नैनोपार्टिकल्स शार्कस्किन पेंट को बढ़ाते हैं

शार्स्किन पेंट हवाई जहाज और जहाजों पर ईंधन बचाता है

बाल के गोले का नैनोस्ट्रक्चर © नासा / एम्स
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एक उपन्यास पेंट दुनिया भर में विमान की ईंधन खपत को चार मिलियन टन से कम कर सकता है। शार्क त्वचा के सिद्धांत का उपयोग करते हुए, यह प्रवाह प्रतिरोध को कम कर देता है, जबकि अभी भी उड़ान के दौरान चरम स्थितियों को समझते हुए। शोधकर्ताओं द्वारा अब विकसित नैनोकण-वर्धित कोटिंग प्रणाली भी जहाजों को पेंट करने के लिए उपयुक्त है।

मॉडल प्रकृति से आता है: तेजी से तैरने वाले शार्क के शेड का निर्माण किया जाता है ताकि वे प्रवाह प्रतिरोध को काफी कम कर सकें। विमान पर एक कोटिंग के रूप में उपयोग किया जाता है, इस तरह का एक नया पेंट दुनिया भर में सालाना 4.48 मिलियन टन ईंधन बचा सकता है। लेकिन एक समस्या है: शार्कस्किन सिद्धांत को एक कोटिंग में स्थानांतरित किया जाना है जो विमानन की चरम आवश्यकताओं को भी पूरा करता है: -55 से +70 डिग्री सेल्सियस, गहन यूवी विकिरण और उच्च गति के तापमान में उतार-चढ़ाव।

Yvonne Wilke, Volkmar Stenzel और Manfred Peschka फ्रोमुनहोफर इंस्टीट्यूट फॉर मैन्युफैक्चरिंग टेक्नोलॉजी और एडवांस्ड मैटेरियल्स IFAM से ब्रेमेन में अब न केवल एक पेंट विकसित किया गया है जो प्रवाह प्रतिरोध को कम करता है, बल्कि संबंधित उत्पादन तकनीक भी है। शोध टीम को अब उनकी उपलब्धियों के लिए 2010 के जोसेफ वॉन फ्रुनहोफर पुरस्कार से सम्मानित किया गया है।

नैनोपार्टिकल्स हैहट लाह को प्रतिरोधी बनाते हैं

पेंट में एक परिष्कृत नुस्खा होता है। एक आवश्यक घटक नैनोकण है, जो यह सुनिश्चित करता है कि वार्निश यूवी विकिरण, तापमान परिवर्तन और यांत्रिक भार को स्थायी रूप से समाप्त करता है। "एक पेंट कई फायदे प्रदान करता है, " स्टेंज़ेल बताते हैं। "वह किसी भी तरह एक विमान पर सबसे बाहरी परत के रूप में आता है, ताकि आगे किसी भी सामग्री के आदेश की आवश्यकता न हो। यह अतिरिक्त भार का कारण नहीं बनता है और एक विमान को उतारते समय भी - हर पांच साल में, पेंट को पूरी तरह से हटा दिया जाना चाहिए और नवीनीकृत करना चाहिए - कोई अतिरिक्त प्रयास नहीं है। इसके अलावा, यह आसानी से तीन-मंदक घुमावदार सतहों पर लागू किया जा सकता है ”।

मैट्रिक्स शार्कस्किन संरचना का उत्पादन करता है

अगला, यह स्पष्ट करना आवश्यक था कि उत्पादन पैमाने पर पेंट को व्यवहार में कैसे लागू किया जा सकता है। "हमारा समाधान यह है कि हम पेंट को सीधे लागू नहीं करते हैं, लेकिन एक मैट्रिक्स पर, " मैनफ्रेड पेस्का कहते हैं। यह पेंट को इसकी शार्कस्किन संरचना देता है। विशेष चुनौती मैट्रिक्स पर एक पतली परत में समान रूप से तरल कोटिंग लागू करना और यह सुनिश्चित करने के लिए थी कि यह यूवी विकिरण के बाद समान रूप से सब्सट्रेट से अलग हो जाए जो इलाज के लिए आवश्यक है। प्रदर्शन

जहाजों से प्रति वर्ष 2, 000 टन ईंधन की बचत होती है

जहाजों के लिए पेंट का उपयोग भी किया जा सकता है: टीम जहाज निर्माण अनुसंधान संस्थान के साथ एक परीक्षण में दीवार के घर्षण को पांच प्रतिशत से अधिक कम करने में सक्षम थी। एक वर्ष तक विस्तारित, इसका मतलब एक बड़े कंटेनर जहाज के लिए 2, 000 टन ईंधन की संभावित बचत है। जब शिपिंग में उपयोग किया जाता है, हालांकि, बढ़े हुए कि जहाज के गोले या शैवाल के पतवार पर बसते हैं।

शोधकर्ता समस्या के दो समाधानों पर काम कर रहे हैं। विल्के बताते हैं: "एक संभावना यह है कि पेंट को इस तरह से बनाया जाए ताकि जीवों को एक मजबूत पकड़ न मिले और वे केवल उच्च गति पर बंद कर दें। दूसरा उद्देश्य एंटी-फॉलिंग को एकीकृत करना है जो प्रकृति के लिए हानिरहित है

ईंधन की बचत के अलावा, अन्य दिलचस्प अनुप्रयोग हैं, जैसे कि पवन टर्बाइन। फिर से, रोटर ब्लेड के वायु प्रतिरोध का नकारात्मक प्रभाव पड़ता है। नई कोटिंग सिस्टम की दक्षता में सुधार करेगी coating और इस प्रकार ऊर्जा लाभ the।

(फ्राउनहोफर गेसलचाफ्ट, 27.05.2010 - एनपीओ)