دستاورد برتر دبیرستان میثاق 2 تبریز

در هشتمین جشنواره پژوهش های دانش آموزی تبیان

پژوهشگران جوان دبیرستان میثاق 2 تبریز به مدیریت جناب آقای قاسم محمودی در هشتمین جشنواره پروژه های دانش آموزی تبیان شرکت کردند.

پروژه ی نانو شیشه های ضد بخار از این دبیرستان جز برترین غرفه های این دوره از جشنواره شد. سیّد علی کیانمهر و سیّد عطاء الله افصحی دانش پژوهان عزیزی هستند که این پروژه را با راهنمایی جناب آقای دکتر مرتضی حنیفه زاده انجام دادند. خلاصه ای از این پروژه برای علاقه مندان ارائه می گردد.

مقدمه

مشکل وجود المنت های درون شیشه خودرو ها یکی از دغدغه های اساسی صاحبان صنعت خودرو می باشد که تا کنون توسط هیچ نوع فناوری که بر روی شیشه انجام شود حل نشده است.

استفاده از نانو مواد در سال  توسط ریچارد فاینمن به جهان معرفی شد که توانایی هایی جدید در صنایع آشکار ساخت.

« شیشه ی ضد بخار پیشرفته » که در این مقاله بدان پرداخته ایم به گونه ای طراحی شده است که مشکلی در دید رانندگان ایجاد نکرده و بخار را به خوبی رفع می کند.

عملکرد این نوع شیشه باعث خواهد شد که زمستان ها شیشه ها بخار نکنند و رانندگان با مشکل دید مواجه نشوند.

ازجمله علومی که چه در بخش تئوری و چه در بخش عملی کاربرد فراوانی داشته است نانو تکنولوژی و نانو سرامیک می باشد.

لازم به یادآوری است که این طرح تا کنون در هیچ نوع شیشه ای پیاده سازی نشده و برای اولین بار گروه تحقیقاتی ما به این فناوری دست یافته است.

آشنایی با تاریخچه شیشه

اختراع شیشه تحولی عظیم در معماری دنیا ایجاد کرد. به گونه‌ای که امروزه شهرهای جهان زیبایی خود را مدیون این تحول بزرگ درصنعت تولید می‌دانند.

تاریخچه تولید و کاربرد شیشه به حدود بیش از 4 هزار سال پیش برمی‌گردد ولی تقریبا 2 هزار سال پس از کشف آن بود که کاربرد شیشه در پنجره‌ها مطرح شد.

به هر حال همراه با پیشرفت تکنولوژی روش‌هایی برای تولید شیشه‌هایی که در ساختمان‌ها و خودرو ها کارایی داشته باشند، ابداع شد.

انسان از زمان های پیش از تاریخ شیشه را به کار می‌برده است، در ابتدا از شیشه‌های طبیعی برای ساختن اشیاء کوچک استفاده می‌کرده است.

شیشه گرم کن عقب اتومبیل

هنگامی که شیشه عقب خودرو یخ بزند یا برف روی آن جمع شود و یا بخار داخل خودرو روی شیشه عقب را بپوشاند دیدن جاده و خودروهای پشت سر از طریق آینه داخل خودرو غیر ممکن می شود و مشکلات زیادی را در هنگام رانندگی به وجود می آورد و اغلب موجب حادثه می شود. لذا برای رفع این عیب از گرمکن شیشه استفاده می شود.

بخار شیشه در روزهای سرد به دلیل میعان می باشد. داخل خودرو نسبت به خارج از خودرو سرد تر می باشد و همین امر باعث می شود که بخار آبی که درون خودرو وجود دارد به شیشه چسبیده و پس از سرد شدن تبدیل به بخار آب شود .

شیشه گرم کن در واقع یک المنت است که با برقراری جریان در آن شروع به گرم کردن شیشه می کند.

بخارگرفتگی شیشه های خودرو از آن دسته مشكلاتی است كه هرازگاه اتفاق می افتد؛ اما هنوز این مشكل جزیی، یكی از 10 مشكل عمده صنعت تهویه مطبوع جهان باقی مانده است. بخار گرفتگی شیشه ها هنگامی اتفاق می افتد كه دمای شیشه تا زیر نقطه شبنم هوا كاهش یابد.

توضیح ایده ارایه شده

یکی از عمده مشکلات شیشه های موجود مورد استفاده در کاربرد های حساس از جمله صنعت خودروسازی مشکل دید کاربران در فصل سرما می باشد که تغییرات دمایی در دو طرف شیشه باعث بخارآلود شدن آن شده و دید کاربر را غیرممکن ساخته و یا شدیدا کاهش می دهد که موجب بروز مشکلات جبران ناپذیری می شود که هم اکنون در صنعت خودروسازی صرفا در شیشه های عقب این مشکل با ایجاد المنت رفع نموده اند و برای سایر شیشه ها از جمله شیشه جلو امکان استفاده از المنت با توجه به محدود کردن دید وجود ندارد، ولی ایده ی جدید ارایه شده برای رفع بخار در شیشه در مقایسه با شیشه های قبلی ایراد و اشکالات قبلی را رفع کرده است.

مزایای این روش در مرحله اول این است که مانع دید بیننده به جلو نمی شود و هیچ گونه کدورتی در شیشه وجود ندارد همچنین این شیشه به طوری طراحی شده  که می توان از آن در تمامی شیشه های اتومبیل اعم از جلو ،عقب و حتی در برج های بلند استفاده کرد.

نمونه قبلی به خاطر داشتن المنت هایی تجزیه ناپذیر و آلاینده محیط زیست که آسیب جبران ناپذیری را به اکوسیستم وارد می کند دارای مشکل است که در این روش دیگر این مشکل وجود نخواهد داشت و امکان بازیافت وجود دارد و آلایندگی قبلی وجود ندارد.

این شیشه با استفاده از علوم فناوری نانو و الکترونیک ساخته می شود. دانش پژوهان عزیز این دبیرستان برای ساخت، چندین نانو مواد را روی شیشه آزمایش کردند که در نهایت با نانو ماده ای خاص و با استفاده از مبحث الکترونیک توانستند مشکل عمده ی بخارآلود شدن در شیشه جلو را رفع کنند.

بخش پژوهش های دانش آموزی تبیان - تهیه و تنظیم: فاطمه گودرزی