مبحث ۵ — مصالح و فرآورده‌های ساختمانی
درسنامه — نانومواد
خلاصه‌یِ بندهایِ ۵-۲۱، مستقیماً از متنِ رسمیِ مبحث.
نانوماده، فناوریِ نانو و نانومقیاس (۵-۲۱-۱-۱ تا ۴)
•نانوماده: ماده‌ای که حداقل در یکی از ابعادِ خارجی، ساختارِ داخلی یا ساختارِ سطحی، نانومقیاس باشد. ریزشدنِ ابعادِ ذرات تا ابعادِ نانومتری، خواصِ جدیدی به موادِ ایجاد می‌کند و افزایشِ چشمگیرِ سطحِ ویژه، سرعت و میزانِ تأثیرگذاریِ آن‌ها را ارتقا می‌دهد.
•فناوریِ نانو: استفاده از دانسته‌هایِ علمی در دستکاری و کنترلِ ماده در نانومقیاس، برایِ بهره‌برداری از پدیده‌ها/خواصِ وابسته به ساختار و اندازه — خواصی متمایز از اتم‌هایِ منفرد و غیرقابلِ برون‌یابی از شکلِ توده‌یِ همان ماده.
•نانومقیاس: محدوده‌یِ اندازه‌یِ تقریبیِ ۱ تا ۱۰۰ نانومتر. محصولِ فناوریِ نانو: هر محصولی که کارکرد یا ویژگی‌اش مبتنی بر فناوریِ نانو باشد یا با آن بهبود یافته باشد.
خواصِ عملکردیِ نانوپوشش‌ها (۵-۲۱-۱-۵ تا ۹ و ۲۰)
•فوتوکاتالیست: ماده‌ای که تحتِ تابشِ نورِ فرابنفش، آلودگی/ترکیباتِ ارگانیک (مانندِ باکتری) را با واکنش‌هایِ اکسایش-کاهش متلاشی می‌کند؛ نمونه‌ها: نانو‌اکسیدِ تیتانیوم و نانو‌اکسیدِ روی.
•سطوحِ خودتمیزشونده: با نانومواد (به‌ویژه فوتوکاتالیست‌ها)، آلودگیِ سطح کاهش می‌یابد — یا با واکنشِ اکسایش-کاهش در مجاورتِ UV، یا با ایجادِ سطوحِ بسیار آبدوست/آب‌گریز، یا هر دو.
•خاصیتِ ضدمیکروبی: توقفِ رشدِ باکتری/قارچ در سطح. پوششِ ضدِمه: کاهشِ تاریِ ناشی از چگالشِ بخارِ آب رویِ شیشه. پوششِ ضدِانعکاس: کاهشِ نورِ منعکس‌شده از سطحِ شیشه.
•پوشش‌هایِ کم‌گسیل: کاهشِ انتشارِ امواجِ گرماییِ طول‌موجِ بلند؛ دو مشخصه: شفافیتِ بالا نسبت به نورِ مرئی، و انعکاسِ بالایِ اشعه‌یِ مادون‌قرمز.
واژگانِ فنیِ نانوشیء و نانوساختار (۵-۲۱-۱-۱۰ تا ۱۹)
•نانوشیء: ماده‌ای که یک، دو یا سه بعدِ خارجی‌اش نانومقیاس باشد. نانوذره: نانوشیئی که هر سه بعدِ خارجی‌اش نانومقیاس است. نانوصفحه: یک بعدِ نانومقیاس و دو بعدِ خیلی بزرگ‌تر. نانولیف: دو بعدِ نانومقیاسِ مشابه و سومین بعدِ خیلی بزرگ‌تر. نانولوله: نانولیفِ توخالی. نانومیله: نانولیفِ توپر.
•نانوساختار: ساختاری شامل بخش‌هایِ مرتبط که یک یا چند بخشش در ناحیه‌یِ نانومقیاس است. نانوتخلخل: حفره‌ای با دست‌کم یک بعدِ نانومقیاس. نانوپراکنش: نانواشیاء پراکنده در یک فازِ پیوسته (مایع) با ترکیبِ متفاوت. نانوچندسازه: ماده‌یِ جامدِ حاویِ مخلوطِ چند ماده‌یِ فازجدا با یک یا چند نانوفاز.
دسته‌بندی: نانواشیاء و نانوساختارها (۵-۲۱-۲)
•نانومواد به دو دسته‌یِ کلی تقسیم می‌شوند: نانواشیاء و نانوساختارها.
•نانواشیاء در سه دسته: تک‌بعدی (نانوصفحه‌ها، شاملِ نانوفیلم و نانولایه)، دوبعدی (الیاف، میله‌ها و نانولوله‌ها)، و سه‌بعدی (نانوذرات).
•نانوساختارها در ۵ رده: پودرِ نانوساختار، نانوچندسازه، نانوکف، ماده‌یِ نانومتخلخل و نانوپراکنش.
استانداردها و ایمنی/بهداشت (۵-۲۱-۳ و ۵-۲۱-۴)
•ویژگی‌ها و آزمایش‌هایِ نانومواد باید با استانداردهایِ ملی، و در نبودِ آن، با استانداردهایِ معتبرِ بین‌المللی مطابقت داشته باشند.
•به‌سببِ ریزیِ بسیار بالایِ موادِ نانویی، احتیاطِ ویژه لازم است؛ هنگامِ کار با نانومواد پودری، ماسکِ مناسب و دستکش، و برایِ نانومواد پخش‌شده در مایع، دستکش لازم است.
•در صورتِ وجودِ خطراتِ زیست‌محیطیِ نانوماده، تولیدکننده موظف است آن را به اطلاعِ خریدار برساند؛ آیین‌کارِ سلامت و ایمنی در محیط‌هایِ کار با نانومواد طبقِ استانداردِ ۱۲۳۲۵.
•استفاده از محلول‌هایِ نانویی برایِ ایجادِ خواص رویِ چوب، باید در محیطِ دارایِ تهویه انجام شود.
سازگاری و بسته‌بندی/حمل/نگهداری (۵-۲۱-۵ و ۵-۲۱-۶)
•پیش از مصرفِ نانومواد در مصالحِ ساختمانی، تولیدکننده باید نوعِ کاربرد، مقدارِ دقیقِ مصرف و آثارِ سوءِ احتمالی را مشخص کند.
•نانومواد پودری باید در محیط‌هایِ خشک و دور از رطوبت نگهداری شوند (مگر تولیدکننده رطوبت را بی‌اثر اعلام کرده باشد)؛ همچنین نباید در دمایِ بسیار بالا/پایین نگهداری شوند.
•تولیدکننده موظف است تاریخِ تولید و انقضایِ نانومواد را رویِ بسته‌بندی درج کند؛ بسته‌بندی و حمل‌ونقلِ ایمنِ نانومواد طبقِ استانداردِ ۱۳۷۳۶.
جدولِ مرورِ سریع
بازه‌یِ عددیِ نانومقیاستقریباً ۱ تا ۱۰۰ نانومتر
دو دسته‌یِ کلیِ نانوموادنانواشیاء و نانوساختارها
سه دسته‌یِ نانواشیاءتک‌بعدی (نانوصفحه)، دوبعدی (الیاف/میله/نانولوله)، سه‌بعدی (نانوذره)
پنج رده‌یِ نانوساختارهاپودرِ نانوساختار، نانوچندسازه، نانوکف، ماده‌یِ نانومتخلخل، نانوپراکنش
نمونه‌هایِ فوتوکاتالیستنانو‌اکسیدِ تیتانیوم و نانو‌اکسیدِ روی
تفاوتِ نانولوله و نانومیلهنانولوله توخالی؛ نانومیله توپر (هر دو نانولیف با دو بعدِ نانومقیاسِ مشابه)
مرجعِ آیین‌کارِ سلامت/ایمنیِ کار با نانومواداستانداردِ ملیِ ایران شماره‌یِ ۱۲۳۲۵
مرجعِ بسته‌بندی/حمل‌ونقلِ ایمنِ نانومواداستانداردِ ملیِ ایران شماره‌یِ ۱۳۷۳۶
برو به آزمونِ همین فصل