تولید منسوجات با استفاده از نانو لوله ها

تولید منسوجات با استفاده از نانو لوله ها

یک شرکت نوپا در آمریکا موفق به تولید ماده‌ای سبک از نانولوله‌های کربنی شده است که محکم‌تر از فولاد بوده و رسانایی آن همانند آلومینیوم می‌باشد این شرکت ادعا می‌کند که این مواد می‌توانند در نهایت در لباس های ضد گلوله ، سیم‌کشی‌های هواپیما، و خطوط انتقال برق کاراتر به کار روند .

محققان پیش از این دریافته بودند که نانو لوله ها به واسطه ی بالا بودن استحکام و انتقال گرما به خوبی نیمه هادی ها عمل کنند (بسته به روش ساخت ان ها (تک جداره بودن یا دو جداره بودن )اما این خصوصیات به تک تک نانولوله ها بر می گردد و ایجاد توده ای از ان ها با خصوص یت مشابه تک تک نانو لوله ها امکان پذیر نیست.

مسئول این شرکت می گوید نانو لوله های به کار رفته از حد معموای طویلتر است.استفاده از این نانو لوله های طولانی تر به انها قابلیت اتصال موثرتری را میدهد.این نانو لوله ها گفته شده که ازشیوه ی رسوب دهی بخارات شیمیایی ایجاد شده است.این نانو لوله ها فرمی از پوشش حصیری بافته نشده را به وجود می اورد که صفوف مرتب شده انها به ماده مورد نظر استحکام بیشتری در جهت صفوف منظم شده میدهد.این شرکت با استفاده از به کارگیری این شیوه نخستین صفحاتی در ابعاد 1 * 3 را تولید نمود.اما امید به تولید صفحاتی با با ا بعاد بزرگتر میرود.این کمپالی همچنین قادر است پارچه های نانولوله ای رادر طی ریسندگی نانولوله ها از طریق رسوب دهی بخارات شیمیایی تولید نماید.

ساخت ماهیچه‌های مصنوعی به کمک نانولوله‌های کربنی

ساخت ماهیچه‌های مصنوعی به کمک نانولوله‌های کربنی

UTD

از اولین پیشگامان اختراع ماهیچه‌های مصنوعی هستند که به روش الکتریکی انرژی می‌گیرند. اکتشافات این افراد در این زمینه منجر به صنعتی‌شدن چند محصول در ایالات متحده، ژاپن و سوئد شده است.
برنامه جدید و بلند پروازانه آنها ساخت ماهیچه‌های مصنوعی است که انرژی خود را همانند ماهیچه‌های طبیعی به روش‌های شیمیایی تامین می‌کنند و دارای نیروی بیشتر و انقباضی سریع‌تر نسبت به همتای طبیعی خود می‌باشند. اساس ماهیچه‌های مصنوعی مبتنی بر نیروی الکتریکی، بر استفاده از پلیمرهای هادی و نانولوله‌های کربنی می‌باشد که اولین بار طرح آن توسط محققان این برنامه جدید ارائه شد. نانولوله‌های کربنی کارایی ماهیچه‌های طبیعی را چند صد برابر و طول ماهیچه‌ها را دوبرابر افزایش می‌‌دهند. عضلات پلیمری اگر چه دارای انقباضی معادل ماهیچه‌های طبیعی می‌باشند، امّا دوام و کارآیی بالایی در تبدیل انرژی ندارند. هدف اصلی برنامة سازمان پروژه‌های پیشرفته تحقیقات دفاعی آمریکا حذف این مشکلات و جایگزینی نیروی الکتریکی با نیروی شیمیایی در ماهیچه‌های مصنوعی می‌باشد. منابع تامین انرژی پیشنهادی در مورد ماهیچه‌های مصنوعی در حال حاضر پیل‌های سوختی، خازن‌های پیشرفته و فعال کننده‌های مکانیکی می‌باشند. این ابزارها انرژی زیادی را به انرژی الکتریکی تبدیل و ذخیره می‌کنند و در صورت لزوم برای انجام کارهای مکانیکی استفاده می‌کنند.
از کاربردهای مهم و احتمالی این کاوش ساخت اعضای مصنوعی است که عملکردی شبیه بازوها و پاهای طبیعی دارند و قادر به حرکت دادن و جابه‌جا کردن اجسام می‌باشند، که در صورت نیاز به عنوان جایگزین اندام‌های قطع‌شده و یا ساخت روبات‌ها، مورد استفاده قرار گیرند. اگر چه این اهداف بلندپروازانه هستند ولی با توجه به اینکه در مطالعات آزمایشگاهی ابزارهای کوچکی توسط این افراد ساخته شده‌اند که انرژی شیمیایی را مستقیما به حرکات مکانیکی تبدیل می‌کنند، دست‌یابی به این منظور چندان دور از ذهن به نظر نمی‌رسد
این تحقیق اخیراً در مجله معتبر

Science

منتشر شده است

نانو تکنولوژی در نساجی

نانو تکنولوژی در نساجی

می توان با نانو فایبر های کربنی الیاف هوشمند ساخت .امروزه امکان ریسیدن نانو فایبر های کربنی مشابه دیگر الیاف وجود دارد که این زمینه ایجاد اختراعات زیادی را برای ما فراهم می کند .


کاربرد های برجسته این الیاف

1.جلیقه های نرم و سبک که نسبت به جلیقه های کولاری محکمتر هستند
2.تولید بانداژهایی که قابل انقباض هستند و میتوانند ایجاد فشار نمایند (جهت بسته شدن و بهبود زخم )
3.ماهیچه های مصنوعی که توسط الکتریسیته نیرو میگیرند و بسیار سبکتر از انواع هیدرولیکی رایج هستند
4.امکان قرار دادن سنسورها و محرک ها در داخل البسه

تمام این قابلیت ها برگرفته از خواص ویژه نانو لوله های کربنی است و مهمترین ویژگی ان قابلیت هدایت گرمایی و الکتریکی خوب ان از داخل الیاف حتی در ضخامت های بسیار بالا

مختصری در باره کولار و خصوصیا ت آن

مختصری در باره کولار و خصوصیا ت آن

:
کولار اولین بار در سال 1970 توسط dupont معرفی شد و جر اولین دسته ی الیاف با قدرت کششی و مدول بالا بوده که در کامپوزیت های پیشرفته (advanced composite) به کار می رود.به طور کلی جایگزینی برای فولاد در لاستیک های رادیالی توسعه پیدا نمود که امروزه در محدوده ی وسیعی از ان استفاده می شود
کولار یک ارامید است این نام به عنوان یک اختصار برای پلی ارامید های اروماتیکی بوده و ترکیب شیمیایی ان poly para-phenyleneterephthalamide بوده و بیشتر تحت عنوان پارا امید شناخته میشود.ارامید متعلق به خانواده نایلونهاست نایلون های متداول مانند نایلون 66 خصوصیات ساختاری خوبی ندارند.حلقه های ارامیدی به کولار پایداری حرارتی داده این در حالی است که ساختار پارا به ان استحکام و مدول بالا می بخشد
چنانچه اطلاعات بیشتری درباره شیمی ارامید ها می خواهید می توانید به http://composite.about.com/gi/dynamic/offsite.htm?site=http://www.psrc.usm.edu/index.html
رجوع نمایید.

الیاف کتان (flax)

الیاف کتان
الیاف کتان از ساقه گیاهی به نام فلاکس استخراج می شوند.کشت این گیاه به طور سالانه انجام میشود.و حداکثر رشد صولی ان در حدود 120 سانتی متر و قطر ساقه ان 8/1 تا 16/1 اینچ است .قسمت بالای ساقه دارای شاخه های متعددی است و در روی این شاخه ها ٬ گل هایی به رنگ های سفید ٬ قرمز ٬ بنفش٬ لاجوردی٬ و ابیدیده می شود. کیفیت الیاف بستگی به مرغوبیت زمین و شرایط جوی دارد .این گیاه در هوای نسبتا سرد و رطوبت دار و وجود نسبتا باران بهتر به عمل می اید. تخم گیاه معمولا در ماه های اردیبهشت و خرداد کاشته می شود و مدت رشد ان سه ماه است.
پروش عمده کتان در کشور های فرانسه ٬ بلژیک ٬ هلند٬ ایرلند٬ شوروی و زلاند است. ساختمان شیمیایی الیاف کتان نظیر پنبه سلولزی است ٬ ولی با توجه به شباهت زیاد در ساختمان مولکولی این دو لیف٬ کتان از 3 جهت با پنبه متفاوت است:

الیاف و کامپوزیت های تقویت شده با آن ها

مروری بر الیاف و کامپوزیت های تقویت شده با آن ها

الیاف کوارتزالیاف کوارتز (سیلیس فیوز شده ی خالص) تا دمای ۱۰۵۰ درجه سانتیگراد و در زمانهای کوتاه تا ۱۲۵۰ درجه سانتیگراد قابل استفاده اند . حال آنکه الیاف شیشه تا ۷۶۰ درجه سانتیگراد کاربرد دارند . کوارتز در برابر رادار نسبت به شیشه شفاف تر است و شفافیت آن در بسامدهای بالا نیز افزایش می یابد . در ضمن چگالی کمتری از شیشه دارد . کوارتز از نظر شیمیائی پایدارتر است و مقاومت الکتریکی بالای آن باعث می شود که برای کاربردهای استتاری (صنایع نظامی) ایده آل باشد . از کاربردهای الیاف کوارتز به موارد زیر می توان اشاره کرد : عایق حرارتی ، لوازم ورزشی ، ساینده ها ، محافظ رادار و کابل های ضد آتش ، بهای الیاف کوارتز تقریباً بین ۱۲۰ تا ۳۰۰ دلار بر کیلوگرم است . در کاربردهائی چون محافظ رادار هواپیما ـ که در معرض برخورد ذرات تگرگ و غیره هستند ـ الیاف کوارتز را به خاطر مقاومت به ضربه ی بالا به کار می برند و این امر مایه ی کاهش شدید هزینه های جایگزینی می شود .الیاف بازالت الیاف پیوسته بازالت در دهه ۸۰ میلادی در شوروی سابق گسترش یافته اما تا کنون کاربرد آنها به صنایع نظامی محدود شده است . در مقایسه با الیاف شیشه ، این الیاف دمای کابری بیشتری برابر با ۱۰۱۰ درجه سانتی گراد ، سفتی بالاتر ، مقاومت بهتر در برابر قلیائی ها و استحکامی شبیه به S_glass از خود نشـان می دهند . به خاطر مقاومت بـازالت در برابر قلیائی ها ، امکان تقویت بتن با آن مد نظر قرار گرفته است .روش تولید الیاف بازالت همانند الیاف شیشه است ولی ماده اولیه آن سنگ های بازالتی است . هم اکنون بهای آن حدود ۶ تا ۱۰ دلار بر کیلوگرم است .الیاف کربــنالیاف کربن عمومی ترین الیاف در کامپوزیت های با کارآئی بالا هستند .

رنگزای طبیعی حیوانی

رنگزای طبیعی حیوانی

قرمزدانه
نام حشره کوچکی است بیضی شکل به اندازه عدس یا نخودشبیه به حشره « کفش دوز» که نام علمی آن «تاکوس» می باشد ، نوع ماده آن پرندارد اما نر این حشره بال دار است رنگش سرخ بوده و به مرور زمان سرخ تر می گردد قرمزدانه انواع گوناگون دارد که از جمله است « کرم مرمیلو»قرمزدانه لهستانی ،سیاه، نقره ای، قرمزدانه هندی، قرمزدانه مکزیکی.
نوعی قرمز دانه در بوته ای به نام «جیدار یا کاکتوس» تولید می شود قرمزدانه را پس از جمع آوری در دستگاه مخصوص به وسیله آب یا حرارت خفه می کنند و سپس در آفتاب یا کوره خشک می نمایند رنگهای معروف قرمزدانه که برای رنگ کردن پشم به کار می رود از آن تهیه می شود قرمزدانه در الکل، اتر، بنزین، آب که مقدار کمی اسید در آن ریخته باشند حل می شود قرمزدانه را درفارسی «کرم رنگرزان» نیز می نامند این حشره پس ازآماده شدن برای بهره برداری(70تا90) درصد«صمغ» و (2تا10) درصد ماده رنگی دارد.
قرمزدانه ا دیرباز در استانهای کرمان و خراسان به نام «لاک» یا«قرمزدانه لاکی» شناخته می شودو «لاکی» همان رنگی است که از قرمزدانه به دست می اید در قدیم این ماده رنگی از هندوستان وارد می شود اما پس از آمدن قرمزدانه مکزیکی و جزایر قناری که جنس آن بهتر است قرمزدانه هندی از رواج افتاد . قرمزدانه در هوای آزاد فاسد نمی شود و طول مدت نگهداری به قدرت رنگی آن لطمه نمی زند آب سرد مقداری از قرمزدانه را در خود حل می کند و آب گرم مواد چربی و رنگ آن را حل می نماید محلول آن پس از مدتی در اثر تأثیر اکسیژن هوا رسوبی پدیدار می کند این ماده به صورت گرد نرم، خمیر تهیه می شود.
قرمزدانه را با«بیکربنات پتاسیم، زاج سفید، قلع،‌مس. آهن» دانه میدهند این ماده دارای خاصیت چند رنگی جالبی است و از آن با دندانه های گوناگون رنگهای مختلف به دست می آید.

معرفی چند رنگزای طبیعی نیل-شمل

نیل-شمل

بوته ای شکل – دو ساله با ساقه چوبی .
گل : گل آذین خوشه ای و به رنگ سفید – صورتی و ارغوانی – هر گل دارای 5 کاسبرگ .
میوه مانند تخم فلفل سبز است .
زمان کاشت : اوایل بهار .
اتشار جغرافیایی : جنوب کشور و بلوچستان .
تاریخ نگاران منشاء این گیاه را هند میدانند واژه سانسکریت آن نیلا nila به معنی آبی پر رنگ است این ماده در رنگ الیاف بسیار با اهمیت بود . نیل از هند به کابل و سپس به خراسان میرسید و این ولایت از دیر باز یکی از مراکز مهم صادرات نیل بوده است . در قرن یازدهم میلادی نواحی خوزستان و فارس به خاطر و جود کارگاههای نساجی و شرایط آبیاری و هوای گرمسیری منطقه ی مهمی بارای پرورش نیل محسوب میشود .
در حال حاضر این گیاه در منطقه بنگال و گجرات کشت میشود روش سنتی بدست آوردن رنگ از نیل در هند به صورت زبر است :
برگهای گیاه را که حدود 75 درصد تا 90 درصد رنگ در آن یافت میشود خشک میکنند و پس از خرد کردن در ظرفهایی قرار میدهند و به آن آب میافزایند . مایع بدست آمده در ظروف زیرین جمع میشود . این مایع به رنگ زرد مایل به سبز است که تحت فشار آب آن گرفته میشود و به صورت خمیر در میآید و سپس به قطعات کوچک بریده و حمل میشود .
روش فعلی به این صورت است که پس از جدا کردن برگها از شاخه آن را در حوزهای چوبی میریزند و روی برگها چوب سنگین قرار میدهند و حوض را با آب پر میکنند . پس از چند ساعت تخمی ر برگها آغاز میشود و اننیدرید کربنیک و اکسیژن از برگها متصاعد میشود . آب سطح حوض ابتدا به رنگ زرد و سپس سبز تغییر میکند پس از تکمیل تخمیر برگها را از آب در می آورند و در ظرف دیگری میریزند و به سرعت به هم میزنند . وجود اکسیژن هوا باعث اکسیده شدن آن میشود و رنگ آن آبی پر رنگ میشود . البته میتوان با اضافه کردن مقداری امونیاک با سود عمل رسوب را سریعتر کرد . پس از کامل شدن عمل رسوب آب روی آن را خالی و رسوب را از صافی رد میکنند . حاصل عمل تکه های بزرگ و یا پودر نرم است . از آنجا که نیل ماده رنگی گرانی است قاچاق آن و همچنین اضافه کردن مواد مصنوعی به آن رایج است . در صورتی که نیل طبیعی دارای خصوصیات منحصر به فردی است که از طریق آن میتوان از طبیعی بودن ان اطلاع حاصل کرد .
از خصوصیات نیل طبیعی این است که در آب حل نمی شود و مواد آلی مانند الکل و اتر در آتن تاثیری ندارد . ولی اسد سولفوریک و اسید نیتریک نیل را در خود حل میکند . خصوصا اسید نیتریک ان را به زرد تغییر میدهد . اگر نیل را بجوشانیم بوی مخصوصی میدهد و از آن بخار سرخ متصاعد میشود . که اگر روی بخار ظرفی شیشهای بگیریم کریستالهایی دیده میشود ؛ این ماده ایندیگوتین است . همچنین سوزاندن نیل نیز بوی مخصوصی را از آن متصاعد میکند .
با آزمایش پتاس نیز آنیلین موجود در نیل از آن خارج میشود .
یکی دیگر از خصوصیات نیل این است که اگر برگهای آن را در مقابل اشعه خورشید قرار دهید سفید رنگ میشود و اگر همان برگ را در دست خورد کنید ؛ ماده سبز رنگی از آن خارج میشود و به رنگ آبی در می آید دانه های نیل را در اوایل بهار و یا پاییز در زمین میکارند و گاهی اوقات برای اینکه زودتر سبز شود مدت دو روز آن را در آب نگه میدارند و پس از جوانه زدن در زمین اصلی میکارند .
برای تهیه رنگ از بوته نیل باید ابتدا بوته را قبل از دمیدن آفتاب از قسمت فوقانی بوته ، در حدود 10 سانتیمتر بالاتر از خاک ، جدا کرد و بوته ها در مقابل آفتاب قرار داد تا خوب خشک شود ، سپس برگها را از شاخه ها جدا کرد .
برای رنگرزی با نیل باید رنگ را به طور خالص آماده کرد ، که به آن در اصطلاح رنگرزی محلول مادر میگویند . دستور آن چنین است که 7 گرم سود سوز آور تازه را در آب حل میکنیم ، 60 گرم نیل به ان اضافه میکنیم و سپس محلول را خوب هم میزنیم و انقدر بدان اضافه میکنیم تا حجم محلول به 3 لیتر برسد . محلول را مدت نیم ساعت به حال خود میگذاریم ، پس از این مدت محلول شفاف و زرد رنگی به دست خواهد امد که اگر قطره ای از آن را روی شیشه بریزیم به رنگ ابی در خواهد آمد .
این محلول را در ظرف در بسته نگهداری میکنیم و هر گاه برای رنگ رزی از درصد مختلف آن به نسبت تیرگی رنگ استفاده میکنیم .
نیل به آسانی جذب پشم نمیگردد و رنکرزی با آن احتیاج به مهارت رنگرز دارد تا نیل را با بهترین مواد از پشم تا آب و دندانه به کار گیرد .
با استفاده از نیل انواع سبزها را نیز با ترکیب رنگ زرد به دست می آورند .
بر گرفته از کتاب : فرایند و روشهای رنگرزی الیاف با مواد طبیعی ویکتوریا ج . افشار اتشارات دانشگاه هنر تهران 1375

اسپرک ( ورث ) – Reseda Luteola

اسپرک ( ورث ) – Reseda Luteola
گیاه یک ساله یا چند ساله تا اندازه ای کرک دار ، سبز کمرنگ به اندازه 20 الی 60 سانتیمتر .
گل : زرد رنگ ، کاسه برگهای خطی ، نیزه ای گل آذین خوشه ای .
مشخصات برگ : برگهای متناوب و ساده
موسم گل فروردین و اردیبهشت .
انتشار جغرافیایی : البرز ، تهران ، اطراف کرج ، قزوین ، منجیل ، شیرین سر ، آذر بایجان ، سراب ، خراسان ، تربت حیدریه ، شیراز .
این گیاه در آسای میانه و ایران به صورت وحشی و خود رو یافت میشود و حدود پنج هزار سال است که برای رنگرزی از آن استفاده میشود و رنگ حاصل از آن دارای ثبات کم نظیری است .
اسپرک نرمی و لطافت خاصی به الیاف پشمی و ابریشمی میبخشد نوع اهلی آن که برای استفاده از ماده رنگی ان کشت میشود ، دارای بوته ای به رنگ سبز روشن و شاخه های بلند و باریک به طول یک متر و نیم است .
نوع وحشی آن دارای شاخ و برگ زیاد و گل کم است و در اراضی مرطوب و شنزاردیده میشود . بهترین مناطق برای رشد این گیاه نواحی خراسان و کرمان و یزد است .
تمام قسمتهای گیاه دارای ماده رنگی است ولی ریشه آن کمتر از سایر قسمتها دارای ماده رنگی است و گلهای آن فراوانترین منبع رنگ محسوب میشوند ماده رنگی آن جوهر کارتامیک (Carthamic) است .
در ماههای آخر بهار و اوایل تابستان تخم اسپرک را در زمین میپاشند و پس از آنکه بزرگ و بارور شد آن را میچینند و در آفتاب خشک میکنند این عمل باید پیش از ریختن شکوفه ها انجام شود . از گیاه تازه نیز میتوان برای رنگرزی استفاده کرد . قسمت ریشه را که ماده رنگی کمتری دارد جدا میکنند و از بقیه قسمتها پس از خرد کردن استفاده میکنند . برای گرفتن رنگ باید مثل اغلب گیاهان آن را ساعتی جوشانید و پس از صاف شدن مورد استفاده قرار داد.

معرفی چند رنگزای طبیعی

روناس

گیاه علفی پایا.
گل : آذین گرزن ، واحد 5 کاسبرگ سبز ، 5 گلبرگ زرد .
میوه : آبدار سیاه رنگ ، کرک دار ، میوه آن به اندازه خردل است .
برگ : سبز رنگ ساده با لبه صاف ؛ اگر برگ را در بین دستها مالش دهیم دست به رنگ قرمز تند مایل به سیاه در میآید
مشخصات ریشه : ریشه از نوع راست ساده است . ریشه این گیاه در نواحی شن زار تا عمق یک متری خاک فرو میرود . در رنگرزی با رناس مهمترین عامل میزان عمر ریشه است . رنگهای قرمز شاداب و متمایل به سرخ از ریشه های چهار و ÷نج ساله آن به دست می آید و ریشه هفت ساله رنگهای لاکی و ارغوانی و ریشه های سه ساله نارنجی تیره پدید می آورد .جنس رناس نیز در رنگ آن عامل موثری است . از ریشه گونه هایی که در مناطق سردسیری میرویند ، لاکی پر مایه تری نسبت به مناطق معتدل و گرمسیر به دست می آید .
به همین علت است که رنگ لاکی به دست آمده از رناس آذربایجان و خراسان که مناطق سردسیری هستند با رنگهای بدست آمده از رناس کرمان و فارس ، که مناطق گرمسیری محسوب میشوند تفاوت بارزی دارد