ویژگی های نانومواد پایه و اساس کاربرد گسترده آن را ایجاد کرده است.با استفاده از نانومواد ویژه ضد اشعه ماوراء بنفش، ضد پیری، استحکام و چقرمگی بالا، اثر محافظ الکترواستاتیکی خوب، اثر تغییر رنگ و عملکرد ضد باکتری و خوش‌بوکننده، توسعه و تهیه انواع جدید پوشش‌های خودرو، بدنه خودروهای نانو کامپوزیت، نانو روان کننده های موتور و نانو خودرو، و تصفیه کننده های گاز خروجی دارای کاربرد و چشم انداز توسعه گسترده ای هستند.

هنگامی که مواد در مقیاس نانو کنترل می شوند، نه تنها نور، الکتریسیته، گرما و تغییر مغناطیس، بلکه بسیاری از خواص جدید مانند تابش، جذب را نیز دارند.این به این دلیل است که فعالیت سطحی نانومواد با کوچک شدن ذرات افزایش می یابد.نانومواد در بسیاری از قسمت های خودرو مانند شاسی، لاستیک یا بدنه خودرو دیده می شود.تاکنون، نحوه استفاده موثر از فناوری نانو برای دستیابی به توسعه سریع خودروها هنوز یکی از دغدغه‌های مهم در صنعت خودرو بوده است.

جهات اصلی کاربرد نانومواد در تحقیق و توسعه خودرو

1.پوشش های خودرو

کاربرد فناوری نانو در پوشش‌های خودرو را می‌توان به چند جهت تقسیم کرد، از جمله پوشش‌های رویی نانو، پوشش‌های تغییر رنگ، پوشش‌های ضد ضربه، پوشش‌های ضد استاتیک و پوشش‌های خوش‌بوکننده.

(1) روپوش خودرو

روکش یک ارزیابی بصری از کیفیت خودرو است.یک روکش خوب خودرو نه تنها باید دارای خواص تزئینی عالی باشد، بلکه دوام عالی نیز داشته باشد، یعنی باید در برابر اشعه ماوراء بنفش، رطوبت، باران اسیدی و ضد خش و سایر خواص مقاومت کند. 

در پوشش‌های رویی نانو، نانوذرات در چارچوب پلیمری آلی پراکنده می‌شوند و به عنوان پرکننده‌های باربر عمل می‌کنند، با مواد چارچوب تعامل می‌کنند و به بهبود چقرمگی و سایر خواص مکانیکی مواد کمک می‌کنند.مطالعات نشان داده است که پراکندگی 10 درصد ازنانو TiO2ذرات موجود در رزین می توانند خواص مکانیکی آن، به ویژه مقاومت در برابر خراش را بهبود بخشند.هنگامی که از نانو کائولن به عنوان پرکننده استفاده می شود، ماده کامپوزیت نه تنها شفاف است، بلکه دارای ویژگی های جذب اشعه ماوراء بنفش و پایداری حرارتی بالاتر است.

علاوه بر این، نانومواد نیز اثر تغییر رنگ با زاویه را دارند.افزودن نانو دی اکسید تیتانیوم (TiO2) به روکش فلزی زرق و برق خودرو می تواند باعث ایجاد جلوه های رنگی غنی و غیرقابل پیش بینی شود.هنگامی که از نانوپودرها و پودر آلومینیوم فلاش یا رنگدانه پودر مروارید میکا در سیستم پوشش استفاده می شود، می توانند مات آبی را در ناحیه فتومتریک ناحیه تابش نور پوشش منعکس کنند و در نتیجه پری رنگ را افزایش دهند. پرداخت فلزی و ایجاد یک جلوه بصری منحصر به فرد.

افزودن نانو TiO2 به رنگ‌های تغییر رنگ با براق فلزی خودرو

در حال حاضر رنگ روی خودرو در هنگام برخورد تغییر قابل توجهی نمی کند و به راحتی می توان خطرات پنهان را رها کرد زیرا آسیب داخلی پیدا نمی شود.داخل رنگ حاوی میکرو کپسول های پر از رنگ است که در اثر یک نیروی خارجی قوی پاره می شود و باعث می شود رنگ قسمت ضربه خورده بلافاصله تغییر کند تا توجه افراد را یادآوری کند.

(2) پوشش ضد سنگ

بدنه خودرو نزدیک‌ترین قسمت به زمین است و اغلب توسط سنگ‌ریزه‌ها و قلوه سنگ‌های مختلف پاشیده می‌شود، بنابراین استفاده از پوشش محافظ با ضربه‌گیری ضد سنگ ضروری است.افزودن نانو آلومینا (Al2O3)، نانو سیلیس (SiO2) و سایر پودرها به پوشش‌های خودرو می‌تواند استحکام سطحی پوشش را بهبود بخشد، مقاومت در برابر سایش را بهبود بخشد و آسیب‌های ناشی از شن به بدنه خودرو را کاهش دهد.

(3) پوشش آنتی استاتیک

از آنجایی که الکتریسیته ساکن می تواند مشکلات زیادی ایجاد کند، توسعه و استفاده از پوشش های آنتی استاتیک برای پوشش های قطعات داخلی خودرو و قطعات پلاستیکی به طور فزاینده ای گسترش یافته است.یک شرکت ژاپنی پوشش شفاف ضد الکتریسیته ساکن را برای قطعات پلاستیکی خودرو ساخته است.در ایالات متحده، نانومواد مانند SiO2 و TiO2 را می توان با رزین ها به عنوان پوشش های محافظ الکترواستاتیک ترکیب کرد.

(4) رنگ دئودورانت

خودروهای جدید معمولاً بوی عجیبی دارند، عمدتاً مواد فرار موجود در مواد افزودنی رزین در مواد تزئینی خودرو.نانومواد دارای عملکردهای بسیار قوی ضد باکتری، بو زدایی، جذب و سایر عملکردها هستند، بنابراین برخی از نانوذرات می‌توانند به عنوان حامل برای جذب یون‌های ضد باکتری مربوطه استفاده شوند، در نتیجه پوشش‌های خوش‌بوکننده برای دستیابی به اهداف استریل‌سازی و ضدباکتری تشکیل می‌دهند.

2. رنگ ماشین

هنگامی که رنگ خودرو پوست کنده و کهنه شود، به شدت بر زیبایی خودرو تأثیر می گذارد و کنترل پیری آن دشوار است.عوامل مختلفی بر پیری رنگ خودرو تأثیر می گذارد که مهم ترین آنها باید به اشعه ماوراء بنفش نور خورشید تعلق داشته باشد.

اشعه ماوراء بنفش به راحتی می تواند باعث شکستن زنجیره مولکولی مواد شود که باعث پیری خواص مواد می شود، به طوری که پلاستیک های پلیمری و پوشش های آلی مستعد پیری هستند.زیرا اشعه ماوراء بنفش باعث می شود که ماده تشکیل دهنده فیلم در پوشش، یعنی زنجیره مولکولی، شکسته شود و رادیکال های آزاد بسیار فعال تولید می کند که باعث می شود کل زنجیره مولکولی ماده سازنده فیلم تجزیه شود و در نهایت باعث می شود پوشش از بین برود. پیر شدن و زوال.

برای پوشش‌های ارگانیک، چون اشعه‌های فرابنفش بسیار تهاجمی هستند، اگر بتوان از آنها اجتناب کرد، می‌توان مقاومت پیری رنگ‌های پخت را تا حد زیادی بهبود بخشید.در حال حاضر، ماده ای که بیشترین اثر محافظتی در برابر اشعه ماوراء بنفش را دارد، پودر نانو TIO2 است که عمدتاً با پراکندگی از اشعه ماوراء بنفش محافظت می کند.از تئوری می توان استنباط کرد که اندازه ذرات ماده بین 65 تا 130 نانومتر است که بهترین تأثیر را در پراکندگی UV دارد..

3. لاستیک خودرو

در تولید لاستیک لاستیک خودرو، پودرهایی مانند کربن سیاه و سیلیس به عنوان پرکننده های تقویت کننده و شتاب دهنده لاستیک مورد نیاز است.کربن سیاه عامل اصلی تقویت کننده لاستیک است.به طور کلی، هرچه اندازه ذرات کوچکتر و سطح ویژه بزرگتر باشد، عملکرد تقویت کننده کربن سیاه بهتر است.علاوه بر این، کربن سیاه نانوساختار، که در آج لاستیک استفاده می شود، در مقایسه با کربن سیاه اصلی دارای مقاومت غلتشی کم، مقاومت در برابر سایش بالا و مقاومت در برابر لغزش خیس است و یک کربن سیاه با کارایی بالا برای آج تایرها است.

نانو سیلیسیک افزودنی سازگار با محیط زیست با عملکرد عالی است.دارای چسبندگی فوق العاده، مقاومت در برابر پارگی، مقاومت در برابر حرارت و خواص ضد پیری است و می تواند عملکرد کشش مرطوب و عملکرد ترمز مرطوب لاستیک ها را بهبود بخشد.سیلیس در محصولات لاستیکی رنگی برای جایگزینی کربن سیاه برای تقویت برای رفع نیازهای محصولات سفید یا شفاف استفاده می شود.در عین حال، می تواند بخشی از کربن سیاه را در محصولات لاستیکی سیاه جایگزین کند تا محصولات لاستیکی باکیفیت مانند لاستیک های خارج از جاده، لاستیک های مهندسی، لاستیک های رادیال و غیره به دست آید. هرچه اندازه ذرات سیلیس کوچکتر باشد، بیشتر می شود. فعالیت سطحی آن و محتوای چسب بیشتر است.اندازه ذرات سیلیسی که معمولاً استفاده می شود از 1 تا 110 نانومتر متغیر است.