جریان آنلاین (/): پژوهشگران دانشگاه صنعتی شاهرود به همراه دانشگاههای بینالمللی، موفق به طراحی نوعی بیوکامپوزیت چوبی شدهاند که با استفاده از نانولولههای کربنی و لیگنین طبیعی، ویژگیهایی فراتر از مواد معمولی را ارائه میدهد. این ماده جدید با ساختار مهندسیشده خود میتواند در کاهش مصرف انرژی و افزایش ایمنی در محیطهای داخلی تأثیرگذار باشد.
توسعه خانههای هوشمند به پیشرفت در مواد سازنده آنها وابسته است و به همین دلیل توجه پژوهشگران به طراحی مواد چندمنظوره و پایدار جلب شده است. تیم تحقیقاتی دانشگاه صنعتی شاهرود، با همکاری دانشگاه جنگلداری نانجینگ و مؤسسه مبلمان دونگیانگ چین، یک کامپوزیت نوآورانه تولید کردهاند که ترکیبی از پایداری زیستمحیطی و عملکرد فنی بالا را ارائه میدهد. این ماده به منظور مقابله با چالشهای جدی در محیطهای خانگی مانند خطر تخلیه الکتریسیته ساکن و ناکارآمدی در انتقال حرارت طراحی شده است.
به گزارش ایسنا؛ پایه این کامپوزیت از آرد چوب صنوبر ساخته شده است که به عنوان مادهای تجدیدپذیر از بقایای صنایع کشاورزی و جنگلداری بهدست میآید. نانولولههای کربنی چنددیواره به عنوان فاز رسانا در این ماده استفاده شدهاند و بهخاطر ویژگیهای حرارتی و الکتریکی ممتاز، به بهبود عملکرد کامپوزیت کمک میکنند.
لیگنین به عنوان یک چسب طبیعی در این کامپوزیت به کار رفته است. این ماده برخلاف رزینهای سنتزی نه تنها نقش اتصالدهنده را ایفا میکند، بلکه با ایجاد پیوندهای هیدروژنی و برهمکنشهای شیمیایی به استحکام ساختار کمک میکند. این امر به کاهش وابستگی به چسبهای شیمیایی نفتپایه و ترویج مواد سبزتر منجر میشود.
فرایند ساخت این کامپوزیت شامل پیشتیمار قلیایی برای افزایش واکنشپذیری سلولز و اختلاط مکانیکی نانولولهها در ماتریس است. نتیجه این مراحل، تولید مادهای منسجم با خواص عملکردی قابلتوجه است. آزمایشها نشان میدهد که این کامپوزیت از نظر مکانیکی نیز با استحکام خمشی بیش از ۱۲۶ مگاپاسکال و استحکام کششی برابر با ۱۱۸ مگاپاسکال به عملکرد بالایی دست یافته است.
رسانایی الکتریکی این ماده باعث کاهش تجمع بارهای ساکن و خطر تخلیه الکترواستاتیکی در خانههای پر از تجهیزات الکترونیکی میشود. همچنین رسانایی حرارتی بهبود یافته میتواند به کاهش مصرف انرژی در سیستمهای گرمایشی کمک کند.
نتایج آزمایش چرخه عمر این ماده نشان میدهد که نسبت به مواد سنتی مانند پلیاتیلن و PVC، آسیبهای کمتری به محیطزیست وارد میکند. این پروژه با انتشار مقالهای تحت عنوان "Sustainable wood fiber composites with antistatic and high-thermal-conductivity performance for energy-efficient home environments"، بهعنوان الگویی از رویکردهای نوین در مهندسی مواد شناخته میشود که میتواند به بهبود کیفیت زندگی در خانههای هوشمند کمک کند.
پایگاه خبری جریان/ جریان آنلاین (/)