Mühendislikte Nanomalzeme – Nanomalzeme Mühendisliği Ödevleri – Nanomalzeme Ödev Hazırlatma – Nanomalzeme Alanında Tez Yazdırma – Nanomalzeme Mühendisliği Ödev Yaptırma Fiyatları
Mühendislikte Nanomalzeme
Son birkaç on yılda, nanoteknolojinin hızlı gelişimi, çeşitli endüstriyel uygulamalarda büyük bir devrim yarattı. Nanomalzemelerin üstün mekanik, kimyasal, optik, termal ve elektriksel özellikler gibi yeni ortaya çıkan özellikleri, onları multidisipliner alanlardaki araştırmacılar arasında büyük ilgi gördü.
Günümüzde, kozmetik, gıda, tarım, elektronik ve otomobil gibi tüketici ürünlerinde yaygın ticari uygulamalarla nanomalzemelerin kullanımı artmaktadır. Ayrıca nanoteknolojinin teknik uygulamaları biyoteknoloji, inşaat, yenilenebilir enerji ve biyomedikal gibi çeşitli alanlardaki tekniklere de yayılmıştır.
Ayrıca nanoteknoloji, özellikle atık su arıtımı ve hava kirliliği arıtımı alanlarında çevresel zorluklara çözümler de sağlar. Nanomalzemelerin çeşitli endüstri sektörlerindeki uygulamalarını gösterdi.
Nanomalzemeler, terapi, biyosensör, teşhis, tedavi için yeni yaklaşımlar ve önleme gibi biyomedikal alanlardaki çeşitli uygulamalar üzerinde gözle görülür bir etkiye sahiptir. Ayrıca nanomalzemeler, ince film kaplama, takviyeli veya dolgu malzemeleri veya bağlantı malzemeleri gibi çeşitli formlarda kullanılabilir.
Geleneksel malzemelerle karşılaştırıldığında, nanomalzemeler daha hafif, daha güçlü, bakterilere dayanıklı ve korozyona dayanıklı malzemeler üretebilir. Günlük uygulamalarda kullanılan nanomalzemelere örnek olarak spor malzemeleri, kozmetikler ve otomobiller verilebilir.
Ayrıca nanomalzemeler, daha düşük güç tüketimi ile daha büyük bir depolama kapasitesi sağlayabildiği için elektrik ve elektronik uygulamalarında önemli bir rol oynamaktadır. Son yıllarda özellikle atık su arıtma alanlarında çevresel iyileştirme uygulamalarında nanoteknoloji kullanılmaktadır.
Ayrıca gıda endüstrisinde, gıdaların raf ömrünü ve tazeliğini uzatmak için antimikrobiyal ve antioksidan ajanlar için nanomalzemeler kullanılmaktadır. Ayrıca nanoteknoloji, yenilenebilir enerji, özellikle enerji dönüşümü ve depolaması üzerinde de önemli bir etki yapmıştır. Nanomalzeme uygulamalarından birkaçı bir sonraki bölümde kısaca açıklanırken, nanomalzemelerin çeşitli alanlara dayalı uygulamaları listelenmiştir.
Kozmetik ve Kişisel Ürünler
Nanomalzemelerin kozmetikte birincil kullanımı, kozmetik bileşenlerin cilde dağılımını iyileştirmektir. Küçük boyutlu lipid vezikülleri, bu malzemelerin cilde daha hızlı daldırılmasına izin verebilir. Bu ifadeleri doğrulamak için yapılan bilimsel araştırmalar farklı sonuçlar vermiştir.
Bunlar, örneğin, benzer laboratuvarda bile sabit sonuçlar elde etmeyi zorlaştıran nanoparçacıkların boyutu ve gücü gibi çalışma ortamı nedeniyle olabilir. Veziküllerin değişen fiziko-kimyasal özellikleri de cilt ile etkileşimde değişikliklere neden olabilir.
Cilde sızamayan az sayıda kesecik, bileşenlerini cildin katmanlarına alımını ve nüfuzunu kolaylaştıracak şekilde cildin yüzeyine rahatça bırakabilir. Ayrıca, oksidasyon ve diğer çeşitli nedenlerle ayrışabilen bileşenlere sahip formülasyonlara stabilite kazandırmak için nanomalzemeler kullanılabilir. Bununla birlikte, taşıyıcı nanopartiküllerin cilde uygulanması üzerine güç endişeleri olabilir.
Nano malzeme üretimi
Biyouyumlu nanomalzemeler
Nanomalzeme üretim yöntemleri
Nanomalzemeler
Nano malzeme örnekleri
Nanomalzemelerin sınıflandırılması
Doğal nanomalzemeler
Nanomaterials
Çinko oksit (ZnO) ve titanyum oksit (TiO2) nanoparçacıkları, güneşten koruyucu ilaç ürünlerinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Bununla birlikte, kozmetik ürünlerde de kullanılabilirler (sonraki ürün kozmetik veya ilaç olabilir). Bu nano malzemeler ultraviyole (UV) ışınlarını etkili bir şekilde bloke eder, ancak aynı zamanda müşteri için çekici olan yarı saydam bir formülasyonla sonuçlanır.
Gümüş nanopartiküller, müşteri ürünlerinde koruyucu/anti-bakteriyel ajanlar olarak kullanılmıştır. Amerika Birleşik Devletleri’ndeki kozmetik ürünler, bu iddia fizyolojik işlevle bağlantılı olduğundan, anti-bakteriyel iddialarda bulunamaz; bu nedenle ilaçlarda kullanımı sınırlıdır. Ayrıca nano-gümüş, kozmetik ürünlerde izin verilen onaylı koruyucuların listesi olan Avrupa Birliği Kozmetik Direktifi’nde de yer almamaktadır.
Otomobiller ve Ulaşım
Birleşmiş Milletler’e göre, küresel araç filosunun bugün 750 × 108 milyondan 2030 yılına kadar yaklaşık 1.5 × 109’a iki katına çıkacağı tahmin ediliyor. Kıt kaynakları korumak için katma değer zincirinin sonunda yeterli geri dönüşüm daha önemli hale geliyor.
Bu kaygılarla ilgili olarak, nanoteknoloji, farklı bir sektörde, özellikle otomobil endüstrisinde, ileri süreçlerin ve malzemelerin temel olarak geliştirilmesi ve üretilmesine önemli ölçüde katkıda bulunur.
Örneğin, yeni çağ lastikleri, nano ölçekli kurum parçacıkları ve silika yoluyla yüksek dayanıklılık, kilometre performansı ve tutuş elde etti.
Nano ölçekli katmana ve partiküllere sahip malzemelerin iç ve dış yüzeylerde, gövde/motor ve tahrik üzerinde değerli etkileri vardır. Nanomalzemeler farklı gövde parçalarında, lastiklerde, motorlarda, iç mekanlarda, emisyonlarda, elektronik cihazlarda ve şaside kullanılmaktadır. Otomobillerle bağlantılı nanomalzemeler aşağıda kısaca açıklanmıştır:
Hafif Gövde Parçaları
Otomobillerle ilgili en bilinen konulardan biri de ağırlık azaltmadır. Hafif otomobiller yakıt verimliliğini artıracak, üretim maliyetini düşürecek ve karbondioksit (CO2) emisyonlarını azaltacaktır. Otomobil ağırlığının %10 azaltılması ile %7 yakıt ekonomisi olacağı tahmin edilmektedir.
Ayrıca stabilite, yumuşak sürüş ve çarpma direnci gibi sorunlar da araç ağırlığının azaltılmasıyla iyileştirilebilir. Bu yolda önemli sayıda geliştirme yapılmış, ancak verimlilik ve güvenlik sağlanamamıştır.
Ek olarak, motor parçalarına yakın malzemeler önemli bir termal dirence sahip olmalıdır, ancak dış ve yapısal parçalar mükemmel mekanik stabiliteye sahip malzemelerden yapılmalıdır. Bununla birlikte, termoplastikler gibi kullanılan malzemeler düşük mekanik ve termal direnç göstermiştir ve bu nedenle ancak takviyeler yoluyla modifiye edildikten sonra değerlendirilebilir.
Karbon nanotüpler hafiftir ve çelikten yaklaşık 150 kat daha güçlüdür. Sonuç olarak, CNT’ler otomobil parçalarında uygun bir çeliğe alternatiftir. Nano-ölçekli kilin polimer matrisine dahil edilmesi, yüksek termal stabilite nedeniyle motorlara yakın otomobil parçaları üretmek için kullanılabilecek bir nanokompozit üretebilir.
Ayrıca poliamid, polikarbonatlar ve polipropilen ile güçlendirilmiş kil nanokompozitleri de bilinen kullanılan polimer nanokompozitlerdir. Bu nanomalzemeler polimerlerle birleştirildiğinde, termal dirençlerinin yanı sıra alev geciktiriciliği de artacaktır.
Hibrit çözelti ve nanokompozit kullanımıyla, tipik olarak 900 kg çelik ağırlığındaki bir araç 300 kg’a düşürülebilir. Nanokompozit plastik, yüksek oranda doldurulmuş plastiklere göre ortalama %25 ve çeliğe göre %80 ağırlık tasarrufu sağlar. Volkswagen, metallere kıyasla daha iyi tasarım esnekliği, yüksek mukavemet/ağırlık ve darbe direnci ve korozyon azalması sağlayan uzun elyaf takviyeli termoplastik (LFRT) kullanır.
Boya Kaplama
Konvansiyonel boyalarla ilgili temel endişeler, verimsiz alev geciktirici, boya transfer verimliliği, sınırlı yapışkan ve su ve toz partiküllerine karşı yüzey bitirmedir. Bu sorunların çoğu, bu boyalara farklı nanoparçacıkların dahil edilmesiyle çözülebilir.
Boehmit (AlOOH), silikon dioksit (SiO2) ve zirkonyum dioksit (ZrO2) gibi nanopartiküller, gelişmiş aşınma direnci sunan UV ile kürlenebilir verniklere yerleştirilmiştir. TiO2 ve ZnO nanoparçacıkları, UV direnci özelliklerini geliştirmeyi ve aynı zamanda bu zararlı ışınları yansıtmayı destekleyecektir.
Ek olarak, nanoparçacıkların floro-metil grubuyla bir kombinasyonu, yüzey pürüzlülüğünü destekleyen gözenek hacmini ve yüzey alanını genişletir.
Biyouyumlu nanomalzemeler Doğal nanomalzemeler Nano malzeme örnekleri Nano malzeme üretimi Nanomalzeme üretim yöntemleri Nanomalzemeler Nanomalzemelerin sınıflandırılması Nanomaterials