Nanopaint پوششی است که می تواند خواص یک سطح یا ماده را با توجه به پارامترهای تعریف شده توسط کاربر تغییر دهد. مانند رنگ معمولی، نانو رنگ به صورت مایع اعمال می شود و سپس سفت می شود. این مایع حاوی معلق ذرات میکروسکوپی به نام نانولوله است که با تغییر شرایط خارجی یا زمانی که دستور خاصی داده می شود، رفتار آنها را تغییر می دهد. نانو رنگ در مرحله تحقیق و توسعه است.
مهندسان نمونه اولیه نانو رنگی تولید کرده‌اند که می‌تواند میدان‌های RF فرکانس رادیویی را به همان روشی که فلزی مانند مس می‌تواند انجام دهد را مسدود کند. وقتی این ماده روی دیوارهای داخلی ساختمان اعمال می‌شود، می‌تواند به طور انتخابی سیگنال‌ها را به تلفن‌های همراه، رادیوهای قابل حمل یا سایر دستگاه‌های بی‌سیم ارسال یا مانع شود.
کاربردهای بالقوه نانو رنگ بسیار زیاد است. یکی از ایده‌های جالب توجه، استفاده از نانو رنگ در نمای بیرونی ساختمان‌ها برای تغییر خواص بازتابی یا جذب فروسرخ (IR) آنها بسته به شرایط خارجی است. این می تواند با کمک به سازه ها برای جذب انرژی حرارتی در روزهای سرد اما آفتابی، انعکاس آن در روزهای گرم، حفظ انرژی حرارتی در شب های سرد و تابش آن در شب های گرم، کارایی انرژی را بهبود بخشد. نانو رنگ های تخصصی ممکن است تعداد زیادی کارکرد دیگر را انجام دهند، مانند:
- سیگنال‌های تلفن همراه را در محیط‌های نامناسب مانند تئاتر، بیمارستان و تشییع جنازه مسدود کنید.
- به شیشه این قابلیت را بدهید که به دلخواه کم و بیش مات شوند.
- به سطوح وسایل نقلیه موتوری یا ماشین های صنعتی این توانایی را بدهید که در صورت آسیب دیدگی خود را تعمیر کنند.
- اجازه دهید بافت سطوح به دلخواه تغییر کند.
- از رشد عوامل بیماری زا مانند باکتری یا ویروس جلوگیری کنید.
- دفع یا خنثی کردن مواد شیمیایی سمی، اسیدها یا سایر عوامل خورنده.
سه کاربرد پرطرفدار برای نانوذرات در رنگ
رنگ و سایر پوشش‌ها اغلب برای اجزا یا محصولاتی که باید در برابر اثرات بالقوه محیطی مانند خوردگی یا گرد و غبار بسیار مقاوم باشند ضروری هستند. اخیرا، صنعت رنگ بر روی فناوری نانو متمرکز شده است به ویژه نانوذرات، یا ذرات ماده ای که قطری بین 1 تا 100 نانومتر دارند. محققان شروع به ترکیب نانوذرات و مواد مشابه در رنگ‌های جدید کرده‌اند تا خواص بیشتری مانند محافظت بیشتر در برابر خوردگی داشته باشند.
برخی از نانوذرات همچنین مزایای منحصر به فردی دارند که با رنگ‌های معمولی به دست نمی‌آیند، مانند خواص ضد میکروبی. این امر آنها را به ویژه برای مشاغلی که علاقه مند به پوشش های محصول بسیار مؤثر هستند جذاب می کند. در اینجا نحوه استفاده از نانوذرات برای تقویت رنگ در کاربردهای صنعتی آمده است.
- 1. پودر نانو نقره به رنگ ها خاصیت ضد میکروبی می دهد
کنترل باکتری ها و میکروب ها در بیمارستان ها می تواند کار دشواری باشد. سطح تمیزی مورد نیاز برای جلوگیری از عفونت و فعال کردن کار روزانه به این معنی است که سطوح باید مرتبا تمیز و استریل شوند. این امر ایمنی را برای پزشکان و بیماران تضمین می کند و در عین حال از گسترش بیماری جلوگیری می کند.
پوشش‌های ضد میکروبی می‌توانند کار استریل نگه داشتن سطوح را بسیار ساده‌تر کنند زیرا میکروب‌ها در تماس کشته یا از بین می‌روند.
محققان در حال آزمایش با استفاده از پودر نانو نقره مخلوط با رنگ برای ارائه محلول پوشش ضد میکروبی به بیمارستان ها، ارائه دهندگان مراقبت های بهداشتی و سایر سازمان هایی هستند که به آن نیاز دارند.
نقره یک ضد میکروبی است که به خوبی مستند شده است. این می تواند عملکردهای سلولی حیاتی را در میکروب ها مهار کند و به عنوان عامل کشتن باکتری ها، قارچ ها و حتی ویروس های خاص شناخته شده است. استفاده از نقره خالص به عنوان پوشش معمولا عملی نیست، به همین دلیل است که محققان به دنبال استفاده از نانومواد و یون‌ها به جای آن هستند.
تکنیک های جدید برای سنتز نانو پودر نقره
یک رویکرد جدید برای سنتز نانو پودر نقره که توسط تیمی از محققان هندی در مرکز تحقیقات اتمی Bhabha مستقر در بمبئی (BARC) توسعه یافته است، از فرآیندی سازگار با محیط زیست استفاده می کند که نیاز به مواد شیمیایی خشن را به حداقل می رساند.
این روش همچنین با استفاده از صمغ عربی از انتشار نانوذرات نقره در محیط جلوگیری می کند. این یک پلیمر زیست محیطی دوستدار محیط زیست است که از شیره درخت اقاقیا به دست می آید.
به گفته محققان، علاوه بر ارائه رنگ هایی با خواص ضد میکروبی، این پودر می تواند در مدیریت پسماند یا آب تمیز نیز استفاده شود.
- 2. فناوری نانو از خوردگی جلوگیری می کند
خوردگی یک مسئله مهم در دنیای صنعتی است. در سطح جهانی، هزینه تخمینی سالانه مبارزه با آن از جمله بازرسی و تعویض قطعات و محافظت در برابر خوردگی حدود 2.5 تریلیون دلار است. طبق تحقیقات انجمن ملی مهندسین خوردگی (NACE) این معادل 3.4 درصد از تولید ناخالص داخلی جهانی در سال 2020 است.
رنگ ها و پوشش های صنعتی برای کاهش تاثیر خوردگی و افزایش طول عمر قطعات فلزی ضروری هستند. نانوتکنولوژی جدید به ایجاد جایگزین هایی کمک کرده است که در مقاومت در برابر خوردگی بسیار موثر هستند.
مبارزه با خوردگی با رنگ ها و پوشش های گرافنی
به عنوان مثال، تحقیقات اخیر توسط شرکت شیمیایی ایرانی دلینا کو نشان داده است که گرافن هنگامی که با پوشش‌ها و رنگ‌های موجود در بازار مخلوط می‌شود، خواص ضد خوردگی امیدوارکننده‌ای دارد . گرافن ماده ای فوق نازک است که از اتم های کربن که در ساختاری شبکه مانند قرار گرفته اند ساخته شده است.
برای آزمایش قدرت پوشش، محققان پوشش گرافن و یک پوشش کنترلی را روی لایه های فولادی اعمال کردند و هر دو را در معرض 1344 ساعت پاشش نمک قرار دادند. به گفته این شرکت، افزودن گرافن باعث بهبود 62 درصدی در خزش اسکریپ در مقایسه با پوشش‌های کنترل شد که نشان‌دهنده بهبود قابل توجه مقاومت در برابر خوردگی است.
در آزمایش‌های این شرکت، رنگ‌ها و پوشش‌های گرافن روی فولاد صاف و نورد سرد اعمال شد. این ماده به طور معمول یک بستر چالش برانگیز برای پوشش های ضد خوردگی در نظر گرفته می شود. دارای پروفیل لنگر کمتری نسبت به زیرلایه های مشابه است، مانند فولاد ساینده تمیز شده با انفجار، که معمولا پوشش ها راحت تر به آن می چسبند. تیم تحقیقاتی موفقیت پوشش گرافن را قابل توجه دانستند.
همراه با سایر تکنیک‌های مدیریت خوردگی مانند کنترل دما و بهبود جریان هوا این رنگ‌ها می‌توانند دارایی ارزشمندی برای کسب وکارها باشند.
- 3. پوشش های دافع گرد و غبار با نانومولکول های مبتنی بر TiO 2
کسب وکارهایی که کاربردهای تجاری نانوپوشش‌های مبتنی بر TiO 2 را آزمایش می‌کنند، دریافته اند که می‌توانند در کنترل گرد و غبار و کثیفی در ناحیه‌ای که در معرض اشعه ماوراء بنفش قرار دارند، مؤثر باشند. یک شرکت جدید یک سیستم انتقال نانوذرات را توسعه داده است که می تواند برای ایجاد پوشش های دافع گرد و غبار برای پانل های خورشیدی، بهبود کارایی و به حداقل رساندن تعمیر و نگهداری مورد نیاز استفاده شود.
شرکت سازنده این فناوری، در درجه اول انتظار دارد که این فناوری برای جلوگیری از کثیف شدن صفحات خورشیدی مفید باشد. با گذشت زمان، به دلیل انباشته شدن گرد و غبار، خاک و سایر زباله ها روی سطح پانل، کارایی آنها کاهش می یابد. در یک مقیاس زمانی به اندازه کافی طولانی، کثیفی می تواند بازده پنل خورشیدی را تا 30٪ کاهش دهد.
این می تواند مشکلات شدیدی را برای مشاغل و مصرف کنندگان ایجاد کند. پانل های خورشیدی نصب شده در پشت بام خانه ممکن است به راحتی توسط صاحب خانه قابل دسترسی نباشد. اگر آنها نتوانند پانل ها را تمیز کنند یا از عهده خدمه نظافتی برآیند که بتواند این کار را برای آنها انجام دهد، این کاهش کارایی می تواند ماه ها ادامه داشته باشد.
کسب و کارهایی که تاسیسات خورشیدی از راه دور دارند با چالش های مشابهی روبرو هستند. هزینه های نیروی کار تمیز کردن پانل های خورشیدی می تواند به میزان قابل توجهی باعث کاهش صرفه جویی شود که شرکت ممکن است با اتخاذ یک منبع انرژی سبز تضمین کند.
به حداقل رساندن تاثیر کثیفی بر روی پنل های خورشیدی با TiO2
رویکرد Swift Coat استفاده از روشی منحصر به فرد برای اعمال نانوذرات مبتنی بر دی اکسید تیتانیوم بر روی سطوح پنل های خورشیدی پس از نصب است. این ذرات نور فرابنفش را کاتالیز می کنند تا ذرات خاک و گرد و غبار موجود در هوا را تجزیه کنند و به کند شدن یا حتی جلوگیری از کثیف شدن کمک می کنند. در عمل، نانوپوشش ممکن است تولید انرژی یک پنل خورشیدی را تا 3 درصد در هر سال بهبود بخشد، بدون اینکه هزینه ساخت افزایش یابد.
این رویکرد، که رسوب نانومواد مبتنی بر ضربه آئروسل (AIDA) نامیده می‌شود، شامل شتاب نانوذرات آئروسل شده «با سرعت صوتی از طریق یک نازل شکاف‌دار توسط جریان گاز و متصل به یک بستر است.»
این فرآیند علاوه بر ارائه یک پوشش شفاف که به دفع گرد و غبار کمک می کند، به اعمال کننده امکان کنترل تخلخل و ضخامت پوشش را نیز می دهد. این به کاهش انعکاس کمک می کند که می تواند بر کارایی پنل خورشیدی تأثیر منفی بگذارد.
اثر ضد خوردگی بالقوه ذرات دی اکسید تیتانیوم، مشابه سایر نانومواد مانند گرافن، به این معنی است که این پوشش می تواند برای جلوگیری از خوردگی قطعات فلزی در مجموعه پنل خورشیدی نیز استفاده شود.
چگونه نانومواد در حال تغییر صنعت رنگ هستند
نانومواد می‌توانند رنگ‌ها و پوشش‌هایی را با ویژگی‌های منحصر به فرد مانند خواص ضد میکروبی، ضد خوردگی و دافع گرد و غبار ارائه دهند که می‌تواند مزایایی را برای طیف وسیعی از صنایع ارائه دهد.
استفاده از نانومواد هنوز عمدتا تجربی است، اما چندین کاربرد تجاری اولیه نشان داده‌اند که چگونه فناوری نانو ممکن است انواع جدیدی از رنگ‌ها و پوشش‌های صنعتی را فعال کند. مزایای افزودن نانوذرات بسیار بیشتر از هزینه هاست و می تواند منجر به تولید محصولات نهایی با ماندگاری بیشتر و کارآمدتر شود.
رنگ و پوشش
رنگ ها و پوشش های آبگریز دارای خاصیت خود تمیز شوندگی هستند. به لطف فناوری نانو و تقلید از طبیعت، نسل بعدی رنگ‌ها و پوشش‌های آبگریز، یعنی «رنگ‌ها و پوشش‌های فوق آبگریز» در دسترس هستند. سطوح فوق آبگریز حداقل 150 برابر موثرتر از سطوح آبگریز هستند.
قطرات آب به راحتی بر روی سطوح فوق آبگریز می ریزند و می ریزند. همانطور که آنها غلت می زنند، سطح را پاک می کنند و سطح تمیز می ماند.
محصولات ما:
- رنگ فوق آبگریز
- رنگ آبگریز
- پوشش فوق آبگریز (شفاف)
رنگ های فوق آبگریز، رنگ هایی هستند که تمام ویژگی ها و استانداردهای یک رنگ درجه یک، به علاوه خاصیت فوق آب گریزی را دارند. JiColour یکی از معدود رنگ های فوق آبگریز در بازار است، آن را امتحان کنید.
رنگ فوق آبگریز JiColour یک فناوری نانو پیشرفته است. این رنگ ضد آب بوده و خاصیت خود تمیز شوندگی دارد. JiColour نه تنها از بستر در برابر باران های اسیدی کثیفی و آلودگی محافظت می کند، بلکه از ایجاد لکه ها جلوگیری می کند و نیاز به تمیز کردن سطح را به تاخیر می اندازد که برای کاهش هزینه های شستشوی ساختمان ها، برج ها و آسمان خراش ها و غیره مفید است. رنگ آبگریز JiColour رنگی با آب گریزی متوسط است. این رنگ ضد آب بوده و خاصیت خود تمیز شوندگی دارد و از بستر در برابر باران های اسیدی کثیف و آلودگی محافظت می کند و نیاز به تمیز کردن سطح را به تاخیر می اندازد.
پوشش آبگریز JiColour پوششی با آب گریزی متوسط است. این پوشش ضد آب بوده و خاصیت خود تمیز شوندگی دارد. شفافیت این پوشش امکان پوشش دادن هر گونه زیرلایه شیشه ای را فراهم می کند. سطح پوشش داده شده بسته به نوع کاربرد تا چند هفته تمیز می ماند.
بیوسیدهای نانومواد در رنگ
خواص برجسته نانوذرات، شیوه فعالیت تعدادی از صنایع در سراسر جهان را بهبود بخشیده است. با توجه به صنعت رنگ و پوشش، محققان بر این باورند که نانوذرات می‌توانند خواص سخت‌شدگی، جذب اشعه ماوراء بنفش و خواص زیست‌کشی را به شدت بهبود بخشند. در حال حاضر، دی اکسید تیتانیوم TiO 2 و دی اکسید سیلیکون مرتبط ترین نانومواد مورد استفاده در رنگ هستند، با این حال تحقیقات بیشتر در مورد پتانسیل نقره، اکسید روی، اکسید آلومینیوم، دی اکسید سریم، اکسید مس و اکسید منیزیم هنوز باید انجام شود.