فناوري هاي نانو، فناوری هاي واسطي هستند که بسياري از زمينه هاي علمي و کاربردي را شامل مي شوند. از جمله در زمينه هاي علوم پايه مثل شيمي، فيزيک و رشته های مهندسی نظیر مکانيک، الکترونیک، متالورژی و… همینطور در علوم جديد از قبیل نانوبيوتکنولوژي و زيرشاخه هاي ميکروالکترونيک. در همين راستا فناوري نانو نسبت به چند سال گذشته از اهمیت بالاتری برخوردار گشته است. هدف فناوري هاي نانو توليد و آزمايش ساختارهاي کاربردي در مقياس 1 تا 100 نانومتر و کوچکتر از آن مي باشد. يک نانو متر يک هزار هزارم يک ميليمتر مي باشد و اگر بخواهيم احساس فيزيكي نسبت به آن داشته باشيم مي‌توان گفت كه يك نانومتر 80000/1 قطر موي انسان مي‌باشد اما اين تعريف از مقياس نانو، نمي تواند مقايسه درستي باشد چرا که ضخامت موي انسان با توجه خصوصيات فردي هرانسان از چند ده ميكرومتر تا چند صدميكرومتر متغير مي‌باشد. بنابراين نياز به يك استاندارد براي بيان مفهوم مقياس نانو وجود دارد. با ايجاد ارتباط ميان اندازه اتم‌ها و مقياس نانو مي‌توان يك نانومتر را راحت‌ترتصوركرد. يك نانومتر برابر قطر 10 اتم هيدروژن و يا 5 اتم سيلسيم مي‌باشد. درك اين موضوع براي افراد معمولي نيز راحت‌تر مي‌باشد. در این ابعاد، ظهور مجموعه ای از آثار کوانتومی، پتانسیل های منحصر بفردی را در جهت استفاده های نوین به نمایش می گذارند. خواص یک ماده که تحت اندازه بحرانی ذرات تغییر می کند، به خودِ ماده بستگی دارد. با تغيير ابعاد اين قبيل اجزا، امکان کنترل ترکيب شيميايي و تغيير مورد نظر در ساختار اتمي بمنظور توليد مواد ميکروسکوپي با خصوصيات و کاربردهاي اصلاح شده فراهم مي شود. از آنجايي که فناوري هاي نانو منحصرا برمبناي مقياس طولي هندسي و آثار فيزيکي ،شيميايي و بيولوژيکيِ مرتبط تعريف شده اند، تقريبا تمامي شاخه هاي صنعتي را تحت تاثير خود قرار داده اند.
مقایسه ابعاد
شمار محصولات توليدي شامل نانوذرات سنتزي موجود دربازار در حال حاضر به رقم تقريبي 500 گونه تخمين زده شده است. کرم هاي ضدآفتاب با فاکتور محافظت در برابر پرتو ماوراي بنفش بالا، ذرات جوهر مصرفي در مقياس نانو مورد استفاده در ماشين هاي کپي، رنگ هاي ضد خش مصرفي در اتومبيل ها، منسوجات دافع آلودگی و آبگریز، دسته هاي گلف و راکت هاي تنيس با انواع مختلف افزودني هاي کربني بمنظور ثبات استحکام، نانو مواد مصرفي در پوشک بچه بمنظور بهبود جذب رطوبت و صد ها مثال دیگر که از جمله این محصولات هستند.
تايرها از نمونه هاي بارز کاربردهاي فناوری نانو در اتومبيل ها هستند. مدل هاي رايج تاير بواسطه همراه داشتن ذرات دوده اي مناسب دارای کارايي، دوام و چسبندگی به سطح خوبی هستند. گذشته از آن کلاس جديدي از اين مواد که «دوده نانوساختارشده» نام دارند کارايي به مراتب بهتري را کسب کرده و خواصي نظير چسبندگی به سطح را بهبود بخشيده اند. دوده نانوساختارشده از تجزيه گرمايي دوده نفت توليد مي شود. پيشرفت هاي اخیر در زمينه آناليز و مقياس ذرات امکان اصلاح سيستماتيک ذرات دوده اي را فراهم کرده است. در نتيجه ساختار هاي گوناگون و سطوح تغييرپذير بوده و بنابراين خصوصيات و ويژگي هاي ماده قابل کنترل خواهند بود.
مثال ديگر ادغام فناوري هاي نانو در زمينه هدايت و راهبري وسايل نقليه و سيستم هاي صوتي مي باشد. در اين بخش هارد ديسک هايي در حال ساخت می باشد که قابلیت ذخيره سازی فيلم با توانایی نمایش آن در سیستم های راهبری خودرو را دارا می باشند. اين تکنولوژي در درايو های جديد بمنظور رفع احتياجاتي است که مي بايست براي استفاده در خودرو ها برآورده شوند. چالش هايي که به هدف توسعه هارد درايو هاي مناسب بايد با آنها مواجه شد شامل نوسان هاي دمايي بسيار زياد در داخل خودرو و لرزش هاي با فرکانس بالا هستند.
هارد دیسک های مقاوم و با ظرفیت های بسیار بالا از اجزای خودرو های نسل جدید خواهند بود.
همچنين می توان مصرف سوخت و آلودگي هاي خروجي در موتور هاي ديزل را با استفاده از افزودني هاي سوخت که باعث افزایش راندمان احتراق در موتور می شوند و بکارگيري از نانوکاتاليزر های اگزُز که باعث کاهش آلاینده ها می شوند، بهبود بخشيد.
مواد فيلر در مقياس نانو از قبيل دوده يا سيليس از اجزاي تاير هاي مدرن در خودرو ها هستند
ترجمه: حمید رضا احمدی
منبع: Nanotechnologies in Automobiles , Innovation Potentials in Hesse for the Automotive Industry and its Subcontractors \ Hessen-Nanotech series of publications \ Volume 3 \ December 2008
کاربرد های فناوری نانو در مهندسی خودرو 