پنجره‌ایرانیان؛ محققان دانشگاه صنعتی امیرکبیر با بهره‌گیری از روشی ساده و ارزان نانو کامپوزیت‌هایی را تولید کردند که به‌عنوان عایق‌های تنظیم‌کننده دما برای مدیریت انرژی حرارتی در صنایع ساختمان‌سازی و نساجی قابل‌استفاده هستند.
به گزارش ایسنا، دکتر مجید منتظر، عضو هیئت‌علمی دانشگاه صنعتی امیرکبیر، مواد تغییر فاز دهنده را موادی در حال پیشرفت در حوزه ذخیره انرژی گرمایی دانست و افزود: در این تحقیقات تلاش شد تا با استفاده از فناوری نانو، کارایی مواد تغییر فاز دهنده را ارتقا بخشیده و عیوب آن را کاهش دهیم.
این محقق، روش سنتز مورداستفاده در این تحقیقات را یک روش ساده، ارزان، تک‌مرحله‌ای و سریع عنوان کرد که عدم نیاز به فرایندهای الکتروریسی، نانو و میکرو کپسول کردن، پلیمریزاسیون، عدم نیاز به استفاده از حلال، کاهش تعداد مراحل و زمان فرایند، عدم نیاز به سنتز یا فراهم‌سازی جداگانه نانوذرات و دوستدار محیط‌زیست بودن فرایند ازجمله مزیت‌ها و نوآوری این روش است.
منتظر با بیان اینکه مواد تغییر فاز دهنده به موادی گفته می‌شود که قادر به ذخیره و رهاسازی انرژی حرارتی بر پایه گرمای نهان و تغییر فاز بین جامد و مایع هستند و ادامه داد: مواد تغییر فاز دهنده آلی یکی از مواد درحال‌توسعه در این حوزه است که علی‌رغم دارا بودن مزایای بسیار، دو مشکل عمده «نشت و رهاسازی مواد در حین فرایند ذوب و انجماد» و «هدایت حرارتی ضعیف» را دارند.
وی اضافه کرد: بر این اساس در این پروژه با ایجاد یک ساختار نانو کامپوزیتی در حضور نانوذرات مس و الیاف پلی‌استر، ضمن رفع عیوب اسیدهای چرب، کارایی آنها نیز به سطح بهینه رسید.
عضو هیئت‌علمی دانشگاه صنعتی امیرکبیر به بیان جزئیات اجرای این طرح پرداخت و خاطرنشان کرد: ارزیابی نانو کامپوزیت سنتز شده را می‌توان به دو بخش تقسیم کرد. بخش اول مربوط به آزمون‌های مشخصه‌یابی است که به کمک میکروسکوپ الکترونی و آزمون‌های آنالیز عنصری، پراش پرتوایکس و طیف‌نگاری مادون‌قرمز، حضور نانوذرات مس در ساختار تولیدشده تائید شد. در بخش دوم عملکرد حرارتی ساختار نانوکاپوزیتی به کمک روش‌های گرماسنجی روبشی تفاضلی، آنالیز توزین حرارتی و آنالیز هدایت حرارتی مورد ارزیابی قرار گرفت.
به گفته وی، کامپوزیت‌های تولیدشده دارای محدوده حرارتی کاربردی وسیع از 29.4-34.2 تا °C 52.7-35.7 با گرمای نهان مناسب 40.3-53.9 و J/g 41.9-55.0 برای سیکل‌های گرمایش و سرمایش بوده‌اند. حضور نانو ذرات مس در ساختار نانو کامپوزیت موجب افزایش هدایت حرارتی با حداقل 77.5 درصد و حداکثر 100.4 درصد می‌شود.
این محقق با تاکید بر اینکه ساختار تولیدشده پس از 100 سیکل گرمایشی-سرمایشی، دوام و پایداری حرارتی را حفظ می‌کند، اضافه کرد: نانو کامپوزیت‌های پارچه‌ای تولیدشده به‌عنوان عایق‌های تنظیم‌کننده دما برای مدیریت انرژی حرارتی در صنایع ساختمان‌سازی، نساجی، پلیمر و بسته‌بندی مواد قابل‌استفاده است.
این تحقیقات از سوی پروفسور مجید منتظر عضو هیئت‌علمی و علی بشیری رضایی دانش‌آموخته مقطع کارشناسی ارشد دانشگاه صنعتی امیرکبیر اجرایی شده و نتایج آن در مجله Applied Energy با ضریب تأثیر 7.9 منتشر شده است.
