بتن الیاف کربن، بهترین اختراع آلمان شد

به گزارش عصر تعادل، از سال 1997 به بعد جایزه‌ی آینده‌ی آلمان توسط یک هیات ارزیابی به بهترین اختراع این کشور تعلق می‌گیرد. امسال نیز سه دانشمند از دانشگاه صنعتی درسدن آلمان توانستند به خاطر اختراع بتن الیاف کربن جایزه‌ی 250 هزار یورویی بهترین اختراع سال 2016 آلمان را از آن خود کنند.

 

هر ساله یک هیات ارزیابی متشکل از داوران متخصص در مراسمی با حضور رئیس جمهور آلمان، بهترین اختراع این کشور را با عنوان جایزه‌ی آینده‌ی آلمان معرفی کرده و جایزه‌ی 250 هزار یورویی را به برندگان اهدا می‌کند. هفته‌ی گذشته مراسم بهترین اختراع سال 2016 آلمان در برلین و در حضور یواخیم گاوک (Joachim Gauck)، رئیس جمهور این کشور برگزار شد و سه دانشمند به نام‌های شکری شریف (Chokri Cherif)، پیتر اوفرمن (Peter Ofermann) و مانفرد کورباخ (Manfred Churbach) از دانشگاه صنعتی درسدن این جایزه را از آن خود کردند. این محققان به دلیل تولید بتن الیاف کربن که جایگزینی مناسب برای آرماتورهای فولاد در بتن است، موفق به دریافت این جایزه شدند.

 

بهترین اختراع سال 2016 آلمانبتن یکی از پرکاربردترین مصالح در ساختمان‌سازی است که دوام بسیار زیادی هم دارد؛ اما برای افزایش استحکام این مواد باید از آرماتورهای فولادی استفاده کرد که ممکن است با گذشت زمان زنگ بزنند. پروفسور اوفرمن و کورباخ از مدت‌ها پیش به دنبال راهی برای جایگزینی آرماتورهای فولادی در بتن بودند و سرانجام ایده‌ی استفاده از الیاف کربن را ارائه دادند. این ایده در دانشگاه صنعتی درسدن مطرح شد و پروفسور شکری شریف با همکاری چند موسسه، عملی کردن این اختراع را آغاز کردند.
 
الیاف کربن بین 7 تا 10 برابر فولادهای ساختمانی استحکام دارند اما یکی از چالش‌های موجود در این موضوع، عدم چسبندگی آرماتور تهیه شده از الیاف کربن با بتن است. محققان با استفاده از یک چسب مخصوص و خشک کردن الیاف با مادون قرمز این مشکل را برطرف کردند. در حال حاضر متخصصان می‌توانند الیاف کربنی با استحکام‌های متفاوت ر ا برای بتن‌هایی با کاربردهای مختلف تولید کنند. از دیگر ویژگی‌های الیاف کربن، صرفه‌جویی در میزان بتن و فولاد  در ساخت و ساز است. این الیاف‌ها، انرژی کمتری مصرف می‌کنند و به دلیل کاهش تولید گازهای گلخانه‌ای با محیط زیست نیز سازگار هستند.

 

در مرحله‌ی نهایی انتخاب بهترین اختراع سال 2016 آلمان دو فناوری دیگر نیز وجود داشت که در کنار الیاف بتن کربن، فینالیست‌های این رقابت را تشکیل می‌دادند. یکی دیگر از اختراعاتی که با همکاری متخصصان شرکت دایملر به این مرحله راه یافت، دستگاهی است که به وسیله‌ی آن نانو ذره به داخل سیلندر موتور پاشیده می‌شود. با این کار یک لایه‌ی بسیار نازک به وجود می‌آید و روغن را در خود جای می‌دهد و به این ترتیب پیستون‌ها بدون اصطکاک در سیلندر به حرکت در می‌آید. در این فناوری، دو سیم ساخته شده از آلیاژ آهن و کربن درون سیلندر موتور، نوری را تولید می‌کنند که داخل آن قطرات فلز در گاز نیتروژن ذوب شده و به صورت ذرات نانو بر روی بدنه سیلندر موتور قرار می‌گیرد. با این کار، اصطکاک ناشی از حرکت پیستون‌ها به شکل قابل ملاحظه‌ای کاهش می‌یابد. کاهش سه درصدی مصرف سوخت، کوچکتر شدن حجم موتور و کمتر شدن وزن آن از مزایای این اختراع است.
 
دیگر اختراع راه یافته به مرحله‌ی نهایی جایزه‌ی بهترین اختراع سال 2016 آلمان به شرکت خودروسازی بی‌ ام‌ و و شرکت صنایع روشنایی اوسران (Osram) تعلق دارد. محققان این دو شرکت با استفاده از نور لیزر، تعریف تازه‌ای را از نور خودرو در شب ارائه کردند. پیش از این نور لیز به رنگ آبی یا قرمز بوده و اکنون متخصصان این شرکت‌‌ها موفق شدند تا رنگ نور لیزر را به سفید تبدیل کنند. آن‌ها برای این کار، سرامیک مخصوصی را تولید کردند که نور لیزر پس از عبور از آن ابتدا به رنگ زرد و سپس با ترکیب این رنگ با رنگ آبی به سفید تبدیل می‌شود.
 
این فناوری توسط یک دستگاه الکترونیک پیچیده به صورت هوشمند استفاده می‌شود و مشکل کور کردن دید راننده خودروهای مقابل توسط انعکاس نور بسیار قوی لیزر را حل می‌کند. این دستگاه از سیستم قطع نور در مواقع ضروری و تصادف نیز برخوردار است. اکنون برد نور چراغ‌های مجهز به تکنیک لیزر در اتومبیل‌های بی‌ ام‌ و به 600 متر رسیده و این اختراع به زودی در صنایع دیگر نیز استفاده خواهد شد.