محققان مکزیکی با استفاده از ماده موجود در خاکستر، موفق به ساخت نانوپوشش کامپوزیتی شدند که در برابر دماهای بالا مقاوم است. این نانوپوشش می‌تواند در صنعت هوا و فضا مورد استفاده قرار گیرد.
ساخت نانوپوشش‌های مقاوم در برابر حرارت بالا
یک گروه تحقیقاتی موفق به ساخت نانوپوششی شد که در دماهای بالای ۱۰۰۰ درجه سانتیگراد مقاومت می‌کند؛ این پوشش برای استفاده در توربین‌های هوایی مناسب است. آنا ماریا رهبر این گروه تحقیقاتی از موسسه مواد پیشرفته می‌گوید: «در طول این پروژه آن‌ها به دنبال حل مشکل اصلی در صنعت هوایی بودند. این مشکل مربوط به زوال میکروساختاری سوپرآلیاژهای مورد استفاده در توربین‌هاست. ریشه این ترک‌ها، دمای بالای توربین در حین کار است.»
ماریا می‌گوید: «نوک نازل و تیغه پروانه‌های توربین‌ها از محل‌های بسیار داغ توربین بوده که از جنس سوپرآلیاژهای نیکل است. دما در این نواحی به بالای هزار درجه سانتیگراد می‌رسد که موجب بروز زوال میکروساختاری در این توربین‌ها می‌شود. این زوال در نهایت منجر به تغییر خواص گرمایی و مکانیکی توربین شده و کارایی انرژی در توربین را کاهش می‌دهد.»
در این پروژه محققان به دنبال ساخت مواد پیشرفته مبتنی بر نانوکامپوزیت بودند که بتواند ساختار سوپر آلیاژ را محافظت کند. برای این کار پژوهشگران از خاکسترهای سرامیکی حاوی نانوذرات مختلف برای ساخت نانوکامپوزیت استفاده کردند.
ماریا می‌افزاید: «ما دریافتیم که می‌توان از مولایت استفاده کرد؛ مولایت ماده موجود در خاکستر است که پایداری حرارتی و شیمیایی بالایی دارد. این ماده به‌عنوان ماتریکس سرامیکی به همراه نانوذرات مختلفی مورد استفاده قرار گرفت و در نهایت نانوکامپوزیتی با هدایت گرمایی پایین به‌دست آمد که قادر به حفاظت از سطح سوپرآلیاژها است.»
در کنار کاربردهای این پوشش در صنعت هوافضا، می‌توان از آن در حوزه محیط‌زیست استفاده کرد. مولایت تا پیش از این به‌عنوان یکی از پسماندهای صنعتی و عامل آلودگی محیط‌زیست شناخته می‌شد به‌طوری که در شمال مکزیک در اثر سوزاندن ذغال‌سنگ در صنعت، موجب آلودگی محیط‌زیست این منطقه می‌شد.
پژوهشگران این پروژه در حال حاضر مشغول انجام آخرین آزمایش‌ها روی این نانوپوشش هستند که درصورت موفقیت، فرآیند انتقال این فناوری به صنعت رقم خواهد خورد.
این پروژه در پارک فناوری مانتری مکزیک انجام شده که در آن از پژوهشگران چند رشته مختلف کمک گرفته شده‌است.
