مقاوم‌سازی و زیباسازی با نانو

نانوفناوری زندگی امروزی را به شدت دستخوش تغییر کرده است، به گونه‌ای که در همه شئون زندگی اعم از خوراک، پوشاک، کشاورزی، صنایع گوناگون، ساختمان و... ردپایی از آن دیده می‌شود.

به گزارش پایگاه خبری گسترش، روزنامه صمت نوشت: پیشرفت فناوری نانو بر روش‌ها و فرآیند پوشش‌دهی تاثیر چشمگیری داشته است. شناخت عملکردهای جدید روکش‌های نانو که به واسطه استفاده از نانومواد به‌دست آمده، امکان توسعه کاربردهای جدید را فراهم کرده است. مزیت ویژه روکش‌ها و پوشش‌های نانو این است که امکان تنظیم خواص و مهندسی آنها را به پژوهشگران می‌دهد. اصلاح رنگ‌ها به وسیله نانومتری کردن ساختار آنها به بهبود خواص فیزیکی و شیمیایی آنها منجر شده و مقاومت در برابر حرارت، سایش، نوشتار، آتش و بسیاری موارد دیگر را در آنها بالا می‌برد. یکی از کاربرد فناوری نانو به ویژه در حوزه مواد، پوشش‌ها و سازه‌های نانومتری، حوزه‌هایی است که در آنها نیاز به سطوح ضدلغزش وجود دارد. مخاطرات ناشی از سرخوردگی و لغزش در محیط‌های مرطوب مانند بیمارستان‌ها، حمام‌ها، کشتی‌ها و... و پیامدها و خسارت‌های جانی و مالی ناشی از سر بودن این سطوح، موجب شده است تا حوزه‌ای از فناوری با عنوان «پوشش‌های ضدلغزش و ضدسرخوردگی» ایجاد شود. افزودنی‌های ضدلغزش یا مقاوم در برابر لغزش، ترکیباتی هستند که مستقیم در مقابل افزودنی‌های لغزنده‌کننده یا روان‌کننده به کار می‌روند. هر ماده‌ای که به پوشش اضافه و به کاهش یا حذف خطر لغزش روی سطح فیلم خشک منجر شود، یک عامل ضد لغزش است. به طور کلی خاصیت ضد لغزندگی با افزایش زبری سطح یا ضریب اصطکاک به وجود می‌آید. سطح پوشش زمین‌ها، خیابان‌ها، عرشه‌ها و مواردی از این قبیل ممکن است لغزنده باشد، به ویژه اگر روی آنها رطوبت وجود داشته باشد. بنابراین، اغلب نیاز است عامل ضدلغزش به پوشش اضافه شود تا زبری سطح را افزایش دهد. این عوامل عبور یک سطح از روی سطح دیگر را سخت‌تر می‌سازند. پدیده سر خوردگی به شکلی جدی به عنوان معضل به شمار می‌آید. این مسئله در محیط‌هایی که تردد در آنها زیاد و رطوبت یا نمناکی ناشی از مجاورت با آب بالاست، شدت بیشتری می‌یابد. محیط‌هایی همچون اتاقک‌های پرستاری، فست‌فودها، رستوران‌ها، اداره‌ها، بیمارستان‌ها، حمام‌ها، استخرها، گاراژها، سالن‌های ورزشی و اماکن عمومی، تنها برخی از مکان‌هایی هستند که به پوشش‌های ضدلغزش برای محافظت از مراجعان و کارکنان خود نیاز دارند. از این رو، استفاده از پوشش‌ها یا سازه‌هایی همچون کفپوش‌ها و... که میزان لغزندگی و مخاطرات ناشی از آنها و نیز بار مالی حاصل از آسیب را به حداقل برسانند، به شدت احساس می‌شود. کفپوش‌های ضدلغزش برای استفاده در پارکینگ‌های طبقاتی و زیرزمینی، سالن‌های فرآیندی و تعمیراتی مرطوب مانند سالن‌های فرآوری صنایع غذایی و نوشیدنی، مکان‌های بهداشتی، مراکز داروسازی، اتاق‌های تمیز، نواحی مسکونی و تجاری، سالن‌های ورزشی و مدارس به کار گرفته می‌شوند. همچنین از پوشش‌های ضدلغزش می‌توان در کاشی‌ها و سرامیک‌های حاشیه استخرها و حمام‌ها استفاده کرد. وجود این پوشش‌ها می‌تواند سلامت کارکنان و مراجعه‌کنندگان و در مواردی همچون کشتی‌های حمل بار، سلامت بار و اجناس موجود در کشتی را تا حد زیادی تضمین کند. از دیگر سو باید توجه داشت از آنجا که این پوشش‌ها روی سطوح مختلف از جمله کاشی‌ها و سرامیک‌ها، سنگ‌های ساختمانی مانند مرمر و...، سطوح پارکینگ‌ها، کناره استخرها و... اعمال می‌شوند، دستیابی به خاصیت مطلوب در کنار حفظ ظاهر و زیبایی سطوح نیز باید به شدت مورد توجه قرار گیرد. در صورت استفاده از پوشش‌های میکرونی و سنتی، امکان کاهش زیبایی ظاهری و افت کیفیت این مواد وجود دارد. اما بهره‌گیری از پوشش‌های ضدلغزش مبتنی بر فناوری نانو، ضمن حفظ زیبایی و جلای سطح، خواص مناسبی را در آنها ایجاد می‌کند. به تازگی پوشش‌های نانویی برای عملیات فیلترینگ نیز به کار گرفته شده است. در یکی از این طرح‌ها پژوهشگران پوشش نانوکامپوزیتی به‌عنوان لایه فیلترکننده پرتوی فرابنفش ساختند. این پوشش حاوی پلیمر و نانوذرات ZnO و TiO۲ است. نتایج به‌دست آمده نشان می‌دهد که پوشش‌های نانوکامپوزیتی مبتنی‌بر امولسیون اکریلیک و نانوذرات اکسید روی یا اکسید تیتانیوم می‌تواند برای ایجاد لایه ضدپرتوی فرابنفش استفاده شود. پژوهشگران این نوع پوشش‌ها را تولید کرده و از نظر پایداری نوری و دوام در برابر پرتوی فرابنفش مورد آزمایش قرار دادند. پیش از این پژوهشگران از اکسید روی برای تولید پوشش‌های فیلترکننده پرتو استفاده کرده‌اند. چندی پیش پژوهشگران با بهره‌گیری از نانولوله‌هایی از جنس اکسید روی در پلیمرها، موفق به ارائه ماده نازک و انعطاف‌پذیری شدند که قادر است طول موج خاصی را از خود عبور دهد و بخش دیگری از نور وارد شده را جذب کند. در مجموع می‌توان گفت: • پیشرفت فناوری نانو بر روش‌ها و فرآیند پوشش‌دهی تاثیر چشمگیری داشته است. توسعه نانوروکش‌های حاوی نانوذرات و افزایش زبری سطح یا افزایش در ضریب اصطکاک، به ایجاد فرصت‌های کاربردی جدید به عنوان روکش‌های ضدلغزش یا مقاوم در برابر سرخوردگی منجر شده است. این دسته از محصولات مبتنی بر فناوری نانو می‌توانند کاربردهای چندمنظوره داشته باشند. خواص جانبی اضافه شده از آنها به محصول نهایی، مانند پایداری و دوام پوشش و قابلیت افزودن خواصی مثل مقاومت در برابر رشد باکتری‌ها و مقاومت در برابر خراش، علاوه بر خواص ضدلغزش ظرفیت کاربردی زیادی برای این محصولات ایجاد می‌کند. • در محیط‌هایی با تعداد مراجعه‌کنندگان یا ترددکنندگان زیاد همچون مراکز تفریحی، درمانی، خدماتی، اماکن و گذرهای عمومی و همچنین اداره‌ها، کارخانه‌ها و محیط‌های کاری مانند انبارها و عرشه کشتی‌ها که احتمال لغزش بار روی آنها وجود دارد، همه به پوشش‌های ضدلغزش برای محافظت از مراجعان و کارکنان خود نیاز دارند. • سازندگان و توسعه‌دهندگان این پوشش‌ها علاوه‌بر دستیابی به خاصیت مطلوب ضدلغزندگی، حفظ زیبایی ظاهری سطوح را هدف قرار داده‌اند. • اکسید آلومینیوم، ماسه، سیلیکای کلوئیدی و پلی‌الفین‌ها از جمله موادی هستند که در پوشش‌دهی سطوح ضدلغزش به کار می‌روند.