تولید تایرهای مقاوم و کم مصرف تر نانو وارد جاده شد
شاه بلاگ: ورود فناوری نانو به صنعت تایرسازی، مسیر توسعه نسل جدیدی از تایرها را هموار کرده است؛ محصولاتی که می توانند هم زمان چندین خاصیت کلیدی تایر را بهبود دهند.
به گزارش شاه بلاگ به نقل از ستاد نانو، کاهش مقاومت غلتشی و به دنبال آن کاهش مصرف سوخت، افزایش مقاومت در مقابل سایش، پارگی و حرارت، بهبود چسبندگی در سطوح خشک و مرطوب و کاهش وزن تایر، از مهم ترین مزایایی است که برای این فناوری مطرح گردیده است. شرکتهای بزرگ تایرسازی جهان همچون بریجستون (Bridgestone)، یوکوهاما (Yokohama)، گودیر (Goodyear) و ویتوریا (Vittoria) هم توسعه محصولات مبتنی بر نانومواد را دنبال کرده اند. در ایران هم شرکت هایی مانند کویر تایر و گروه صنعتی بارز در راه استفاده از فناوری نانو در تولید تایر حرکت کرده اند؛ روندی که با افزایش تقاضا برای خودرو های کم مصرف و تشدید الزامات محیط زیست می تواند اهمیت بیشتری پیدا کند.
تایر یکی از معدود اجزای خودرو است که بطور مستقیم و مستمر با سطح جاده در تماس قرار دارد و از همین رو، خاصیت های آن تاثیر قابل توجهی بر ایمنی، عملکرد، مصرف سوخت و حتی هزینه های نگهداری خودرو دارد. در سالیان اخیر، گسترش فناوری نانو فرصت تازه ای برای بازطراحی ساختار و ترکیب مواد مورد استفاده در تایرها بوجود آورده است؛ فرصتی که می تواند به تولید تایرهایی سبک تر، مقاوم تر و کم مصرف تر منجر شود.
در تولید تایر، خاصیت های فیزیکی و شیمیایی مواد نقش تعیین کننده ای در عملکرد محصول غائی دارند. استفاده از نانومواد می تواند این خاصیت ها را در مقیاس بسیار کوچک تغییر دهد و بالاخره، عملکرد تایر را در مقیاس کاربردی ارتقا دهد. نانولوله های کربنی، گرافن، نانوذرات سیلیکا، نانورس و نانوذرات الماس همچون موادی هستند که در این زمینه مورد توجه قرار گرفته اند.
یکی از مهم ترین مزایای استفاده از فناوری نانو در تایرسازی، امکان کاهش مقاومت غلتشی است. تایر هنگام حرکت خودرو دائماً تغییر شکل می دهد و قسمتی از انرژی خودرو در اثر همین تغییر شکل و اصطکاک تلف می شود. کاهش مقاومت غلتشی می تواند میزان انرژی مورد نیاز برای حرکت خودرو را کاهش داده و در خودرو های احتراقی به کاهش مصرف سوخت منجر شود. همین خاصیت در خودرو های برقی هم اهمیت دارد، چونکه کاهش مقاومت غلتشی می تواند به افزایش بهره وری انرژی و درنتیجه افزایش مسافت قابل پیمایش کمک نماید.
از سوی دیگر، نانومواد می توانند ساختار تایر را در مقابل عوامل فرساینده مقاوم تر کنند. افزایش مقاومت در مقابل سایش، پارگی و حرارت می تواند طول عمر تایر را افزایش دهد و تعداد دفعات تعویض آنرا کم کند. این مساله علاوه بر کاهش هزینه های مصرف کننده، از نظر محیط زیست هم اهمیت دارد؛ چونکه افزایش عمر محصول می تواند به کاهش حجم تایرهای مستعمل و مصرف مواد اولیه برای تولید تایرهای جدید کمک نماید.
یکی دیگر از حوزه های مهم کاربرد نانومواد، بهبود چسبندگی تایر با سطح جاده است. ترکیب مناسب مواد نانوساختار می تواند خاصیت های سطحی و مکانیکی تایر را بهبود دهد و عملکرد آنرا در شرایط مختلف جاده ای ارتقا بخشد. این مساله خصوصاً در مسیرهای مرطوب که حفظ چسبندگی اهمیت بیشتری دارد، می تواند در پیشرفت ایمنی خودرو مؤثر باشد.
کاهش وزن؛ مزیت دیگر نانومواد
کاهش وزن تایر هم یکی دیگر از اهدافی است که فناوری نانو می تواند در رسیدن به آن نقش داشته باشد. برخی نانومواد، همچون نانورس، امکان کاهش ضخامت قسمتهایی از ساختار تایر را بدون افت قابل توجه در عملکرد فراهم می کنند. کاهش وزن تایر در کنار کاهش مقاومت غلتشی، می تواند به بهبود بهره وری خودرو کمک نماید.
این مجموعه مزایا سبب شده است فناوری نانو به یکی از زمینه های مورد توجه در توسعه تایرهای نسل جدید تبدیل شود؛ محصولاتی که هدف آنها فقط افزایش دوام نیست، بلکه باید مجموعه ای از الزامات شامل عملکرد، ایمنی، بهره وری انرژی و الزامات محیط زیست را بطور همزمان پاسخ دهند.
سرمایه گذاری شرکتهای بزرگ تایرسازی در فناوری نانو
گسترش این فناوری تنها به مراکز تحقیقاتی محدود نمانده و تعدادی از شرکتهای بزرگ صنعت تایر هم در سالیان اخیر به شکل جدی روی استفاده از نانومواد و فناوری های نانویی سرمایه گزاری نموده اند.
بریجستون (Bridgestone) با گسترش فناوری NanoPro-Tech، استفاده از فناوری نانو را برای بهبود خاصیت های تایر دنبال کرده است. این فناوری با هدف رسیدن به تلفیقی از چسبندگی مناسب و مقاومت غلتشی پایین توسعه یافته و می تواند به افزایش بازدهی سوخت خودرو کمک نماید.
یوکوهاما (Yokohama) هم توسعه تایرهای مبتنی بر نانوذرات را برای پیشرفت عملکرد محصولات خود در شرایط مختلف جاده ای دنبال کرده است. استفاده از نانومواد در این محصولات با هدف بهبود خاصیت های فنی تایر و افزایش عملکرد آن در شرایط متفاوت صورت می گیرد.
در گودیر (Goodyear) هم گرافن بعنوان یکی از مواد مورد توجه قرار گرفته است. استفاده از نانوذرات گرافن می تواند به افزایش استواری ساختار تایر و کاهش مصرف سوخت کمک نماید. گرافن به علت استواری مکانیکی بالا و خاصیت های منحصربه فرد خود، یکی از نانومواد مهم در توسعه مواد پیشرفته به حساب می آید.
در حوزه تایرهای دوچرخه هم ویتوریا (Vittoria) به استفاده از نانوگرافن روی آورده است. تایرهای تولیدشده با این رویکرد با هدف افزایش چسبندگی و کاهش میزان سایش توسعه یافته اند و نشان می دهند کاربرد نانومواد به تایر خودرو محدود نیست و می تواند قشر بزرگی از محصولات حمل و نقل را دربرگیرد.
حرکت صنعت تایر ایران به طرف نانوساختارها
فناوری نانو در صنعت تایر ایران هم مورد توجه قرار گرفته و چندین شرکت داخلی کارهایی را جهت استفاده از نانومواد در تولید تایر دنبال کرده اند. کویر تایر همچون شرکت هایی است که در ساختار داخلی تایر از نانورس بهره برده است. استفاده از این ماده امکان کاهش ضخامت قسمتهایی از تایر را فراهم نموده و در نهایت می تواند به کاهش وزن محصول و کاهش مصرف سوخت خودرو کمک نماید.
گروه صنعتی بارز هم در زمینه توسعه تایرهای نانوساختار فعالیت نموده و از نانوذرات سیلیکا برای بهبود مقاومت سایشی و کاهش هزینه تولید بهره برده است. سیلیکا یکی از مواد مهم در صنعت تایر است و استفاده از آن در ابعاد نانومتری می تواند امکان کنترل دقیق تر برخی خاصیت های مکانیکی و عملکردی لاستیک را فراهم آورد.
توسعه این محصولات در داخل کشور می تواند از یک سو به پیشرفت فناوری تولید تایر و از طرف دیگر به افزایش توان رقابتی صنعت تایر ایران کمک کند؛ خصوصاً در حالی که بازار جهانی خودرو به سوی کاهش مصرف انرژی، افزایش بهره وری و کاهش اثرات محیط زیست حرکت می کند.
بازار جهانی در راه رشد
گزارش های بین المللی هم از رشد بازار تایرهای مبتنی بر تکنولوژی نانو حکایت دارند. برمبنای پیش بینی های عنوان شده، بازار جهانی این محصولات تا سال ۲۰۲۶ با نرخ رشد مرکب سالانه (CAGR) حدود ۴ درصد گسترش خواهد یافت.
در این میان، کشورهای شرق آسیا، خصوصاً چین و ژاپن، از مهم ترین تولیدکنندگان و کنشگران حوزه تایرهای مبتنی بر تکنولوژی نانو محسوب می شوند. مشارکت فعال این کشورها در زنجیره ساخت خودرو، مواد پیشرفته و فناوری نانو، زمینه مناسبی برای توسعه کاربرد نانومواد در صنعت تایر بوجود آورده است.
از سوی دیگر، افزایش تقاضا برای خودرو های کم مصرف و تشدید مقررات زیست محیطی، خودروسازان و تایرسازان را به سوی استفاده از فناوری هایی سوق داده است که بتوانند بدون کاهش ایمنی و عملکرد، مصرف انرژی و اثرات محیط زیست را کاهش دهند. تایرهای نانویی می توانند قسمتی از این راه حل فناورانه باشند.
در مجموع، ورود فناوری نانو به صنعت تایرسازی را نمی توان فقط یک تغییر در مواد اولیه تلقی نمود. این فناوری می تواند همزمان بر مصرف سوخت، دوام، چسبندگی، وزن، ایمنی و هزینه های نگهداری تاثیر بگذارد. افزایش عمر تایر هم می تواند مصرف مواد اولیه و تولید پسماند را کم کند و از این منظر، مزایایی فراتر از عملکرد خودرو بوجود آورد.
با افزایش سرمایه گذاری در توسعه نانومواد و حرکت بازار خودرو به سوی محصولات کم مصرف تر و پایدارتر، انتظار می رود تایرهای مبتنی بر تکنولوژی نانو سهم بیشتری از بازار را به خود اختصاص دهند. در صورت تداوم روند توسعه و تجاری سازی، این فناوری می تواند از یک راه حل نوآورانه به یکی از استانداردهای مهم آینده صنعت تایرسازی تبدیل گردد و نقش مؤثری در افزایش بهره وری انرژی، کاهش هزینه ها و پیشرفت پایداری صنعت حمل و نقل ایفا کند.
به طور خلاصه، در سالیان اخیر، توسعه فناوری نانو فرصت جدیدی برای بازطراحی ساختار و ترکیب مواد مورد استفاده در تایرها بوجود آورده است؛ فرصتی که می تواند به تولید تایرهایی سبک تر، مقاوم تر و کم مصرف تر منجر شود. تایر هنگام حرکت خودرو دائماً تغییر شکل می دهد و قسمتی از انرژی خودرو در اثر همین تغییر شکل و اصطکاک تلف می شود. تایرهای نانویی می توانند قسمتی از این طریق حل فناورانه باشند.
این مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب