محققان ایرانی و ایرباس راندمان هواپیما را با نانوپوشش ها افزایش می دهند - دور زمین

دکتر سید فرشید چینی، مجری طرح در گفت وگو با خبرنگار خبرنگاران با اشاره به اجرای پروژه مشترک با ایرباس، گفت: ایده ای در زمینه کاهش اصطکاک سطح داریم که بر اساس این ایده که با الگوریتم ژنتیک، جاهای بهینه بدنه هواپیما را به دست آوردیم، این نقاط را با نانو مهندسی به گونه ای تغییر دهیم تا راندمان هواپیما را افزایش دهیم.

وی افزود: با این روش می توانیم تعیین کنیم که در یک هواپیما چه اندازه می توانیم نیروی مقاوم را کم کنیم و نیروی بالابر آن را افزایش دهیم.

چینی با تاکید بر اینکه این مطالعات را در فاز آزمایشگاهی در دانشگاه تهران اجرایی کردیم، یادآور شد: ما در فاز آزمایشگاهی تا حدود 30 درصد به افزایش ضریب نیروی برا (lift) و نیروی پسا (drag) رسیدیم. به این معنا که راندمان هواپیما را در فاز آزمایشگاهی تا 30 درصد افزایش دادیم.

وی تاکید نمود: افزایش راندمان هواپیما با کاهش میزان اصطکاک با استفاده از نانو پوشش ها انجام شده است.

استادیار دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه تهران ادامه داد: یک ماه قبل بازدیدی از مرکز تحقیق ایرباس در فرانسه داشتیم که درباره اجرای این پروژه مذاکره کردیم.

به گفته وی بر اثر این مذاکره مقرر شد که یک هیات از فرانسه اواخر مهر برای ادامه تحقیقات در این زمینه به ایران بیایند.

چینی خاطر نشان کرد: بر اساس قراردادی که با ایرباس منعقد کردیم، مطالعات را در اسکیل بزرگتر تست خواهیم کرد.

فراوری پوشش های یخ گریز و دستگاه تست آن

این محقق فراوری پوشش های یخ گریز را از دستاوردهای این تحقیقات نام برد و یادآور شد: یکی از چالش های هواپیماها این است که وقتی هواپیما از ابرها عبور می نماید، دمای هوا به منهای 60 تا 70 درجه سانتی گراد می رسد.

وی ادامه داد: در این دما بخار آب به بدنه هواپیما برخورد می نماید، به سرعت یخ می زند و این یخ ها بر روی بدنه هواپیما باقی می مانند.

چینی افزود: برای رفع این یخ ها به طور سنتی سطح را گرم می کردند تا با ذوب آب رفع شود؛ ولی ما در این مطالعات با فراوری پوشش های یخ گریز این چالش را مرتفع کردیم.

مجری ادامه داد: این پوشش یخ ها یا به سطح نمی چسبد و یا اگر چسبید، با کوچکترین ارتعاش و نیروی کم، با وزن خود یخ از سطح جدا می شود.

وی با بیان اینکه این محصول در فاز صنعتی و تجاری سازی فراوری خواهد شد، گفت: علاوه بر آن به طراحی و ساخت دستگاه تست چسبندگی یخ به سطح دست یافتیم.

این فعال حوزه نانو مهندسی سطح، در این باره شرح داد: برای اندازه گیری یخ گریزی سطح روش های زیادی وجود دارد. یکی از محبوب ترین روش های این کار اعمال نیرو به یک یخ مکعب شکل چسبیده به سطح و اندازه گیری نیرویی است که موجب کنده شدن یخ از سطح می شود.

وی ادامه داد: دستگاه اندازه گیری میزان چسبندگی یخ به سطح (دستگاه تست یخ گریزی) را با اعمال نیروی افقی به یخ چسبیده به سطح، نیروی مورد احتیاج برای جدا شدن یخ در شرایط دمایی دلخواه را اندازه گیری می نماید.

مجری طرح یادآور شد: دستگاه تست میزان یخ گریز به یاری یک خنک کننده ترمودینامیکی محل قرار گیری نمونه را به منهای 10 درجه سانتی گراد می رساند تا آب در قالب قرار گرفته بر روی سطح نمونه یخ ببندد. پس از یخ بستن کامل آب قالب توسط پروب اندازه گیری نیرو هل داده می شود تا ضمن اعمال نیروی افقی، تنش برشی لازم برای جدایش یخ از نمونه اندازه گیری شود.

وی با بیان اینکه این دستگاه مشابه داخلی و یا خارجی ندارد، اضافه نمود: از این دستگاه می توان برای آنالیز میزان یخ گریزی سطوح برای شبیه سازی رفتار سطوح در ارتباط با یخ جهت استفاده در بدنه هواپیما، مقره های برق، پره های توربین، دیش های مخابراتی، سقف ساختمان ها و اسکلت پل ها استفاده کرد.

نانو پودرهایی که مانع از تبخیر آب می شوند

موسس و سرپرست آزمایشگاه نانو مهندسی سطح دانشگاه تهران با اشاره به احداث حدود 650 سد در کشور، گفت: میزان آب مصرفی کشور 100 میلیارد متر مربع است که از این میزان 3 درصد صرف شرب، 7 درصد صرف فعالیت های صنعتی و 90 درصد آن صرف فعالیت های کشاورزی می شود.

وی تبخیر آب پشت سدها را از چالش های موجود نام برد و اظهار کرد: بر اساس آمارها تنها آبی که در پشت سدهای کشور تبخیر می شود، حدود 10 میلیارد متر مربع یعنی به اندازه آب مصرفی در شرب و صنعتی است و اگر این آب ها مدیریت شوند، کمبود آب در کشور مرتفع خواهد شد.

چینی با بیان اینکه در بسیاری از کشورهای جهان با روش های مختلف گام هایی در جهت کاهش میزان تبخیر آب پشت سدها برداشته گردیده است، ادامه داد: بر این اساس موفق به فراوری پودرهایی برای ممانعت از تبخیر آب شدیم.

وی با اشاره به عملکرد این پودر شرح داد: این پودر بر سطح آب سدها وارد می شود و به تدریج بر روی آب پخش می شود و بسته به شرایط محیطی 30 تا 60 درصد تبخیر آب را کاهش می دهد.

این محقق از توقف این طرح اطلاع داد و اضافه نمود: از آنجایی که قیمت آب در ایران ارزان است، اجرای این روش ها مقرون به صرفه نیست؛ ولی به دنبال صادرات آن هستیم.

مجری طرح این پودر را زیست سازگار دانست که بعد از 3 روز رهاسازی در سطح آب به اکوسیستم باز می شود.