تبلیغات
بزرگ ترین وبلاگ جوک واس ام اس قالب وبلاگ
مـهــنـدســـی مکانـــیـــک - دست آورد جدید در صنعت روانكاری
 
مـهــنـدســـی مکانـــیـــک
پنجشنبه 3 شهریور 1390 :: نویسنده :

»علی اردمیر«(Ali Erdemir) یكی از محققان لابراتوار ملی»Energy’s Argonne« در آمریكا توانسته است با تركیب كردن ذرات ریزی از اسیدبوریك(كه به عنوان گندزدای ملایم و ضدعفونی كننده چشم شناخته شده است) و روغنهای موتور معمول، خواص روانكاری روغن ها را بهبود بخشد و بازده انرژی را نیز افزایش دهد. وی حدود20 سال از پژوهشهای خود را برروی خواص روانكاری اسید بوریك در این مؤسسه اختصاص داده و در سال1991 موفق به اخذ جایزه »R&D 100« تكنولوژی شده است. اردمیر جایزه یاده شده را به این دلیل دریافت كرد كه توانست ثابت كند ذرات میكروسكوپی اسید بوریك به طور قابل ملاحظه ای می توانند اصطكاك بین اجزای متحرك موتور را كاهش دهند. وی نشان داد فلزاتی كه با فیلم نازك اسید بوریك پوشش داده می شوند دارای ضریب اصطكاك كمتری نسبت به فلزاتی هستند كه سطح آنها توسط تفلون پوشیده می شود. با توجه به پتانسیل و قابلیت علم نانو تكنولوژی، وی ذرات اسیدبوریك را تا10 برابر كوچكتر كرد و به این نتیجه رسید كه اگر بتواند اسید بوریك را در سایز نانو تهیه كند خواص مطلوب تری از آنها بدست می آورد. كاهش اندازه قطر ذرات تا حدود50 نانومتر(كمتر از یك هزارم قطر موی انسان) می تواند غیر از حل مشكلات قدیمی، امكانات جدیدی را ایجاد كند. در آزمایشات اولیه، او ذرات بزرگ اسیدبوریك را با پلی آلفا الفین های خالص (جزء مهم در تولید روغن های موتوری سنتزی) تركیب كرد. در این حالت، به طور قابل ملاحظه ای خواص روانكاری بهتری در روغن خالص ایجاد شد. ولی در طول چند هفته این ذرات براثر نیروی وزن از روغن جدا شدند. در ادامه كار وی با استفاده از ذرات كوچكتر، سوسپانسیون پایدارتری از معلق ساختن ذرات اسیدبوریك در روغن بدست آورد. در تستهای آزمایشگاهی، این نمونه جدید (سوسپانسیون اسیدبوریك در روغن) توانست به میزان دوسوم از اتلاف انرژی (حرارت ناشی از اصطكاك) را كاهش دهد. تصور این امر در توجیه اقتصاد سوخت، ساده است. اردمیر معتقد است كه با استفاده از یك روانكار برپایه نانو تكنولوژی، می توان مصرف سوخت را تا5 درصد كاهش داد. با توجه به اینكه میزان مصرف روزانه سوخت خودرو در جهان چندین میلیون بشكه است، اگر بتوان رقم یادشده را حتی تا1 درصد نیز كاهش داد



صرفه جویی اقتصادی آن چشمگیر است. این مؤسسه هم اكنون در حال مذاكره با تولیدكنندگان روانكار است تا بتواند از اسید بوریك در تولید انبوه استفاده كند. از آنجایی كه این ماده افزودنی نیاز به ارایه نتایج تستهای متفاوت دارد ممكن است طی2 سال آینده در دسترس مصرف كنندگان قرار گیرد. در تست های اولیه، اردمیر نشان داد كه این تركیب نه تنها یك روانكار مؤثر است، بلكه قادر است یكی از رویاهای دیرینه تكنولوژی صنعتی را محقق كند: این تركیب یك ماده طبیعی فراوان با هزینه تولید ارزان و بدون خطر برای سلامتی انسان و محیط زیست است.
خواص روانكاری اسیدبوریك از ساختار طبیعی آن نشأت می گیرد. این تركیب شامل دسته های زیادی از لایه های كریستالی است كه در آن اتمها محكم بهم چسبیده اند. نیروی بین این لایه ها، نیروی بین مولكولی نسبتاً ضعیف و اندروالس است كه درصورت وارد شدن تنش، لایه ها به آسانی برروی یكدیگر می لغزند. به این ترتیب پیوند قوی موجود در داخل هر لایه از تماس مستقیم بین اجزای متحرك جلوگیری كرده و اصطكاك و سایش را به حداقل می رساند.
شكل پایین ساختار كریستالی اسید بوریك را نشان می دهد. كره های آبی نشان دهنده عنصر بور، كره های صورتی، اكسیژن و كره های زرد، هیدروژن را نشان می دهند. نیروهای بین ملكولی كه لایه ها را در یك شبكه كنارهم نگه می دارد، آنها را قادر می سازد تا با اصطكاك بسیار كم برروی هم بلغزند.
تاكنون، حجم زیادی از پژوهشهای اردمیر در زمینه خواص روانكاری اسیدبوریك در روغنهای موتور بوده و علت آنهم وجود ذرات بزرگ از این ماده بوده است. با پیشرفت و حركت به سوی علم نانو، او موفق شده منافع و استفاده های دیگری را هم از این ماده شیمیایی پیدا كند. از طریق یك واكنش ساده شیمیایی، نانو اسید بوریك ها تبدیل به اسیدبوریك نسبتاً سیال
می شوند و می توانند خواص روانكاری را به خوبی از خود نشان دهند.
اردمیر نشان داد استفاده از این شبه سیال(اسیدبوریك جامد) به عنوان ماده افزودنی سوخت نیز می تواند مزایای فراوانی در برداشته باشد، زیرا از هردو نظر افزایش بازده سوخت و مسائل زیست محیطی می تواند جایگزین مناسبی برای روانكارهای كنونی سوخت باشد. بیشتر سوختهای فسیلی، بخصوص سوخت های دیزلی، شامل مقداری سولفور و مواد افزودنی ویژه برای ارتقای روانكاری هستند. با احتراق سوختها، برخی از این افزودنیها به همراه سولفور باعث نشر مواد مضر و باران اسیدی می شوند. خروج تدریجی سولفور، سطح مبدل كاتالیست را كه كاهنده مواد سمی خروجی از خودرو است، می پوشاند و در نهایت مبدل با سولفور مسدود شده و دیگر قادر به خارج ساختن گازها نخواهد بود. اگرچه اردمیر كار خود را با رهاسازی پتانسیل اسید بوریك آغاز كرده، ولی معتقد است تركیبات سنتزی در اندازه های نانو ممكن است اثرات روانكاری بهتری داشته باشند. تلاش او برای استفاده از علوم پایه در حیطه نانو تكنولوژی است تا بتواند تركیباتی را پیدا كند كه خواص بهتری از خود نشان دهند.






نوع مطلب : دست آورد جدید در صنعت روانكاری، 
برچسب ها :


آمار وبلاگ
  • کل بازدید :
  • بازدید امروز :
  • بازدید دیروز :
  • بازدید این ماه :
  • بازدید ماه قبل :
  • تعداد نویسندگان :
  • تعداد کل پست ها :
  • آخرین بازدید :
  • آخرین بروز رسانی :

این صفحه را به اشتراک بگذارید
 
 
تمامی حقوق این وبلاگ محفوظ است |طراحی : پیچک
 
قالب وبلاگقالب وبلاگ