در سال هاي اخير گزارش هايي به گوش مي رسد که نانوفناوري در حال دگرگون کردن دانش بشر است. هزينه هاي توسعه ، به سوي توسعه ي نانوفناوري سرازير شده اند. پتانسيل گسترده اين شاخه از دانش، خودروسازان بزرگ دنيا را به سمت آغاز برنامه هاي پژوهش و توسعه در زمينه فناوري نانو سوق داده که اين فعاليت ها اغلب با همکاري دانشگاه ها و صنايع ديگر همراه است.
در ادامه به معرفي کوتاهي از نمونه هاي کاربرد فناوري نانو در صنعت خودرو مي پردازيم:

نانوکامپوزيت ها

مواد کامپوزيتي مواد مهندسي اي هستند که از دو يا چند جزء تشکيل شده اند به گونه اي که اين مواد مجزا و در مقياس ماکروسکوپي قابل تشخيص هستند. کامپوزيت از دو قسمت اصلي ماتريکس(زمينه) و تقويت کننده(پرکننده) تشکيل شده است. ماتريکس با احاطه کردن تقويت کننده آن را در محل نسبي خودش نگه مي دارد و تقويت کننده موجب بهبود خواص مکانيکي ساختار ميگردد.
يکي از گسترده ترين کاربردهاي فناوري نانو در صنعت خودرو تا کنون ساخت نانو کامپوزيت ها بوده است. از آنجا که در نانوکامپوزيت ها، ذرات بسيار ريز (نانوذرات)، استحکام و دوام رزين را بسيار بالا مي برند، جايگزين مواد مرسوم مانند ميکا و تالک شده اند. اما علاوه بر ويژگي هاي فيزيکي بهتر، اين کامپوزيت ها داراي دو برتري ديگر نيز مي باشند:
نخست اينکه نانوذرات با ايجاد ماتريکس (زمينه) يکنواخت و هموار به طور قابل توجهي زيبايي بيشتر را فراهم مي کنند و بنابراين نانو کامپوزيت ها سطح زيبا تر و رنگ هاي شفاف تري دارند.
همچنين نانوکامپوزيت ها به دليل نياز به مواد تقويت کننده ي کمتر، تا حدود بيست درصد نسبت به کامپوزيت هاي رايج سبک ترند.

اثر نيلوفري و کاربرد آن در ساخت سطوح خود تميز شونده

يکي از شناخته شده ترين مزيت هاي فناوري نانو اثر نيلوفري ست که سطوح خود تميز شونده را امکان پذير مي سازد. به سبب ساختار بسيار صاف و يکنواخت سطح گل نيلوفر، قطرات آب و گرد غبار از روي گلبرگ ها مي لغزند بي آنکه اثري روي آنها به جاي گذارند.
بنابراين اگر سطوح اجسام داراي ساختار بسيار صاف و صيقلي (در مقياس نانو) باشند، ذرات آلودگي و همچنين آب روي آنها باقي نخواهد ماند.
رنگ ها و پوشش هاي سقف خودرو که اين اصل طبيعي را به کار مي برند امروزه در بازار موجود مي باشند. ساختار نانويي اين سطوح، از جمع شدن ذرات آلودگي و قطرات بسيار ريز آب نيز جلوگيري مي کند. همچنين رينگ هاي خود تميز شونده نيز با استفاده از اين ويژگي در حال توليد هستند.
همچنين پوشش نانويي در حال توليد است که با اضافه کردن آن به سطح شيشه خودرو (براي مثال به روش اسپري کردن)، فرورفتگي هاي بسيار ريز سطح شيشه را پر کرده و سطح صاف و بدون پستي و بلندي ايجاد مي کند و در نتيجه قطرات ريز آب و گرد و غبار روي شيشه باقي نمي ماند و بنابراين موجب افزايش ديد راننده، استهلاک کمتر برف پاکن ها و نياز کمتر به شستشوي شيشه و همچنين بهبود ديد در شب در نتيجه کاهش انعکاس مضر نور مي شود.
در تصوير زير چگونگي اين فرآيند نشان داده شده است.

شيشه هاي نوين با توانايي بازتاب پرتو فروسرخ

نمونه اي ديگر از کاربرد هاي نانوفناوري در صنعت شيشه خودرو، شيشه هايي با قابليت بازتاب پرتو فروسرخ نور خورشيد مي باشد. به اين گونه که يک لايه بسيار نازک از نانوذرات بين دو لايه ي شيشه قرار گرفته اند که وظيفه آنها بازتاباندن پرتو فرو سرخ نور خورشيد و در نتيجه جلوگيري از گرم شدن زياد داخل خودرو مي باشد.

مبدل هاي کاتاليستي

همانطور که مي دانيد اگر احتراق به طور کامل و ايده آل رخ دهد خروجيهاي حاصل از آن، آب، نيتروژن (N2) و دي اکسيد کربن (CO2) مي باشد و اگر احتراق در شرايط ايده آل رخ ندهد مثلا براي احتراق هواي مناسب وجود نداشته و.... در اينصورت خروجيهاي حاصل از احتراق، گازهاي زيان آوري همچون مونو اکسيد کربن (CO)، گروه گازهاي (NOx) و هيدروکربنهاي نسوخته (CH) مي باشند. وظيفه مبدل کاتاليستي که در مسير گازهاي خروجي از موتور قرار مي گيرد اين است که گازهاي فوق را به گازهاي بي خطر تبديل کند.
يکي از ويژگي هاي نانوذرات که در توليد مبدل هاي کاتاليستي استفاده شده چنين است: سطح تماس ذرات با کاهش اندازه آنها و افزايش تعدادشان (به طوري که جرم کلي مجموعه ثابت بماند) افزايش مي يابد. يک دسته از واکنش هاي شيميايي روي سطح کاتاليست ها رخ مي دهند و بنابراين سطح تماس بيشتر، کاتاليست فعال تري را موجب مي شود. از اين رو به کارگيري نانوذرات در مبدل هاي کاتاليستي منجر به توليد مبدل هاي موثر تر خواهد شد.
منبع: www.cloudysky.ir
/خ