ابتکار دانشمندان ایرانی برای افزایش طول عمر خطوط راه آهن - وبلاگ عکس

به گزارش وبلاگ عکس، ایسنا نوشت: پژوهش گروهی از دانشمندان ایرانی پیرامون افزایش طول عمر خطوط راه آهن با یاری نانوفناوری مورد توجه واقع شده و نویدبخش پیشرفت در این زمینه است.

حفظ کردن خطوط راه آهن برای ایمنی بسیار مهم است و خطر تصادف های بزرگ و کوچک را به حداقل می رساند. این کار در منطقه ها بیابانی که با هجوم بی امان شن و نمک روبه رو هستند و ریل ها در آنجا به سرعت دچار خوردگی و سایش زودرس می شوند و به جایگزینی پرهزینه احتیاج پیدا می نمایند، بسیار سخت است.

براساس اطلاعات ارائه شده به وسیله پژوهش ها و بازار پیش بینی می گردد که بازار دنیای تعمیر و نگهداری راه آهن تا سال 2031 به 31.1 میلیارد دلار برسد که نشان دهنده نرخ رشد مرکب سالانه 11.2 درصد از سال 2022 تا 2031 است. گزارش ها تأکید می نمایند که عامل اصلی این رشد، افزایش احتیاج به حفظ زیرساخت های موجود در شرایط چالش برانگیز محیطی است.

گروهی از دانشمندان ایرانی شامل میلاد علیزاده گلدیانی، نوید ثابت و محمدعلی محیط با پرداختن به این نگرانی دنیای، به فناوری نانو روی آورده اند. آنها یک نانوپوشش منحصربه فرد ابداع کردند که برای افزایش قابل توجه طول عمر سیستم های اتصال ریل در محیط های شنی طراحی شده است.

کار نوآورانه این گروه پژوهشی که گزارش آن اولین بار در 18 آوریل سال 2020 در مجله Global Railway Review به چاپ رسید، توجه بسیاری از علاقمندان حوزه نانوفناوری را به خود جلب نموده است.

پیشرفت نانوفناوری

کار اولیه، یک نانوپوشش مخصوص ساخته شده از اپوکسی غنی از روی و پلی اورتان را در بر داشت. هنگامی که این نانوپوشش روی گیره ها و پیچ های ریل اعمال می گردد، مانعی را بین فلز و عناصر محیطی خشن ایجاد می نماید و در نتیجه، به طور موثر به جلوگیری از خوردگی می پردازد.

هم آنالیز های آزمایشگاهی و هم آنالیز های میدانی، فزونی این نانوپوشش را در پیشگیری از خوردگی تایید نموده اند. روش های آزمایشگاهی مانند طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی(EIS) و آزمایش اسپری نمک که به طور گسترده پذیرفته شده اند، نشان دادند که پوشش های نانو می توانند تا 315 برابر بهتر از همتایان معمولی خود در برابر خوردگی مقاومت نمایند. علاوه بر این، آزمایش های میدانی صورت گرفته در یک خط راه آهن صحرایی نیز دوام نانوپوشش را تایید کردند و نشان دادند که پوشش های نانو حتی پس از یک سال بدون خوردگی باقی می مانند.

در راستای این یافته ها، مجله Material Science Research India اخیرا گزارشی را منتشر نموده که در آن آمده است: استفاده از مواد نانو برای محافظت در برابر خوردگی به طور فزاینده ای در حال محبوب شدن است. روش های گوناگونی مانند به کار بردن روی سطح، پوشش های نازک نانوکامپوزیت، پوشش های لایه بالایی و پوشش های مانع حرارتی در حال حاضر برای مدیریت خوردگی استفاده می شوند.

موانع بالقوه و تحولات آینده

با وجود این نتایج امیدوارنماینده، فناوری نانوپوشش با چالش های بالقوه ای مانند موانع نظارتی و هزینه های بالای پژوهش و توسعه روبرو است. علاوه بر این، اگرچه آنالیز های آزمایشگاهی و میدانی نویدبخش بوده اند اما نتایج بلندمدت در مقیاس بزرگ تر هنوز ثابت نشده اند.

با این حال، صنعت تعمیر و نگهداری زیرساخت های ریلی که پتانسیل بالایی دارد، شاهد ظهور موجی از استارت آپ هایی بوده است که به سمت راهکار های نانوفناوری می روند. شرکت هایی مانند شرکت آمریکایی نانوتک اینداستریال سولوشنز(Nanotech Industrial Solutions) با بهره گیری از فناوری نانو در حال ارتقای ایمنی راه آهن هستند. آنها تا به امروز 97 میلیون دلار بودجه جمع آوری نموده اند.

واضح است که به رغم موانع احتمالی پیش رو، فناوری پیشگام نانوپوشش دانشمندان ایرانی نویدبخش است. این راهکار ابتکاری می تواند تعمیر و نگهداری راه آهن و فراتر از آن را متحول سازد و به ابداع زیرساخت های ایمن تر، قابل اعتمادتر و ارزان تر در سراسر دنیا یاری کند.

5858