داستان چالش‌های نوآورانه و فناورانه نانو چیست؟
چالش یک رقابت یا مسابقه با هدف توسعه راه‌حل‌های فناورانه برای حل مشکلات بنگاه‌های صنعتی یا توسعه محصولات/خدمات نوآورانه است. در این نوع مسابقه، شرکت‌ها یا هلدینگ‌ها، کارخانجات یا سایر واحدهای صنعتی می‌توانند راه‌حل‌های مناسبی برای غلبه بر مشکلات فنی خود بیابند. شرکت‌کنندگان در چالش‌ها را عموماً دانشجویان یا اعضای هیات علمی دانشگاه‌ها و پژوهشگاه‌ها، پژوهشگران مستقل و شرکت‌های کوچک و متوسط خلاق و نوآور (اعم از دانش‌بنیان و غیر آن) از داخل یا خارج کشور تشکیل می‌دهند. در این نوع مسابقات، راه‌حل‌های فناورانه نوعاً شامل «طراحی مفهومی(conceptual design)» یا «نمونه اولیه (prototype)» می‌شود. بنابراین چالش‌ها بسته به شرایط می‌توانند یک یا دو مرحله‌ای باشند که مرحله اول شامل ارائه طرح‌های مفهومی و مرحله دوم شامل توسعه نمونه‌های اولیه یا آزمایشگاهی می‌شود.
نانوچلنج (nanochallenge) پلت‌فرمی است که می‌کوشد با برگزاری چالش‌های فناوری و نوآوری، به شناسایی و توسعه راه‌حل‌های فنی برای غلبه بر مشکلات فناورانه بنگاه‌های صنعتی کمک کند و از این طریق، ارتباط پژوهشگران و فناوران با بنگاه‌های صنعتی را برقرار نماید. تا امروز دو چالش توسط ستاد نانو برگزار شده است و در ادامه می‌توانید فراخوان دو چالش دیگری که اخیرا منتشر شده است را مطالعه کنید:
چالش نوآوری کاهش نفوذپذیری هوا در لایه داخلی تایر خودرو
مطابق بررسی‌ها در سال ۲۰۱۵ از میان ۵ عامل اصلی تولید گازهای گلخانه‌ای، سهم حمل و نقل جاده‌ای ۱۴% بوده است. همچنین بررسی‌ها نشان می‌دهد سهم تایر از آلایندگی خودروها حدود ۱۰% سهم کل خودرو است. برای کاهش آلایندگی ناشی از تایر خودروها می‌بایست «مقاومت غلتشی» تایر را به حداقل ممکن کاهش داد. بر این اساس پس از سال ۲۰۱۲، تولیدکنندگان تایر در اروپا بر اساس استانداردهای این اتحادیه ملزم به الصاق برچسب تایر شده‌اند که نشانگر ضریب مقاومت غلتشی به عنوان عاملی موثر در مصرف سوخت (از سطح A تا G) می‌باشد.
یکی از راهکارهای عملی برای کاهش مقاومت غلتشی تایر، به حداقل رساندن وزن تایر با حفظ خصوصیات عملکردی مورد انتظار آن است. اما یکی از اجزای اصلی تایر که ۱۰% وزن آن را به خود اختصاص می‌دهد، لایه داخلی (Inner Liner) است که مانع خروج هوای داخل تایر به بیرون می‌شود. بنابراین یکی از رویکردهای کاهش مقاومت غلتشی تایر، کاهش وزن لایه داخلی از طریق کاهش ضخامت آن است، به طوری که نفوذپذیری آن کاهش نیابد.
در کشور ما سالانه حدود ۲۲ میلیون حلقه تایر با سایز‌های مختلف مصرف می‌شود که ۱۶ میلیون حلقه آن تولید داخل است. با توجه به اینکه نزدیک به ۶۰ درصد مواد اولیه ساخت تایرهای داخلی از خارج کشور وارد می‌شود، کاهش چشمگیر ضخامت و وزن لایه داخلی می‌تواند نقش بسزایی در کاهش مقاومت غلتشی تایر و به تبع آن، کاهش آلودگی هوا به عنوان یکی از اولویت‌های جدی دولت و به‌ویژه سازمان حفاظت محیط زیست، و صرفه‌جویی ارزی قابل توجه از طریق کاهش واردات مواد اولیه مصرفی ایفا نماید.
ستاد ویژه توسعه فناوری نانو بنا به درخواست شرکت «کویرتایر» به عنوان یکی از تولیدکنندگان برتر تایر در کشور به دنبال راهکاری برای «کاهش نفوذپذیری هوا در لایه داخلی تایر خودرو» توسط شرکت‌های خلاق و نوآور، پژوهشگران، مخترعان و فناوران، اعضای هیات علمی و دانشجویان دانشگاه‌ها و پژوهشگاه‌ها از داخل و خارج کشور است. کلیه علاقمندان می‌توانند به طور رایگان در این چالش نوآوری شرکت کنند و از جایزه نقدی ۲۰ میلیون ریالی مرحله اول و جوایز ۵۰، ۱۰۰ و ۲۰۰ میلیون ریالی مرحله دوم چالش بهره‌مند شوند. همچنین برندگان مرحله دوم چالش فرصت همکاری برای توسعه فناوری و تجاری‌سازی آن تا مرحله تولید انبوه با شرکت کویرتایر را خواهند داشت.
تکرار می‌کنیم که مساله محوری این چالش «ارائه راهکاری برپایه فناوری نانو برای افزایش مقاومت تایر خودرو در برابر نفوذ هوا همزمان با کاهش ضخامت و وزن لایه داخلی تایر» است. در حال حاضر معمولاً در فرمولاسیون لایه داخلی تایر از کائوچوی بیوتیلی به همراه کائوچوی طبیعی استفاده می‌شود. گرچه برای افزایش نفوذناپذیری در مقیاس محدود امکان بهینه‌سازی فرمولاسیون از طریق افزایش سهم کائوچو بیوتیلی نسبت به کائوچو طبیعی وجود دارد، اما هدف این چالش بهینه‌سازی فرمولاسیون به کمک فناوری نانو است، به گونه‌ای که ضخامت لایه داخلی و نفوذپذیری هوا همزمان به طور چشمگیری کاهش یابد. اگر ایده‌ای در این زمینه دارید، همین حالا دست به‌کار شوید!
چالش نوآوری تولید نانو پوشش های چربی‌گریز پایدار روی سطوح فلزی یا شیشه‌ای
سطوح اسباب و لوازم پیرامون ما همواره در معرض آلودگی ناشی از تماس، نشست یا رسوب مایعات، چربی‌ها وگرد و غبار هستند و پاکیزه نگه‌داشتن آنها زمان‌بر و هزینه‌بر است. از میان انواع آلودگی‌ها، آلودگی ناشی از چربی‌ها یک چالش جدی برای سازندگان انواع محصولات و به‌ویژه لوازم خانگی و الکترونیکی و مصرف‌کنندگان آنها به شمار می‌رود. از سوی دیگر نظافت سطوح آغشته به چربی غالباً مستلزم استفاده از شوینده‌های شیمیایی است که برای محیط زیست زیان‌آورند. بنابراین اعمال پوشش‌های چربی‌گریز روی سطوح علاوه بر کاهش زمان و هزینه‌های تمیزکاری به حفظ محیط زیست نیز کمک می‌کند.
بنابراین ما در ستاد ویژه توسعه فناوری نانو به دنبال راهکاری برای تولید « نانو پوشش های چربی‌گریز پایدار روی سطوح فلزی یا شیشه‌ای» هستیم. شرکت‌های دانش‌بنیان، دانشجویان و اعضای هیات علمی دانشگاه‌ها و پژوهشگاه‌ها و سایر پژوهشگران و فناوران علاقمند می‌توانند در این چالش شرکت کنند.
این چالش به دنبال توسعه لایه یا نانو پوشش های نانویی چربی‌گریز پایدار و ماندگار روی سطوح فلزی و شیشه‌ای است که بتواند مانع از آغشته‌شدن و یا باقی ماندن چربی، لک و دوده بر روی این سطوح شود.
فناور می‌تواند طرح ارسالی خود جهت تولید پوشش چربی‌گریز را برای یکی از سطوح فلزی پوشش داده شده با رنگ، استینلس استیل و یا شیشه سکوریت انتخاب کند.
در نظر داشته باشید که هیچ محدودیتی در انتخاب روش یا رویکرد چربی‌گریزسازی وجود ندارد. روش انتخابی باید از نظر قیمت تمام‌شده از قابلیت صنعتی‌شدن (تولید انبوه) برخوردار باشد. روش اجرای پوشش بر روی سطح شیشه و فلز قابل اجرا و اقتصادی بصورت صنعتی باشد. همچنین ماده یا مواد اولیه مورد استفاده و همچین فرایند اعمال پوشش روی سطح نباید سمی بوده یا برای انسان/محیط زیست مخاطره جدی در بر داشته باشد.
پوشش ایجادشده می‌بایست دارای شرایط ذیر باشد:
– ماندگاری: خاصیت چربی‌گریزی باید پس از حداقل ۵۰ نوبت شستشو یا تمیزکاری از لحاظ زمانی ماندگار باشد و با افت کیفیت مواجه نشود.
– شفافیت: زیرلایه دچار تغییر رنگ نشده و پوشش شفاف باشد.
– مقاومت حرارتی: پوشش ایجادشده از نظر مقاومت حرارتی در دو سطح «مقاوم به حرارت تا ۱۲۰ درجه سانتی‌گراد قابل اجرا بر روی شیشه سکوریت یا فلز پوشش داده شده با رنگ» و «مقاوم به حرارت تا ۴۰۰ درجه سانتی‌گراد قابل اجرا بر روی شیشه سکوریت یا استنلس استیل» باشد. اگر ایده‌ای در این زمینه دارید، همین حالا دست به‌کار شوید!
