Нанотехнология тўғрисида тушунча

Изоллат - суюқ керамик қоплама бўлиб, дастлабки ҳолатида сувли эмульсион суспензияни эслатади. У юзага суркалгандан сўнг полимеризация (қотиши) натижасида иссиқликни ҳимояловчи қатлам ҳосил қилади.
Изоллат-нанотехнология, асосида олинган ашёнинг 98% хажми диометри 20 дан 100 микрометргача бўлган керамик микросфера (ғовак микрозаррача)лардан ташкил топган. Айнан микросфералар иссиқлик ўтказувчанлик коэффициентини тубдан камайтиради.(λ=0,002 Вт/м⁰С).
Таққослаш учун: кўпикполистиролнинг иссиқлиқ ўтказуачанлик коэффициенти λ=0,0350,040 Вт/м ⁰С га тенг. Қалинлиги 2-3 мм ли изоллат қоплама 50мм кўпикполистирол ва 60-80 мм минирал пахта ўрнига ишлатса бўлади .
Изоллат суюқ-керамик қопламани қўллаш биноларни иссиқлик ҳимоясидаги камчиликлар муоммосини ечишга имкон беради. Бинони фойдаланишга топширгандан сўнг бурчак девор чоклари музлаш муаммоси юзага келади. Бунда лойиҳани ўзгартириш ҳам техник жиҳатдан мумкин бўлмайди , ҳамда катта молиявий ҳаражатлар талаб қилади. Бунинг учун бутун конструкцияни бўлакларга ажратиш ёки қўшимча иссиқлик ҳимоя қатламалрини киритиш, ёки қимматбаҳо фасад тизимларини ўрнатиш керак бўлади. Изоллат суюқ-керамик қопламасини атиги 1.5 мм қалинликда бурчак хона деворларига суртилса бошқа хоналардек мутадил муҳит яратиш мумкин.
Коттеджлар қурилишида изоллатни қўллаш истиқболлини алоҳида таъкидлаш лозим. Чунки кўп лойиҳалар шахсий буюртмалар асосида бажарилади. Шунингдек, кўп қаватли турар- жой биноларда иссиқ сув таъминоти коммунал хизматига боғлиқ бўлиб, хоналардаги ҳарорат фақат қўшимча иссиқлик элементлари (иситгичлар) ҳисобига кўтарилиши мумкин. Лекин табиий газнинг нарҳи кескин ошган вақтда суюқ-керамик иссиқлик изоляцион қоплама изоллатни коттеджлар қурилишида жорий қилиш иссиқ сув таъминоти ва иситиш ҳаражатларининг иқтисодий муаммоси билан боғлиқдир. Хулоса қилиб айтиш мумкин-ки, энергия тежамкор технологияларни жорий қилиш ҳозирги вақтда жуда самарадордир.

Лок-бўёқ ишлаб чиқаришда инновацион нанотехнологияларни қўллаш

Наноқопламаларнинг имкониятлари унинг юпқалиги орта- борган сари кенгаймоқда. Бир қатор наноашёларнинг ўта юпқа қатлами билан қоплаш усулидан саноатда, тиббиётда ва автомобилсозликда ашёларнинг эскиришга бардошлилигини ошириш учун фойдаланилмоқа. Ҳолбуки, наноқопламаларнинг имкониятлари унинг янада кенгроқ доирадаги ашёллар ишлаб чиқаришда фойдаланиш учун яроқли яна ҳам юпқароқ қатламларини яратиш бўйича технологияларнинг вужудга келиши билан ортаверади.
Корхонада фасадни пардозлаш учун сувли дисперсион бўёқлар (ВД-бўёқлар), ҳимоялаовчиманзарали, кимёвий ва ҳароратбардошли эмаллар, елимлар, каучук-мум бўтқалари, герметиклар ва ҳомаки қопламалар, йўл-белги ва бардьюр тошлар чидамлилигини оширишда ишлатиладиган бўёқлар, нам ва хўл сатҳлар устига ётқизиладиган полимер ашёларнинг таркибилари ишлаб чиқарилмоқда. Шунингдек ёрилишга бардошли асфальт ва эластик бетон ишлаб чиқариш ўзлаштирилмоқда.
Эмалларни ишлаб чиқаришда флашинг жараёнидан, яъни пигментларнинг сув босқичидан органик босқичга ўтиши таъминланадиган жараёнда ПАВ эритмасининг сувли қуйқасида оддий тегирмон тош воситасида амалга оширилади. Шундан сўнг нанойиғувчилар ва ПАВ ёрдамида намланмайдиган пигмент қуйқаси амалда ҳар қандай лок компоненти билан аралаштирилиши мумкин. Бу жараён мураккаб бўлиб, битта ускунада 30 дан ортиқ турли хил маҳсулотлар ишлаб чиқариладики, бу бир қатор афзалликларга ҳам эга, жумладан:
-туйиш энг майда заррачалар ҳосил бўлгунча амалга оширилади,
-жараён юқори даражада экологик ва хавфсиз (бўёқ ҳосил қилувчи барча термомеханик амалиётлар эритма қўлланмасдан бажарилади, алангаланувчан ва заҳарли компонент ҳисобланган локли, асос эса пигментлар ва бошқа компонентлар билан ёнғин хавфсизлиги бўйича талабларга мос шароитларда аралаштирилади. Бунда, макротехноген услулар ўрнига нанотехнология қоидаларидан фойдаланиш ишлаб чиқаришнинг энергетик сарф-ҳаражатларини 190 кВт.с дан 2005 йилда 75 кВт.с гача, 2006 йилда эса 61 кВт.с гача камайтирди. Бу ютуққа асосан ассемблернанороботлардан (дастурий молекулалардан) фойдаланиш ҳисобига эришилди. Натижада бир қатор жараёнларнинг самарадорлиги анча ошиб, ишлаб чиқаришни ихчамлаштиришга эришилди.
Оловбардошли кремнийорганик полимерларини ҳосил қилиш масаласини ҳал этиш ҳамиша мураккаб кечган. Одатда оловбардошли кремнийорганик моддалар юқори ҳароратда синтезлаш орқали ҳосил қилинади.
Кристабелит ассемблери билан нанойиғиш ёрдамида оддий хона ҳароратида омегадиметилсилоксандиол асосида оловбардошли (530ºС) полимер ва эмаллар ишлаб чиқарилди.
Кунгабоқар ёғи – яримқовушқоқ мой бўлиб ҳисобланади, шу сабабли ундан тайёрланган алиф мой ва бўёқлар маҳсулотларнинг сифатини талаб даражасида таъмин этаолмайди. Нанотехнология усулларини қўллаб ёки улардан олинган алиф мойи асосида тайёрланган ашёларга нисбатан анча устун турадиган ашёлар тайёрланмоқда.
Нурга чидамлилиги бўйича нанотехнологиялар ёрдамида ҳосил қилинган алиф мойи қоплама пардаси ПФ-лакларнинг (пентафалли) ҳамда оддий алиф мойлар пардасидан устун туради. Ана шундай алиф мойлари асосида тайёрланган бўёқларнинг табиий шароитда ўтказилган синовлари жанубга юзланган деворда камида икки мавсумдан кам бўлмаган муддатда сақланиб туришини кўрсатди. Оқ бўёқ парда эса ультрабинафша нурга бардошлилик жиҳатидан ГОСТ 21903 бўйича жадал синовларга ҳам (8 соатдан ортиқ ўз рангини ўзгартирмай) дош бера олади.
Полимерни кўплаб соат давомида эритишга асосланган машҳур технологиялардан фарқли ўлароқ, нанотехнология унсурлари – ассемблерлардан фойдаланиш амалда бир дақиқа ичида лок (полимернинг эритгичдаги эритмаси) тайёрлаш имконини яратади.
Умуман олганда, лок-бўёқ махсулотлари ишлаб чиқаришда нанотехнологик инновацияларни қўллаш қуйидаги эксплуатацион сифатларининг янада яхшиланишига имкон яратади:

• 
  бир кеча-кундуз ҳавода қуритиш орқали ВД-композицияларидан ювилиб кетмайдиган бўёқ пардани олиш (импорт ВД-бўёқларига ёғингарчиликларга чидамлилик хоссасини бериш учун 10 кун муҳлат талаб этилади);
  
• 
  полимер компонентларнинг ва пигментларнинг ВД-бўёқлардан ғовакли анорганик (бетон, ғишт, сувоқ) ва органик (ёғоч, қоғоз) сатҳларга сингиб кетиши камайган ҳолда, айни вақтда уларга нисбатан адгезияси (ёпишиши) кучаяди;
  
• 
  композицияларнинг қопловчанлиги хоссаси ошади ва шу ҳисобдан қимматбаҳо пигментлар тежалади(ВД-бўёқлар учун 4 карра, органик эрувчан бўёқлар учун – 6 карра);
  
• 
  сийрак молекуляр композицияда вицинал ОН-гуруҳларнинг ёки сийрак молекуляр мойли кислоталар мавжудлиги сабабли юзага келадиган қопламаларнинг пардани мустахкам ёпишиш чидамлилигини таъминлайди;
  
• 
  катта юзаларга бўялган бўёқ рангларининг бир текис жилваланишига эришилади, ялтироқлилик чидамлилиги ошади;
  

Истиқболли йўналишлардан бири сифатида битумнинг ўз молекулалари иштирокидаги кард каучукларини ҳосил қилиш имконини яратувчи ассемблерлар ёрдамида бўтқа (мастика)лар тайёрлаш ва ёрилмайдиган асфальтбетон ишлаб чиқариш соҳаларини кўрсатиш мумкин.
Бу турдаги қуюқ ва ёпишқоқ қоришмаларни анъанавий технологиялар асосида ишлаб чиқариш, одатда кўп қувват ва темир талаб этадиган ускуналар ишлатилади. Крестолин ва Агата молекуляр уйғунлигидан фойдаланган ҳолда, бир тонна маҳсулот учун 0,16 кВт с. қувват сарфлаб каучук-битум бўтқаларини ишлаб чиқаришни йўлга қўйилди. Молекуляр тартибга солинган композициянинг реакцияси юксак тезликда айланувчи паррак ёрдамида қуюқ ва ёпишқоқ массани осонгина аралаштириш имконини яратади. Эритувчи (10 фоизгача таркибга эга) буғланиб кетгандан сўнг, реакцияни таъминлаб турган тузилманинг ўзи квазивулканизация тўрини ҳосил қилади.
Бўтқалар ва асфальтбетонни тайёрлашда кард полимерлари ассемблерлари – Агат ва унинг модификацияси Кардальдан фойдаланилади.
Компьютерда моделлаштириш натижаларининг кўрсатишича, битумнинг собитлигини таъминлаб турувчи асфальтоген кислоталар– битумлари Са тузларини ҳосил қиладики, улар кристаллоид ҳосилага эга бўлиб, худди шу нарса асфальт йўл қопламаларининг ёрилиб кетишининг асосий сабачиси бўлса эҳтимол. Тадқиқотчиларнинг фикрига кўра Са ни бошқа элементга алмаштирилиши уларнинг кристаллашувини ва ёрилиш ҳароратини пасайтиради. Битумнинг асфальтоген кислоталаридан спирал (каучуксимон) ҳосилаларни йиғиб оладиган Кардаль ассемблеридан фойдаланиб, Кельвин-Фойгт моделига мос келадиган янги юқори молекуляр тузилмани ҳосил қилишга эришилди. Натижада – 18ºС ҳарорат шароитида ШГ-1 3 мм эластикликка эга бўлган асфальт бўтқаси яратилди.
Нанотехнология ёрдамида шиша, автомобиль бўёқларини ҳаттоки доллар пул бирликлари учун пигментларни ишлаб чиқаришда наноқопламаларни тадқиқ этиш учун электрон микроскопия каби услудлардан фойдаланади.
Шунингдек, автомобиллар учун қараш бурчагиниг ўзгаришига боғлиқ равишда ўз рангини ўзгартириб жилваланадиган ўта юпқа наноқоплама бўёқлар яратилди. Ультра юпқа қопламалар ҳатто ультрабинафша нурланишдан ҳимояланиш даражасини ҳам кўтариб, ўз рангини ва шишанинг хоссаларини ўзгартириш имконини беради.
Сифатли шаффоф сопол олишда, заррачалар хаддан зиёд катталашиб кетмаслиги учун, нанокукунни пиширилиши паст ҳароратларда олиб борилиши керак. Ҳосил бўлган кукундан намликдаги зичлиги 60-63% ни ташкил қилган тугмачалар олинади, уларнинг ўлчамлари 50 нм дан ошмайди. Кейин тугмачаларни 1400 градусда зичлаш жараёнида пишириб олинади. Натижада шаффоф тугмача заррачалар ҳосил бўлади. Уларнинг якуний зичлиги 98% бўлиб, ўртача 400 нм узунликда бўлади.
Ўлчамлари 4-10 нм бўлган заррачани ноорганик боғловчилар билан қўшиб ғоваклиги 60-65% бўлган енгил шаффоф сопол олиш мумкин (одатий технологияларда бу кўрсаткич 40-42% дан ошмайди). Бу эса юқори сифатли серғовак фильтр сопол буюмлар олиш имкониятини беради.
Уларни саноат қувурларида қуйқа (суспензия) ва кран сувини тозалашда қўллаш мумкин. Ундан ташқари нанокукунли ноорганик боғловчилар билан олинган зич сопол буюмларни пишириш ҳароратини 1700 градусдан 1400 градусгача пасайтириш мумкин. Мисол учун нанозаррача даражасидаги алюмин оксидини (Al2O3) ноорганик боғловчиларга 2-4% миқдорида қўшилса қоришмани нам ҳолатдаги ёйилувчанлиги, майин қолипланиши тубдан ўзгаради, натижада мураккаб шаклдаги сопол ашёларни олишга имкон туғилади.