طراحی نانوکامپوزیتی برای ساخت تانکر حمل گاز

یک تیم تحقیقاتی از دانشگاه رایس به منظور ساخت تانکرهای حمل گاز، موفق به تولید پلیمری با مقاومت بسیار بالا نسبت به نفوذ گازها شده است.
تانکرهای حمل گاز معمولا از جنس فلزند که بسیار سنگین و ساخت آنها پرهزینه است. اما با تولید نانوکامپوزیت جدید توسط محققان امریکایی این مشکل حل شده است، به طوری که هزینه تولید آن را کاهش داده و محصولی بسیار سبک ارائه می‌کند.
 محققان دانشگاه رایس به پلی‌اورتان ترموپلاستیک مقداری نانوروبان گرافنی اضافه کردند که با این کار سختی پلیمر هزار برابر افزایش یافت به شکلی که امکان فرار مولکول‌های گاز از آن به حداقل رسید. دلیل بروز این رفتار وجود نانوروبان‌های گرافنی است، زیرا مولکول‌های گاز نمی‌توانند از ورقه‌های گرافن عبور کنند.

این گروه تحقیقاتی با باز کردن نانولوله‌های کربنی چندجداری این نانوروبان‌ها را تولید کردند، این روش پیش از این به عنوان روشی مناسب برای تولید انبوه نانوروبان گرافنی پتنت شده بود. این گروه تحقیقاتی نانوروبان‌های گرافنی را با بلوک کوپلیمر پلی‌اورتان ترکیب کرده و یک ماده سخت ایجاد کردند. مقدار گرافن موجود در این کامپوزیت 0.5 درصد وزنی است

این گروه تحقیقاتی فیلم کامپوزیتی را تحت فشار بسیار بالای نیتروژن قرار دادند. نتایج نشان داد که مقدار نفوذ گاز نیتروژن از این فیلم کامپوزیتی صفر بوده است. بعد از 18 ساعت، مقدار بسیار اندکی گاز از این فیلم پلیمری خارج شده بود. این گروه تحقیقاتی درصدهای مختلفی از گرافن را به این پلیمر افزودند؛ به طوری که نتایج نشان داد بهترین مقدار 0.5 درصد است.

هدف محققان از این پروژه، ساخت تانکی مقاوم برای حمل و نقل گازها است. همچنین مخزن سوخت خودروهای گازسوز نیز می‌تواند با این فیلم ساخته شود. بعلاوه این پوشش می‌تواند مشکل دیرینه در بخش بسته‌بندی غذا را حل کند. به یاد بیاورید در زمان کودکی بادکنک شما بعد از چند روز کم باد می‌شد، سال‌ها طول کشید تا دانشمندان توانستند این مشکل را حل کنند. خالی شدن گاز نوشابه‌ها نیز می‌تواند با این ماده حل شود به طوری که گاز دی‌اکسید کربن زمان بیشتری را درون بطری باقی می‌ماند.

منبع: ایسنا