ABD Enerji Bakanlığının Yeni Nanoüretim Projeleri

DABD Enerji bakanlığı 16 Nisan'da başlattığı "Enerji Üretiminde Nanoüretim" çağrısı dolayısıyla destekleyeceği 20 projeyi açıkladı.

Bu çağrının amacı üretim uygulamalarında karbon yoğunluğu azaltmak için nanoteknolojik yollarla ilgili ve 3-5 yıl içerisinde ticarileştirilebilecek projeler üretmek.

20 proje için DOE toplam 17 milyon $ harcayacak. Eğer imkan olursa 13 projeye daha destek verilecek.

1) Nano ve Mikro Ölçekte Özelliklere Sahip Yüzeylerin Üretimi İçin Gelişmiş Teknoloji Geliştirilmesi: (Idaho National Laboratory)—Birçok metal, polimer ve diğer yüzeylerin nanoseviyede yapılandırılması sonucu suyu itme özelliğinin kazandırılmasına yönelik seri üretim teknolojisi. (DOE desteği: $1,440,000; laboratuvarın kendisi: $360,000; süre: 36 ay)

2) Endüstriyel Uygulamalarda Enerji Verimliliği ve Dayanıklılığını Sağlayan Çok Sert ve Sürtünme Katsayısı Düşük Nanokompozit Kaplamaların Yüksek Güçte Uyarı Magnetron Püskürtmesi İle Üretimi (Argonne National Laboratory)—Araştırmacılar endüstride yüksek güçte uyarı magnetron püskürtmesinin verimliliğini araştıracaklar. Amaç nanokompozit kaplamalarla sübstratları arasında tabakalaşmayı ve çatlamayı önlemek için maksimum yapıştırma seviyesine ulaşma. (DOE desteği: $200,000; laboratuvarın kendisi: $0; süre: 12 ay)

3) Yakıt Pili Elektrodları İçin Metal Katalizörler (Savannah River National Laboratory)—Dağınık platinyumun yakıt pili elektrotları için katalizör olup olmayacağına bakılacak. (DOE desteği: $250,000; laboratuvarın kendisi: $0; süre: 12 ay)

4) Hidrojen ve Aşınmaya Dayanıklı Nanolaminat Kaplamalar (Pacific Northwest National Laboratory)—Hidrojenle uyumlu ve düşük sürtünme katsayısına sahip çok sert nanotabakalı kaplamalar ile hidrojen pillerinin uygulama alanlarının artırılması. (DOE desteği: $197,464; laboratuvarın kendisi: $0; süre: 12 ay)

5) Kuantum Noktacıklarının Büyük Ölçekte Nanofermantasyonu (Oak Ridge National Laboratory)—Nanofermantasyon sırasında, nanomalzemelerin bakteriler vasıtası ile kontrollü üretilmesi, parçacık boyutları kimyasal kontrol ajanları ile kontrol edilebiliyor. Bu teknoloji kuantum noktaları için birçok aday malzeme geliştirilecek. (DOE desteği: $250,000; laboratuvarın kendisi: $0; süre: 12 ay)

6) Ham Nanoyapılı Katalizörler İçin Mikrodalga ve Demet Aktiviteleri (Oak Ridge National Laboratory)—Oak Ridge araştırmacıları ağır ham petrolde kullanılan katalizörlerin performansını artırmak için nanoyapılı katalizörlerin mikrodalga ile aktifleştirmenin taslağını hazırlayacaklar. (DOE desteği: $300,000; laboratuvarın kendisi: $0; süre: 12 ay)

7) Nanoseviye Elektrodepozisyonla Yüksek Seçicilikte Katalizör Üretimi (Argonne National Laboratory)—Araştırmacılar kimyasal reaksiyonlarda moleküler seviyede daha iyi bir kontrol sağlamak için yüksek seçiciliğe sahip katalizörler geliştirecekler. (DOE desteği: $300,000; laboratuvarın kendisi: $0; süre: 12 ay)

8) Endüstriyel ve Araç Uygulamaları İçin Nanoseviyede Faz Kompozitlerinin İşlenmesi (Oak Ridge National Laboratory)—Nanoseviyede işlenmiş faz kompozitli bileşenlere sahip, aşınma ve paslanmaya dayanıklı endüstriyel uygulamalar, hafif araç frenleri, düşük maliyetli yüksek performanslı vücut ve araç zırhı (DOE desteği: $200,000; laboratuvarın kendisi: $0; süre: 12 months)

9) Plazma Ark Lambaları Kullanarak Nanoyapılı Malzeme Üretimi (Oak Ridge National Laboratory)—Yüksek yoğunlukta plazma lamba teknolojisi kullanılarak, nanomalzemelerin özellikleri araştırılacak; özellikle LED uygulamalarında kullanılan çinko oksit. (DOE desteği: $180,000; laboratuvarın kendisi: $0; süre: 12 ay)

10) Hızlandırılmış Nanoyapılı Katalizörler (Argonne National Laboratory)—Yeni katalizör geliştirme, değerlendirme, ve uygulamak için yeni nanoüretim yöntemleri. Pilot olarak petrol rafinerisinde kullanılan hidrobitirici katalizörler üretilecek. (DOE desteği: $800,000; laboratuvarın kendisi: $250,000; süre: 24 ay)

11) Demir Tabanlı Camsı Tozlardan Üretilen Aşınmaya Dayanıklı Nanokompozit Kaplamalar (Oak Ridge National Laboratory)—Nanoboyutlu karmaşık metal bor karbitler, metal matriks kaplamaya eklenecek ve demir tabanlı sübstratın aşınmaya olan direnci ölçülecek. (DOE share: $960,000; laboratuvarın kendisi: $240,000; süre: 36 ay)

12) Endüstrideki Soğutma İşlemleri İçin Nanosıvı Geliştirilmesi, Karakterizasyonu, Üretimi ve Denenmesi (Argonne National Laboratory)—Soğutma işlemi için su tabanlı nanosıvıların geliştirilmesi. En yüksek ısıl iletkenliğe ve ısı aktarım katsayısına sahip nanosıvı seçilecek. (DOE desteği: $1,000,000; laboratuvarın kendisi: $250,000; süre: 36 ay)

13) Gaz Türbinlerinde Erozyona Dayanıklı Enerji Verimliliğini Artıran Nanokaplamalar (National Energy Technology Laboratory)—Erozyona dayanıklı nanokaplamalar ticari uçaklarda ve endüsriyel gaz-türbin uygulamalarında denenecek. Uçak türbinlerindeki erozyon düşüşü motorun yakıt performansını artıracak, böylece yakıt kullanımı azalacak, çevreye verilen zarar düşecek. (DOE desteği: $267,715; laboratuvarın kendisi: $274,860; süre: 12 ay)

14) Enerji Verimini Artırma ve Gaz Salınımı Azaltmak İçin Büyük Ölçekte Nanoparçacık Tabanlı Yağlama Katkı Maddesi Üretimi (Argonne National Laboratory)—Argonne araştırmacıları nanoparçacıklarla endüstri ve ulaşımda sürtünmeyi ve aşınmayı azaltıcı yağlama katkı maddesi geliştirecek. Enerji verimliliği, uzun süre kullanma, çevre etkileri uygulamanın olumlu yanları (DOE desteği: $2,000,000; laboratuvarın kendisi: $500,000; süre: 36 ay)

15) Fotovoltaik Malzeme Üretimi İçin Mikrokanallı Nanomalzeme Biriktirme Yöntemi (Pacific Northwest National Laboratory)—Süperkritik sıvılar kullanarak birçok alan için nanomalzeme biriktirme yöntemleri geliştirilecek. (DOE desteği: $1,971,800; laboratuvarın kendisi: $527,380; süre: 36 ay)

16) Dizel Motorlarında Salınım Düzenlemesi İçin Nanokatalizörler (Oak Ridge National Laboratory)—Dayanıklı zeolit nanokatalizörleri ile dizel motorlarının gaz salınımı düzenlenecek, böylece dizel motorları kanunlara uygun hale getirilecek. (DOE desteği: $1,200,000; laboratuvarın kendisi: $300,000; süre: 36 ay)

17) Biorafineri İçin Nanoparçacıklar (Ames Laboratory)—Nanoparçacıklar sayesinde biodizel üretimi için trigliserid, doğal yağ, yağ asidi gibi malzemelerin verimli elde edilmesi. (DOE desteği: $885,000; laboratuvarın kendisi: $232,224; süre: 36 ay)

18) Enerji tasarrufu İçin Nanoyapılı Süperhidrofobik Kaplamalar (Oak Ridge National Laboratory)—(DOE desteği: $1,995,000; laboratuvarın kendisi: $600,000; süre: 36 ay)

19) Enerji Depolanması ve Su Temizliği İçin Kendiliğinden Oluşmuş Nanoyapılı Karbon (Oak Ridge National Laboratory)—Nanoyapılı karbon malzemelerini üretmek için güvenilir bir üretim süreci geliştirilecek. Çalışmanın asıl amacı nanomalzemelerin laboratuvardan ticari üretime geçirilmesi. (DOE desteği: $1,689,894; laboratuvarın kendisi: $480,000; süre: 36 ay)

20) Matkap Uçları İçin Ultrasert Kararlı Polikristal (TSP) Elmas/Silikon Karbit Nanokompozitler (Los Alamos National Laboratory)—Elmasın termomekanik özellikleri nanosentez işlemi ile artırılacak, elmas/silikon karbit nanokompozitler oluşacak. (DOE desteği: $1,200,000; laboratuvarın kendisi: $300,000; süre: 36 ay)

-------------------------------------------------------------------------------------------------

Evet arkadaşlar, projeler bunlar. Projeler hakkında ne düşünüyorsunuz? Hangileri ilginizi çekti?

Benim ilgimi çekenler 5 (nanofermantasyon) , 8, 12, 14, 17 (biorafineri). Bu projeleri daha detaylı araştırmayı düşünüyorum.

Bu projelerle ilgili gelişmeleri Nano Türkiye'de aktaracağım inşaallah.

Kaynak: 1

Jet Motorları İçin Kaplama

Ohio State Üniversitesi mühendisleri, jet motorlarını zirkonyum oksitle kaplayıp yüksek derecelerdeki paslanmaları engellemeye çalışıyorlar. Zirkonyum, kum ve diğer paslayıcı malzemeleri kimyasal olarak değiştirip, kanat üzerinde yeni dış bir kaplama meydana getirtiyor. Yani, aslında makina kenidini sürekli yeniliyor.

Bu gelişmeler, motorlar için ısıya dayanıklı yeni malzemelerin üretilmesini sağlayabilir ve bu sayede motorlar daha sıcak iken, daha verimli çalışabilir.

Nitin Padture, Ohio State'da malzeme bilimi ve mühendislik profesörü, projeye başlarken kafasında askeri uçağın lduğunu söylemiş. O zamanlar Connecticut üniversitesinde profesörmüş.

Çölde, kum fırtınaları olduğu zaman, kalkış ve inişlerde kum parçacıkları motora sıkışıyor ve motora zarar veriyor. Aslında sadece askeri uçakta değil, yolcu uçaklarında da aynı durum oluyor.

"Erimiş cam en kötü malzemelerden biri, her şeyi eritebilir." dedi Padture.

Sıvı cam, seramik kaplamanın içine giriyor. Asıl zarar motor soğuyunca gerçekleşiyor, cam esneyemeyen seramik üstünde katılaşıyor. Motor tekrar ısındığında, seramiğin altındaki metal genleşmek istiyor, seramik ise üstündeki camdan dolayı genişleyemiyor, seramik çatlıyor ve motorun ömrü azalıyor.

Acta Materialia dergisinin son sayısında, Padture ve çalışma arkadaşlarının yaptığı yeni bir kaplama, cama kimyasalları emmeye zorluyor ve kimyasalları zararsız, hatta faydalı seramiğe çeviriyor.

Kaplama zirkonyum atomları içinde gizlenmiş alüminyum ve titanyum atomları içeriyor. Cam zirkonyum alınca, alüminyum ve titanyum da almış oluyor. Cam, bu malzemelerden yeteri kadar aldıktan sonra dökme bir maddeden, sabit bir maddeye dönüşüyor ve seramiğe zarar vermeyi kesiyor.

Cam bir manada eski kaplamanın üzerinde yeni bir kaplama oluşturuyor. Cam oluştukça kaplama yenilenmiş olacak.

Yöntem için patent başvurusu yapıldı.

Dipnot: Çalışma grubunda Ayşegül Aygün adlı Türk de var.

Kaynak: 1

Her Camı Kendini Temizler Hale Getirin

SCF Teknoloji şirketine göre her cam kendini temizler hale getirilebilir. Şirket güneş enerjisini kullanarak toz ve kiri parçalayan cam kaplayıcıyı piyasaya süren ilk şirket oldu. Shine On cama uygulandıktan sonra 2 yıl boyunca temizleme gerektirmiyor.

ShineOnu bezle ile cama uyguladıktan sonra, cam kendisine ancak üretim aşamasında verilebilecek olan kendini temizleme özelliğe sahip oluyor.

ShineOn, cama kimyasal bağlarla bağlanıyor ve aşınmaya dayanıklı bir kaplama oluşturuyor.
Yağmur yağdığı zaman toz direk silinmiş oluyor.

Karsten Felsvang, SCF müdürü, şirketlerin bütçelerinin önemli bir kısmını cam temizlemek için ayırdığını, bu ürünün onlar için çok faydalı olduğunu söyledi.

Modern bir binanın camları 2 yıl içinde ortalama 100 kez yıkanıyor, ShineOn ile bu sayı 1'e iniyor.

Cam silmek için artık deterjan da kullanmaya gerek yok, son derece çevreci bir ürün.

Ürün şimdilik metre başı hesaba göre deterjanlardan pahalı.

Ürün iki aşamada uygulanıyor:
1- Cam önce özel bir sıvı ile tüm kirlerden arındırılıyor.
2- ShineOn'u bir kumaşla cama sürüp, kaplamayı oluşturuyorsunuz.

Kaplama titanyum dioksit içeriyor ve bu madde tozu yakmak için güneş enerijisini kullanıyor.
yağmur yağdığı zaman normal bir damla oluşacağına, damla yuvarlak bir hal alıp yol boyunca yanmış kiri topluyor.

Eğer yağmur yağmazsa, kir su dökülerek de alınıyor.

Kaynak: 1