Svojstva nanomaterijala postavila su temelje za njegovu široku primjenu.Korištenjem posebnih nanomaterijala protiv ultraljubičastog zračenja, protiv starenja, visoke čvrstoće i žilavosti, dobrog elektrostatskog zaštitnog učinka, učinka promjene boje i antibakterijske i dezodorirajuće funkcije, razvoj i priprema novih vrsta automobilskih premaza, nano-kompozitnih karoserija automobila, nano- motorna i nano-automobilska maziva, te pročistači ispušnih plinova imaju široku primjenu i razvojne izglede.

Kada se materijali kontroliraju do nanoskala, oni posjeduju ne samo promjenu svjetlosti, elektriciteta, topline i magnetizma, već i mnoga nova svojstva kao što su zračenje, apsorpcija.To je zato što se površinska aktivnost nanomaterijala povećava s minijaturizacijom čestica.Nanomaterijali se mogu vidjeti u mnogim dijelovima automobila, poput šasije, guma ili karoserije automobila.Do sada je pitanje kako učinkovito koristiti nanotehnologiju za postizanje brzog razvoja automobila jedno od najzabrinjavajućih pitanja u automobilskoj industriji.

Glavni pravci primjene nanomaterijala u istraživanju i razvoju automobila

1.Automobilski premazi

Primjena nanotehnologije u automobilskim premazima može se podijeliti u više smjerova, uključujući nano završne premaze, premaze koji mijenjaju boju pri sudaru, premaze protiv udara kamenčića, antistatičke premaze i dezodorirajuće premaze.

(1) Završni premaz automobila

Završni premaz je intuitivna procjena kvalitete automobila.Dobar završni premaz za automobil ne bi trebao imati samo izvrsna dekorativna svojstva, već i izvrsnu postojanost, odnosno mora biti otporan na ultraljubičaste zrake, vlagu, kiselu kišu i otpornost na ogrebotine i druga svojstva 

U nano završnim premazima, nanočestice su raspršene u okviru organskog polimera, djelujući kao nosiva punila, u interakciji s materijalom okvira i pomažući u poboljšanju žilavosti i drugih mehaničkih svojstava materijala.Istraživanja su pokazala da raspršivanje 10% odnano TiO2čestice u smoli mogu poboljšati njezina mehanička svojstva, posebice otpornost na ogrebotine.Kada se kao punilo koristi nano kaolin, kompozitni materijal nije samo proziran, već ima i svojstva upijanja ultraljubičastih zraka i veću toplinsku stabilnost.

Osim toga, nanomaterijali također imaju učinak mijenjanja boje s kutom.Dodavanje nano titan dioksida (TiO2) u metalik svjetlucavi završetak automobila može učiniti da premaz proizvodi bogate i nepredvidive efekte boja.Kada se u sustavu premaza koriste nanoprahovi i flash aluminijski prah ili sedefasti pigment tinjca u prahu, oni mogu reflektirati plavu opalescenciju u fotometrijskom području područja emitiranja svjetlosti premaza, čime se povećava punoća boje metalna obrada i stvaranje jedinstvenog vizualnog efekta.

Dodavanje Nano TiO2 u automobilske metalik svjetlucave završne obrade - boja koja mijenja boju od sudara

Trenutačno se boja na automobilu ne mijenja značajno kada naiđe na sudar, a lako je ostaviti skrivene opasnosti jer se ne pronađu unutarnje ozljede.Unutrašnjost boje sadrži mikrokapsule ispunjene bojama, koje će puknuti kada budu izložene jakoj vanjskoj sili, uzrokujući da se boja pogođenog dijela odmah promijeni kako bi podsjetila ljude da obrate pozornost.

(2) Premaz protiv kamenčića

Karoserija automobila je dio koji je najbliži tlu, a često je pod udarom raznih prskanja šljunka i šute, stoga je potrebno koristiti zaštitni premaz protiv udara kamenca.Dodavanje nano aluminijevog oksida (Al2O3), nano silicijevog dioksida (SiO2) i drugih prahova u automobilske premaze može poboljšati površinsku čvrstoću premaza, poboljšati otpornost na habanje i smanjiti štetu uzrokovanu šljunkom na karoseriji automobila.

(3) Antistatički premaz

Budući da statički elektricitet može uzrokovati mnoge probleme, razvoj i primjena antistatičkih premaza za premaze unutarnjih dijelova automobila i plastičnih dijelova sve je rašireniji.Japanska tvrtka razvila je antistatički prozirni premaz bez pukotina za automobilske plastične dijelove.U SAD-u se nanomaterijali kao što su SiO2 i TiO2 mogu kombinirati sa smolama kao elektrostatski zaštitni premazi.

(4) Dezodorans boja

Novi automobili obično imaju neobične mirise, uglavnom hlapljive tvari sadržane u aditivima za smole u automobilskim ukrasnim materijalima.Nanomaterijali imaju vrlo snažne antibakterijske, dezodorirajuće, adsorpcijske i druge funkcije, tako da se neke nanočestice mogu koristiti kao nosači za adsorpciju relevantnih antibakterijskih iona, tvoreći tako dezodorirajuće premaze za postizanje sterilizacije i antibakterijske svrhe.

2. Boja automobila

Nakon što se boja automobila oljušti i ostari, to će uvelike utjecati na estetiku automobila, a starenje je teško kontrolirati.Razni su čimbenici koji utječu na starenje autolaka, a najvažniji bi trebao biti ultraljubičasto zračenje na suncu.

Ultraljubičaste zrake mogu lako uzrokovati prekid molekularnog lanca materijala, što će uzrokovati starenje svojstava materijala, tako da su polimerna plastika i organski premazi skloni starenju.Budući da će UV zrake uzrokovati lomljenje tvari koja stvara film u ovojnici, odnosno molekularnog lanca, stvarajući vrlo aktivne slobodne radikale, koji će uzrokovati razgradnju cijelog molekularnog lanca tvari koja stvara film, i konačno uzrokovati oštećenje premaza stare i propadaju.

Za organske premaze, budući da su ultraljubičaste zrake izuzetno agresivne, ako se mogu izbjeći, otpornost boja za pečenje na starenje može se znatno poboljšati.Trenutno je materijal s najvećim učinkom zaštite od UV zračenja nano TIO2 prah, koji štiti UV zračenje uglavnom raspršivanjem.Iz teorije se može zaključiti da je veličina čestica materijala između 65 i 130 nm, što ima najbolji učinak na UV raspršenje..

3. Auto gume

U proizvodnji gume za automobilske gume, praškovi poput čađe i silicijevog dioksida potrebni su kao punila za pojačanje i ubrzivači gume.Čađa je glavno sredstvo za ojačanje gume.Općenito govoreći, što je manja veličina čestica i veća specifična površina, to je bolja učinkovitost ojačanja čađe.Štoviše, nanostrukturirana čađa, koja se koristi u gaznim slojevima guma, ima nizak otpor kotrljanja, visoku otpornost na trošenje i otpornost na mokro klizanje u usporedbi s originalnom čađom, te je obećavajuća čađa visokih performansi za gazne slojeve guma.

Nano silicijje ekološki prihvatljiv aditiv s izvrsnim učinkom.Ima izvrsnu adheziju, otpornost na trganje, otpornost na toplinu i svojstva protiv starenja te može poboljšati vučnu izvedbu guma na mokrom i kočenje na mokrom.Silicij se koristi u obojenim gumenim proizvodima kao zamjena za čađu za ojačanje kako bi se zadovoljile potrebe bijelih ili prozirnih proizvoda.U isto vrijeme, također može zamijeniti dio čađe u proizvodima od crne gume kako bi se dobili visokokvalitetni gumeni proizvodi, kao što su terenske gume, inženjerske gume, radijalne gume itd. Što je manja veličina čestica silicijevog dioksida, to je veća njegovu površinsku aktivnost i što je veći sadržaj veziva.Uobičajeno korištena veličina čestica silicijevog dioksida kreće se od 1 do 110 nm.