امروزه در صنعت لوازم خانگی مانند یخچال ها، نیاز شدید به کاهش مصرف انرژی است. یکی از مواردی که می تواند منجر به کاهش مصرف انرژی در یخچال شود، استفاده از موادی است که بتواند برودت تولید شده توسط اوپراتور را بهتر و بیشتر به محفظه یخچال هدایت کرد و میزان راندمان را افزایش دهد. برای این منظور می توان هدایت حرارتی قسمت های انتقال دهنده برودت اپراتور به داخل یخچال را افزایش داد.
به گفته ایوب کریم زاد قویدل، در این طرح نانوکامپوزیت پلیمری پیشنهاد شده است که می تواند جایگزین پلیمرهای مورد استفاده در ساخت یخچال شده و دستیابی به این هدف را ممکن سازد. بکارگیری این نانوکامپوزیت منجر به کاهش چشمگیر مصرف انرژی و نیز از بین بردن بوهای نامطلوب یخچال می شود.
نانوکامپوزیت پیشنهادی در این طرح، از جنس پلیمر پلی متیل متا آکریلات و نانولوله های کربنی است که از خواص هدایت حرارتی و مکانیکی بهبود یافته برخوردار است. البته این نانوکامپوزیت می تواند در تمام صنایعی که نیاز به پلیمر با خواص بهبود یافته است، استفاده شود.
این مجری طرح افزود: در ساخت یخچال، قسمت های مربوط به انتقال برودت از جنس پلیمر اکریلونیتریل بوتادین استایرن (ABS) است. بهترین روش برای افزایش هدایت حرارتی، کامپوزیت سازی پلیمرهای مورد استفاده به ویژه با نانولوله های کربنی است. اما کامپوزیت کردن ABS با نانولوله های کربنی دارای محدودیت ها و مشکلاتی است.
کریم زاد قویدل در توضیح این مشکلات عنوان کرد: ABS یک پلیمر ضدالکتریسیته ساکن است، اما با افزایش نانولوله های کربنی این خاصیت از بین می رود. از طرفی کاهش چشمگیر مقاومت الکتریکی ABS با افزودن درصد ناچیزی از نانولوله های کربنی از دیگر معایب این کامپوزیت سازی است. همچنین با توجه به میزان کلی کاربرد این پلیمر در ساخت یخچال ها، افزودن نانولوله های کربنی به کل بدنه و قسمت های پلیمری توجیه اقتصادی نخواهد داشت. به همین دلیل ما از یک پلیمر جایگزین استفاده کردیم .
به گفته این محقق چنانچه کل محفظه یخچال از نانوکامپوزیت ساخته شود، در این صورت انتقال برودت داخل به خارج یخچال زیادتر شده که نه تنها موجب کاهش مصرف انرژی نمی شود، بلکه آن را افزایش خواهد داد. بنابراین باید تنها قسمتی از محفظه که با اوپراتور در تماس است، از جنس نانوکامپوزیت ساخته شود. اما به دلیل یکپارچه بودن کل محفظه امکان کامپوزیت سازی بخشی از آن در مقیاس صنعتی وجود ندارد.
متداول ترین روش تولید ورق های نانوکامپوزیتی، روش قالبگیری تزریقی است. اما در روش قالبگیری میزان پرت مواد به دلیل وجود راهگاه ها و… زیاد است. با توجه به این نکته و قیمت بالای نانولوله های کربنی مورد استفاده و عدم امکان تولید ورق هایی با ابعاد بسیار دقیق، از سایر پیشنهادات این تیم تحقیقاتی، تولید ورق هایی با ابعاد بزرگ و سپس برش دقیق آن ها در اندازه های مورد نیاز توسط برش لیزری است.
به گزارش ایرنا از ستاد ویژه توسعه فناوری نانو ، این طرح در قالب پایان نامه کارشناسی ارشد ایوب کریم زاد قویدل از دانشگاه ارومیه، به راهنمایی دکتر طاهر ازدست از دانشگاه ارومیه و دکتر محمدرضا شبگرد از دانشگاه تبریز انجام شده است.
تولید ورق های نانو کامپوزیتی برای کاهش مصرف انرژی یخچال
