EN AR
مقالات
یکشنبه ۸ تير ۱۳۹۹ 0

wikishimi.com

پوشش هوشمند - انتخاب هوشمند

پوشش هوشمند - انتخاب هوشمند

هوشمندنمودن پوشش‌ها به‌منظور بروز یک خاصیت در اثر تغییر شرایط یک روند رو به رشد برای این صنعت است.

یکی از روندهای رو به رشد صنعت پوشش، هوشمند نمودن آن به‌منظور بروز یک خاصیت در اثر تغییر شرایط در محیط است و بازار این پوشش‌ها تا سال 2024 به حجم یک میلیارد دلار خواهد رسید.

 

تعاریف زیادی برای پوشش‌های هوشمند وجود دارد، اما همه این تعاریف شامل ویژگی‌های حس کردن محیط و تعامل با آن از سوی پوشش است. نسبت به ویژگی‌های سنتی پوشش یعنی محافظت از سطوح و ایجاد ظاهری جذاب، پوشش‌های هوشمند ارزش عملکردی مضاعفی را ارائه می‌دهند. گزارش تحقیقات بازار شرکت ترنسپرنت پیش‌بینی نموده است که بازار جهانی پوشش‌های هوشمند با نرخ رشد سالانه 29.8 درصد در طی سال‌های 2017 تا 2025 توسعه می‌یابد و تا سال 2024 به حجم تراکنش مالی یک میلیارد دلار می‌رسد.

 

انواع پوشش هوشمند که به محرک‌های خارجی متفاوتی عکس­‌العمل نشان می­‌دهند را ادامه مشاهده می‌نمایید:

 

1-ضد خوردگی

2-ضد اثرانگشت

3-ضدخزه

4-ضد ارگانیسم‌های میکرو بیولوژیک

5-ضد قارچ

6-ایجاد تغییر رنگ

7-خود تمیز شونده

8-الکتروکرومیک (تغییر رنگ با تغییر ولتاژ)

9-آب‌گریز

10-آب‌دوست

11-یخ گریز

12-فتوولتائیک (تبدیل نور خورشید به الکتریسیته)

13-پیزوالکتریک (تبدیل انرژی مکانیکی به الکتریسیته)

14-پیزو مغناطیس (تبدیل کرنش ایجادشده به دلیل تغییر شکل به میدان مغناطیسی)

15-خودترمیم شونده

16-ایجاد بازتاب خورشیدی

17-ابر آب‌گریز

18-گرمارنگی (قابلیت ماده ازلحاظ تغییر رنگ براثر تغییر دما)

 

این خواص را می‌توان با استفاده از مواد افزودنی­های مخصوص، رنگ‌دانه‌ها و یا پلیمرها، در پوشش‌ها ایجاد نمود.

 

پوشش‌های ضد یخ:

 

پوشش‌های ضد یخ در برابر تشکیل یخ بر روی خود مقاومت دارند و همچنین در شرایط بسیار سرد باعث آزاد شدن یخ‌هایی می­شوند که به دلیلی شرایط سخت بر روی سطح تشکیل‌شده‌اند. این پوشش‌ها در صنعت هواپیما سازی، ساخت توربین‌های بادی و خطوط برق کاربرد دارند.

 

دو نوع تشکیل یخ مشکل‌ساز وجود دارد:

1-شبنم یخ‌زده (Rime ice): معمولاً به قطرات یخ‌زده آب در هوای بسیار سرد اطلاق می‌گردد.

2-یخ لایه‌ای یا یخ درخشان (Glare ice): وجودان بر روی خطوط انتقال انرژی و هواپیماها بسیار خطرساز است.

 

پوشش‌های ضد یخ، هم می‌توانند برای محافظت سطح از نوع اول یخ‌زدگی ایجاد شوند و هم برای نوع دوم یخ‌زدگی. اما هم‌زمان برای حل مشکل هر دو نوع یخ‌زدگی نمی‌توانند فرموله شوند. مثلاً برای ایجاد خاصیت ضد یخ‌زدگی از نوع یخ لایه‌ای، وجود مقداری از آب‌گریزی در سطح لازم است، بااین‌وجود ساختار سطح بسیاری از پوشش‌های ابر آب‌گریز می‌تواند چسبندگی یخ را افزایش دهد. در پوشش‌های ابر آب‌گریز قطبیت پایین سطح و ساختار مولکولی عامل ایجاد تغییر در زاویه تماس (Contact angel) می‌شوند که انتظار کاهش زیاد یخ‌زدگی را نیز به‌صورت هم‌زمان به وجود می‌آورد اما این کاهش کمتر از حد انتظار است.

برخی از پژوهش‌های علمی نشان می‌دهد که پوشش‌های الاستومری پلی یورتانی چسبندگی یخ کمتری را نسبت به پوشش‌هایی که ساختار مشابه دارند اما ازنظر ماهیت براق‌تر هستند ایجاد می‌کنند. تئوری مطرح‌شده در این پژوهش‌ها بیان می‌کند که سطح منعطف PU بین سطح جامد یخ و سگمنت‌های دارای درصد شبکه‌ای کم PU، یک لغزشی القا می‌نماید. این لغزش ناشی از حرکت انتهاهای زنجیره آزاد در سطح است.

 

روش‌های دیگری نیز برای ایجاد این خاصیت وجود دارد مانند کاهش نقطه انجماد در بعضی از سطوح یا افزودن روغنی به فرمولاسیون پوشش‌ها به‌منظور کاهش کشش سطحی.

در مقالات بعدی به ادامه بررسی پوشش‌های هوشمند خواهیم پرداخت.

دیدگاه خود را بنویسید

فرستادن دیدگاه
به کانال ویکی شیمی بپیوندید