پژوهشگران دانشگاه ارومیه و تبریز در طرحی مشترک با شرکت دونار خزر اقدام به تولید نمونه‌هایی از ورق‌های نانوکامپوزیتی نموده‌اند که می‌تواند در ساخت بدنه‌ی یخچال بکار گرفته شود. این ورقه‌ها سبب کاهش مصرف انرژی و نیز بوی نامطلوب یخچال خواهد شد.
همکاری دانشگاه ارومیه و دانشگاه تبریز با شرکت دونار خزر در راستای تولید یخچال‌هایی با مصرف انرژی کمتر
امروزه در صنعت لوازم خانگی نظیر یخچال‌ها، نیاز شدید به کاهش مصرف انرژی است. یکی از مواردی که می‌تواند منجر به کاهش مصرف انرژی در یخچال شود، استفاده از موادی است که بتواند برودت تولید شده توسط اوپراتور را بهتر و بیشتر به محفظه‌ی یخچال هدایت نموده و میزان راندمان را افزایش دهد. برای این منظور می‌توان هدایت حرارتی قسمت‌های انتقال دهنده‌ی برودت اپراتور به داخل یخچال را افزایش داد.
به گفته‌ی ایوب کریم زاد قویدل، در این طرح نانوکامپوزیت پلیمری پیشنهاد شده است که می‌تواند جایگزین پلیمرهای مورد استفاده در ساخت یخچال شده و دستیابی به این هدف را ممکن سازد. بکارگیری این نانوکامپوزیت منجر به کاهش چشمگیر مصرف انرژی و نیز از بین بردن بوهای نامطلوب یخچال می‌شود.
نانوکامپوزیت پیشنهادی در این طرح، از جنس پلیمر پلی متیل متا آکریلات و نانولوله‌های کربنی است که از خواص هدایت حرارتی و مکانیکی بهبود یافته برخوردار است. البته این نانوکامپوزیت می‌تواند در تمام صنایعی که نیاز به پلیمر با خواص بهبود یافته است، استفاده شود.
این مجری طرح در ادامه افزود: «در ساخت یخچال، قسمت‌های مربوط به انتقال برودت عموماً از جنس پلیمر اکریلونیتریل بوتادین استایرن (ABS) است. بهترین روش برای افزایش هدایت حرارتی، کامپوزیت سازی پلیمرهای مورد استفاده به ویژه با نانولوله‌های کربنی است. اما کامپوزیت کردن ABS با نانولوله‌های کربنی دارای محدودیت‌ها و مشکلاتی است.»
کریم زاد قویدل در توضیح این مشکلات عنوان کرد: «ABS یک پلیمر ضدالکتریسیته‌ی ساکن است، اما با افزایش نانولوله‌های کربنی این خاصیت از بین می‌رود. از طرفی کاهش چشمگیر مقاومت الکتریکی ABS با افزودن درصد ناچیزی از نانولوله‌های کربنی از دیگر معایب این کامپوزیت سازی است. همچنین با توجه به میزان کلی کاربرد این پلیمر در ساخت یخچال‌ها، افزودن نانولوله‌های کربنی به کل بدنه و قسمت‌های پلیمری توجیه اقتصادی نخواهد داشت. به همین دلیل ما از یک پلیمر جایگزین استفاده نمودیم.»
به گفته‌ی این محقق چنانچه کل محفظه‌ی یخچال از نانوکامپوزیت ساخته شود، در این صورت انتقال برودت داخل به خارج یخچال زیادتر شده که نه تنها موجب کاهش مصرف انرژی نمی‌شود، بلکه آن را افزایش خواهد داد. بنابراین باید تنها قسمتی از محفظه که با اوپراتور در تماس است، از جنس نانوکامپوزیت ساخته شود. اما به دلیل یکپارچه بودن کل محفظه امکان کامپوزیت سازی بخشی از آن در مقیاس صنعتی وجود ندارد.
متداول‌ترین روش تولید ورق‌های نانوکامپوزیتی، روش قالبگیری تزریقی است. اما در روش قالبگیری میزان پرت مواد به دلیل وجود راهگاه‌ها و… زیاد است. با توجه به این نکته و قیمت بالای نانولوله‌های کربنی مورد استفاده و عدم امکان تولید ورق‌هایی با ابعاد بسیار دقیق، از سایر پیشنهادات این تیم تحقیقاتی، تولید ورق‌هایی با ابعاد بزرگ و سپس برش دقیق آن‌ها در اندازه‌های مورد نیاز توسط برش لیزری است.
این طرح در قالب پایان نامه‌ی کارشناسی ارشد ایوب کریم زاد قویدل از دانشگاه ارومیه، به راهنمایی دکتر طاهر ازدست از دانشگاه ارومیه و دکتر محمدرضا شبگرد از دانشگاه تبریز انجام شده است. این پایان نامه با حمایت شرکت دونار خزر صورت گرفته و تحت عنوان پایان نامه‌ی مورد نیاز صنعت به تأیید ستاد ویژه‌ی توسعه‌ی فناوری نانو رسیده است. آیین نامه‌ی حمایت از پایان نامه‌های مورد نیاز صنعت در سایت www.nano.ir/hrdc موجود است.
به گفته‌ی ایوب کریم زاد قویدل، در این طرح نانوکامپوزیت پلیمری پیشنهاد شده است که می‌تواند جایگزین پلیمرهای مورد استفاده در ساخت یخچال شده و دستیابی به این هدف را ممکن سازد. بکارگیری این نانوکامپوزیت منجر به کاهش چشمگیر مصرف انرژی و نیز از بین بردن بوهای نامطلوب یخچال می‌شود.
نانوکامپوزیت پیشنهادی در این طرح، از جنس پلیمر پلی متیل متا آکریلات و نانولوله‌های کربنی است که از خواص هدایت حرارتی و مکانیکی بهبود یافته برخوردار است. البته این نانوکامپوزیت می‌تواند در تمام صنایعی که نیاز به پلیمر با خواص بهبود یافته است، استفاده شود.
این مجری طرح در ادامه افزود: «در ساخت یخچال، قسمت‌های مربوط به انتقال برودت عموماً از جنس پلیمر اکریلونیتریل بوتادین استایرن (ABS) است. بهترین روش برای افزایش هدایت حرارتی، کامپوزیت سازی پلیمرهای مورد استفاده به ویژه با نانولوله‌های کربنی است. اما کامپوزیت کردن ABS با نانولوله‌های کربنی دارای محدودیت‌ها و مشکلاتی است.»
کریم زاد قویدل در توضیح این مشکلات عنوان کرد: «ABS یک پلیمر ضدالکتریسیته‌ی ساکن است، اما با افزایش نانولوله‌های کربنی این خاصیت از بین می‌رود. از طرفی کاهش چشمگیر مقاومت الکتریکی ABS با افزودن درصد ناچیزی از نانولوله‌های کربنی از دیگر معایب این کامپوزیت سازی است. همچنین با توجه به میزان کلی کاربرد این پلیمر در ساخت یخچال‌ها، افزودن نانولوله‌های کربنی به کل بدنه و قسمت‌های پلیمری توجیه اقتصادی نخواهد داشت. به همین دلیل ما از یک پلیمر جایگزین استفاده نمودیم.»
به گفته‌ی این محقق چنانچه کل محفظه‌ی یخچال از نانوکامپوزیت ساخته شود، در این صورت انتقال برودت داخل به خارج یخچال زیادتر شده که نه تنها موجب کاهش مصرف انرژی نمی‌شود، بلکه آن را افزایش خواهد داد. بنابراین باید تنها قسمتی از محفظه که با اوپراتور در تماس است، از جنس نانوکامپوزیت ساخته شود. اما به دلیل یکپارچه بودن کل محفظه امکان کامپوزیت سازی بخشی از آن در مقیاس صنعتی وجود ندارد.
متداول‌ترین روش تولید ورق‌های نانوکامپوزیتی، روش قالبگیری تزریقی است. اما در روش قالبگیری میزان پرت مواد به دلیل وجود راهگاه‌ها و… زیاد است. با توجه به این نکته و قیمت بالای نانولوله‌های کربنی مورد استفاده و عدم امکان تولید ورق‌هایی با ابعاد بسیار دقیق، از سایر پیشنهادات این تیم تحقیقاتی، تولید ورق‌هایی با ابعاد بزرگ و سپس برش دقیق آن‌ها در اندازه‌های مورد نیاز توسط برش لیزری است.
این طرح در قالب پایان نامه‌ی کارشناسی ارشد ایوب کریم زاد قویدل از دانشگاه ارومیه، به راهنمایی دکتر طاهر ازدست از دانشگاه ارومیه و دکتر محمدرضا شبگرد از دانشگاه تبریز انجام شده است. این پایان نامه با حمایت شرکت دونار خزر صورت گرفته و تحت عنوان پایان نامه‌ی مورد نیاز صنعت به تأیید ستاد ویژه‌ی توسعه‌ی فناوری نانو رسیده است. آیین نامه‌ی حمایت از پایان نامه‌های مورد نیاز صنعت در سایت www.nano.ir/hrdc موجود است.
