محققان کشور موفق به ساخت یک ماده نانوکامپوزیتی با خواصی ویژه شد. این ماده از عملکرد مکانیکی و حرارتی مطلوبی برخوردار بوده و قادر است امواج مادون‌قرمز را از خود عبور دهد.
به گزارش خبرگزاری دانا به نقل از ستاد توسعه فناوری نانو، تشعشع مادون‌قرمز بخش وسیعی از طیف الکترومغناطیسی را در بر می‌گیرد. این تشعشعات که با چشم غیرمسلح قابل‌رؤیت نیستند در سال‌های اخیر کاربردهای فراوانی یافته‌اند، از تجهیزات درمانی و پزشکی گرفته تا ابزارآلات انتقال اطلاعات.
در این تجهیزات از پنجره‌هایی موسوم به پنجره‌های مادون‌قرمز استفاده می‌شود. این پنجره‌ها باید قابلیت حداکثری در عبور طیف مادون‌قرمز داشته باشند. تولید این پنجره‌ها فناوری خاصی را می‌طلبد که محقق کشورمان اخیراً موفق به دست‌یابی به این فناوری در مقیاس نیمه‌صنعتی شده است.
به گفته دکتر امیر الحاجی، دانش‌آموخته مقطع دکتری دانشگاه صنعتی مالک اشتر اصفهان و مجری طرح، این پژوهش در سه بخش مجزای سنتز پودر نانوکامپوزیتی، تولید پنجره از نانوپودر سنتز شده و همچنین شبیه‌سازی رایانه‌ای فرایند تولید پنجره انجام شده است. این محقق در خصوص خواص منحصربه‌فرد قطعه تولیدشده از این پودر گفت: قطعه نهایی تولیدشده ضمن برخورداری از خواص نوری مطلوب، دارای خواص منحصربه‌فرد مکانیکی نیز هست به‌نحوی‌که می‌تواند با قطعات رایج موجود در بازار رقابت کند.
وی در رابطه با مراحل سنتز پودر و تولید قطعه نهایی افزود: در سنتز پودر نانوکامپوزیتی ایتریا- منیزیا از روش سل ژل، استفاده شده است. در ادامه و پس از طی مراحل ارزیابی ساختاری پودر، قرص دو سانتی‌متری شفاف در ناحیه مادون قرمز از نانوپودر سنتز شده به کمک روش تفجوشی پلاسمای جرقه‌ای موسوم به SPS تولید شده است.
وی ادامه داد: در مرحله بعد به‌منظور توسعه این نانوکامپوزیت و افزایش ضخامت و قطر قرص تولیدشده، شبیه‌سازی رایانه‌ای فرایند تفجوشی پلاسمایی جرقه‌ای با استفاده از نرم‌افزار لومریکال انجام شده که خروجی آن دست‌یابی به یک رابطه برای پیش‌بینی خواص نوری قرص تولیدشده و ارتباط آن با ریزساختار این نانوکامپوزیت بوده است.
الحاجی در رابطه با کاربردهای نانوپودر ایتریا-منیزیا در صنایع دیگر گفت: نانوپودر سنتز شده را می‌توان به‌منظور ایجاد پوشش‌های اپتیکی سخت و مقاوم به سایش در صنایع دیگر نیز مورد استفاده قرار داد.
وی با تأکید بر نقش مؤثر فناوری نانو در افزایش کارایی این نانوکامپوزیت، پیرامون نحوه تأثیر این فناوری افزود: ریزساختار نانومتری علاوه بر اینکه موجب افزایش استحکام قطعه نهایی تا ۶۶۰ مگاپاسکال شده است، بهبود خواص اپتیکی را نیز به دلیل پراکنش کمتر نوری در پی داشته است.
این طرح در قالب رساله دکتری دکتر امیر الحاجی، با راهنمایی دکتر رضا شجاع رضوی تحت عنوان پایان‌نامه موردنیاز صنعت به تأیید داوران ستاد ویژه توسعه فناوری نانو نیز رسیده است.
در این تجهیزات از پنجره‌هایی موسوم به پنجره‌های مادون‌قرمز استفاده می‌شود. این پنجره‌ها باید قابلیت حداکثری در عبور طیف مادون‌قرمز داشته باشند. تولید این پنجره‌ها فناوری خاصی را می‌طلبد که محقق کشورمان اخیراً موفق به دست‌یابی به این فناوری در مقیاس نیمه‌صنعتی شده است.
به گفته دکتر امیر الحاجی، دانش‌آموخته مقطع دکتری دانشگاه صنعتی مالک اشتر اصفهان و مجری طرح، این پژوهش در سه بخش مجزای سنتز پودر نانوکامپوزیتی، تولید پنجره از نانوپودر سنتز شده و همچنین شبیه‌سازی رایانه‌ای فرایند تولید پنجره انجام شده است. این محقق در خصوص خواص منحصربه‌فرد قطعه تولیدشده از این پودر گفت: قطعه نهایی تولیدشده ضمن برخورداری از خواص نوری مطلوب، دارای خواص منحصربه‌فرد مکانیکی نیز هست به‌نحوی‌که می‌تواند با قطعات رایج موجود در بازار رقابت کند.
وی در رابطه با مراحل سنتز پودر و تولید قطعه نهایی افزود: در سنتز پودر نانوکامپوزیتی ایتریا- منیزیا از روش سل ژل، استفاده شده است. در ادامه و پس از طی مراحل ارزیابی ساختاری پودر، قرص دو سانتی‌متری شفاف در ناحیه مادون قرمز از نانوپودر سنتز شده به کمک روش تفجوشی پلاسمای جرقه‌ای موسوم به SPS تولید شده است.
وی ادامه داد: در مرحله بعد به‌منظور توسعه این نانوکامپوزیت و افزایش ضخامت و قطر قرص تولیدشده، شبیه‌سازی رایانه‌ای فرایند تفجوشی پلاسمایی جرقه‌ای با استفاده از نرم‌افزار لومریکال انجام شده که خروجی آن دست‌یابی به یک رابطه برای پیش‌بینی خواص نوری قرص تولیدشده و ارتباط آن با ریزساختار این نانوکامپوزیت بوده است.
الحاجی در رابطه با کاربردهای نانوپودر ایتریا-منیزیا در صنایع دیگر گفت: نانوپودر سنتز شده را می‌توان به‌منظور ایجاد پوشش‌های اپتیکی سخت و مقاوم به سایش در صنایع دیگر نیز مورد استفاده قرار داد.
وی با تأکید بر نقش مؤثر فناوری نانو در افزایش کارایی این نانوکامپوزیت، پیرامون نحوه تأثیر این فناوری افزود: ریزساختار نانومتری علاوه بر اینکه موجب افزایش استحکام قطعه نهایی تا ۶۶۰ مگاپاسکال شده است، بهبود خواص اپتیکی را نیز به دلیل پراکنش کمتر نوری در پی داشته است.
این طرح در قالب رساله دکتری دکتر امیر الحاجی، با راهنمایی دکتر رضا شجاع رضوی تحت عنوان پایان‌نامه موردنیاز صنعت به تأیید داوران ستاد ویژه توسعه فناوری نانو نیز رسیده است.
