راه ترقی- دکتر مجید منتظر، عضو هیأت علمی دانشگاه صنعتی امیرکبیر، مواد تغییر
فاز دهنده را موادی در حال پیشرفت در حوزه ذخیره انرژی گرمایی دانست و
افزود: در این تحقیقات تلاش شد تا با استفاده از فناوری نانو، کارایی مواد
تغییر فازدهنده را ارتقا بخشیده و عیوب آن را کاهش دهیم.
این محقق، روش سنتز مورد استفاده در این تحقیقات را یک روش ساده، ارزان،
تکمرحلهای و سریع عنوان کرد که عدم نیاز به فرایندهای الکتروریسی، نانو و
میکرو کپسول کردن، پلیمریزاسیون، عدم نیاز به استفاده از حلال، کاهش تعداد
مراحل و زمان فرایند، عدم نیاز به سنتز یا فراهمسازی جداگانه نانوذرات و
دوستدار محیطزیست بودن فرایند از جمله مزیتها و نوآوری این روش است.
منتظر با بیان اینکه مواد تغییر فاز دهنده به موادی گفته میشود که
قادر به ذخیره و رهاسازی انرژی حرارتی بر پایه گرمای نهان و تغییر فاز بین
جامد و مایع هستند و ادامه داد: مواد تغییر فاز دهنده آلی یکی از مواد
درحال توسعه در این حوزه است که علیرغم دارا بودن مزایای بسیار، دو مشکل
عمده "نشت و رهاسازی مواد در حین فرایند ذوب و انجماد" و "هدایت حرارتی
ضعیف" را دارند.
وی اضافه کرد: بر این اساس در این پروژه با ایجاد یک ساختار
نانوکامپوزیتی در حضور نانوذرات مس و الیاف پلیاستر، ضمن رفع عیوب اسیدهای
چرب، کارایی آنها نیز به سطح بهینه رسید.
عضو هیات علمی دانشگاه صنعتی امیرکبیر به بیان جزئیات اجرای این طرح
پرداخت و خاطرنشان کرد: ارزیابی نانوکامپوزیت سنتز شده را میتوان به دو
بخش تقسیم کرد. بخش اول مربوط به آزمونهای مشخصهیابی است که به کمک
میکروسکوپ الکترونی و آزمونهای آنالیز عنصری، پراش پرتو ایکس و طیفنگاری
مادونقرمز، حضور نانوذرات مس در ساختار تولیدشده تائید شد. در بخش دوم
عملکرد حرارتی ساختار نانوکاپوزیتی به کمک روشهای گرماسنجی روبشی تفاضلی،
آنالیز توزین حرارتی و آنالیز هدایت حرارتی مورد ارزیابی قرار گرفت.
به گفته وی، کامپوزیتهای تولیدشده دارای محدوده حرارتی کاربردی وسیع
از 29.4-34.2 تا °C 52.7-35.7 با گرمای نهان مناسب 40.3-53.9 و J/g
41.9-55.0 برای سیکلهای گرمایش و سرمایش بودهاند. حضور نانو ذرات مس در
ساختار نانوکامپوزیت موجب افزایش هدایت حرارتی با حداقل 77.5 درصد و حداکثر
100.4 درصد میشود.
این محقق با تاکید بر اینکه ساختار تولیدشده پس از 100 سیکل
گرمایشی-سرمایشی، دوام و پایداری حرارتی را حفظ میکند، اضافه
کرد: نانوکامپوزیتهای پارچهای تولیدشده بهعنوان عایقهای تنظیمکننده
دما برای مدیریت انرژی حرارتی در صنایع ساختمانسازی، نساجی، پلیمر و
بستهبندی مواد قابل استفاده است.
این تحقیقات از سوی پروفسور مجید منتظر عضو هیأت علمی و علی بشیری
رضایی دانشآموخته مقطع کارشناسی ارشد دانشگاه صنعتی امیرکبیر اجرایی شده
و نتایج آن در مجله Applied Energy با ضریب تأثیر 7.9 منتشر شده است.
http://www.RaheNou.ir/fa/News/46661/مدیریت-انرژی-حرارتی-با-نانوکامپوزیتهای-پارچهای