مقدمه: منظور از نانو در چسبندگی چیست؟
نوار نانو اصطلاحی است که برای توصیف سلسله ای از محلول های چسب استفاده می شود که در آن فناوری نانو امکان عملکرد عالی را فراهم می کند. این ویژگی ها از طریق دو روش مختلف به دست می آیند که شامل سطوح نانوساختار یا تقویت نانومواد می باشد.
سطوح نانوساختار: این نوارها با استفاده از الگوهای میکرو- و-مقیاس نانو، بر اساس اصول فیزیکی نیروهای واندروالس، مانند پای مارمولک، چسبندگی را در فیزیکی ایجاد می‌کنند.
تقویت نانومواد: این نوارها شامل ترکیب نانومواد، که نانولوله های کربنی (CNTs) یا گرافن هستند در یک ساختار پلیمری برای بهبود چشمگیر ویژگی های مکانیکی، حرارتی یا الکتریکی برای ساخت محصولات صنعتی با کارایی بالا{0}.
رده I: میکرو-مکش و ژکو-نانو نوارهای الهام گرفته شده.
نوع داده شده شناخته شده ترین نوع-نوع نانو نوار است که به عنوان محلول چسبنده قابل استفاده مجدد و باقی مانده-به فروش می رسد.
مکانیسم چسبندگی: اثر گکو.
این نوارهای نانو بر خلاف نوارهای سنتی که از پیوند شیمیایی استفاده می کنند، از چسبندگی فیزیکی استفاده می کنند. سطح آنها توسط میلیاردها منافذ میکروسکوپی طراحی شده است. با فشار دادن روی سطح صاف، هوا از این حفره‌های کوچک خارج می‌شود و یک مهر و موم قوی خلاء تشکیل می‌دهد. نیروهای واندروالس نقش اصلی را در این مکانیسم ایفا می کنند، سطح عظیمی که در اثر نانوساختار سازه ایجاد می شود، این نیروهای ضعیف را چندین برابر می کند و یک پیوند جمعی قوی را تشکیل می دهند.
2.2 ترکیب و انواع مواد.
پلی یورتان (PU): پلی اورتان به خوبی-به عنوان ماده ای با آب بندی بالا با جذب ضربه بالا شناخته می شود که در الکترونیک برای مرطوب کردن ارتعاشات استفاده می شود.
اکریلیک: از نظر خاصیت پیری و پایداری اشعه ماوراء بنفش بهترین است و به همین دلیل در تزئینات خودرو و علائم در فضای باز بهترین است.
PVC: آب بندی و عایق کاری کم هزینه-.
2.3 ویژگی های کلیدی عملکرد
قابلیت استفاده مجدد: این یک ویژگی مشخص است. نوار را می توان در آب شست و چسبندگی آن را دوباره به دست آورد.
حذف باقیمانده: چسبندگی بیشتر فیزیکی است و بنابراین می توان آن را بدون تخریب حذف کرد.
محدودیت‌ها: نمی‌تواند روی سطوح ناهموار یا متخلخل که در آن مهر و موم میکرو-خلاء ایجاد نمی‌شود، اجرا شود.
دسته دوم: نوارهای نانوکامپوزیت و عملکردی.
این گروه یک مهندسی با ارزش-بالا است و از نانومواد برای دادن خواص الکتریکی، حرارتی یا مکانیکی خاصی استفاده می‌شود.
کامپوزیت های نانوکاغذ NTC NP310/CNP310/CNP310 به عنوان محافظ EMI.
هرچه الکترونیک قوی تر باشد، تداخل الکترومغناطیسی (EMI) مهم تر است. یک جایگزین جدید توسعه یک نانو نوار با استفاده از نانولوله کربنی چند دیواره (MWCNT) با رزین است.
ساخت: تشک نانوکاغذ CNT با رزینی پر می شود که به طور ویژه از طریق فرآیندی به نام خیساندن در آب طراحی شده است.
عملکرد: نانوکامپوزیت حاصل از قابلیت محافظت EMI چشمگیر (EMI SE) برخوردار است. قابلیت تنظیم حفاظت با یک لایه منفرد نشان داده می شود که به طور متوسط 21 دسی بل می دهد.
3.2 UV{1}}نوار انتقال حساس مواد دوبعدی.
استفاده از مواد غیرمعمول مانند گرافن بسیار سخت است. روش های مرسوم انتقال بر اساس حلال ها مضر هستند.
مکانیسم: دانشمندان نوار UV ویژه ای به شکل پلیمر ابداع کرده اند. این نوار قبل از قرار گرفتن در معرض اشعه ماوراء بنفش به شدت جذب گرافن می شود. هنگامی که بر روی یک بستر قرار می گیرد، ساختار چسبندگی نوار توسط تابش اشعه ماوراء بنفش اصلاح می شود، که سطح چسبندگی را کاهش می دهد و لایه برداری آسان نوار را تسهیل می کند تا مواد 2 بعدی روی بستر کاملاً منتقل شوند.
تأثیر: این فناوری تحقیق و توسعه مواد دوبعدی را در الکترونیک-نسل بعدی-نیمه هادی و الکترونیک انعطاف پذیر آسان می کند.
3.3 قالب دقیق-نوارهای برش
برای برآورده کردن عملکرد هوافضا و خودرو، نوارهای نانو با استفاده از پلیمرهای مهندسی شده مانند پلیمر تقویت‌شده با فیبر کربن (CFRP) برای افزایش استحکام فوق‌العاده یا رزین اپوکسی برای اتصال استحکام ساختاری ساخته می‌شوند. چنین موادی را می‌توان به شکل‌های پیچیده-برش داد. مشخصات کلیدی عبارتند از:
مقاومت در برابر دما: عملکرد مداوم بین -70 درجه سانتیگراد تا بیش از 260 درجه سانتیگراد.
مقاومت شیمیایی: مقاومت در برابر سوخت، حلال و UV{0}}.
کاربردهای صنعتی و تخصصی.
خودرو: نوارهای نانو با استفاده از فوم اکریلیک دو برابر شده در هر دو طرف ساخته می شوند، تریم و سنسورها را محکم می کنند و به کاهش وزن و کاهش لرزش کمک می کنند.
هوافضا: نوارهای-با کارایی بالا، مهارهای سیم و پانل‌های کامپوزیت را در شرایط سخت می‌بندند.
در نهایت، دسته بندی نهایی که باید ذکر شود، الکترونیک و نیمه هادی ها هستند:
EMISHielding: نوارهای نانوکامپوزیت CNT محافظ سبکی از اجزای حساس را ارائه می دهند.
مونتاژ اسبابک: تلفن‌های هوشمند دارای نوارهای{0} بسیار نازک هستند که نمایشگرها را می‌بندند و تخته‌های مدار را جدا می‌کنند.
تحقیق و توسعه: نوارهای UV انباشت دقیق مواد 2 بعدی را به ویژگی های الکترونیکی جدید تسهیل می کنند.
دستگاه‌های پزشکی: نوارهای نانو زیست سازگار روی مانیتورهای پوشیدنی اعمال می‌شوند و در برابر فرآیندهای استریل‌سازی مقاومت می‌کنند.
انرژی های تجدیدپذیر: نوارهای نانو برای آب بندی ماژول ها در تولید خورشیدی به گونه ای استفاده می شود که در برابر آب و هوا مقاوم باشد.
محیط بازار و چشم انداز آینده
انتظار می‌رود که بازار نوار نانو در سراسر جهان به دلیل نیاز به کارایی بالا و محلول چسب سبز، به‌طور پیوسته افزایش یابد.
محرک های بازار:
پایداری: انتقال به نوارهای قابل استفاده مجدد مطابق با اصول اقتصاد دایره ای است.
کوچک‌سازی:-مواد پیوندی بسیار نازک چند کارکرده-در الکترونیک مورد نیاز است و این یک محرک قابل توجه برای رشد است.
تولید{0}فناوری پیشرفته: مخابرات 5G و خودروهای الکتریکی به چسب‌هایی نیاز دارند که در محیط‌های متخاصم کار کنند.
رقبای اصلی: 3M و Tesa رهبران جهانی هستند و سایر تولیدکنندگان تخصصی مستقر در آسیا نیز بخشی از بازار هستند.
روندهای نوظهور:
چند کارکردی نوارهای آینده قادر خواهند بود چسبندگی و مدیریت حرارتی یا خود درمانی{0}}را یکپارچه کنند.
چسب های هوشمند: اختراع نوارهایی که به نور یا گرما حساس می شوند، چشم اندازهای جدیدی را در فرآیند تولید معرفی می کنند.
نتیجه گیری
فناوری نوار{0}نانو انتقالی از چسبندگی غیرفعال به پیوند فعال است. با قدرت نانومواد، مهندسان حتی چسب های هوشمندتر، قوی تر و همه کاره تر تولید کرده اند. نوارهای نانو به ما این امکان را می دهند که آینده ای را ببینیم که در آن تمایز بین یک ماده چسبنده و یک عنصر کاری مبهم تر است. در واقع مرز بین عنصر چسب و عنصر عملکردی به طور کلی پاک می شود و باعث می شود که تمایز بین یک جزء و یک عنصر چسبنده نامشخص باشد.