ارگ بم؛ قدیمی‌ترین سازه کامپوزیتی

به گزارش خبرنگار ایمنا، کامپوزیت یا ماده مرکب یک جامد غیریکنواخت است که از دو یا چند ماده مختلف تشکیل می‌شود و ماده حاصله از ترکیب دارای خواص هر یک از مواد تشکیل دهنده است. کامپوزیت کاربرد بسیاری در صنایع مختلف دارد و موجب می‌شود ترکیبی بهتر و بهینه‌تر برای صنایع مختلفی از جمله ساختمان‌سازی و خودروسازی ایجاد شود. با استفاده از کامپوزیت می‌توان محصول خود را ارتقا بخشید، به طور مثال اگر از کامپوزیت در خودروسازی استفاده شود، خسارات ناشی از ضربه کاهش می‌یابد. استفاده از کامپوزیت در ساخت هواپیما جنگی نیز موجب افزایش رادار گریزی خواهد شد. برای آشنایی بیشتر با کامپوزیت و بررسی کاربردهای آن با حمیدرضا یوسفی، دکترای شیمی آلی گفت‌وگویی انجام داده‌ایم که در ادامه می‌خوانید:

کامپوزیت چیست؟

کامپوزیت به معنای ترکیب چند ماده است که به عنوان ماده مرکب نیز شناخته می‌شود؛ در واقع هنگامی که چند ماده به منظور اصلاح، تقویت و ایجاد محصولی بهینه با یکدیگر ترکیب می‌شود، کامپوزیت تشکیل شده است.

کاربرد کامپوزیت‌ها به چه زمانی باز می‌گردد؟

کامپوزیت‌ها کاربرد بسیاری دارد و در برخی رفرنس‌ها قدمتشان به هزاران سال قبل بازمی‌گردد. در گذشته کامپوزیت‌هایی مانند کاه، گل و بتن وجود داشت که به منظور مقاومت سازه‌ها، از ترکیب چند ماده ساخته شده است. اکنون نیز در علوم و صنایع مختلفی از کامپوزیت‌ها استفاده می‌شود مانند کامپوزیت سرامیکی دندان که به اسم لمینت‌ها در بین مردم بسیار شناخته شده است.

آیا در گذشته نیز کامپوزیت‌ها مانند امروز استفاده می‌شده است؟

خیر؛ کامپوزیت قدمت بسیاری دارد، اما در گذشته خیلی شناخته نشده بود و تنها در دو دهه اخیر به دلیل ابداع کامپوزیت‌های دندان بسیار مورد توجه قرار گرفت و مردم نیز با آن آشنا شدند.

کامپوزیت چه کاربردی در صنایع دارد؟

کامپوزیت به سه دسته سرامیکی، پلیمری و فلزی تقسیم می‌شود که هر یک کاربردهای متنوعی دارد. ترکیب کاه و گل و بتن از جمله کامپوزیت‌های قدیمی است، اما به غیر از آن‌ها از موارد دیگری در هواپیماهای جنگنده استفاده می‌شود زیرا ساختن برخی قسمت‌ها به کمک کامپوزیت موجب کاهش وزن، افزایش سرعت، برد مساحت، قدرت مانور و رادار گریزی خواهد شد. کامپوزیت در بدنه اتومبیل نیز کاربرد دارد و در خارج از کشور برای کاهش شدت ضربه در تصادفات از عایق‌های کامپوزیتی استفاده می‌شود.

یکی دیگر از کاربردهای کامپوزیت در ساختمان و پل‌سازی است و یکی از جدیدترین کاربردهای این مواد ساخت ساندویچ پانل‌هایی است که برای سازه‌های پیش ساخته شده مانند نمایشگاه استفاده می‌شود؛ وزن کامپوزیت کم بوده و هزینه آن نیز نسبت به آجر و سنگ بسیار کم‌تر است. کامپوزیت در خودروسازی نیز استفاده می‌شود و به دلیل اینکه برای ساخت بدنه، سپر و دیگر نقاط خودرو فایبرگلاس به تنهایی کافی نیست، خودروسازان نیز به سمت استفاده از کامپوزیت رفته‌اند و در صنایعی مانند هوا و فضا و موشک‌سازی نیز از این تکنولوژی استفاده می‌شود.

دلیل اینکه کامپوزیت طی چند سال اخیر مورد توجه قرار گرفته است، چیست؟

کامپوزیت بسیار در حال رشد است و به علت مقاومت، قیمت مناسب، عایق حرارتی و وزن کم باعث شده در کانون توجه قرار بگیرد؛ بنابراین پیش‌بینی می‌شود بسیاری از صنایع مخالف کامپوزیت نیز تا ۱۰ سال آینده از این مواد حمایت کنند زیرا متوجه کاربرد بسیار کامپوزیت و سازگاری آن‌ها با محیط زیست می‌شوند.

آیا در ایران زیرساخت استفاده از کامپوزیت وجود دارد؟

بله، زیرساخت استفاده از کامپوزیت در ایران فراهم است و اکثر مواد اولیه و زیرساخت‌های مورد نیاز در کشور موجود است. بستر استفاده از کامپوزیت‌های پلیمری، فلزی و سرامیکی نیز در ایران فراهم است و افراد می‌توانند در هر زمینه‌ای که علاقه‌مند هستند مانند کاشی‌سازی، سنگ و رزین از کاربردهای کامپوزیت استفاده کنند؛ البته استارتاپ‌ها باید توجه کنند که از کاربرد کامپوزیت‌ها در علوم مختلف استفاده کنند زیرا این مواد در همه علوم از جمله مهندسی، علوم پایه و پزشکی کاربرد دارد و بسیار مقرون به صرفه است.

استفاده از کامپوزیت در گذشته چگونه بوده است؟

یکی از قدیمی‌ترین کاربردهای کامپوزیت به چهار هزار سال پیش بازمی‌گردد که آثار آن در ارگ بم قابل مشاهده است؛ این آثار نشان می‌دهد در گذشته دانش بسیاری وجود داشت و کسی فکر نمی‌کرد روزی به نام کامپوزیت از این مواد یاد شود. علاوه بر آن در قرن ۱۹ میلادی و اوایل دهه ۱۹۴۰ کاربردهایی از کامپوزیت مانند پوشش‌های آب‌گریز مشاهده می‌شود، اما کاربرد اصلی کامپوزیت‌ها به سال ۲۰۱۰ بازمی‌گردد که از آن سال به بعد به صورت عمده در علوم مختلف از جمله ساخت قایق و توربین مورد توجه قرار گرفت.

جدیدترین کاربرد کامپوزیت چیست؟

کامپوزیت از دو قسمت مهم ماتریس و زمینه تشکیل شده است که بر این اساس حتماً باید قسمتی از آن ثابت بماند تا بتوانیم قسمت دیگر را متغیر قرار دهیم. کامپوزیت‌ها در رفع آلودگی آب و هوا و تولید ماسک نیز بسیار کاربرد دارد و جدیدترین کاربرد آن رفع آلودگی‌های نفتی است که در سال ۲۰۲۰ تا کنون مورد توجه قرار گرفته است.

نانو کامپوزیت چیست؟

نانو کامپوزیت نوعی جدید از این ماده است که در ۱۰ سال اخیر مورد توجه قرار گرفته است؛ این محصول درواقع همان کامپوزیت است که در کادر نانو قرار گرفته و همین عامل موجب خاصیت‌های بهترین شده زیرا هنگامی که هر ماده‌ای وارد حیطه نانو می‌شود جلوه‌های بیشتری پیدا می‌کند و گوهر درونی‌اش شکوفا می‌شود، نانو کامپوزیت‌ها نیز همین‌طور است و در زمینه کاتالیست بسیار کاربرد دارد.