کتاب لاتین Soil Behaviour in Earthquake Geotechnics (وضع خاک در ژئوتکنیک های زلزله)

اختصاصی از فی توو کتاب لاتین Soil Behaviour in Earthquake Geotechnics (وضع خاک در ژئوتکنیک های زلزله) دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

این فایل حاوی کتاب لاتین وضع خاک در ژئوتکنیک های زلزله (Soil Behaviour in Earthquake Geotechnics) می باشد که به صورت فرمت PDF در اختیار شما عزیزان قرار گرفته است، در صورت تمایل می توانید این محصول را از فروشگاه خریداری و دانلود نمایید.

- عنوان:                       Soil Behaviour in Earthquake Geotechnics 
- نویسنده:                    KENJI ISHIHARA
- سال انتشار:               2003
- تعداد صفحات:             385
- زبان:                          انگلیسی
- فرمت فایل:                 PDF

کتاب لاتین Geotechnical Engineering (اصول و شیوه های مکانیکی خاک و مهندسی پی)

اختصاصی از فی توو کتاب لاتین Geotechnical Engineering (اصول و شیوه های مکانیکی خاک و مهندسی پی) دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

این فایل حاوی کتاب لاتین مهندسی ژئوتکنیک: اصول و شیوه های مکانیکی خاک و مهندسی پی (Geotechnical Engineering: principles and practices of Soil Mechanices and Foundation Engineering) می باشد که به صورت فرمت PDF در اختیار شما عزیزان قرار گرفته است، در صورت تمایل می توانید این محصول را از فروشگاه خریداری و دانلود نمایید.

- عنوان:                       Geotechnical Engineering
- نویسنده:                    V.N.S.Murthy
- سال انتشار:               ...
- تعداد صفحات:             1048
- زبان:                          انگلیسی
- فرمت فایل:                 PDF

دانلود گزارشکار آزمایشگاه مکانیک خاک (تعیین GS)

اختصاصی از فی توو دانلود گزارشکار آزمایشگاه مکانیک خاک (تعیین GS) دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

 گزارشکار آزمایشگاه مکانیک خاک (تعیین GS) در 9 صفحه با فرمت ورد شامل بخش های زیر می باشد:

عنوان آزمایش:

تعیین GS

هدف

مقدمه

وسایل مورد نیاز

تئوری آزمایش

شرح آزمایش

نتیجه و بحث

عوامل خطا

هدف : وزن مخصوص مصالح چند برابر آب است

مقدمه

وزن مخصوص ویژه یا توده ویژه یک خاک و یا GS عبارت است از نسبت وزن حقیقی حجم مشخص از ذرات خاک به وزن حقیقی همان حجم آب مقطر در دمای C4 وزن مخصوص ویژه خاک اغلب برای ارتباط وزن به حجم خاک مورد استفاده قرار می گیرد.

.

.

.

شرح آزمایش :

پیکومتر را با آب مقطر تمیز کرده و سپس آنرا خشک می کنیم (250cc ) و آب مقطر را داخل پیکومتر تا قسمت مدرج ریخته و سپس آن را وزن می کنیم البته باید حبابهای هوا خارج شده باشد که برای این کار می توان از 3 روش استفاده کرد

1. نمونه را به آرامی حداقل به مدت 10 دقیقه بجوشانیم.
2. برای خاکهای ماسه ای، احتیاجی به حرارت و یا خلاء زدایی برای خروج حباب هوا نیست و صرفاً این کار با ارتعاش و برهم زدن میسر می شود.

3. محتویات پیکومتر را به مدت حداقل 30 دقیقه در معرض خلاء قرار می دهیم و بعد از آن با دماسنج دقیق دمای آب را اندازه می گیریم و حدود 100 گرم خاک که ما چون اینجا از پیکومتر 250cc استفاده می کنیم حدود خاک باید 50 گرم باشد و بعد خاک نمونه را داخل پیکومتر می ریزیم...

دانلود مقاله کامل درباره مکانیک خاک

اختصاصی از فی توو دانلود مقاله کامل درباره مکانیک خاک دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*
فرمت فایل:Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)
تعداد صفحه: 40

-مقدمه :

عمده ترین اساس توسعه فنلاند و اتحادیه اروپا پیشگیری از اتلاف دفع زباله و آشغال در زیر خاک مطابق قانون با خطاب به مردم برای کاهش اسراف (اتلاف) مواد ضروری عموم در مواقع لزوم . دولت فنلاند برای طرح دفع زباله و آشغال در زیر خاک تصمیمی اتخاذ کرد (VNP861/197)که طرح موضع عمومی شورای اتحادیه اروپا با بررسی شورای رهنمود در مورد اتلاف دفع زباله در زیر خاک را تصویب کرد . این طرح اهداف عمده ای را برای سازماندهی به نیازها در بر می گیرد . و طرح دفع زباله طبق قوانین تحت پوشش قرار می گیرد . دستورات جدید برای این طرح ما را به سمتی سوق می دهدکه با وجود مشکلات مالی طبق روشهای امروزی مقرون به صرفه می باشد که دفع هر نوع زباله زیر خاک از اینرهنمودها پیروی دارد که بعد باید در موردشان به بحث پرداخت . ظاهر تمیز آبهایی که در زیرشان زباله دفع شده فقط نتیجه ظاهری ارائه می دهد . زباله ها به محل واگذار می شوند و مسائل زیست محیطی کاهش می یابد گاز از دفع زباله جمع آوری شده یا از سوزاندن زباله حاصل می شود . اگر هیچ کدام از موارد مورد استفاده بازگشت پذیر به طبیعت نباشند تغییرات اساسی در مناظر محیط زیستو اکوسیستم به چشم می خورد . علاوه بر این ، به طور کلی پیدا کردن مواد طبیعی مناسب استفاده مشکل است  ، بنابراین ، مواد دوباره وارد چرخه انسان می شود که این برگشت پذیری در کارخانه ها بسیار پرهزینه است . هدف مدیریت ضایعات منطقه ای پاسخ به این سوالات می باشد . واقعاً چه طور می توان از اتلاف تولیدات جلوگیری کرد ؟ چه طور می توان میزان مضرات ضایعات را کاهش داد ؟ چه طور می توان استفاده از ضایعات اولیه به عنوان ماده و ضایعات ثانویه رابه عنوان انرژی افزایش داد ؟ چه طور می توان مدیریت برای ضایعات تشکیل داد طوری که خطر و ضرری به سلامتی و محیط زیست نرساند ؟

در جنوب unsima  صدور 40 زمین محل دفع زباله هستند که 13 آنها مربوط به شهرداری منطقه ها و 10 آنها مربوط به کارخانجات منطقه ها هستند . در ضمن ، کارخانه ها در منطقه تولید مواد ضایعاتی می کنند که قابل استفاده می باشند که تنها در محل دفع زباله زیرخاک یافت می شوند . هدف این طرح ، ایجاد روش جدید برای دفع زباله و اشغال زیرخاک طوری که جنبه مالی و زیست محیطی آن در نظر گرفته شود . روش می تواند در محل یا منطقه باشد که در فنلاند و اروپا بهتر از دیگر نقاط دنیا به کار برده شده است . روش این چنین خواهد بود : افزایش قیمت مناسب دفع زباله و آشغال زیر خاک بررسی ارائه  خدمات کیفی با هدف دفع زباله  افزایش به کارگیری مجدد محصولات کارخانه ای و جلوگیری از صدور کالا به کشور دیگر بابهای کمتر از بهای عادی کاهش استفاده از میزان مواد طبیعی ، افزایش همکاری بین کارخانجات ، انجمن شهرها و مسئولان ، ایجاد مشاغل ، افزایش محل دفع زباله زیر خاک و بناها باچشم انداز ، هدف دیگر این طرح افزایش روشهایی برای تسهیلات مربوط به حفظ محیط زیست است . این روش دستوراتی برای مطالعه مواد و بررسی مقدماتی دفع زباله و نیز سازماندهی اهداف و نظریات را در بر می گیرد . تشخیص تسهیلات مربوط به حفظ محیط زیست اصلی و حیاتی است . مانند خلبان که بعد از کنترل عملکردهای مراقبتی که در محل دفع زباله Koivissiha انجام داد . مواد مورد استفاده بدنه فیبرگل Metsaserla و بال و دکمه (کلید) خاک Helsingin است . خاکستر خاک به چند دلیل کارآیی دارند ، میزان تولید باید به اندازه کافی باشد چون فعالیت شرکت در همکاری و تحقیق و نیازمند به حل سوالات می باشد .

فصــل اول

خواص سنگدانه‎ها

(1-1)- وزن مخصوص

از آنجا که سنگدانه‎ها عمدتاً حاوی منافذ هم قابل نفوذ و هم غیرقابل نفوذ می‎باشند لذا لازم است معنی عبارت وزن مخصوص دقیقاً تعریف شود.

وزن مخصوص مطلق به حجم مواد جامد منهای حجم کلیه منافذ مربوط می‎شود و بنابراین می‎توان آن را بصورت نسبت وزن مواد جامد، در ارتباط با خلاء، به وزن هم حجم آب مقطر بدون گاز، که هر دو در یک درجه حرارت مشخص شده‎ای تعیین شده باشند، تعریف نمود. لذا برای از بین بردن اثر منافذی که کاملاً احاطه شده و غیرقابل نفوذ می‎باشند لازم است که مصالح بصورت پودر بسیار نرم درآورده شود.

اگر حجم مواد جامد به نحوی در نظر گرفته شود که شامل منافذ غیرقابل نفوذ، ولی نه لوله‎های موئینه، نیز گردد وزن مخصوص منتجه را وزن مخصوص ظاهری می‎گویند. در این صورت وزن مخصوص برابر است با نسبت وزن سنگدانه‎های خشک شده در گرمچال، با حرارت 100 تا 110 درجه سانتیگراد برای مدت 24 ساعت، به وزن آب هم حجم مواد جامدی که شامل منافذ غیرقابل نفوذ نیز باشد. وزن مذکور را با استفاده از ظرفی که می‎توان  آن را به دقت تا حجم معینی پر نمود بدست می‎آورند. لذا اگر وزن نمونه در گرمچال خشک شده ‎D، وزن ظرف پر از آب ‎B و وزن ظرف با نمونه و پر شده با آب برابر ‎A باشد در این صورت وزن آبی که حجم معادل مواد جامد را اشغال می‎کند برابر است با ‎ B – (A – D) پس وزن مخصوص ظاهری برابر است با ‎.

معمولاً محاسبات در رابطه با بتن براساس حالت داخل اشباع و سطح خارجی خشک ‎(S.S.d) سنگدانه‎ها صورت می‎گیرد زیرا رطوبتی که در کلیه منافذ سنگدانه‎ها وجود دارد در واکنشهای شیمیائی سیمان نقش نخواهد داشت و بنابراین می‎توان آن را به عنوان بخشی از سنگدانه‎ها در نظر گرفت. لذا اگر چنانچه وزن سنگدانه‎ها در حالت ‎(S.S.d) برابر ‎C باشد در این صورت وزن مخصوص ظاهری ناخالص آن برابر است با  این وزن مخصوص که اغلب به آسانی تعیین می‎گردد برای محاسبات بازدهی بتن، و یا مقدار سنگدانه‎های لازم برای حجم یعنی از بتن، مورد نیاز است.

وزن مخصوص ظاهری سنگدانه‎ها به وزن مخصوص معدنی‎هایی که دانه‎های سنگی از آن استخراج شده‎اند و هم‎چنین به مقدار منافذ داخل آنها بستگی دارد. اکثر سنگدانه‎های طبیعی دارای وزن مخصوص بین 6/2 و 7/2 می‎باشند.‎]1‎[

(2-1)- وزن مخصوص انبوهی

در دستگاه آحاد متریک وزن مخصوص یک ماده عدداً مساوی جرم ویژه آن است که البته کمیت اخیرالذکر یک نسبت است در حالی که وزن مخصوص برحسب کیلوگرم بر لیتر بیان می‎شود. ولیکن در کارهای بتنی بیان نمودن وزن مخصوص برحسب کیلوگرم بر مترمکعب بیشتر متداول است.

وزن مخصوص مطلق فقط به حجم دانه‎های جداگانه مربوط می‎شود و البته عملاً امکان ندارد که بتوان این دانه‎ها را به خوبی متراکم نمود که فضائی بین آنها وجود نداشته باشد. در مواردی که سنگدانه‎ها عملاً بصورت حجمی پیمانه می‎شوند دانستن وزن سنگدانه‎هائی که پیمانه واحد حجم را پر می‎کنند ضروری خواهد بود. این کمیت «به عنوان وزن مخصوص انبوهی» شناخته می‎شود و از آن جهت تبدیل مقادیر وزنی به مقادیر حجمی استفاده می‎نمایند.

وزن مخصوص انبوهی به میزان تراکم سنگدانه‎ها بستگی دارد و نتیجه می‎شود که برای مصالح با وزن مخصوص معین، وزن مخصوص انبوهی به نحوه توزیع اندازه ذرات و شکل دانه‎ها بستگی خواهد داشت. دانه‎ها هم اندازه را تا حد معینی می‎توان متراکم نمود اما دانه‎های کوچکتر را می‎توان در فضای بین دانه‎های بزرگتر قرار داده و بدین ترتیب وزن مخصوص انبوهی مواد متراکم شده افزایش می‎یابد. شکل دانه‎ها به میزان متنابهی بر درجه تراکمی که می‎توان حاصل نمود مؤثر است.

برای سنگدانه‎های درشت با وزن مخصوص معین، یک وزن مخصوص انبوهی زیادتر به معنی منافذ کمتری که باید با ماسه و سیمان پر شوند خواهد بود و در مواردی آزمایش وزن مخصوص انبوهی به عنوان اساس تعیین نسبتهای مواد متشکله  مخلوط‎های بتن مورد استفاده قرار می‎گیرند.‎]1‎[

(3-1)- تخلخل و جذب آب سنگدانه‎ها

تخلخل، نفوذپذیری و جذب آب سنگدانه‎ها بر خواصی از آنها، مانند چسبندگی به خمیر سیمان،  مقاومت بتن در برابر یخ زدن و آب شدن و هم‎چنین بر ثبات شیمیائی و مقاومت در برابر سایش آنها اثر دارند و با توجه به اینکه وزن مخصوص ظاهری سنگدانه‎ها به تخلخل آنها بستگی دارد. در نتیجه بازدهی بتن برای وزن معینی از سنگدانه‎ها نیز تحت تأثیر میزان تخلخل آنها واقع است.

اندازه منافذ داخل سنگدانه‎ها در دامنه وسیعی تغییر می‎کند و بزرگترین آنها به اندازه‎ای می‎باشد که زیر میکروسکوپ و یا حتی با چشم غیرمسلح دیده می‎شود ولی حتی کوچکترین منافذ سنگدانه‎ها عموماً بزرگتر از منافذ ژل در خمیر سیمان می‎باشد. منافذ کوچکتر از 4 میکرون مورد توجه بخصوص می‎باشند زیرا به طور کلی عقیده بر آن است که این نوع منافذ بر دوام سنگدانه‎هائی که در معرض یخ زدن و آب شدن متناوب قرار می‎گیرند اثر  می‎گذارند.

بعضی از منافذ سنگدانه‎ها کاملاً در داخل جسم جامد قرار می‎گیرند و بعضی دیگر در نزدیک سطح واقع شده و به خارج راه دارند. خمیر سیمان به علت لزجتی که دارد نمی‎تواند، به جز در مورد بزرگترین منافذ سنگدانه‎ها، تا عمق زیادی به داخل منافذ دیگر نفوذ نماید. لذا به منظور محاسبه میزان سنگدانه‎ها در بتن از حجم ناخالص سنگدانه‎ها که بصورت توپر در نظر گرفته می‎شوند استفاده می‎نمایند، لیکن آب می‎تواند به داخل منافذ راه یابد و مقدار و روند نفوذ آن به اندازه، تداوم وکل حجم منافذ بستگی دارد.

از آنجایی که سنگدانه‎ها سه چهارم حجم بتن را تشکیل می‎دهند تخلخل سنگدانه‎ها سهم عمده‎ای در کل تخلخل بتن خواهد داشت.

وقتی که کلیه منافذ سنگدانه‎ها با آب پر شده باشند بدین معنی است که سنگدانه‎ها به حالت اشباع ‎(S.S.d) درآمده‎اند. اگر سنگدانه‎ها به این حالت درآمده در هوای خشک آزاد، مثلاً در آزمایشگاه، قرار داده شود، قدری از آب داخل منافذ تبخیر خواهد شد و سنگدانه‎ها کمتر از حالت اشباع ‎(S.S.d) آب خواهند داشت و به این حالت «در هوا خشک شده» می‎گویند. ادامه خشک نمودن سنگدانه‎ها در گرمچال سبب می‎شود که رطوبت داخل آنها به مقدار بیشتری کاهش یابد و زمانی خواهد رسید که هیچ‎گونه رطوبتی در آنها باقی نمانده است، به این حالت سنگدانه‎ها «مغز خشک» می‎گویند. مراحل مختلف در شکل (1-1) ترسیم شده‎اند.

این فقط قسمتی از متن مقاله است . جهت دریافت کل متن مقاله ، لطفا آن را خریداری نمایید

دانلود مقاله کامل درباره نانو کربن خاک رس

اختصاصی از فی توو دانلود مقاله کامل درباره نانو کربن خاک رس دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*
فرمت فایل:Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)
تعداد صفحه: 29

مدل ‌سازی خاک‌ رس

محققین دانشگاه لندن در انگلستان و دانشگاه Paris Sud در فرانسه ، شبیه‌سازیهایی بر اساس مکانیک کوانتوم برای مطالعه و کامپوزیتهای خاک ‌رس–پلیمر بکار برده‌اند. امروزه این ترکیبات یکی از موفق‌ترین مواد نانوتکنولوژی هستند، زیرا بطور همزمان مقاومت بالا و شکل‌پذیری از خود نشان می‌دهند؛ خواصی که معمولاً در یکجا جمع نمی‌شوند. نانو کامپوزیتهای پلیمر–خاک رس می‌توانند با پلیمریزاسیون در جا تهیه شوند؛ فرآیندی که شامل مخلوط کردن مکانیکی خاک معدنی با مونومر مورد نیاز است. بنابراین مونومر در لایه درونی جای‌گذاری می‌شود (خودش را در لایه‌های درون ورقه‌های سفال جای می‌دهد) و تورق کل ساختار را افزایش می‌دهد. پلیمریزاسیون ادامه می‌یابد تا سبب پیدایش مواد پلیمری خطی و همبسته گردد. دانشمندان با بکارگیری Castep (یک برنامه مکانیک کوانتوم که نظریه کارکردی چگالی را بکار می‌گیرد) تحول کشف شده در این روش را که پلیمریزاسیون میان ‌گذار خود کاتالیست نامیده می‌شود مطالعه کردند. این پروژه ، دانشی نظری در زمینه ساز و کار این فرآیند جدید را بوسیله مشخص کردن نقش سفال در کامپوزیت فراهم نمود. ضروری است که دانش حاصل از شبیه‌سازیها ، جهت کنترل و مهندسی نمودن فعل و انفعالات پلیمر-سیلیکات به کمک دانشمندان آید.
دانشمندان در شرکت BASF شبیه‌ سازیهای مقیاس میانی را برای بررسی علم و رفتار ریزواره‌ها بکاربردند. ریزواره‌ها ذراتی کروی شکل با ابعاد نانو هستند که به صورت خود به خود در محلولهای کوپلیمری ایجاد می‌شوند و در زمینه‌هایی مانند سنسورها وسایل آرایشی و دارو رسانی کاربرد دارند. دانشمندانBASF با بکار گیری esoDyn ، یک ابزار شبیه ‌سازی برای پیش‌بینی ساختارهای مقیاس میانی مواد متراکم محلولهای تغلیظ ‌شده کوپلیمرهای آمفی‌فیلیک را بررسی کردند.

شبیه‌سازیها مشخص نمود که کدام شرایط مولکولی و فرمولی به شکل‌گیری "ریزواره‌های معکوس" مانند نانو ذرات آب در یک محیط فعال منتهی‌ می­شود. چنین نتایجی برای درک رفتار عوامل فعال سطحی ضروری هستند. به کمک روشهایی مانند پرتاب محلول در آزمایشگاه می‌توان به نتایجی در این زمینه دست یافت، اما دستیابی به این نتایج ماهها به طول می‌انجامد، درحالی که آزمایشهای شبیه‌سازی شده تنها طی چند روز نتیجه می‌دهند.

محدودیتهای این روشها چیست؟

در حالیکه امروزه ابزار مدلسازی در سطح کوانتومی و مقیاس میانی به خوبی توسعه یافته‌اند، همچنان محدودیتهایی در این عرصه وجود دارد. برای مثال کاربردهایی در زمینه وسایل الکترونیک مستلزم انجام محاسبات مکانیک کوانتوم برای تعداد اتمهایی بیش از روشهای حاضر می‌باشد که بیش از توان عملیاتی منابع محاسبه‌گر فعلی است. همچنین مدلسازی کل وسایل امکان‌پذیر نیست، بویژه عملکردها و خواص آنها.

آینده زیر سایه نانو

تولید نانو تیوب های کربنی (ساختارهای لوله ای کربنی) ماده ای در اختیار بشر قرار داد که رساناتر از مس، مقاوم تر از فولاد و سبک تر از آلومینیوم است.  نانو فناوری در تعریفی بسیار ساده ، یعنی تکنولوژی هایی که در ابعاد نانومتری عمل می کنند. نانومتر واحد اندازه گیری است و برابر یک میلیاردم متر یا ۱۰به توان ۹-متر است . اندازه اتم ها و مولکول ها در این محدوده قرار دارد، بنابراین با ورود به این فضای کوچک بشر می تواند در نحوه چینش و آرایش اتم ها و مولکول ها دخالت کند و به ساخت مواد جدید و ساختارهایی متفاوت با آنچه تاکنون وجود داشته است بپردازد. تولید نانو تیوب های کربنی (ساختارهای لوله ای کربنی) ماده ای در اختیار بشر قرار داد که رساناتر از مس، مقاوم تر از فولاد و سبک تر از آلومینیوم است. همچنین با استفاده از نانو ذرات می توان سطوح خود تیزشونده یا همیشه تمیز ساخت و ربایش مغناطیسی را چندین برابر کرد. لاستیک های با عمر بالای ۱۰ سال و دارورسانی به تک سلول های آسیب دیده در بدن از   توانایی هایی است که بشر به مدد نانوفناوری به آن دست یافته است. اگر بپذیریم که نانو فناوری توانمندی تولید مواد، ابزارها و سیستم های جدید، با در دست گرفتن کنترل در سطوح اتمی و مولکولی و استفاده از خواص آن سطوح است آنگاه درخواهیم یافت که کاربردهای این فناوری در حوزه های مختلف اعم از غذا، دارو، تشخیص پزشکی، فناوری زیستی ، الکترونیک، کامپیوتر، ارتباطات، حمل و نقل، انرژی ، محیط زیست و امنیت ملی خواهد بود به گونه ای که به زحمت می توان عرصه ای را که از آن تأثیر نپذیرد معرفی کرد. هرچند آزمایش ها و تحقیقات پیرامون نانو تکنولوژی از ابتدای دهه ۸۰ قرن بیستم به طور جدی پیگیری شد، اما اثرات تحول آفرین و باورنکردنی نانوفناوری در روند تحقیق و توسعه باعث گردید که نظر همگی کشورهای بزرگ به این موضوع جلب گردد و فناوری نانو را به عنوان یکی از مهم ترین اولویت های تحقیقاتی خویش طی دهه اول قرن بیست و یکم محسوب کنند. لذا محققان ، اساتید و صنعتگران ایرانی نیز باید در بسیجی همگانی، جایگاه و وضعیت خویش را درباره این موضوع مشخص کنند و با یک برنامه ریزی علمی و کارشناسانه به حضوری فعال و حتی رقابتی دراین جایگاه ابراز وجود کنند. زیرا بسیاری از صاحب نظران ومحققان، نانوفناوری را مساوی آینده دانسته اند به عبارت دیگر می توان گفت، اولویت کشور، هر صنعت و فناوری که باشد بدون تسلط بر ابعادنانو، در دنیای جدید نمی توان در آن صنعت و فناوری حرفی در دنیا زد. ماهیت فرارشته ای علوم و فناوری نانو به عنوان توانمندی تولیدمواد، ابزارها و سیستم های جدید با دقت اتم و مولکول، موجب کاربردهای بسیار زیادی در عرصه های مختلف علمی و صنعتی شده است. برای مثال در بخش پزشکی و بهداشت از زمینه های کاری بسیار مهم نانوفناوری، سیستم توزیع دارو درداخل بدن است . مصرف دارو در حال حاضر به صورت حجمی است در حالی که سلول های خاصی از بدن نیازمند آن هستند ، در روش جدید دارو با وسایل تزریق متفاوت با امروزه، به صورت مستقیم به سمت سلول های مشخص جهت گیری شد و دارو به محل نیاز تحویل داده می شود. از نظر دفاعی نیز این فناوری برای کشورها هم فرصت و هم تهدید است. به لحاظ کاربردهای زیاد این فناوری گرایش زیادی در بخش دفاعی کشورها به تحقیق و توسعه صورت گرفته است. این کاربردها از لباس های مانع خطر تا پرنده های بسیار کوچک تجهیزات اطلاعاتی و بسیاری موارد دیگر است که هم اکنون با حمایت وزارتخانه های دفاع کشورهایی چون آمریکا ، ژاپن و برخی کشورهای اروپایی به صورت طرح های تحقیقاتی در حال انجام هستند.   نانوفناوری، تغییر بنیانی مسیری است که در آینده موجب ساخت مواد جدیدخواهد شد و انقلابی در مواد ایجادخواهد کرد که محققان قادر به ساخت موادی خواهند شد که در طبیعت نبوده و شیمی مرسوم نیز قادر به ایجادشان نیست. برخی از مزایای مواد نانوساختار، عبارت است از مواد سبک تر، قوی تر، قابل برنامه ریزی، کاهش هزینه عمر کاری از طریق کاهش دفعات نقص فنی ابزارهایی نوین برپایه اصول و معماری جدید، صنعت خودرو و لوازم خانگی بااستفاده از این فناوری جدید در درازمدت می توان تومورهای مغزی را به درستی تشخیص داد و نیز بدون آسیب زدن به بافت های سالم و با استفاده از پرتو درمانی این بیماری را بهبود بخشید، نانو کپسول های تولیدی با استفاده از فناوری نانو، دارای موادی مانند ویتامین A، رتینول و بتاکاروتن خواهد بود که باید به لایه های عمقی پوست منتقل شوند تا بیشترین خواص ضدپیری و سایر خواص دارویی خود را بروز دهند. با کارگذاری نانو ذرات فعال نوری در داخل گلبول های سفید خون موفق به شناسایی سلول های آسیب دیده خواهیم شد. در زمینه انرژی می تواند به طور قابل ملاحظه ای کارآیی ، ذخیره سازی و تولید انرژی را تحت تأثیر قرار داده و مصرف انرژی را پایین بیاورد. به عنوان مثال شرکت های موادشیمیایی، موادپلیمری تقویت شده را ساخته اند که می تواند جایگزین اجزای فلزی بدنه اتومبیل ها شود. استفاده گسترده از این نانوکامپوزیت ها می تواند سالیانه ۱‎/۵ میلیاردلیتر صرفه جویی مصرف بنزین به همراه داشته باشد.

طرح "تولید انبوه نانو لوله های کربنی" در پژوهشگاه صنعت نفت، گامی دیگر برای پیشتازی در فناوری های روزآمد

"نانو لوله های کربنی" ساختار جدیدی از کربن است که از سال 1990 در جهان شناخته شده است. این ماده به سبب برخورداری از خواص فیزیکی، شیمیایی و مکانیکی و ساختار خاص، کاربردهای بسیاری در صنعت دارد. هم اکنون "طرح تولید انبوه نانو لوله های کربنی" در پژوهشکده گاز پژوهشگاه صنعت نفت، مراحل آزمایشگاهی را پشت سر گذاشته و تولید آن در مقیاس پایلوت به میزان 8 کیلوگرم در روز با موفقیت به انجام رسیده است. پژوهشگاه صنعت نفت در نظر دارد تا تولید پیوسته نانو لوله های کربنی را با راه اندازی واحدی نیمه صنعتی با ظرفیت 20 کیلوگرم در مهر ماه امسال آغاز کند. آنچه در پی می آید، گفت و گوی خبرنگار شانا با دکتر علیمراد رشیدی، مسئول طرح تولید انبوه نانو لوله های کربنی است. وی در این گفت و گو به تشریح موارد استفاده از نانو لوله های کربنی و به ویژه کاربردهای آن در صنعت نفت پرداخته است.

طرح تولید انبوه نانو لوله های کربنی با چه هدفی در پژوهشگاه تعریف شده و کاربرد این نانو لوله ها چیست؟ تولید نانو لوله های کربن (کربن نانو تیوپ) که در صنایع مختلف و از جمله در صنعت نفت موارد استفاده بسیار دارد، از جمله طرح هایی است که مراکز پژوهشی پیشرو در جهان، در سال های اخیر آن را دنبال کرده اند. در واقع می توان گفت این یک فناوری نو در جهان است که بسیاری از کاربردهای آن هنوز در مرحله آزمایش و بررسی است. خوشبختانه پژوهشگاه هم در بسیاری از این کاربردها به ویژه در کاربردهای نفتی این مواد پیشتاز است. چه نوع کاربردهایی از این مواد بیشتر مد نظر پژوهشگاه قرار دارد؟ یکی از کاربردهای کربن نانو تیوپ که در این طرح بیشتر مد نظر ما بوده، بحث استفاده از آن به عنوان پایه نانو کاتالیست در فرآیندهای شیمیایی و جذب و ذخیره سازی گاز طبیعی و هیدروژن است. در حال حاضر برای ذخیره سازی گاز طبیعی، برای مثال استفاده از آن به عنوان سوخت در خودروها از فناوری CNG Compressed Natural Gas استفاده می شود. در این روش گاز در فشار بالا به میزان زیادی فشرده و در دمای پایین ذخیره سازی می شود تا بتوان از آن در خودروها استفاده کرد. اما فناوری جدیدی به نام Adsorb Natural Gas CNG شناخته و معرفی شده است که می توان آن را جانشین CNG کرد، زیرا در ذخیره سازی به روش ANG از فشار 30 بار استفاده می شود که درقیاس با CNG که به فشاری برابر 100 تا 150 بار نیاز است، فشار به مراتب پایین تری است. روش کار نیز به این صورت است که گاز ابتدا به سطح جاذب، مثلا لوله های نانو کربنی آورده می شود، سپس روی سطح جامد این کربن ها که تخلخل آنها بسیار بسیار زیاد است، می نشیند و جذب و ذخیره می شود. سپس با انداختن فشار، گاز ذخیره شده را می توان مصرف کرد. مزیت های این فناوری نسبت به روش CNG چیست؟ زمانی که از روش ANG استفاده می شود، دیگر به باک های تحت فشار، سنگین و پر حجم نیاز نیست. به علاوه با استفاده از این تکنیک می توان باک خودرو را طوری طراحی کرد که دارای ضخامت زیاد نباشد و حتی حالت سیلندری و استوانه ای نداشته باشد. برای مثال آن را در شکل مکعب مستطیل و در هر جای خودرو که مد نظر است قرار داد. در نقاط دیگر دنیا تا چه اندازه روی فناوری ANG کار شده و فاصله ما با آنها چقدر است؟ این فناوری در دنیا ناشناخته نیست و می توان گفت مراحل توسعه خود را می گذراند. کارهایی در نقاط مختلف جهان در این زمینه انجام شده است، اما ما هم نه تنها از این روند عقب نیستیم، بلکه در شمار پیشگامان قرار داریم. برای مثال هدفی که دپارتمان انرژی آمریکا (DOE) برای این فناوری تعیین کرده، 150 حجم به حجم است، یعنی این که بتوان 150 متر مکعب گاز را در یک متر مکعب از این جاذب ها ذخیره کرد. در اسپانیا نیز دانشگاه "الیکنته" (Alicante) در این زمینه فعال بوده و پیشرفت هایی داشته است. اما پژوهشگاه صنعت نفت با کار روی کربن فعالی که از پوست گردو به دست می آید، تا کنون به نتیجه 130 حجم به حجم رسیده است. به عبارتی می توانیم بگوییم به هدف دپارتمان انرژی آمریکا بسیار نزدیک هستیم. گام بعدی این است که این کار را با جاذب های نانو ساختار انجام دهیم، در حالی که جاذب هایی که تا کنون روی آنها کار شده، عموما کربن فعال است. چنانچه بتوانیم این کار را بکنیم، در آن صورت حتی از هدف دپارتمان انرژی آمریکا، یعنی 150 حجم به حجم، نیز فراتر خواهیم رفت. هدفی که با این شیوه مد نظر داریم، 180 تا 200 حجم به حجم است که چشم انداز بسیار خوبی است. در بحث ذخیره سازی گاز هیدروژن چه اقدام هایی انجام شده است؟ گفته می شود هیدروژن سوخت آینده است. از طرفی یکی از مشکلات این سوخت، مسئله ذخیره سازی آن است. از جمله تکنیک هایی که برای این کار مد نظر قرار گرفته، استفاده از جاذب ها و بخصوص نانو لوله های کربنی برای ذخیره سازی هیدروژن است. از نظر تئوری حدود 65 کیلوگرم هیدروژن را در یک متر مکعب از همین لوله ها می توان ذخیره کرد. یعنی حدود 5/6 درصد وزنی هیدروژن به وزن جاذب. این 5/6 درصد هدفی است که در نظر گرفته شده است، اما چیزی که ما تا کنون به آن رسیده ایم و در شرایطی که خلوص نمونه ها را نیز هنوز خیلی بالا نبرده ایم، حدود 5/1 درصد است. در دنیا نیز تا کنون به نتیجه ای بیش از این نرسیده اند. دستاوردهای این طرح ثبت 3 اختراع بین المللی در اروپا در زمینه کاتالیست ساخت نانو لوله و فرآیند تولید و کاربرد و چندین مقاله در مجلات معتبر بین المللی بوده است. گویا از نانو لوله های کربنی در فرآِیند سولفورزدایی از نفت های ترش نیز می توان استفاده کرد. در این باره بیشتر توضیح دهید. بله این از دیگر کاربردهای مهم نانو لوله های کربنی است که پژوهشگاه روی آن کار می کند و در این زمینه پروژه ای را با مشارکت شرکت پالایش و پخش در دست انجام دارد. در این پروژه از نانو لوله های کربنی به عنوان پایه کاتالیست برای فرآِیند گوگرد زدایی هیدروژنی (هایدرو دی سولفوریزیشن) استفاده می شود. کارهای آزمایشگاهی این پروژه انجام شده و قرار است 20 کیلوگرم از این ماده به صورت آزمایشی ساخته شود. مراحل ثبت اختراع (پتنت) این طرح نیز در دست اقدام است. در صورت تایید این نانوکاتالیست از سوی شرکت پالایش و پخش می توان نانو کاتالیست به دست آمده را جایگزین کاتالیست های خارجی کرد. اصولا این فرآیند، گوگرد زدایی هیدروژنی چه نقشی در صنایع پالایشی دارد؟ چنانچه می دانید حذف گوگرد از مواد نهایی و میان مرحله ای در صنایع مختلف پالایشی و پتروشیمی یکی از فرآیندهای مهم را تشکیل می دهد. این مسئله به ویژه در سوخت های فسیلی مختلف که در وسایل حمل و نقل مانند کشتی و کامیون ها به کار می رود، از اهمیت بیشتری برخوردار است. علاوه بر آن توجه به قوانین زیست محیطی برای کشورهایی مانند ایران برای حضور در بازارهای جهانی الزامی است، چرا که عدم رعایت این قوانین می تواند محدودیت های زیادی در عرصه صادرات محصولات نفتی به وجود آورد. به عنوان نمونه ای از این قوانین می توان به مصوبه اتحادیه اروپا اشاره کرد که بر اساس آن تا سال 2005 میلادی مقدار غلظت مواد گوگردی در سوخت های فسیلی باید به مقدار 50 ppm و تا سال 2009 میلای به میزان 10 ppm کاهش یابد. البته فرآیند گوگرد زدایی هیدروژنی (هایدرو دی سولفوریزیشن) دارای کاربردهای زیادی در صنایع مختلف شیمیایی است که هم به صورت مستقیم و نیز به عنوان نتایج تحقیقات در این زمینه، می توان به مهم ترین موارد مصرف آن مثل حذف مواد گوگردی از محصولات نفتی مانند تیوفن ها (C4H4S) و تیول ها (R-SH) و همچنین حفظ محیط زیست از اثرات خطرناک مواد شیمیایی گوگردی اشاره کرد. پس از دستیابی به دانش فنی ساخت نانو کاتالیست HDS، از آن در بقیه فرآیندهای گوگردزدایی و نانو کاتالیست ها فرآیندهای دیگر مانند هیدروکراکینگ، ایزومریزاسیون و غیره می توان استفاده کرد و در نهایت نانو کاتالیست حاصله جایگزین کاتالیست های صنعتی به خصوص در فرآیندهای گوگردزدایی دیزل، نفتا و سوخت کوره می شود. چنانچه طرح "تولید انبوه نانو لوله های کربنی" به هدف خود برسد، این مواد تا چه اندازه در داخل کشور مصرف خواهند داشت و تا چه اندازه می توان آنها را به خارج از کشور صادر کرد؟ همان طور که اشاره شد، نانولوله های کربنی کاربردهای بسیاری در صنعت دارد و در کشور هم کارهای تحقیقاتی روی کاربردهای آن شروع شده است. در حال حاضر نیز این ماده در کشور مصرف روزانه دارد. برای طرح تولید سوخت GTL در خود پژوهشگاه نیز که اکنون در مقیاس نیمه صنعتی در حال پیشرفت است به این پایه کاتالیستی به عنوان ماده اولیه نیاز خواهد دبود. کاربرد دیگر نانولوله های کربنی ساخت فیلتر و غشا برای تصفیه آب آشامیدنی است که در مقیاس آزمایشگاهی انجام گرفته است. غشاهای موجود که از خارج وارد می شوند، غشاهای پلیمری و سرامیکی هستند.

این فقط قسمتی از متن مقاله است . جهت دریافت کل متن مقاله ، لطفا آن را خریداری نمایید