تاریخچه و معرفی فناوری نانو

فناوری نانو سفر خود را در دسامبر 1959 با سخنرانی معروف پروفسور ریچارد فاینمن آغاز كرد وی اولین بار فناوری نانو را به جهان معرفی کرد.
اریک درکسلر در دهه 1980 کتاب مشهور فناوری نانو "موتورهای خلقت" را نوشت که در آن تصور جمع آوری مولکولی به مردم معرفی شد.
فناوری نانو از دهه 1990 به سرعت در حال پیشرفت است. انقلاب صنعتی امروزه بدون شک در فناوری نانو خواهد بود. این فناوری قرن بیست و یکم را به شدت تغییر می دهد. فناوری نانو به همراه مواد و انفورماتیک در زمینه های فیزیکی ، علوم پزشکی و شیمیایی تأثیر خارق العاده ای دارد.
فناوری نانو بر محدودیت اجرای تکنیک های متداول برای قرار دادن ویژگی های خاص در پارچه غلبه می کند. طی چند سال دیگر ، فناوری نانو در تمام زمینه های تجارت پارچه دسترسی پیدا می کند. فناوری نانو شامل تصویربرداری ، اندازه گیری و مهندسی، علوم و فناوری مورد استفاده قرار گرفته می گیرد.
عناصر مهندسی شده با ابعاد بسیار کوچک غالباً به عنوان نانومواد مهندسی نشان داده می شوند که دارای خصوصیات متمایز الکتریکی ، مغناطیسی و تکاملی اضافی هستند که دارای توانایی تأثیر بسیار زیاد در الکترونیک ، پزشکی و سایر مناطق هستند.

خواص پارچه های نانو

خاصیت دفع آب

این ویژگی در بافت پارچه نانو، از طریق تولید تارهای نانو هیدروکربن ها به ابعاد یک هزارم بعد یک الیاف معمولی ساخته شده از پنبه است که به پارچه می چسبد. شکاف های داخل تارهای پنبه در مقایسه با قطره آب منظم کمتر است و بنابراین آب روی موها و تارها و بالای قسمت خارجی پارچه می ماند و بدین ترتیب مایع حتی در استفاده از فشار از طریق مواد پنبه ای نانو لغزیده و فرو نمیرود.
مانند گیاهان گل نیلوفر آبی، این گیاهان دارای سطوح فوق آبگریز هستند که قوی بوده و سطح آب گریزی بالایی دارند. هنگامی که آب روی برگ های نیلوفر می ریزد، قطره های آب از روی گلبرگ ها لیز خورده کمی سطح زمین را شیب داده و در زمین فرو میرود. و در زیر باران شدید همچنان خشک میماند.
همچنین، قطرات آب ذرات ریز خاک را هنگام غلتیدن جمع می کنند و برگ های نیلوفر آبی همچنان تمییز هستند و در نم نم باران خشک باقی می مانند. این ویژگی آبگریزی می تواند در لباس پنبه با لایه بندی آن توسط پوشش نازک نانو ذرات پلاسما استفاده شود.

خاصیت ضد باکتری

در محیط زندگی و در شرایط عادی تجمع آلودگی ها که شامل قارچ ها ، ویروس ها و باکتری ها ست باعث ایجاد رنگ غیر طبیعی و زشت و خوردگی سطح پارچه و حتی بوی نامطبوع می شود. گزارش شده است که میکرو ارگانیسم های آلوده کننده می توانند بیش از نود روز در محیط های بسیار آلوده مانند ملحفه های بیمارستانی زنده بماند. با این افزایش مدت زمان پاتوژن در پارچه های پزشکی می تواند باعث شیوع بیماری ها در محیط های بالینی شود.
بنابراین، استفاده از پارچه های ضد میکروبی در خدمات بهداشتی درمانی به عنوان یک راه حل احتمالی در نظر گرفته شده است. تغییر سطح پارچه ها ویژگی های جدیدی به پارچه ها می بخشد که قدرت محافظت خود را از اثرات محیطی حفظ کنند. اخیراً، قابلیت ضد باکتریایی پارچه ها کاربردهای مختلفی در صنایع پزشکی ، نساجی ، مهندسی ، کشاورزی ، دارویی و غذایی پیدا کرده است و این امر باعث شده است که بازار درخواست این نوع پارچه، به طور قابل توجهی افزایش یابد.
این محصولات ضد میکروبی از نظر سودمندی، روش استفاده و مونتاژ شیمیایی قیمت های بسیار متفاوتی دارد. پارچه های ضد باکتری که پیوند خورده از لاک الکل هستند بیشتر مورد استقبال قرار میگیرند و هیچ نشتی از سموم در فضا ندارند و برای محیط زیست خطرناک نیستند. تعداد ذرات شیمیایی در هر سطح از پارچه با گنجاندن عناصر نانو افزایش می یابد، و در نتیجه مناطق بیشتر از نانو احاطه میشود.
نانو نقره به طور قابل توجهی بر روی ذرات پروتئین ها تأثیرگذار است و در تماس با قارچ و باکتری ها ، به مهار رشد سلولی آنها می پردازد. همچنین بر تنفس و تکثیر سلولی میکروب ها غلبه کرده و افزایش و پیشرفت این قارچ ها و باکتری های تحریک کننده بو ، عفونت ، زخم و خارش را خنثی می سازد. بنابراین ، جالب توجه است که از ترکیب نانونقره به طور قابل توجهی در جوراب ها برای جلوگیری از توسعه باکتری و ایجاد خاصیت ضدباکتریایی استفاده می شود.
یون های نقره و ترکیبات فلزی واکنش ضدعفونی کننده خاصی نشان می دهند که پایانی بر میکروب زایی است. به طوری که از پارچه در برابر عوامل بیماری زا محافظت میکند و همچنین در برابر میکرو ارگانیسم هایی که باعث تولید بوی زننده میشود محافظت مینماید. برای مثال برای از بین بردن بوی نامطبوع در سیستم لباسشویی بسیار کمک کننده است. این سیستم پوشش نانو، پارچه را از تخریب تحت تأثیر پوسیدگی و کپک و حتی میکرو ارگانیسم های تولید آلودگی و کپک محافظت میکند.
از دیگر مزایای پوشش نانو اینست که پارچه را از پارگی و لک شدن محافظت میکند. این سیستم محافظتی ضدمیکروبی پارچه میتواند به تکمیل فرایند سپتیک و تصفیه میکروبی پارچه ها کمک کند و باعث توقف تکامل میکروبی شده و در نتیجه موجب افزایش طول عمر کالاها شود.

خاصیت محافظت در برابر اشعه ماوراء بنفش

در حالت عادی برخورد اشعه مضر ماوراء بنفش به پارچه و مواجهه مواد آلی شیمیایی با حرارت شدید خورشید باعث تولید مواد آلی خطرناک برای محیط اطراف میشود. ازین روی سیستم نانو مانند سپری کارآمد میتواند از تولید این فرایند مضر و کشنده تا حد بسیار بالایی جلوگیری کند.
ترکیب اکسید روی و دی اکسید تیتانیوم در سطح نانومتر بر روی پارچه در پراکندگی و جذب اشعه ماورا بنفش نسبت به اندازه معمولی بسیار تأثیرگذار است و همچنین می تواند حتی مانع ورود اشعه ماورا بنفش به نسوج پارچه شود. ذرات نانو در مقایسه با مواد معمولی که در کارخانجات نساجی بصورت سنتی به عنوان عایق بر روی پارچه کشیده میشود دارای سطح، جرم و حجم بیشتری هستند که منجر به افزایش محافظت در برابر اشعه ماورا بنفش شود.

خاصیت مقاومت در برابر چین و چروک

برای از بین بردن هرچه بیشتر چین و چروک پارچه از سیستم کشش استفاده میکنند. اما برای هرچه بیشتر کشیدن پارچه بر روی سازه ها محدودیت وجود دارد، زیرا کشش بیش از حد باعث کاهش مقاومت پارچه شده و خاصیت نفوذپذیری آب و میکروب و رنگ را کمتر میسازد و نیز موجب ساییدگی و خوردگی هرچه بیشتر و در بعضی موارد باعث کاهش تنفس پارچه میشود.
از رزین معمولاً برای افزودن مقاومت در برابر چین و چروک به یک تکه پارچه استفاده می شود. ازین روی محققان متعددی از نانو برای بازیابی مقاومت در برابر تارهای ابریشمی پارچه و همچنین پنبه استفاده کرده اند. نتیجه نشان داد که هنگامی که نانو به عنوان پوشش پارچه استفاده می شود ، می تواند مقاومت چروک و خاصیت ابریشمی پارچه را به طور موثر بهبود بخشد.

خاصیت خود ترمیم

علاوه بر اینکه دانشمندان راه حل خنثی کردن مواد مضر که بر روی نسوج مینشیند را کشف نمودند فرایندی جدید ابداع کرده اند که خاصیت ترمیم صدمه و خوردگی پارچه را داراست. این مواد از ترکیبات پلیمری ساخته شده است که با ساختار نانو، مقاومت به صدمات و پارگی را به میزان بالایی بهبود میبخشد.
سیکلودکسترین تهیه شده از نشاسته ذرت پایه، بصورت ساختار شبکه ای بصورت لاک پلیمیری است که از ویژگی الاستیکی برخوردار است قادر است خرابی های جزئی که در سطح پارچه پوشیده شده از لاک را که ایجاد شده است ترمیم کند. چند سال گذشته استفاده از ترکیبات پلیمری خود ترمیم شونده در صنعت هواپیمایی رشد کرده است. این ترکیبات پلیمیری غنی شده با الیاف تو خالی، احتمال بازیابی ترک خوردگی یا شکستگی را داراست.
پلیمرهای خود ترمیم کننده کاربردهایی را در زمینه علوم فضایی دارد. بطوریکه اگر ترک خوردگی یا آسیبی پنهانی در هواپیما ایجاد شود که توانایی تشخیص آن نیست، فرایند ترمیم صورت می پذیرد و احتمال وقوع خطر کاهش می یابد و در نتیجه هزینه تعمیر و نگهداری وسیله ها نیز کاهش پیدا میکند.
ترمیم یک وسیله که امکان تعمیر آن از راه دور کار دشواری است از طریق مواد خود ترمیم شونده فرصت فوق العاده ای برای افزایش طول عمر مواد صنعتی است. درصد قابل توجهی از محققان در سراسر جهان طی چند سال گذشته به طور فعال در این زمینه تحقیقاتی شگرف داشته اند که فناوری نانو روز به روز در روند رشد و تکامل است و این فناوری در کالاهای مصرفی در حال رشد است .

نتیجه

امروزه صنعت نساجی در بعد وسیعی تحت تأثیر فناوری نانو قرار گرفته است. پیشرفت در عملکرد نانوذرات ها، به طور عمده در پارچه ، سریع بوده است. این مواد نانو تا اندازه ای توانسته است مشکلات قدیمی این صنعت را که قالباً از طریق روشهای سنتی از میان میرفت را با فرایند نانو ذرات که خصوصیات ضد باکتری ، آب گریزی ، ضد اشعه ماوراء بنفش ، ضد چین و چروک ، غیر قابل اشتعال بودن پارچه است را جایگزین کند.

https://www.nano-textile.com/about-us/