Нанотехнология это манипулирование веществом в атомном и молекулярном масштабе. Как правило, нанотехнологии работают с материалами. Нанотехнологии были начаты 30 лет назад. Наука и нанотехнологии могут использоваться в самых разных областях науки, в том числе в химии, физике, материаловедении и машиностроении.
Современные ученые и инженеры находят широкий спектр способов преднамеренного изготовления материалов на масштабах, чтобы воспользоваться их улучшенными свойствами, такими как высокая прочность, легкий вес, повышенный контроль спектра света и повышенная химическая реакционная способность. В машиностроении они находят применение главным образом в производстве, механике и инфраструктуре.
Применение в автомобильной индустрии.
Эффект лотоса относится к очень высокой водоотталкивающей способности, проявляющейся в листьях цветка лотоса.
Некоторые нанотехнологии разработали технологии обработки, покрытия, краски и другие поверхности, которые могут оставаться сухими и чистыми так же, как и листья лотоса. Покрытия состоят из гидрофобных наночастиц, содержащих группы промоторов адгезии и группы с низкой поверхностной энергией. При нанесении этих покрытий на транспортные средства вода скатится в мелкие капли и с поверхности, не намокая поверхность. Эти покрытия также предотвращают прилипание пыли к поверхности транспортных средств, предотвращая тем самым коррозию поверхности. Краски, изготовленные с помощью этой технологии, обладают свойством само заживления. Корабли и лодки, получившие такое покрытие на дне, могут двигаться не только быстрее, но и расходовать топливо, так как водоотталкивающие свойства значительно снижают трение.
Другим передовым применением нанотехнологий в автомобилях является производство зеркал и боковых стенок, изготовленных из наночастиц.
При этом они фильтруют солнечные лучи, дым и другие загрязняющие вещества в атмосфере. Эта же технология позволяет радио и телефонным сигналам, а также звуковым волнам свободно проникать в автомобили, чтобы водители и пассажиры автомобилей не забывали о внешнем мире. Зеркала, изготовленные по этой технологии, отличаются повышенной жесткостью и прозрачностью. Нанесение наночастицы покрытия на ветровые стекла позволяет полностью устранить образование тумана над ними.
В современных автомобилях большая доля веса транспортных средств связана с весом двигателя и системы трансмиссии транспортных средств.
В результате для продвижения таких машин автомобилям требуется больше топлива. Тем не менее, с появлением сплавов двигатели стали несколько легче, но не легче, чтобы сделать топливо более эффективным. Благодаря нанотехнологиям двигатели и детали стали намного легче, что устраняет необходимость расходовать больше топлива только для того, чтобы продвинуть автомобиль вперед. В связи с этим используются углеродные нанотрубки, которые имеют в 100 раз меньший вес по сравнению со сталью, но значительно более прочные, чем сталь. Кроме того, вес автомобилей может быть уменьшен за счет уменьшения массы шасси, что может быть достигнуто за счет использования литых алюминиевых сплавов на близких к атомным уровням.
В каталитических преобразователях, изготовленных с использованием нанотехнологий, используются наноматериалы, предотвращающие скопление платины, поэтому для каждого преобразователя требуется меньше платины.
Основным направлением развития является покрытие наночастиц платины пористым слоем кремнезема. Благодаря слабому взаимодействию с платиной кремнеземное покрытие обеспечивает энергетический барьер, удерживающий платину даже при очень высоких температурах, предотвращая ее скопление и поддерживая каталитическую активность. Эксперименты учёных показали, что платина с кремниевым покрытием сохраняет каталитическую способность при гораздо более высоких температурах, чем непокрытая платина.
В транспортных средствах основные потери энергии происходят из-за потерь на трение. Добавление некоторых наноматериалов, таких, как частицы борной кислоты, в моторные масла приведет к снижению трения. Результатом может стать снижение расхода топлива.
Несмотря на дороговизну нанотехнологической продукции, она значительно повышает производительность автомобиля. Срок службы деталей автомобиля будет увеличен.
