نانوتکنولوژي و صنعت نساجي
صنعت نساجي،در حد تمدن بشري قدمت دارد و البسه بزرگ و يا
نسبتاً‌پايدار،هسته مسلم آن به شمار مي رود،اما اين محصولات از پرده اتاق
تا کايت تفريحي متنوع است . فناوري نانو،پتانسيل بزرگي براي توليد مواد
ساخته شده از اليافي داراي کيفيت هاي نو،مواد آرايشي و ورزشي دارد. نانو
لوله ها ممکن است روزي به صورت نانو الياف بافته شده،قدرتي فوق العاده
يابند.
در حال حاضر کاربرد تجاري شده اصلي فناوري نانو در نساجي عبارت است از
اتصال نانو الياف (يا نانو موها) به اليافي در اليافي در مقياس بزرگ، تا
ماده اي مقاوم به روغن و آب به دست آيد. پيشگام اين فناوري Nano- Tex
است،که جواز اين فناوري را به چندين شرکت در سراسر دنيا داده است. در هر
حال اگر چه اين کار بسطي از شيمي پليمر است،ولي خواص مواد حاصل
کاملاً‌تابع نانو ساختار آنها است. اين روش همچنين براي بهبود بافت و تنفس
بافت و تنفس پذيري1پوشاک مصنوعي همچون نايلون به کار رفته است.
ريسيدن الياف با مقياس نانو- که مي تواند شامل نانو ذرات يا حتي نانو لوله
ها باشد- امکان پذير است و اين منجر به بهبود هاي قابل ملاحظه اي در
استحکام و خواص احتمالي ديگر،همچون مقاومت به آتش،رسانايي الکتريکي ( با
کاربردهاي احتمالي در مواد هوشمند) يا حتي نماي ظاهري منسوجات مي شود. اگر
چه هنوز چنين کاربردهايي در بازار وجود ندارند،اما اين فناوري وجود دارد.
با اين حال بازار منسوجات معمولاً‌روي حاشيه هاي سود بسيار اندک کار مي
کنند؛لذا هر خصوصيت جديدي بايد هزينه ورودي کمي داشته باشد. اگر چه
نانوالياف تاکنون در مصارفي همچون فيلتر ها به کار رفته و مدتي خود را حفظ
کرده اند،اما آن ها همچنان بايد به بازار منسوجات نفوذ کنند.
ايده خلق منسوجات حاوي نانو لوله هاي کربني مورد علاقه سيستم هاي نظامي
است؛ چون مي تواند مواد ضد گلوله اي فراتر از کولار2 را موجب شود. در اين
مورد يک شرکت ژاپني توليد کننده لباس زير3در طي سال گذشته خبرهاي زيادي را
منتشر کرده ،و مدعي شده ،به فرآيند تجاري توليد نانو لوله هاي کربني دست
يافته است و فروش سالانه 80 ميليون دلار را در دو سه سال آينده پيش بيني
کرد. با اين حال توليد يک محصول بازاري از آن هنوز نياز به کار دارد. ارتش
آمريکا، مشخصاً به دنبال البسه نويني براي يونيفورم سربازان است؛ البته
نه فقط براي محافظت در برابر گلوله،بلکه همچنين براي مقابله با تهديدات
شيميايي و زيستي- که سنسورهايي را براي نمايش علايم حياتي سرباز،يا تغيير
رنگ مورد نياز ( موردي که بي شک کاربردي تجاري خواهد يافت) يکپارچه مي
سازد. کاري که ارتش آمريکا مي کند،بر خلاف روش Nano- Tex شامل بافتن واقعي
نانوالياف است و مرکز سرباز ناتيک نيروي زميني آمريکا معتقد است طي دو سال
به لباسي محافظ در برابر عوامل شيميايي منتهي خواهد شد.کاربرد عملي
تر،اما کوتاه مدت ديگر استفاده از نانو ذرات براي کپسوله کردن مواد ضد
ميکروبي در پوشاک جهت حفظ"تازگي" در آن ها است.
با توجه به پايه توليدي فعلي- که همچنان به شدت بر جهان سوم تکيه دارد-
فرصت هاي بازار منسوجات به نظر در مواردي خاص محدود خواهدماند. موادي که در
برابر لکه مقاوم اما همچنان نيازمند شستشو ي باشند،عليرغم داشتن
جذابيت،بازار محدودي را معني مي دهند. البسه فوق قوي به واقع بازارهايي را
پيدا خواهند کرد،اما در مواردي کاملا خاص مانند جليقه هاي ضد گلوله يا
بالن هاي هواشناسي و احياناً چتر هاي نجات و کايت هاي تفرحي.
احتمال کاربرد نانو الياف در فيلتراسيون و مواد کامپوزيتي4 بيش از بازار
منسوجات است. در هر صورت، خواص تعويق آتشگيري کامپوزيت هاي سيليکات نانو
ذره اي مي تواند به خوبي مصارفي در سرويس خواب، پرده ها و غيره پيدا کند.
نانو الياف پليمر کار بردهاي زيادي در علوم مختلف مهندسي از جمله نساجي،
کامپوزيت، پزشکي و..... دارد بيش از يک قرن است که الياف پليمري شناخته شده
و در زندگي بشر کار برد دارند – خواص فيزيکي اين الياف بيشترين تأثير را
از قطر اين الياف مي پذيرد . بنابراين با کاهش قطر اين الياف در حد نانو
خواصي ويژه اي نظير افزايش نسبت سطح به حجم کاهش حفره ها و کاهش نقايص و
ساختاري در اين مواد ظاهر مي شود که آنها را بسيار کارآمد مي کند.
نانو نساجي
صنعت ديگري که به واسطه فناوري نانو تکان خواهد خورد صنعت نساجي است. هم
اکنون شرکت هاي بسياري در تلاشند تا پارچه هاي هوشمندي بسازند که ويژگي هاي
خود را با توجه به شرايط محيطي تغيير داده وحتي مراقب علايم حياتي بدن
باشند. هم اينک شاهد توليد پارچه هايي بر مبناي فناوري نانو در بازار جهاني
هستيم که نسبت به آب، چروک و تنش بسيار مقاومند. به عنوان نمونه پارچه هاي
شرکت صنعتي پارچه بافي سوئيس، ضد آب و ضد لک بوده و چربي هاي روي آنها خود
به خود از بين ميرود.
اين پارچه ها از طبيعت الهام گرفته و توليد آنها با نانو تکنولوژي تحقق
يافته است. برگ هاي برخي گياهان ( مثل نيلوفر آبي) ، پوست سوسک و بال حشرات
هميشه تميز باقي مي مانند زيرا ناهمواري هاي بي نهايت کوچک روي سطوح
آنها مانع از چسبيدن ذرات گرد وخاک به اين سطوح شده و کوچکترين بارشي سطح
آنها را پاکيزه مي کند. با به کار گيري فناوري نانو در پارچه ها ، ساختار
سه بعدي خاصي بر روي سطوح ايجاد شده و سطح تماس براي ذرات گرد و خاک محدود
مي گردد. ذرات باقيمانده بر روي سطح، در قطرات آب معلق شده و به آساني توسط
اين قطرات خارج مي گردند.
در حال حاضر برخي از متخصصان نانو تکنولوژي در حال کار بر روي مواد و
پارچه هاي هوشمندي هستند که علاوه بر توانايي استتار خود، بتوانند پارگي
هاي خودشان را نيز ترميم کنند. اصل اين کار بر مبناي موادي است که مي
توانند بر اساس نوري که به آنها مي رسد و اکنش هاي مختلفي از خود نشان
دهند. هم اکنون اين کار فقط از عهده مواد طبيعي بر مي آيد و سيستم هاي
مصنوعي يا سنتزي از اين قابليت بي بهره اند. به همين دليل نانو تکنولوژيست
ها قصد دارند از بعضي از ارگانيسم هاي زنده ( نظير برخي ماهي ها و ديگر
موجودات دريايي مثل هشت پا ) تقليد کنند.
استفاده ي تايلند از نانو تکنولوژي در توليد نوع جديدي از ابريشم
هر پيله ي کرم ابريشم چيزي در حدود 800 متر فيبر ابريشم دارد ( تار عنکبوت
و فيبر هاي ابريشم به عنوان قويترين فيبرها شناخته شده است) دانشمندان و
بيولوژيست هاي فراواني به تخمين در زمينه ي شناسايي نوع پروتئين تشکيل
دهنده ي اين فيبر ها پرداخته اند. نانو تکنولوژي در جهت بهبود کيفيت ابريشم
نيز به کار گرفته شده است. به اين ترتيب که مهندسان تايلندي دانشگاه چيانگ
مي اظهار دارند که با استفاده از روش پلاسما ابريشم را روکش نمايند و رد
نتيجه به توليد ابريشيم برسند که گرد و غبار کمتري به خود جذب مي کند. آنها
با اين عمل توليدات سه کشور صادر کننده ي اتريش يعني ايتاليا، هند وچين را
تحت شعاع قرار مي دهند.
ارتش آمريکا در برنامه هاي آتي خود از نانو تکنو لوژي استفاده مي کنند
دکتر ميشل اندرو معاون پژوهشي و تکنولوژي ارتش آمريکا در مصاحبه با
"اينترنشنال يونايتدپرس" اعلام کرد نخستين گام ارتش در نانو تکنولوژي توسعه
لباس هاي اونيفورم ايمن و هوشمند برا ي سربازان است و اولين قدم د رتوسعه
اونيفورم ها استفاده از نانو مواد براي تلفيق الکترونيک، کامپيوتر،دستگاه
ها و ذخيره انرژي در آنهاست. دکتر اندرو اظهار داشت براي مثال امروزه براي
متوقف نمودن گلوله کاليبر 45 به يک قطعه به وزن10-15 پوند بر فوت مربع نياز
است در صورتيکه با استفاده از نانو تکنولوژي قادر خواهيم بود همان گلوله
را با يک سطح نازک و سبک مثل ورق کاغذ متوقف کنيم . وي در جواب اين سوال که
آيا کشوره هاي ديگر روي نانو تکنولوژي کار مي کنند پاسخ داد تا جايي که من
اطلاع دارم در حال حاضر مراکز نانو تکنولوژي در ارتش کشورهاي اسرائيل و
فرانسه تاسيس شده است.