حفظکردن خطوط راهآهن برای ایمنی بسیار مهم است و خطر تصادفهای بزرگ و کوچک را به حداقل میرساند. این کار در مناطق بیابانی که با هجوم بیامان شن و نمک روبهرو هستند و ریلها در آنجا به سرعت دچار خوردگی و سایش زودرس شده و به جایگزینی پرهزینه نیاز پیدا میکنند، بسیار دشوار است.
گروهی از دانشمندان ایرانی به نامهای «میلاد علیزاده گلدیانی»، «نوید ثابت» و «محمدعلی محیط» با پرداختن به این نگرانی جهانی، به فناوری نانو روی آوردهاند. آنها یک نانوپوشش منحصربهفرد ابداع کردند که برای افزایش قابل توجه طول عمر سیستمهای اتصال ریل در محیطهای شنی طراحی شدهاست.
گزارش کار نوآورانه این گروه، نخستینبار در سال ۲۰۲۰ در مجله «Global Railway Review» به چاپ رسید و توجه بسیاری از علاقمندان حوزه نانوفناوری را به خود جلب کرد.
کار اولیه، یک نانوپوشش مخصوص ساختهشده از اپوکسی غنی از روی و پلی اورتان را در بر داشت. هنگامی که این نانوپوشش روی گیرهها و پیچهای ریل اعمال میشود، مانعی را بین فلز و عناصر محیطی خشن ایجاد میکند و در نتیجه، به طور مؤثر به جلوگیری از خوردگی میپردازد.
هم بررسیهای آزمایشگاهی و هم بررسیهای میدانی، برتری این نانوپوشش را در پیشگیری از خوردگی تأیید کردهاند. روشهای آزمایشگاهی مانند «طیفسنجی امپدانس الکتروشیمیایی» (EIS) و آزمایش اسپری نمک که به طور گسترده پذیرفته شدهاند، نشان دادند که پوششهای نانو میتوانند تا ۳۱۵ برابر بهتر از همتایان معمولی خود در برابر خوردگی مقاومت کنند. علاوه بر این، آزمایشهای میدانی انجامشده در یک خط راهآهن صحرایی نیز دوام نانوپوشش را تأیید کرده و نشان دادند که پوششهای نانو حتی پس از یک سال بدون خوردگی باقی میمانند. در راستای این یافتهها، مجله «Material Science Research India» به تازگی گزارشی را منتشر کرده که در آن آمده است: استفاده از مواد نانو برای محافظت در برابر خوردگی به طور فزایندهای در حال محبوبشدن است. روشهای گوناگونی مانند بهکاربردن روی سطح، پوششهای نازک نانوکامپوزیت، پوششهای لایه بالایی و پوششهای مانع حرارتی در حال حاضر برای مدیریت خوردگی استفاده میشوند. با وجود این نتایج امیدوارکننده، فناوری نانوپوشش با چالشهای بالقوهای مانند موانع نظارتی و هزینههای بالای پژوهش و توسعه مواجه است. علاوه بر این، اگرچه بررسیهای آزمایشگاهی و میدانی نویدبخش بودهاند اما نتایج بلندمدت در مقیاس بزرگتر هنوز ثابت نشدهاند. با این حال، صنعت تعمیر و نگهداری زیرساختهای ریلی که پتانسیل بالایی دارد، شاهد ظهور موجی از استارتآپهایی بودهاست که به سمت راه حلهای نانوفناوری میروند.
روزنامه اطلاعات