2-1-1- نانوسیالات و کامیون های پیشرفته
به علت نیاز به موتورهایی با نیروی بیشتر، تولید کنندگان کامیون دائماً در جستجوی راههایی برای گسترش طرحهای آیرودینامیک در وسایل نقلیهشان هستند. از جمله تلاشها در این زمینه معطوف به کاهش مقدار انرژی مورد نیاز جهت مقابله با مقاومتهای بالا میباشد. در یک کامیون سنگین معمولی، با سرعت 110 کیلومتر در ساعت، در حدود 65 درصد کل بازده موتور، صرف غلبه بر کششهای آیرودینامیک میشود که یکی از دلایل بزرگ این امر مقاومت هوا میباشد. در سیستمهای خنک کننده، با توجه به نوع سیال مورد استفاده رادیاتورهای متفاوتی مورد نیاز است. جهت انتقال حرارت از موتور به رادیاتور و در نهایت آزاد شدن این حرارت به محیط اطراف، به کارگیری سیالات با ظرفیتهای گرمایی بالا ضروری میباشد. این سیالات قادرند بدون افزایش دمای خودشان حرارت را جذب و سپس آن را بسیار آهسته و بدون نیاز به مقدار سیال بیشتر به محیط اطراف منتقل نمایند که این انتقال آهستۀ گرما به محیط، موجب بزرگی اندازۀ رادیاتورهای وسایل نقلیه معمولی میشود.اگر سرعت انتقال حرارت توسط سیالات بهگونهای افزایش یابد، طراحی رادیاتورها آسان و مؤثرتر شده و میتوان آنها را کوچکتر ساخت. همچنین اندازۀ پمپهای خنک کنندۀ وسایل نقلیه میتواند کاهش یابد. موتورهای کامیونها نیز میتوانند به علت کارکردن تحت دماهای بالاتر نیروی بیشتری تولید نمایند. افزایش هدایت گرمایی خنککنندهها نیز میتواند ایدهای مناسب برای تولید پیلهای سوختی پیشرفته و وسایل نقلیۀ دوگانه سوز/الکتریکی باش .
2-1-3- نانوسیالات فلزی و موتورهای خنککننده
ویژگیهای موتورهای دیزلی از نظر محدودیت در واکنشها و راندمان کار به سرعت در حال دگرگون شدن است. سیستمهای خنککننده باید بتوانند تحت دماهای بالاتر کار کرده و مقادیر بیشتری گرما به محیط اطراف منتقل کنند. اندازۀ رادیاتورها نیز باید کاهش یابد تا تجهیزات اضافی اتوموبیل ها حذف شده و رفتوآمد با آنها سادهتر گردد. بهطور واقعبینانه، محصور کردن نیروی خنککنندۀ بیشتر در فضای کمتر، تنها با به کار بردن فناوریهای جدیدی مانند نانوسیالات ممکن خواهد بود .
2-2- کاربرد نانوسیالات در پزشکی
نانوپزشکی همان استفاده پزشکی از فناوری نانو است. دامنه نانوپزشکی از کاربردهای پزشکی نانومواد تا حسگرهای زیستی نانوالکترونیکی و حتی کاربردهای احتمالی آتی از فناوری نانومولکولی را شامل می شود.
2-2-1- انتقال دارو
فناوری نانو با استفاده از
نانوذرات امکان انتقال دارو به سلولهای خاص را فراهم کرده است. با گذاشتن عامل فعال تنها در منطقه بیماری و نه به میزان دوز بالاتر از حد نیاز، امکان کاهش مصرف کلی دارو و عوارض جانبی آن تا حد قابل توجهی وجود دارد. مقصود از دارورسانی هدفمند کاهش عوارض جانبی داروها همراه با کاهش همزمان مصرف و هزینه های درمانی می باشد. با استفاده از دستگاههای نانومهندسی شده و هدف گیری مولکولی امکان حصول بالقوه هدف وجود دارد. یک مزیت استفاده از مقیاس نانو برای فناوری های پزشکی این است که دستگاه کوچکتر، از حالت تهاجمی کمتری برخوردار است و احتمالا امکان کار گذاشتن آنها در محیط طبیعی وجود دارد. به علاوه زمان واکنش های بیوشیمایی بسیار کوتاه تر می شود. این دستگاهها سریع تر و حساس تر از دارو رسانی معمولی هستند. تاثیر دارورسانی از طریق نانو پزشکی تا حد زیادی مبتنی بر این عوامل می باشد: الف) کپسولی سازی موثر داروها، ب) دارورسانی موفقیت امیز به ناحیه هدف واقع شده در بدن، ج)رها سازی موفقیت آمیز دارو .
2-2-2- مهندسی بافت
نانوپزشکی ممکن است با استفاده از بدنه های مبتنی بر نانومواد مناسب و عوامل رشد به عنوان بخشی از مهندسی بافت جهت کمک به تولید مثل و یا تعمیر بافت آسیب دیده مورد استفاده قرار گیرد. نانوذراتی مثل گرافن، نانولوله های کربنی، دی سولفید مولیبدن و دی سولفید تنگستن به عنوان عوامل تقویتی برای ساخت نانوکامپوزیتهای محکم مکانیکی زیست تخریب پذیر برای کاربردهای مهندسی بافت استخوان استفاده می شوند. به عنوان مثال ثابت شده است که یک جوش دهنده گوشت برای ترکیب کردن دو قطعه گوشت به یک قطعه، از یک سیستم تعلیق نانو پوسته هایی با پوشش طلای فعال شده توسط یک لیزر مادون قرمز استفاده می کند. این می تواند برای جوش دادن شریانها در طول عمل جراحی استفاده شود .
2-2-3- انتقال حرارت در پزشکی
استفاده از نانوسیالات به عنوان خنک کننده های مؤثر در جراحی یک عضو خاص، سبب کاهش خطر آسیب عضو و عمل جراحی امن تر شده و شانس زنده ماندن بیمار افزایش می یابد. همچنین نانوسیالات می توانند با ایجاد حرارت بالا در اطراف تومور به کشتن سلولهای سرطانی بدون تاثیر بر سلول های سالم اطراف بپردازند .
بحث و نتیجه گیری
در نانوسیالات به علت کوچک بودن ذرات، به مقدار زیادی مشکلات ناشی از خوردگی، ناخالصی و افت فشار را کاهش و پایداری سیالات در مقابل رسوب گذاری بهبود چشمگیری می یابد. به دلیل بالا بودن ضریب هدایتی نانوذرات، با توزیع در سیال پایه باعث افزایش ضریب هدایت حرارتی سیال می شوند که یکی از پارامترهای اساسی انتقال حرارت محسوب میشود. همچنین نانو ذرات سبب بهبود انتقال جرم نیز می شوند اما تاکنون مکانیسم دقیق این پدیده مشخص نشده و تحقیقات بیشتری لازم است. با توجه به خواص منحصر به فرد نانوسیالات، کاربردهای بسیاری دارند و از مهم ترین آنها استفاده در بخش انتقال حرارت است و پزشکی می باشد.