بهبود عملکرد تایر با استفاده از ماده بنتونیت

محققان پارک علم و فناوری استان خراسان جنوبی با استفاده از ماده معدنی بنتونیت که تاکنون با بهای کمی خام فروشی می‌شد، توانستند نانو ساختارهایی را برای کاهش نفوذپذیری هوا از لاستیک خودروها ارائه دهند و به گفته آنها در فاز آزمایشگاهی تایر خودروها ۱۶ درصد بهبود عملکرد داشته است.

سید امین رونقی مجری این طرح ، تولید نانو مواد و فراوری مواد معدنی را زمینه تحقیقاتی این واحد فناور دانست و گفت: با اجرای پروژه تحقیقاتی با عنوان "جایگزینی بخشی از مواد پرکننده آستر داخلی تایر با نانو ساختارهای آلی رس" راهکاری را برای کاهش نفوذ پذیری هوا از تایر خودروها ارائه کردیم.

وی با ذکر اینکه در این طرح از پتانسیل معدنی استان خراسان جنوبی بهره بردیم، اظهار کرد: استان خراسان جنوبی قطب ماده معدنی "بنتونیت" کشور است و با توجه به ساختار لاستیک و نیازی که در لاستیک خودروها در زمینه نفوذ پذیری هوا وجود دارد، مواد معدنی بنتونیت را فراوری و تبدیل به ساختارهای آلی رسی که سازگار با بسترهای پلیمری است، کردیم.

رونقی با ذکر اینکه لایه رسی در لایه داخلی آستر لاستیک به کار گرفته شد، یادآوری کرد: در نمونه‌های آزمایشگاهی این نانو مواد در آستر لاستیک باعث می‌شود تا ۵۰ درصد نفوذ پذیری هوا از لاستیک کاهش یابد و در نهایت موجب می‌شود که نفوذ هوا از داخل لاستیک کمتر شود.

به گفته وی این لایه رسی نانو ساختار علاوه بر کاهش نفوذپذیری هوا، تخریب لاستیک به تعویق می‌اندازد.

مجری این طرح اضافه کرد: در فاز آزمایشگاهی نزدیک به ۱۰۰ لاستیک تولید و تست‌هایی بر روی آنها انجام شد و در حال تست جاده‌ای هستیم.

این محقق یادآور شد: در فاز آزمایشگاهی مشاهده کردیم که لایه آلی نانو ساختار تولید شده تا ۱۶ درصد بهبود عملکرد تایر خودروها را به دنبال داشته و این در حالی است که این بهبود عملکرد تنها با تغییر در این لایه بوده است.

وی با ذکر اینکه در این طرح از فناوری نانو استفاده شد، افزود: مواد معدنی و کانی‌های بنتونیت تبدیل به نانو رس شد و لایه نانویی ایجاد شده از این ماده معدنی جلوی عبور هوا را می‌گیرد.

رونقی با اشاره به دلایل استفاده از بنتونیت در این طرح توضیح داد: بنتونیت ترکیب معدنی است که بالقوه در کشور وجود دارد و نیازی به تولید نداریم، این مواد تنی ۲۰ هزار تومان خام فروشی می‌شود، ما در این طرح با فرآوری این ماده، راهکاری برای جلوگیری از خام فروشی بنتونیت ارائه داده‌ایم.

مجری این طرح در ادامه مهمترین خاصیت این مواد را وجود ترکیبات آلومینا سیلیکاتی در آن دانست و ادامه داد: این ترکیبات باعث افزایش خواص مکانیکی و فیزیکی بستر مواد کامپوزیتی می‌شوند، از این رو از این ماده می‌توان به عنوان تقویت کننده بهره برد.

وی قابلیت تقویت دهندگی را از دیگر خواص بنتونیت ذکر کرد و یادآور شد: علاوه بر آن از آنجایی که این مواد، ساختار صفحه‌ای دارند زمانی که این صفحات نانو ساختار بتونیت در بستر پلیمری توزیع شوند از عبور هوا در تایر خودروها جلوگیری می‌کند و موجب می‌شود که هوا در تایر در چرخش باشد و مسیر طولانی‌تری را طی کند از این رو کاهش نفوذ پذیری هوا را به دنبال دارد.

اجرای این طرح تقاضا محور بوده است و در سومین چالش نوآوری نانو با عنوان "کاهش نفوذپذیری هوا در لایه داخلی تایر خودرو" بنا به درخواست یکی از شرکت‌های تولید کننده تایر ارائه شد. مساله و هدف محوری این چالش نوآوری ارائه راهکاری بر پایه فناوری نانو برای افزایش مقاومت تایر خودرو در برابر نفوذ هوا همزمان با کاهش ضخامت و وزن لایه داخلی تایر بوده است.

در این چالش بیش از ۴۰ تیم طرح‌های پیشنهادی خود را ارائه دادند که در ارزیابی‌های اولیه طرح‌های دریافتی و نیز پس از برگزاری نشست‌های داوری حضوری ۶ تیم به مرحله دوم این چالش راه یافتند. در مرحله دوم این چالش که به مدت ۶ ماه به طور انجامید تیم‌ها به ساخت و بهینه سازی نمونه اولیه از طرح خود پرداختند.

در نهایت طرح دکتر سید امین رونقی و دکتر الهه اسماعیلی از دانشگاه صنعتی بیرجند با عنوان "جایگزینی بخشی از مواد پرکننده آستر داخلی تایر با نانو ساختارهای آلی رس" به عنوان تیم اول انتخاب شد و هم اکنون این طرح در یکی از شرکت‌های تولید کننده خودرو در حال تست جاده‌ای قرار دارد.

ایسنا