Lastnosti nanomaterialov so postavile temelje za njihovo široko uporabo.Z uporabo posebnih nanomaterialov proti ultravijoličnim žarkom, proti staranju, visoke trdnosti in žilavosti, dobrega elektrostatičnega zaščitnega učinka, učinka spreminjanja barve ter antibakterijske in dezodorirne funkcije, razvoj in priprava novih vrst avtomobilskih premazov, nanokompozitnih avtomobilskih karoserij, nano- motorna in nano-avtomobilska maziva ter čistilci izpušnih plinov imajo široko uporabo in razvojne možnosti.

Ko so materiali nadzorovani na nanometru, nimajo le sprememb svetlobe, elektrike, toplote in magnetizma, ampak tudi številne nove lastnosti, kot so sevanje, absorpcija.To je zato, ker se površinska aktivnost nanomaterialov povečuje z miniaturizacijo delcev.Nanomateriale je mogoče videti v številnih delih avtomobila, kot so podvozje, pnevmatike ali karoserija.Do zdaj je vprašanje, kako učinkovito uporabiti nanotehnologijo za hiter razvoj avtomobilov, še vedno eno najbolj zaskrbljujočih vprašanj v avtomobilski industriji.

Glavne smeri uporabe nanomaterialov v raziskavah in razvoju avtomobilov

1.Avtomobilski premazi

Uporabo nanotehnologije v avtomobilskih premazih lahko razdelimo v več smeri, vključno z nano pokrivnimi premazi, premazi za spreminjanje barve ob trku, premazi proti udarcem kamnov, antistatičnimi premazi in premazi za dezodoriranje.

(1) Pokrivni premaz za avto

Pokrivni premaz je intuitivna ocena kakovosti avtomobila.Dober zaključni premaz za avtomobile ne sme imeti le odličnih dekorativnih lastnosti, ampak mora imeti tudi odlično obstojnost, to pomeni, da mora biti odporen na ultravijolične žarke, vlago, kisli dež in proti praskam ter druge lastnosti 

V nano pokrivnih premazih so nanodelci razpršeni v organskem polimernem ogrodju, delujejo kot nosilna polnila, medsebojno delujejo z ogrodnim materialom in pomagajo izboljšati žilavost in druge mehanske lastnosti materialov.Študije so pokazale, da razpršitev 10 %nano TiO2delci v smoli lahko izboljšajo njene mehanske lastnosti, zlasti odpornost proti praskam.Ko se kot polnilo uporablja nano kaolin, kompozitni material ni le prozoren, ampak ima tudi lastnosti absorpcije ultravijoličnih žarkov in večjo toplotno stabilnost.

Poleg tega imajo nanomateriali tudi učinek spreminjanja barve s kotom.Dodajanje nano titanovega dioksida (TiO2) kovinsko bleščečemu zaključku avtomobila lahko povzroči, da premaz ustvari bogate in nepredvidljive barvne učinke.Kadar se v premaznem sistemu uporabljajo nanopraški in bliskavični aluminijev prah ali biserni praškasti pigment iz sljude, lahko odsevajo modro opalescenco v fotometričnem območju območja oddajanja svetlobe nanosa, s čimer povečajo polnost barve kovinsko obdelavo in ustvari edinstven vizualni učinek.

Dodajanje Nano TiO2 avtomobilskim kovinskim bleščečim zaključkom – barva, ki spreminja barvo zaradi trka

Trenutno se barva na avtomobilu ne spremeni bistveno, ko naleti na trčenje, in enostavno je pustiti skrite nevarnosti, ker ni najdenih notranjih poškodb.Notranjost barve vsebuje mikrokapsule, napolnjene z barvili, ki bodo počile, ko bodo izpostavljene močni zunanji sili, zaradi česar se bo barva prizadetega dela takoj spremenila, kar ljudi opomni, naj bodo pozorni.

(2) Premaz proti krušenju kamna

Karoserija je del, ki je najbližje tlom in je pogosto izpostavljen različnim brizganim prodom in ruševinam, zato je nujna uporaba zaščitnega premaza proti udarcem kamenja.Dodajanje nano aluminijevega oksida (Al2O3), nano silicijevega dioksida (SiO2) in drugih praškov avtomobilskim premazom lahko izboljša površinsko trdnost premaza, izboljša odpornost proti obrabi in zmanjša škodo, ki jo povzroči gramoz na karoseriji avtomobila.

(3) Antistatični premaz

Ker lahko statična elektrika povzroči številne težave, sta razvoj in uporaba antistatičnih premazov za premaze avtomobilskih notranjih delov in plastičnih delov vse bolj razširjena.Japonsko podjetje je razvilo antistatičen prozoren premaz brez razpok za avtomobilske plastične dele.V ZDA se lahko nanomateriali, kot sta SiO2 in TiO2, kombinirajo s smolami kot elektrostatične zaščitne prevleke.

(4) Dezodorantna barva

Novi avtomobili imajo običajno posebne vonjave, predvsem hlapne snovi, ki jih vsebujejo dodatki za smole v avtomobilskih dekorativnih materialih.Nanomateriali imajo zelo močne antibakterijske, dezodorirne, adsorpcijske in druge funkcije, zato se lahko nekateri nanodelci uporabijo kot nosilci za adsorpcijo ustreznih antibakterijskih ionov, s čimer tvorijo dezodorirne premaze za doseganje sterilizacijskih in antibakterijskih namenov.

2. Barva za avto

Ko se avtomobilski lak odlušči in postara, bo to močno vplivalo na estetiko avtomobila, staranje pa je težko nadzorovati.Obstajajo različni dejavniki, ki vplivajo na staranje avtomobilskega laka, najpomembnejši pa bi morali soditi ultravijolični žarki na soncu.

Ultravijolični žarki lahko zlahka povzročijo prekinitev molekularne verige materiala, kar bo povzročilo staranje lastnosti materiala, tako da so polimerne plastike in organski premazi nagnjeni k staranju.Ker bodo UV-žarki povzročili, da se snov, ki tvori film v prevleki, to je molekularna veriga, zlomi, pri čemer nastanejo zelo aktivni prosti radikali, ki bodo povzročili razgradnjo celotne molekularne verige snovi, ki tvori film, in končno povzročijo, da prevleka starajo in propadajo.

Pri organskih premazih, ker so ultravijolični žarki izjemno agresivni, se lahko, če se jim izognemo, močno izboljša odpornost proti staranju barv za pečenje.Trenutno je material z največjim UV-zaščitnim učinkom nano prah TIO2, ki UV ščiti predvsem z razprševanjem.Iz teorije je mogoče razbrati, da je velikost delcev materiala med 65 in 130 nm, kar najbolje vpliva na UV sipanje..

3. Avtomobilska pnevmatika

Pri proizvodnji gume za avtomobilske pnevmatike so praški, kot so saje in silicijev dioksid, potrebni kot ojačitvena polnila in pospeševalci gume.Saje so glavno ojačitveno sredstvo gume.Na splošno velja, da manjša kot je velikost delcev in večja kot je specifična površina, boljša je ojačitvena učinkovitost saj.Poleg tega ima nanostrukturirane saje, ki se uporabljajo v tekalnih plastih pnevmatik, nizek kotalni upor, visoko odpornost proti obrabi in odpornost proti zdrsu na mokrem v primerjavi z originalnimi sajami in so obetavne visoko zmogljive saje za tekalne plasti pnevmatik.

Nano silicijev dioksidje okolju prijazen dodatek z odličnim delovanjem.Ima odličen oprijem, odpornost proti trganju, toplotno odpornost in lastnosti proti staranju ter lahko izboljša oprijem na mokrem in zaviranje na mokrem.Silicijev dioksid se uporablja v izdelkih iz obarvane gume kot nadomestilo za ojačitev saj za potrebe belih ali prosojnih izdelkov.Hkrati lahko nadomesti tudi del saj v izdelkih iz črne gume za pridobitev visokokakovostnih izdelkov iz gume, kot so terenske pnevmatike, inženirske pnevmatike, radialne pnevmatike itd. Manjša kot je velikost delcev silicijevega dioksida, večja je njegova površinska aktivnost in višja vsebnost veziva.Običajno uporabljena velikost delcev silicijevega dioksida je od 1 do 110 nm.