نانو چسب چیست؟
در حال حاضر استفاده از کامپوزیت‌های پلیمری تقویت شده به وسیله الیاف، برای مقاوم کردن و تقویت سازه‌های فلزی، به کار برده می شود. این روش یک روش نوین و و مناسب برای بهتر کردن سازه‌های فولادی به حساب می آید. ویژگی های این کامپوزیت ها مانند وزن پایین آنها، استحکام بالا و مقاومت آنها در برابر خوردگی، باعث شده است که آنها گزینه ای ایده‌ال جهت استفاده در بازه‌ی وسیعی از سازه‌ها، نظیر سازه‌های فولادی، سازه‌های بتنی و سازه‌های چوبی شوند. اما باز هم استحکام کم در چسب متصل کننده این کامپوزیت‌ها به سازه فلزی مادر،استفاده از آنها را در بعضی شرایط دمایی، بسیار محدود کرده است. امروزه با وارد شدن فناوری نانو به زمینه ساختمان و پلیمر، این مشکلات تا حدود زیادی در حال برطرف شدن است.
هدف از ورود فناوری نانو به ساختمان و پلیمر
دکتر اصغر حبیب نژاد کورایم، هدف از انجام طرح حاضر را بهبود بخشیدن به عملکرد چسب های اپوکسی متصل کننده در دمای بالای جهت اتصال کامپوزیت‌ها به سازه فلزی مادر به کمک نانولوله‌های کربنی اعلام کرد. ایشان در ادامه اضافه کرد: « سازه‌های فلزی که در خلیج‌فارس هستند، مانند اسکله‌ها و سکوهای نفتی در تابستان دمای ۵۰ الی ۶۰ درجه‌ی سانتی‌گراد را قرار میگیرند. چسب‌های تقویت‌کننده‌ی که قبلاً استفاده می شد، در این بازه‌ی دمایی ضعیف می شوند و کارایی خود را از دست می‌دهند. اما در حال حاضر با استفاده از نانوچسب تولید شده در این طرح، می‌توان این سازه‌ها را در این دماها حفظ کرد و باعث صرفه‌جویی در هزینه و افزایش عمر کاری سازه‌های فلزی در این مناطق شد.»
عملکرد نانو چسب در تقویت کامپوزیت ها
نانولوله‌های کربنی به‌عنوان یک نانوذره یک‌بعدی خواص مکانیکی و الکتریکی منحصربه‌فردی دارند. خواص مکانیکی عالی و نیز نسبت طول به قطر بسیار بالای این نانومواد امکان استفاده از آنها را به‌عنوان یک مسلح کننده در مقیاس نانو فراهم می‌کند. این نانو مواد خاصیت پل زنندگی در دو طرف ترک به وجو می آورند و از بیشتر شدن ترک جلوگیری میکنند و یا انرژی زیادی را را از بین می برند که این موضوع نیز باعث بهتر شدن خواص مکانیکی نانوکامپوزیت حاصل در مقایسه با ماده‌ی اولیه می‌شود.
حبیب نژاد کورایم تصریح کرد: «نانولوله‌های کربنی به‌واسطه‌ی انرژی سطحی بالایشان به‌شدت تمایل به کلوخه شدن در ماده زمینه دارند. لذا توزیع یکنواخت آنها در ماده‌ی زمینه، پارامتر بسیار مهمی در اثرگذاری این نانوذرات است. در غیر این صورت، این نانوذرات نه‌تنها خواص مکانیکی و ترمومکانیکی ماده‌ی زمینه را بهبود نخواهد بخشید، بلکه به‌واسطه‌ی تمرکز تنش ناشی از وجود این نانوذرات، خواص نانوکامپوزیت حاصل نسبت به ماده‌ی اولیه بدتر خواهد شد.
ازاین‌رو، مرحله‌ی اول در انجام این پژوهش، انتخاب یک روش مناسب جهت اختلاط یکنواخت نانولوله‌های کربنی با رزین اپوکسی بود. در مرحله‌ی بعد اتصال سازه‌ی فلزی مادر و نانوچسب تولید شده و در شرایط مختلف از جمله دماهای ۴۰ الی ۷۰ درجه سانتی‌گراد آزمایش گردید تا اثر استفاده از نانولوله‌های کربنی بر رفتار چسب اتصال بررسی گردد.»
این تحقیقات حاصل تلاش‌های دکتر اصغر حبیب نژاد کورایم( عضو هیأت علمی دانشگاه علم و صنعت ایران) و پژوهشگران دیگر از دانشگاه موناش در کشور استرالیا است.