નેનોમટીરિયલ્સની લાક્ષણિકતાઓએ તેના વ્યાપક ઉપયોગ માટે પાયો નાખ્યો છે.નેનોમટેરિયલ્સની ખાસ એન્ટિ-અલ્ટ્રાવાયોલેટ, એન્ટિ-એજિંગ, ઉચ્ચ શક્તિ અને કઠિનતા, સારી ઇલેક્ટ્રોસ્ટેટિક શિલ્ડિંગ અસર, રંગ બદલવાની અસર અને એન્ટિબેક્ટેરિયલ અને ડિઓડોરાઇઝિંગ ફંક્શનનો ઉપયોગ કરીને, નવા પ્રકારના ઓટોમોબાઇલ કોટિંગ્સનો વિકાસ અને તૈયારી, નેનો-કમ્પોઝિટ કાર બોડી, નેનો-કમ્પોઝિટ એન્જિન અને નેનો-ઓટોમોટિવ લ્યુબ્રિકન્ટ્સ અને એક્ઝોસ્ટ ગેસ પ્યુરિફાયર વ્યાપક એપ્લિકેશન અને વિકાસની સંભાવનાઓ ધરાવે છે.

જ્યારે સામગ્રીને નેનોસ્કેલ પર નિયંત્રિત કરવામાં આવે છે, ત્યારે તેઓ માત્ર પ્રકાશ, વીજળી, ગરમી અને ચુંબકત્વમાં ફેરફાર જ નહીં, પરંતુ રેડિયેશન, શોષણ જેવા ઘણા નવા ગુણધર્મો પણ ધરાવે છે.આનું કારણ એ છે કે કણોના લઘુચિત્રીકરણ સાથે નેનોમટેરિયલ્સની સપાટીની પ્રવૃત્તિ વધે છે.ચેસીસ, ટાયર અથવા કાર બોડી જેવા કારના ઘણા ભાગોમાં નેનોમેટરીયલ્સ જોઈ શકાય છે.અત્યાર સુધી, કારના ઝડપી વિકાસને હાંસલ કરવા માટે નેનોટેકનોલોજીનો અસરકારક રીતે ઉપયોગ કેવી રીતે કરવો તે હજુ પણ ઓટોમોટિવ ઉદ્યોગમાં સૌથી વધુ ચિંતિત મુદ્દાઓ પૈકી એક છે.

ઓટોમોબાઈલ સંશોધન અને વિકાસમાં નેનોમટેરિયલ્સની મુખ્ય એપ્લિકેશન દિશાઓ

1.ઓટોમોટિવ કોટિંગ્સ

ઓટોમોટિવ કોટિંગ્સમાં નેનોટેકનોલોજીના ઉપયોગને નેનો ટોપકોટ્સ, અથડામણ-રંગ-બદલતા કોટિંગ્સ, એન્ટિ-સ્ટોન-સ્ટ્રાઇક કોટિંગ્સ, એન્ટિ-સ્ટેટિક કોટિંગ્સ અને ડિઓડોરાઇઝિંગ કોટિંગ્સ સહિત બહુવિધ દિશાઓમાં વિભાજિત કરી શકાય છે.

(1) કાર ટોપકોટ

ટોપકોટ એ કારની ગુણવત્તાનું સાહજિક મૂલ્યાંકન છે.એક સારા કાર ટોપકોટમાં માત્ર ઉત્તમ સુશોભન ગુણધર્મો જ ન હોવા જોઈએ, પરંતુ તે ઉત્તમ ટકાઉપણું પણ હોવું જોઈએ, એટલે કે, તે અલ્ટ્રાવાયોલેટ કિરણો, ભેજ, એસિડ વરસાદ અને એન્ટિ-સ્ક્રેચ અને અન્ય ગુણધર્મોને પ્રતિકાર કરવા સક્ષમ હોવા જોઈએ. 

નેનો ટોપકોટ્સમાં, નેનોપાર્ટિકલ્સ ઓર્ગેનિક પોલિમર ફ્રેમવર્કમાં વિખેરાય છે, લોડ-બેરિંગ ફિલર તરીકે કામ કરે છે, ફ્રેમવર્ક સામગ્રી સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે અને સામગ્રીની કઠિનતા અને અન્ય યાંત્રિક ગુણધર્મોને સુધારવામાં મદદ કરે છે.અભ્યાસો દર્શાવે છે કે 10% વિખેરી નાખે છેનેનો TiO2રેઝિનમાં રહેલા કણો તેના યાંત્રિક ગુણધર્મોને સુધારી શકે છે, ખાસ કરીને સ્ક્રેચ પ્રતિકાર.જ્યારે નેનો કાઓલિનનો ઉપયોગ ફિલર તરીકે થાય છે, ત્યારે સંયુક્ત સામગ્રી માત્ર પારદર્શક જ નથી, પરંતુ તેમાં અલ્ટ્રાવાયોલેટ કિરણોને શોષવાની અને ઉચ્ચ થર્મલ સ્થિરતાની લાક્ષણિકતાઓ પણ છે.

વધુમાં, નેનોમટેરિયલ્સમાં પણ એંગલ સાથે રંગ બદલવાની અસર હોય છે.કારના મેટાલિક ગ્લિટર ફિનિશમાં નેનો ટાઇટેનિયમ ડાયોક્સાઇડ (TiO2) ઉમેરવાથી કોટિંગ સમૃદ્ધ અને અણધારી રંગ અસરો પેદા કરી શકે છે.જ્યારે કોટિંગ સિસ્ટમમાં નેનોપાવડર અને ફ્લેશ એલ્યુમિનિયમ પાવડર અથવા મીકા પર્લેસેન્ટ પાવડર રંગદ્રવ્યનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે, ત્યારે તેઓ કોટિંગના પ્રકાશ-ઉત્સર્જન વિસ્તારના ફોટોમેટ્રિક વિસ્તારમાં વાદળી અસ્પષ્ટતાને પ્રતિબિંબિત કરી શકે છે, જેનાથી રંગની પૂર્ણતામાં વધારો થાય છે. મેટલ ફિનિશ અને અનન્ય દ્રશ્ય અસર ઉત્પન્ન કરે છે.

Nano TiO2 ને ઓટોમોટિવ મેટાલિક ગ્લિટર ફિનિશમાં ઉમેરવું - અથડામણ રંગ બદલાતા પેઇન્ટ

હાલમાં, જ્યારે કાર અથડામણનો સામનો કરે છે ત્યારે તેના પરનો પેઇન્ટ નોંધપાત્ર રીતે બદલાતો નથી, અને છુપાયેલા જોખમોને છોડવાનું સરળ છે કારણ કે કોઈ આંતરિક આઘાત જોવા મળતો નથી.પેઇન્ટની અંદરના ભાગમાં રંગોથી ભરેલા માઇક્રોકેપ્સ્યુલ્સ હોય છે, જે મજબૂત બાહ્ય બળને આધિન થવા પર ફાટી જાય છે, જેના કારણે અસરગ્રસ્ત ભાગનો રંગ તરત જ બદલાઈ જાય છે જેથી લોકોને ધ્યાન આપવાની યાદ અપાય.

(2) એન્ટિ-સ્ટોન ચિપિંગ કોટિંગ

કારની બોડી જમીનની સૌથી નજીકનો ભાગ છે અને ઘણી વખત વિવિધ સ્પ્લેશ કાંકરી અને કાટમાળથી પ્રભાવિત થાય છે, તેથી પથ્થર વિરોધી અસર સાથે રક્ષણાત્મક કોટિંગનો ઉપયોગ કરવો જરૂરી છે.ઓટોમોટિવ કોટિંગ્સમાં નેનો એલ્યુમિના (Al2O3), નેનો સિલિકા(SiO2) અને અન્ય પાઉડર ઉમેરવાથી કોટિંગની સપાટીની મજબૂતાઈમાં સુધારો થઈ શકે છે, વસ્ત્રોના પ્રતિકારમાં સુધારો થઈ શકે છે અને કારના શરીરમાં કાંકરીને કારણે થતા નુકસાનને ઘટાડી શકાય છે.

(3) એન્ટિસ્ટેટિક કોટિંગ

સ્થિર વીજળી ઘણી મુશ્કેલીઓનું કારણ બની શકે છે, તેથી ઓટોમોટિવ આંતરિક ભાગો કોટિંગ્સ અને પ્લાસ્ટિકના ભાગો માટે એન્ટિસ્ટેટિક કોટિંગ્સનો વિકાસ અને એપ્લિકેશન વધુને વધુ વ્યાપક છે.જાપાનની એક કંપનીએ ઓટોમોટિવ પ્લાસ્ટિકના ભાગો માટે ક્રેક-ફ્રી એન્ટિસ્ટેટિક પારદર્શક કોટિંગ વિકસાવી છે.યુ.એસ.માં, SiO2 અને TiO2 જેવા નેનોમટેરિયલ્સને ઇલેક્ટ્રોસ્ટેટિક શિલ્ડિંગ કોટિંગ્સ તરીકે રેઝિન સાથે જોડી શકાય છે.

(4) ડીઓડરન્ટ પેઇન્ટ

નવી કારમાં સામાન્ય રીતે વિચિત્ર ગંધ હોય છે, મુખ્યત્વે ઓટોમોટિવ ડેકોરેટિવ મટિરિયલ્સમાં રેઝિન એડિટિવ્સમાં રહેલા અસ્થિર પદાર્થો.નેનોમટીરિયલ્સમાં ખૂબ જ મજબૂત એન્ટિબેક્ટેરિયલ, ડિઓડોરાઇઝિંગ, શોષણ અને અન્ય કાર્યો હોય છે, તેથી કેટલાક નેનોપાર્ટિકલ્સ સંબંધિત એન્ટિબેક્ટેરિયલ આયનોને શોષવા માટે વાહક તરીકે ઉપયોગ કરી શકાય છે, ત્યાં વંધ્યીકરણ અને એન્ટિબેક્ટેરિયલ હેતુઓ પ્રાપ્ત કરવા માટે ડિઓડોરાઇઝિંગ કોટિંગ્સ બનાવે છે.

2. કાર પેઇન્ટ

એકવાર કારની પેઇન્ટ છાલ અને ઉંમર થઈ જાય, તે કારના સૌંદર્ય શાસ્ત્રને ખૂબ અસર કરશે, અને વૃદ્ધત્વને નિયંત્રિત કરવું મુશ્કેલ છે.કાર પેઇન્ટના વૃદ્ધત્વને અસર કરતા વિવિધ પરિબળો છે, અને સૌથી મહત્વપૂર્ણ સૂર્યપ્રકાશમાં અલ્ટ્રાવાયોલેટ કિરણો સાથે સંબંધિત હોવા જોઈએ.

અલ્ટ્રાવાયોલેટ કિરણો સરળતાથી સામગ્રીની પરમાણુ સાંકળને તોડી શકે છે, જે સામગ્રીના ગુણધર્મોને વયમાં પરિણમશે, જેથી પોલિમર પ્લાસ્ટિક અને કાર્બનિક કોટિંગ્સ વૃદ્ધ થવાની સંભાવના છે.કારણ કે યુવી કિરણો કોટિંગમાં ફિલ્મ-રચના કરનાર પદાર્થને, એટલે કે, પરમાણુ સાંકળને તૂટવાનું કારણ બને છે, ખૂબ જ સક્રિય મુક્ત રેડિકલ ઉત્પન્ન કરે છે, જે સમગ્ર ફિલ્મ-રચના પદાર્થની પરમાણુ સાંકળને વિઘટિત કરવાનું કારણ બને છે, અને અંતે કોટિંગનું કારણ બને છે. ઉંમર અને બગડે છે.

ઓર્ગેનિક કોટિંગ્સ માટે, કારણ કે અલ્ટ્રાવાયોલેટ કિરણો અત્યંત આક્રમક હોય છે, જો તેને ટાળી શકાય, તો બેકિંગ પેઇન્ટના વૃદ્ધત્વ પ્રતિકારને મોટા પ્રમાણમાં સુધારી શકાય છે.હાલમાં, સૌથી વધુ UV શિલ્ડિંગ અસર ધરાવતી સામગ્રી નેનો TIO2 પાવડર છે, જે મુખ્યત્વે સ્કેટરિંગ દ્વારા UV ને સુરક્ષિત કરે છે.તે સિદ્ધાંત પરથી અનુમાન કરી શકાય છે કે સામગ્રીના કણોનું કદ 65 અને 130 nm ની વચ્ચે છે, જે યુવી સ્કેટરિંગ પર શ્રેષ્ઠ અસર કરે છે..

3. ઓટો ટાયર

ઓટોમોબાઈલ ટાયર રબરના ઉત્પાદનમાં, કાર્બન બ્લેક અને સિલિકા જેવા પાઉડરને રિઇન્ફોર્સિંગ ફિલર અને રબર માટે એક્સિલરેટર તરીકે જરૂરી છે.કાર્બન બ્લેક એ રબરનું મુખ્ય રિઇન્ફોર્સિંગ એજન્ટ છે.સામાન્ય રીતે કહીએ તો, કણોનું કદ જેટલું નાનું હશે અને ચોક્કસ સપાટી વિસ્તાર જેટલું મોટું હશે, કાર્બન બ્લેકનું મજબૂતીકરણ કાર્ય વધુ સારું છે.તદુપરાંત, નેનોસ્ટ્રક્ચર્ડ કાર્બન બ્લેક, જેનો ઉપયોગ ટાયર ટ્રેડ્સમાં થાય છે, તે મૂળ કાર્બન બ્લેકની સરખામણીમાં નીચા રોલિંગ પ્રતિકાર, ઉચ્ચ વસ્ત્રો પ્રતિકાર અને વેટ સ્કિડ પ્રતિકાર ધરાવે છે, અને ટાયર ટ્રેડ્સ માટે તે આશાસ્પદ ઉચ્ચ-પ્રદર્શન કાર્બન બ્લેક છે.

નેનો સિલિકાઉત્તમ પ્રદર્શન સાથે પર્યાવરણને અનુકૂળ એડિટિવ છે.તેમાં સુપર એડહેસન, ટીયર રેઝિસ્ટન્સ, હીટ રેઝિસ્ટન્સ અને એન્ટી-એજિંગ પ્રોપર્ટીઝ છે અને ટાયરના વેટ ટ્રેક્શન પર્ફોર્મન્સ અને વેટ બ્રેકિંગ પરફોર્મન્સને સુધારી શકે છે.સફેદ અથવા અર્ધપારદર્શક ઉત્પાદનોની જરૂરિયાતોને પૂર્ણ કરવા માટે મજબૂતીકરણ માટે કાર્બન બ્લેકને બદલવા માટે સિલિકાનો ઉપયોગ રંગીન રબર ઉત્પાદનોમાં થાય છે.તે જ સમયે, તે ઉચ્ચ-ગુણવત્તાવાળા રબર ઉત્પાદનો, જેમ કે ઑફ-રોડ ટાયર, એન્જિનિયરિંગ ટાયર, રેડિયલ ટાયર વગેરે મેળવવા માટે કાળા રબરના ઉત્પાદનોમાં કાર્બન બ્લેકના ભાગને પણ બદલી શકે છે. સિલિકાના કણોનું કદ જેટલું નાનું હશે, તેટલું મોટું તેની સપાટીની પ્રવૃત્તિ અને બાઈન્ડરનું પ્રમાણ વધારે છે.સામાન્ય રીતે ઉપયોગમાં લેવાતા સિલિકા કણોનું કદ 1 થી 110 એનએમ સુધીની હોય છે.