پارسا مهاجری مخترع بتن هوشمند با فناوری نانو

پارسا مهاجری دانشجوی مهندسی عمران دانشگاه بوعلی سينا بود.

مهاجری با حضور در یک کنفرانس نانو ایده نانو ماده به ذهنش رسید.

وی توانست پس از 4 سال با اختراع نانو ماده سيمانی نوين بتن هوشمند آن را به ثبت برساند.

این اختراع با عنوان «بتن هوشمند با فناوری نانو» با شماره 77185 و نام پارسا مهاجری برای نخستین بار در جهان به ثبت رسیده است.

• پروفسور امیرعباس رفعتی در آزمایشگاه شیمی ـ فیزیک دانشکده شیمی
• خانم سحر شیرازی دانشجوی کارشناسی ارشد شیمی ـ فیزیک

پارسا مهاجری از ویژگی بتن هوشمند می‌گوید: 

اين نانو ماده در بتن ويژگی را ايجاد می‌كند تا بتواند با الگوگيری از شبكه خود ترميمی بدن انسان است.

ترك‌های ايجاد شده در بتن را بدون هيچ واسطه‌ای ترميم كند.

برای دستيابی به اين هدف، ابتدا به سنتز دو نوع نانوكپسول پليمری با روكش سيليكاتی و نانوكپسول‌های باردار با روكش سيليكاتی چندمنظوره پرداخته شد‌.

با توجه به اینکه روکش این ماده‌ها سیلیس است در وهله نخست به عنوان یک نانوسیلیس عمل می‌کند و ویژگی‌های مقاومتی و دوامی بتن افزایش می‌یابد.

برای دستیابی به این هدف:

ابتدا به سنتز دو نوع نانو کپسول پلیمری با روکش سیلیکاتی و نانو کپسول‌های باردار با روکش سیلیکاتی چند‌منظوره پرداخته شد.

سپس این نانو ماده تحت شرایطی خاص در اختلاط بتن قرار گرفته و ضمن ارتقای بسیار زیاد ویژگی‌های مقاومتی و دوامی بتن، به صورت هوشمند در مواقع ایجاد ترک در بتن عملیات خود ترمیمی خود را آغاز می‌کند.

پارسا مهاجری در حال حاضر در زمینه ژئوتکنیک زیست‌محیطی فعالیت می‌کند.

با توجه به ویژگی‌های آن که به صورت نانوسیلیس بود و به صورت خودترمیمی عمل می‌کرد.

در فاز ژئوتکنیک روی سطح این نانو ماده‌ها بار منفی نیز ایجاد کرد.

که برای جذب آلاینده‌های فلز سنگین استفاده می‌شود و برای ژئوتکنیک زیست‌محیطی است.

يافتن راه حل مناسب اقتصادی برای تأمين محيط ‌زيست سبز پايدار يك نياز واقعی است.

وی با بيان اينكه خاك‌ها و آب‌های سطحی و زيرزمينی به طور پيوسته توسط مؤلفه‌های فلز سنگين آزاد شده توسط منابع مختلف همچون فرايندهای صنعتی و فعاليت‌های استخراج معادن آلوده می‌شوند.

پس محافظت و ترميم خاك‌ها و آب‌های آلوده شده با فلزات سنگين يك امر ضروری است.

پارسا مهاجری تلاش‌های زيادی برای بهبود جذب سطحی و همچنين توليد جذب کننده جديد با ظرفيت بالا و قيمت مناسب‌تر صورت انجام داده است.

بر اين اساس در فاز ديگری از بهره‌گيری از اين نانو ماده چندمنظوره زير نظر پروفسور وحيدرضا اوحدی و با همكاری محمد اميری‌، روندی مناسب برای نگهداری آلاينده‌های فلز سنگين دست يافته شد.

با انجام يكسری آزمايش‌های ژئوتكنيک زيست محيطی شامل جذب اتمی، پراش اشعه ايكس (XRD)‌، تصوير ميكروسكوپ الكترونی پويشی (SEM)و TEM، فرايند اندركنش نانوكپسول‌های فرآوری شده مطالعه شده است.

نتايج بيانگر آن است كه قابليت نگهداری آلاينده فلز سنگين در نانوكپسول‌های پليمری با روكش سيليكاتی بيش از دو نيم برابر جاذب‌های طبيعی است.

این اختراع در حال حاضر می‌تواند در سازه‌های نظامی و حساس استفاده شود چرا که بحث دوام در این سازه‌ها مطرح است.

علاوه بر قابليت نگهداری بالای نانوكپسول‌های پليمری، ترميم مراكز دفن زباله و كاهش ميزان نفوذپذيری از قابليت‌های عمده اين نانوكپسول‌ها است.

به نحوی كه هسته پليمری نانوكپسول‌ها به صورت انفعالی و غيرفعال وارد محيط واكنش شده و به محض وقوع ترك‌های فعاليت خود را آغاز می‌كند.

به عبارتی مزيت اصلی اين طرح زمانی آشكار می‌شود كه هسته پليمری ترك‌های ريز و منافذ مویی را پر كرده و در نهايت سبب تراكم ساختار، كاهش نفوذپذيری، افزايش مقاومت و افزايش دوام و عمر مفيد مركز دفن شود.

کاری از گروه آموزشی استوارسازان