अब्जांश आकारातील पदार्थांच्या वैशिष्ट्यपूर्ण गुणधर्मांमुळे अब्जांश तंत्रज्ञानाचा उपयोग जमीन, हवा व पाणी अशा सर्व ठिकाणी वापरल्या जाणाऱ्या विविध वाहने व दळणवळण यंत्रणा यांमध्ये मोठ्या प्रमाणावर केला जातो.
गंज व धूलिकण प्रतिबंधक रंगद्रव्यनिर्मिती : वाहन मजबूत, आकर्षक, गंज व धूलिकण प्रतिबंधक तसेच टिकाऊ रंगांचे असणे गरजेचे असते. हवामानातील बदल, धूळ, वायू, बाष्प, सूक्ष्मजीव इत्यादींमुळे वाहनाच्या अंतर्गत व बाह्य भागांवर सतत विपरीत परिणाम होत असतो.
वाहनाचा काही भाग गंजणे, त्याच्या काचा व इतर भागांवर धूळ साचणे, ओरखडे पडणे या वाहनाच्या बाबतीतील सर्वसामान्य समस्या आहेत. या गोष्टींना प्रतिबंध करण्यासाठी अब्जांश पदार्थांचा वापर केला जातो. यासाठी जस्त, चांदी, सोने यांसारख्या धातूंच्या अब्जांश पदार्थांचा वापर वाहननिर्मितीमध्ये केला जातो. सिलिकॉन ऑक्साइडचे अब्जांश कण वापरून गंज प्रतिबंधक नॅनोव्हार्निश (Nanovarnish) तयार करतात.
उच्चतापसह व अग्निरोधक आवरण निर्मिती : वाहनातून प्रवास करीत असताना अनेक वेळा उच्च तापमानाचा सामना करावा लागतो. क्वचित प्रसंगी वाहनाला आग लागण्याच्या दुर्घटना देखील घडतात. अब्जांश तंत्रज्ञानाचा वापर करून यावर काही प्रमाणावर मात करता येते. यासाठी टिटॅनियम, एस्टरे व ॲल्युमिनियम अशा धातूंच्या अब्जांश कणांचा वापर करून वाहनांचे विविध भाग बनवले जातात. त्यामुळे उच्च तापमानाची तीव्रता तसेच आगीमुळे होणारे नुकसान कमी होण्यास मदत होते. आग प्रतिबंधक (Fire proof) वाहने बनवण्यासाठी एल.डी.एच. (Layered double hydroxide) हे तंत्रज्ञान हल्ली मोठ्या प्रमाणावर वापरतात. यामध्ये मॅग्नेशियम व ॲल्युमिनियम यांच्या अब्जांश कणांचा वापर केलेला असतो.
अब्जांश मृदा (Nanoclay), पॉलिप्रोपिलीन (Polipropilin), पॉलिअमाइड (Poliamide), पॉलिकार्बोनेट (Policarbonate) अशा बहुवारिकांचा (Polymers) वापर देखील एंजिनावर आवरण/मुलामा देण्यासाठी केला जातो. वाहनांचे एंजिन बनवण्यासाठी आयर्न कार्बाइड व बोराइडच्या अब्जांश स्फटिकांचा वापर करतात. हे पदार्थ एंजिनामध्ये घर्षण होत असताना वंगणासारखे कार्य करतात. त्यामुळे एंजिनामध्ये घर्षणजन्य औष्णिक उर्जा कमी प्रमाणात निर्माण होते. परिणामत: एंजिनास कमी इंधन लागून इंधनाची बचत होते.
वाहन प्रबलता : विविध प्रकारच्या वाहनांचे भाग हे वजनाने हलके, परंतु मजबूत असणे आवश्यक असते. पारंपरिक तंत्रज्ञानाच्या साहाय्याने वाहनांची निर्मिती केल्यास अधिक वजनामुळे वाहनाचा इंधन खर्च वाढतो. वजनाने हलक्या भागांची निर्मिती करताना अब्जांश कार्बन नलिकांचा वापर करतात. त्यामुळे वाहनाचे वजन १०—१२% पर्यंत कमी होते. इंधनाचा खर्चसुद्धा ७-८% इतका कमी होतो. या कार्बन नलिका पारंपरिक स्टीलपेक्षा सुमारे १५०% अधिक सामर्थ्यशाली आहेत. तसेच यांच्या वापराने अपघातामध्ये वाहनाच्या विविध भागांचे बारीक बारीक तुकडे पडत नाहीत. परिणामत: अपघातामुळे वाहनाचे होणारे नुकसान कमी होण्यास मदत होते.
सुट्या भागांची निर्मिती : वाहन चालवत असताना घर्षणामुळे रबरी टायरचे आयुष्य सातत्याने कमी होत असते. अब्जांश पदार्थांचा वापर करून आता जास्त काळ टिकणाऱ्या घर्षण प्रतिरोधक टायरची निर्मिती करतात. सिलिका, काजळी (Soot) इत्यादी अब्जांश पदार्थांचे रबरासह संयुग तयार करून मजबूत आणि टिकाऊ असे टायर बनवतात. ॲल्युमिनियम ऑक्साइड व फ्ल्युओरोकार्बन यांचे अब्जांश पदार्थ वापरून वाहनांचे आरसे तसेच इतर काचा यांची निर्मिती करतात. हे काचेचे भाग पाऊस, धुके व धूळ यांपासून सुरक्षित असतात. अब्जांश तंत्रज्ञानाच्या साहाय्याने संरक्षणार्थ असलेली हवा पिशवी (Air bag), बैठक पट्टा (Seat belt), बैठक अभ्रे (Seat cover) इत्यादी सुटे भाग देखील बनवले जातात.
जलवाहतूक : जमिनीवरील वाहतूक व हवाई वाहतूक यंत्राप्रमाणेच तलाव, नद्या, समुद्र यांमधून होणाऱ्या वाहतुकीसाठी वापरण्यात येणाऱ्या बोटी, जहाजे, पाणबुड्या इत्यादींमधील
विविध यंत्रांना गंज लागणे ही जलवाहतूक यंत्रणेतील एक प्रमुख समस्या आहे. त्यामुळे ही वाहने लवकर निकामी होतात. या समस्येवर मात करण्यासाठी अब्जांश पदार्थांचा वापर खूप फायदेशीर ठरत आहे.
सामान्य वातावरणात गंजविरोधी स्टेनलेस स्टीलची संयंत्रे ही समुद्राच्या पाण्यात जास्त काळ टिकाव धरत नाहीत. त्यामुळे ती लवकर निकामी होतात. ॲल्युमिनियम, टिटॅनियम, मॅग्नेशियम, जस्त इत्यादी अब्जांश पदार्थांचा वापर करून अतिनील किरणांपासून संरक्षण करणारी तसेच सूक्ष्मजीव, समुद्रातील रासायनिक पदार्थ, गंज यांना प्रतिबंध करणारी जलवाहने तयार केली जातात.
रस्तेबांधणी : अब्जांश तंत्रज्ञानाचा उपयोग मजबूत व टिकाऊ रस्ते बनवण्यासाठी होतो. त्यासाठी सिलिका वाफारा (Silica fumes), कार्बन अब्जांश नलिका (Carbon nanotube), कार्बन अब्जांश तंतू (Nanofibre), अब्जांश मृदा (Nanoclay) इत्यादी अब्जांश पदार्थांचा वापर केला जातो.
अशाप्रकारे वाहनांची साटा (Chassis) बांधणी, अब्जांश संवेदक (Nano sensors), टायर, इलेक्ट्रिक उपकरणे, वाहनांच्या काचा, इतर सुटे भाग, रंग इत्यादी गोष्टींची निर्मिती, वाहनाचे अंतर्बाह्य स्वरूप, इंधन बचत अशा अनेक गोष्टींमध्ये अब्जांश तंत्रज्ञानाचा वापर केला जात आहे व भविष्य काळात तो वाढतच जाणार आहे.
संदर्भ :
- Gangotri D.L.,Chaware A.D.Paint India39–42, September, 2004.
- Hanus, M. J., & Harris, A. T. Nanotechnology innovations for the construction industry, Progress in materials science, 58(7), 1056-1102, 2013.
- Mathew, J., Joy, J., George, S. C. Potential applications of nanotechnology in transportation, A review Journal of King Saud University-Science, 2018.
समीक्षक : वसंत वाघ
