ارائه روشی برای تولید بهینه نانو کامپوزیت در خودروسازی و پزشکی

 به گزارش گروه علمی «خبرگزاری دانشجو» نانو مواد تقویت‌کننده در حین بارگذاری از ماده زمینه خود جدا شده و سبب ایجاد حفره‌هایی در ماده زمینه می‌شوند. این حفره‌ها منجر به شروع ترک و شکست زودتر نانوکامپوزیت‌ها آنها می‌شود.

 

در اکثر مدل‌های مورد استفاده، به صورت ایده‌آل فرض می‌شود که اتصال بسیار خوبی میان ماده تقویت کننده و ماده زمینه وجود دارد و در حین بارگذاری جدایشی رخ نمی‌دهد. در نظر گرفتن چنین فرضی، منجر به پیش‌بینی نادرست خواص مکانیکی معادل نانوکامپوزیت‌ها شده و میان نتایج تجربی و تئوری اختلافات قابل توجهی ایجاد می‌نماید. به منظور پیش‌بینی درست خواص مکانیکی نانوکامپوزیت‌ها لازم است که، نقص فوق در محاسبه خواص مکانیکی نانوکامپوزیت‌ها در نظر گرفته شود.»

 

در این زمینه محققان دانشگاه صنعتی اصفهان با همکاری دانشگاه آلتو فنلاند، مدلی میکرومکانیکی ارائه داده‌اند که قادر به پیش‌بینی خواص مکانیکی انواع نانوکامپوزیت‌ها با زمینه پلیمری و فلزی است.

 

این محققان با مشاهده اختلاف چشم‌گیر بین داده‌های آزمایشگاهی و تئوری‌های موجود، مدل میکرومکانیکی جدیدی را پیشنهاد دادند که می‌تواند یک تخمین اولیه از اندازه ذرات تقویت‌کننده‌ها و میزان انرژی چسبندگی سطحی آنها با ماده زمینه را در اختیار قرار دهد.

 

این مدل با قابلیت در نظر گرفتن نواقص موجود در نانو‌کامپوزیت‌ها، قادر به ارائه یک روش مناسب و ایده‌آل برای تولید نانوکامپوزیتی با بهترین خواص مکانیکی است. کاربرد این طرح در صنایعی چون صنایع هوا فضا، خودروسازی و مهندسی پزشکی خواهد بود.