Behzad AZ
06-25-2010, 06:27 AM
كاربرد نانو در صنايع دريايي
http://www.hupaa.com/upload/thumb/thumb_8974271.jpgقدرت دریایی هر کشور از عناصر مختلفی تشکیل می شود. این عناصر می توانند با ناوگان نظامی، ناوگان تجاری، ناوگان صیادی، ناوگان شناورهای مردمی ، مراکز آموزش دریایی و صنایع دریایی تشکیل شوند. یکی از قسمتهای مهم این قدرت دریایی، بخش صنایع دریایی است .
[ نانوتكنولوژي ]
(http://www.hupaa.com/list.php?name=article_nano)مقدمه :
امروزه بحث*هاي بسياري در زمينه فناوري*نانو ، كاربردها، مزايا ودورنماي آيندة آن مطرح است. صنايع دريايي حوزة وسيعي از صنايع از قبيل ساخت كشتي؛ زيردريايي و سكوهاي دريايي را شامل مي*شود كه اغلب آنها در كشور ايران نوپا هستند. فناوري*نانو در بخش*هاي مختلف صنايع دريايي كاربردهاي ارزنده*اي دارد كه مي*تواند صنايع دريايي كشور ايران را با تحول زيادي روبه*رو كند. از طرفي شناسايي نيازهاي گستردة صنايع دريايي مي*تواند بازار خوبي براي محصولات فناوري*نانو در ايران باشد و زمينة رشد خوبي را نيز براي آن فراهم كند. در اين مقاله برخي كاربردهاي فناوري*نانو در صنايع دريايي مورد ارزيابي قرار گرفته و در انتها نيز جايگاه صنايع دريايي دركشورايران آورده شده است.
قدرت دريايي هر كشور از عناصر مختلفي تشكيل مي شود. اين عناصر مي توانند با ناوگان نظامي، ناوگان تجاري، ناوگان صيادي، ناوگان شناورهاي مردمي ، مراكز آموزش دريايي و صنايع دريايي تشكيل شوند. يكي از قسمتهاي مهم اين قدرت دريايي، بخش صنايع دريايي است . قبل از اينكه بخواهيم درباره كاربردهاي فناوري نانو در صنايع دريايي سخني به ميان آوريم؛بهتر است تا درباره چيستي اين فناوري اندكي بدانيم. از نانو، بيوتكنولوژي و فناوري اطلاع رساني به عنوان سه قلمرو علمي نام مي برند كه انقلاب سوم صنعتي را شكل مي دهد. از همين روست كه كشورهاي در حال توسعه كه اغلب از دو انقلاب قبل جا مانده اند، مي كوشند با سرمايه گذاري در اين سه قلمرو، عقب ماندگي خود را جبران كنند. همان گونه كه در اين گزارش مي خوانيد، نانوتكنولوژي كاربردهاي گسترده اي در تمام حيطه هاي زندگي دارد و از اين رو توسعه آن مي تواند به بهبود و تسهيل زندگي كمك فراوان كند.
نانو مطالعه ذرات در مقياس اتمي براي كنترل آنهاست. هدف اصلي اكثر تحقيقات نانو شكل* دهي تركيبات جديد يا ايجاد تغييراتي در مواد موجود است. نانو در الكترونيك ، زيست *شناسي ، ژنتيك ، هوانوردي و حتي در مطالعات انرژي بكار برده مي*شود.در نيم قرن گذشته شاهد حضور حدود پنج فناوري عمده بوديم، كه باعث پيشرفتهاي عظيم اقتصادي در كشورهاي سرمايه گذار و ايجاد فاصله شديد بين كشورهاي جهان شد. در ايران بدليل فقدان تصميم گيري بموقع ، به اين فرصتها پس از گذشت ساليان طولائي آن بها داده مي*شد ، همچون فنآوري الكترونيك و كامپيوتر در دو سه دهه گذشته كه امروزه عليرغم توانايي دانشگاهي و داشتن تجهيزات آن ،ايران هيچگونه حضور تجاري در بازارهاي چند صد ميلياردي آن ندارد. فناوري نانو با طبيعت فرا رشته*اي خود ، در آينده در برگيرنده همه فناوريهاي امروزين خواهد بود و به جاي رقابت با فن آوريهاي موجود ، مسير رشد آنها را در دست گرفته و آنها را بصورت «يك حرف از علم» يكپارچه خواهد كرد.
ميليونها سال است كه در طبيعت ساختارهاي بسيار پيچيده با ظرافت نانومتري (ملكولي) _مثل يك درخت يا يك ميكروب_ ساخته مي*شود . علم بشري اينك در آستانه چنگ اندازي به اين عرصه است، تا ساختارهائي بي*نظير بسازد كه در طبيعت نيز يافت نمي*شوند. فناوري نانو كاربردهاي را به منصه ظهور مي*رساند كه بشر از انجام آن به كلي عاجز بوده است و پيامدهائي را در جامعه بر جا مي*گذارد كه بشر تصور آنها را هم نكرده است.
آغاز نانوتكنولوژي :
علم نانو و علوم مرتبط با آن جديد نيستند چرا كه صدها سال است كه شيميدانان از تكنيك****************هايي علم نانو در كار خود استفاده مي****************كنند كه بي****************شباهت به تنكنيك****************هاي امروزي نانو نيست. پنجره هاي رنگارنگ كليساهاي قرون وسطي، شمشيرهاي يافت شده در حفاري هاي سرزمين هاي مسلمان همگي گوياي اين مطلب هستند كه بشر مدت هاست كه از برخي شگردهاي اين فناوري در بهينه كردن فرايندها و ساخت باكيفيت تر اشياء بهره مي برده است اما تنها به دليل پيشرفت كم فناوري و نبود امكانات امروزي مانند ميكروسكوپ نيروي اتمي، ميكروسكوپ تونلي پيمايشي و غيره نتوانسته حوزه مشخصي براي اين فناوري تعيين كند.
نانو تكنولوژي از يك رشته علمي خاص مشتق نمي شود. با وجودي كه نانو تكنولوژي بيشترين وجه مشترك را با علم مواد دارد، خواص اتم و ملكول شالوده بسياري از علوم است و در نتيجه دانشمندان حوزه هاي علمي به آن جذب مي شوند. برآورد مي شود در سراسر جهان حدود 000/20 نفر در نانو تكنولوژي كار مي كنند.
پيشوند نانو از كلمه يوناني به معناي كوتوله مشتق مي شود. براي اولين بار ريچارد فاينمن برنده جايزه نوبل فيزيك پتانسيل نانو علم را در يك سخنراني تكان* دهنده با نام «درپايين اتاقهاي زيادي وجود دارد»، مطرح كرد. فاينمن اصرار داشت، كه دانشمندان ساخت وسائلي را كه براي كار در مقياس اتمي لازم است، شروع كنند.
اين موضوع مسكوت ماند، تا اينكه اريك دركسلر نداي فاينمن را شنيد و يك قالب *كاري براي مطالعه «وسايلي كه توانايي حركت دادن اشياء مولكولي و مكان آنها را با دقت اتمي دارند»ايجاد كرد، كه در سپتامبر 1981 در مقاله*اي با نام«پروتئين راهي براي توليد انبوه مولكولي ايجاد مي*كند» آن را ارائه داد.دركسلر آن را با كتابي بنام «موتورهاي خلقت» دنبال كرد و توسعه مفهوم نانو تكنولوژي را همانند يك كوشش علمي ادامه داد. اولين نشانه*هاي ثبت *شده از اين مفهوم نانو تكنولوژي تغيير مكان دادن اشيا مولكولي ، در سال 1989 بود، موقعي كه دانشمندي در مركز تحقيقات آلمادن IBM اتمهاي منفرد گزنون را روي صفحه نيكل حركت داد، تا نام IBM را روي سطح نيكل نقش كند.
براساس برآورد شركت لاكس ريسرچ درنيوريورك، بودجه كل تحقيق و توسعه نانو تكنولوژي دولت ها و شركت ها در سراسر جهان در سال 2004 بيش از 6/8ميليارد دلار بود. نيمي از اين بودجه از جانب دولت ها تأمين مي شد. اما به پيش بيني لاكس ريسرچ در سال هاي آينده، شركت ها احتمالاً بودجه بيشتري از دولت ها صرف اين علم خواهند كرد. .در خلال شش سال پيش از 2003 سرمايه گذاري در نانو تكنولوژي توسط سازمان هاي دولتي هفت برابر شده است. اين حجم سرمايه گذاري انتظارات را به اندازه اي افزايش داده است كه شايد قابل تحقق نباشد. برخي معتقدند شركت هاي نانو تكنولوژي مانند حباب شركت هاي اينترنت در سال هاي اخير از بين خواهند رفت. اما دلايلي وجود دارد كه نشان مي دهد درباره مخاطرات آن گزافه گويي شده است. سرمايه گذاران خصوصي اكنون بسيار محتاط تر از دوره رونق شركت هاي اينترنت هستند و بيشتر پولي كه دولت ها در اين زمينه اختصاص مي دهند، صرف علوم پايه و فناوري هايي مي شود كه تا سال ها در اختيار همگان قرارنخواهد گرفت. با اين حال كيفيت برخي محصولات موجود با كاربرد نانو تكنولوژي بهبود يافته است و در چند سال آينده بر تعداد آنها افزوده خواهد شد. مثلاً با افزودن ذرات ريز نقره، بانداژ ضد سوختگي خاصيت ضد ميكروبي پيدا كرده است. با اتصال ملكول هاي ايجاد كننده مانع به فيبر پنبه، پارچه هايي توليد شده است كه ضد لكه و بو است.
راكت هاي تنيس با افزودن ذرات ريز تقويت شده است. در درازمدت نانو تكنولوژي به نوآوري هاي بزرگتري خواهد انجاميد، از جمله انواع جديد حافظه كامپيوتر، فناوري پزشكي و روش هاي توليد انرژي بهتر مانند سلول هاي خورشيدي.
طرفداران اين فناوري مي گويند نانو تكنولوژي به توليد انرژي پاك و توليد بدون مواد زائد و غيره خواهد انجاميد. مخالفان آن معتقدند نانوتكنولوژي باعث ايجاد نوعي نظام شناسايي بين المللي و آسيب به فقرا، محيط زيست و سلامت انسان خواهد شد. به نظر مي رسد هر دو گروه در مورد استدلال هاي خود گزافه گويي مي كنند، اما به هرحال بايد از نانو تكنولوژي استقبال كرد.
همچنين از فناوري نانو به عنوان«رنسانس فناوري» و«روان كننده جريان سرمايه گذاري» ياد مي*شود. ورود محصولات متكي بر اين فناوري جهشي بس عظيم در رفاه و كيفيت زندگي و توانائيهاي دفاعي و زيست محيطي به همراه خواهد داشت و موجب بروز جابجائيهاي بزرگ اقتصادي خواهد شد. هم اكنون بخشهاي دولتي و خصوصي كشورهاي مختلف جهان شامل ژاپن ، آمريكا ، اتحاديه اروپا ، چين ، هند ، تايوان ، كره جنوبي ، استراليا و روسيه در رقابتي تنگاتنگ بر سر كسب پيشتازي جهاني در لااقل يك حوزه از اين فناوري به سر مي*برند.هم اكنون روي هم رفته حدود 30 كشور دنيا در زمينه فناوري نانو داراي «برنامه ملي»يا درحال تدوين آن هستند، و طي پنچ سال گذشته بودجه تحقيق و توسعه در امر فناوري نانو را به 3.5 برابر افزايش داده*اند. كشورهاي ژاپن و آمريكا نيز فناوري نانو را اولين اولويت كشور خود در زمينه فناوري اعلام كرده اند.
نانو در صنايع دريايي :
فناوري*نانو در دهه اخير از سوي كشور ايران ،مورد توجه جدي قرار گرفته است. همزمان با آن صنايع دريايي نيز دچار تحولات اساسي شده و سرمايه*گذاري*هاي هنگفتي در آن انجام شده است. امروزه ثابت شده است كه صنايع دريايي مي*تواند عامل مهمي در رشد و توسعه در مناطق ساحلي ايران باشد. ايران با داشتن 2900 كيلومتر مرز آبي، در شمال و جنوب ؛در زمينه صنايع دريايي، كشوري در حال توسعه محسوب مي*شود، در حالي كه برخي از كشورهاي اروپايي با كمتر ازيك پنجم اين مرز آبي، جزو كشورهاي قدرتمند در زمينه صنايع دريايي قرار دارند و به واسطه اين توانمندي، سلطه خود را بر دنيا تحميل كرده*اند.
صنايع دريايي شامل حوزه وسيعي از صنايع مي*شود كه هر كدام مي*توانند پشتوانه و مهد توسعه علم و فناوري باشند. سه دسته*بندي كلي صنا*يع دريايي عبارتند از:
صنايع كشتي*سازي شامل : ساخت انواع كشتي*ها از قبيل كشتي*هاي كانتينربر، نفتكش*هاي غول پيكر، ناوچه*ها و زيردريايي*. در اين زمينه شركت*هاي بزرگي نظير صدرا، ايزوايكو، اروندان و فجر درايران شكل گرفته*اند كه هر يك تجربه ساخت ده*ها فروند شناور دارند.
صنايع فرا ساحل : شامل ساخت سكوهاي ثابت و متحرك دريايي و لوله*گذاري در دريا مي*شود كه در پروژه*هاي عظيم نفت و گاز به خصوص در حوزه*هاي پارس جنوبي، ابوذر و ميادين بزرگ نفتي كاربرد دارند. شركت*هاي بزرگي از قبيل تأسيسات دريايي، صدف و صدرا در اين زمينه شكل گرفته*اند كه تجربه ساخت ده*ها سكوي ثابت و متحرك دريايي و صدها كيلومتر لوله*گذاري دريايي را در كارنامه فعاليت خود دارند.
صنايع ساحلي و بندري : شامل ساخت اسكله، موج*شكن و سازه*هاي نزديك ساحل (پايانه*هاي نفتي) كه در بنادر شهيد رجايي، باهنر، بوشهر، امام خميني و جزيره خارك تجارب بسياري در اين زمينه اندوخته شده است كه از جمله آنها مي*توان به قرارگاه سازندگي نوح و شركت صدرا اشاره كرد.
فناوري*نانو در زمينه صنايع دريايي، به خصوص ساخت شناورها از اهميت خاصي برخوردار است و كاربردهاي آن را مي*توان به*طور كلي شامل موارد زير دانست:
1- ايجاد پوشش*هاي مناسب در برابر اثرات محيط دريا
2- توليد مواد جديد براي ساخت بدنه و اجزاي آن به*منظور افزايش استحكام
3- توليد مواد جديد براي افزايش قابليت عملكرد شناور مانند سوخت*هاي جديد، باتري*هاي با ذخيره انرژي بسيار بالا و پيل*هاي سوختي.
صنايع دريايي گستره وسيعي از صنايع مانند شناورهاي سطحي (كشتي*ها)، زيرسطحي (زيردريايي*ها) ، سكوهاي دريايي و كليه صنايع مرتبط با دريا را در برمي*گيرد.برخي از پتانسيل*هاي كاربردفناوري*نانو در اين صنايع عبارتنند از:
كليه تحولاتي كه در فناوري كامپيوتر، الكترونيك و مخابرات براساس فناوري*نانو ايجاد مي*گردد، قطعاً بر صنايع دريايي تأثير* مي*گذارد؛ زيرا اين صنايع مانند ساير صنايع، وابستگي بسياري به اين فناوري*ها دارند.چرا كه امروزه استفاده از وسايل الكترونيكي و كامپيوتري از اجزاي لاينفك شناورهاي دريايي و دركل تجهيزات دريايي شده است.
الكترودهاي جوشكاري دما پايين : اين الكترودها با استفاده از فناوري*نانو، داراي دماي كاري بسيار پاييني نسبت به الكترودهاي جوشكاري موجود هستند. مواد اين الكترودها به*گونه*اي است كه در ازاي حرارت اندك، اتحاد مولكولي مستحكمي را بين مولكول*هاي دو قطعه فلز ايجاد مي*كنند و عملكردي شبيه چسب*هاي حرارتي معمولي خواهند داشت. اين الكترودها تأثير شگرفي بر فناوري جوشكاري، به خصوص جوشكاري آلومينيوم خواهند داشت. كاربرد و حجم زياد جوشكاري در صنايع دريايي مي*تواند عاملي براي تأثير فوق*العاده فناوري*نانو در اين زمينه باشد.
سوخت : كشتي و كليه شناورها براي تأمين قدرت حركت در دريا، معمولاً چندين تن سوخت حمل مي*كنند و كشتي*هاي اقيانوس*پيما نيز در طول مسير دريانوردي مجبور هستند، چندين بار براي سوخت*گيري توقف كنند. فناوري*نانو با ارائه سوخت*هاي پرانرژي، كشتي*ها را از توقف*هاي متعدد در دريا و حمل چندين تن سوخت بي*نياز خواهد كرد. اين سوخت*ها به*صورت بسته*هاي پرانرژي مولكولي است كه از اثرات مولكول*ها بريكديگر، انرژي زيادي آزاد مي*كنند، به صورتي كه يك ليتر از اين سوخت*ها، معادل ده*ها ليتر سوخت معمولي انرژي آزاد مي*كند. از آنجا كه ذرات نانومتري موجب افزايش سرعت سوخت و يكنواختي آن مي*گردد، در سوخت*هاي جديد مي*توان جهت افزايش قدرت سوخت از آنها استفاده كرد.
نانو فايبرگلاس و نانوكامپوزيت*ها : ماده فايبرگلاس با آرايش تار و پودي (ماتريسي) ، استحكام زيادي دارد. در اين مواد، الياف شيشه به صورت تارهاي نازك و تحت شرايط خاصي توليد شده و به صورت متفاوتي به هم بافته مي*شوند؛ رايج*ترين نوع آنها الياف بافته شده به*صورت حصيري و الياف سوزني است. فناوري*نانو با اعمال آرايش تار و پودي بين مولكول*ها، نانو فايبرگلاس*هاي بسيار محكم و سبكي ايجاد مي*كند كه نسبت به فايبرگلاس*هاي امروزي برتري بسياري دارند. نانوكامپوزيت*ها دسته جديدي از مواد مورد مطالعه جهاني است كه شامل پليمرهاي قديمي تقويت شده با ذرات نانومتري مي*شود. كامپوزيت*ها با داشتن آرايش*هاي مولكولي متفاوت، كاربردهاي وسيع*تر و جديدتري را تجربه خواهند كرد. از جمله خواص مهم كامپوزيت*ها، استحكام زياد در عين وزن كم، مقاومت بالا در برابر خوردگي و خاصيت جذب امواج راداري است. اين خاصيت به منظور ساخت هواپيماها و زيردريايي*هايي كه به وسيله رادار قابل شناسايي نيستند، مورد استفاده قرار مي*گيرد .
جاذب*هاي ارتعاشي : جاذب*هاي ارتعاشي امروزي، موادي حجيم و سنگين هستند. فناوري*نانو با ارائه جاذب*هاي ارتعاشي جديد، تحول عميقي را در اين زمينه ايجاد خواهد كرد. اين نانومواد، انرژي ارتعاشي را به مقدار بسيار بالايي در بين شبكه مولكولي خود ذخيره مي*كنند و ساختارهاي مولكولي ويژه آنها، تا حد زيادي از انتقال انرژي ارتعاشي به مولكول*هاي جانبي جلوگيري مي*كند؛ بدين ترتيب ارتعاش به خوبي مهار مي*شود. اين مواد در كشتي*هاي مسافربري، شناورهاي نظامي و زيردريايي*ها كاربردهاي بسياري دارند و اغلب در زير موتورها و اجزاي دوار شناورها نصب مي*گردند.
جاذب*هاي صوتي : اين جاذب*ها نيز مانند جاذب*هاي ارتعاشي، علي*رغم سبك و نازك بودن، انرژي صوت را به*طور كامل ميرا مي*كنند. جاذب*هاي صوتي امروزي با وجود سنگين و حجيم بودن، نسبت به فركانس و جهت صوت برخوردي، بازدهي متفاوتي دارند. فناوري*نانو انواعي از جاذب*هاي صوتي را ارائه مي*كند كه ساختار مولكولي آنها با جهت برخورد صوت و فركانس صوت قابل تطابق باشد؛ به گونه*اي كه بتوانند بيشترين مقدار انرژي صوت را جذب كنند. اين مواد در كشتي*هاي مسافربري، شناورهاي نظامي و زيردريايي*ها كاربردهاي بسياري دارند و قسمت داخلي يا خارجي بدنه از اين مواد پوشيده مي*شود.
رنگ*هاي دريايي : خوردگي بسيار زياد محيط دريا به خصوص درياهاي آب شور مانند خليج فارس، از معضلات اساسي نگهداري سكوهاي دريايي و كشتي*هاست. شرايط خاص محيط دريا ايجاب مي*كند كه به*طور متوسط، هر سه سال يك*بار بدنه سكوها و كشتي*ها رنگ*آميزي شود. فناوري*نانو رنگ*هاي جديد بسيار مقاوم در برابر خوردگي و اثرات محيط ارائه مي*نمايد كه با توجه به طول عمر شناورها و دوام بيش از 20 سال اين رنگ*ها بر بدنه شناورها، مي*توان اين امر را به معناي مادام*العمر بودن اين رنگ*ها دانست.
جاذب*هاي انرژي موج دريا و نور آفتاب : فناوري *نانو نسل جديدي از مواد را ارائه مي*كند كه همانند سلول*هاي فتوالكتريك انرژي موج دريا و نور آفتاب را جذب مي*كنند و به مثابه منبع تأمين انرژي خواهند بود. ويژگي منحصر به فرد اين مواد اين است كه همانند پوشش*هاي معمولي دريايي قابل اتصال به بدنه شناور هستند كه مي*تواند مدت دوام شناور در دريا را چندين برابر نمايد و از انرژي*هاي محيط استفاده كند. استفاده از اين منابع انرژي مزيت*هاي زيست*محيطي نيز دارد.
نانوفيلتراسيون : از جمله ويژگي*هاي اين فناوري مي*توان به جذب ذرات بسيار ريز محيط اشاره كرد كه در جذب مونوكسيد و دي*اكسيد كربن كاربرد دارند. پوشش داخلي زيردريايي*ها در زير آب محيطي بسته و مناسب با بكارگيري اين فناوري است. مطابق اين فناوري، بلورهاي اكسيد تيتانيوم نيمه*رسانا كه اندازه* شان فقط 40 نانومتر است به*وسيله نور ماوراء بنفش شارژ شده، براي حذف آلودگي*هاي آلي استفاده مي شوند.
نانومورفولوژي : با استفاده از فناوري*نانو مي*توان مواد بسيار مقاوم در برابر آتش ساخت كه در اشتعال ناپذيري به خاك تشبيه مي*شوند. استفاده از اين مواد در شناورها به منظور ايمني در برابر آتش*سوزي بسيار حائز اهميت است. در شناورهاي نظامي خطر آتش سوزي بسيار زياد است؛ لذا استفاده از اين فناوري بسيار حياتي است.
تحول در فناوري پيل سوختي : پيل سوختي در شناورها به خصوص شناورهاي زيرسطحي و زيردريايي*ها، كاربردهاي وسيعي دارد. امروزه روش*هاي مختلفي براي ذخيره*سازي هيدروژن مورد نياز در پيل سوختي استفاده مي*شود ؛ (از جمله به صورت مايع كه دماي بسيار پايين يا فشار بسيار بالايي نياز دارد) ، هيدرات فلزي (كه وزن بسيار زيادي را به شناور تحميل مي*كند) و كربن فعال (كه استفاده از آن معضل زياد و بازده كمي دارد) . اكنون مي توان از نانولوله*هاي كربني براي ذخيره هيدروژن استفاده كرد ؛ زيرا ديگر نيازي به دماي پايين، فشار بسيار بالا و تحمل وزن سنگين نخواهد داشت ؛* اين كار تحول عظيمي را در فناوري پيل سوختي ايجاد خواهد كرد.
باتري*هاي با ذخيره انرژي بسيار بالا : امروزه انواع مختلفي از باتري*هاي قابل شارژ وجود دارند كه داراي وزن زياد و ذخيره انرژي اندكي هستند . اين باتري*ها در شناورها به خصوص در قايق*هاي تفريحي، زيردريايي*ها و كشتي*ها (به عنوان منبع برق اضطراري) كاربردهاي حياتي و مهمي دارند، امّا انرژي اندكي كه ذخيره مي*كنند زمان ماندن زيردريايي*هاي ديزل الكتريك در زير آب را محدود مي*كنند. در موقع حركت سطحي كه ديزل قادر به فعاليت است، انرژي الكتريكي توليد شده ديزل در باتري*ها ذخيره مي*شود و در موقع حركت در زير سطح آب كه به علت دسترسي نداشتن به هوا امكان كار براي ديزل وجود ندارد، از اين انرژي الكتريكي استفاده مي*شود. فناوري*نانو با ارائه باتري*هاي با ذخيره انرژي بسيار بالا، زيردريايي*هاي ديزل الكتريك را قادر مي*كند تا ده*ها برابرِ زمان فعلي خود در زير آب بمانند. علاوه بر آن فناوري*نانو با كاهش وزن بسته*هاي باطري، كاربردهاي ارزنده*اي در فناوري هوافضا، هواپيماهاي بدون سرنشين، اتومبيل و شناورهاي تفريحي كوچك پديد مي*آورد.
گرافيت و سراميك : فناوري*نانو با ارائه مواد بسيار مستحكم كه ده*ها برابر مقاوم*تر از فولاد هستند، تأثير چشمگيري در ساخت سازه*هاي دريايي و صنايع دريايي خواهد داشت. سراميك*ها از جمله اين موادند كه در بدنه شناورهاي زير دريايي آب عميق (حدود 11 هزار متر) به*كار خواهند رفت. اين مواد با داشتن استحكام فوق*العاده، وزن سبك، مقاومت بسيار زياد در برابر خوردگي و دوام در شرايط دمايي بسيار متغير، گزينه بسيار مناسبي براي سازه*هاي عظيم دريايي به خصوص غوطه*ور شونده*ها و زيردريايي*ها هستند.در ايران صنايع دريايي به معناي واقعي خود؛ يعني ساخت سكوهاي ثابت و متحرك دريايي، كشتي*هاي اقيانوس پيما، زيردريايي*ها و غيره، حدوديك دهه از عمرشان مي*گذرد و صنعتي نوپا محسوب مي*گردد. فناوري* نانو نيز در دنيا قدمت چنداني ندارد و از معدود فناوري*هايي است كه در همان بدو مطرح شدنش در دنيا، در ايران نيز مطرح شده است. فناوري*نانو با توجه به تأثيرات شگرفي كه در همه صنايع دارد، مورد توجه قرار گرفته است. صنايع دريايي در حال رسيدن به دوران تكامل خود در ايران است و فناوري*نانو هم مي*تواند به تكامل هدفمند و روزافزون آن كمك كند. كاربردهايي از فناوري*نانو كه بيان شد، تنها گوشه*اي از كاربردهاي گسترده آن در صنايع دريايي است و آينده، اين كاربردها را قطعي*تر و مشخص*تر خواهد كرد؛ لذا مديران كليه بخش*هاي صنعتي از جمله صنايع دريايي نبايد خود را نسبت به فناوري*نانو بيگانه بدانند، بلكه همواره بايد پيشرفت*هاي اين شاخه از دانش و فناوري مولكولي را در دنيا زير نظر داشته، از پيشرفت اين فناوري جديد ،حمايت*هاي مادي و معنوي لازم را به عمل آورند. چه بسا كه ورود فناوري*نانو به هر صنعتي، تحولات شگرفي را باعث شود و غافلگيري و ورشكستگي رقبا را به دنبال داشته باشد. از طرف ديگر، نهادهاي مرتبط بايد پيشرفت*هاي روز دنيا در زمينه فناوري*نانو را به صنايع مربوطه معرفي كنند كه اين امر مستلزم شناخت نيازهاي هر بخش از صنعت در زمينه فناوري*نانو است. لازم است، متوليان فناوري*نانو بايك تقسيم*بندي منطقي در صنايع موجود ، نيازهاي هريك را به تفكيك بررسي كنند و با شناسايي نيازهاي بازار، توسعه فناوري*نانو را جهت*دهي نمايند. به علاوه، پشتوانه مالي مناسبي نيز براي توسعه فناوري*نانو فراهم نمايند، زيرا نشناختن نيازها به معناي بيراهه رفتن فناوري*نانواست.
http://www.hupaa.com/upload/thumb/thumb_8974271.jpgقدرت دریایی هر کشور از عناصر مختلفی تشکیل می شود. این عناصر می توانند با ناوگان نظامی، ناوگان تجاری، ناوگان صیادی، ناوگان شناورهای مردمی ، مراکز آموزش دریایی و صنایع دریایی تشکیل شوند. یکی از قسمتهای مهم این قدرت دریایی، بخش صنایع دریایی است .
[ نانوتكنولوژي ]
(http://www.hupaa.com/list.php?name=article_nano)مقدمه :
امروزه بحث*هاي بسياري در زمينه فناوري*نانو ، كاربردها، مزايا ودورنماي آيندة آن مطرح است. صنايع دريايي حوزة وسيعي از صنايع از قبيل ساخت كشتي؛ زيردريايي و سكوهاي دريايي را شامل مي*شود كه اغلب آنها در كشور ايران نوپا هستند. فناوري*نانو در بخش*هاي مختلف صنايع دريايي كاربردهاي ارزنده*اي دارد كه مي*تواند صنايع دريايي كشور ايران را با تحول زيادي روبه*رو كند. از طرفي شناسايي نيازهاي گستردة صنايع دريايي مي*تواند بازار خوبي براي محصولات فناوري*نانو در ايران باشد و زمينة رشد خوبي را نيز براي آن فراهم كند. در اين مقاله برخي كاربردهاي فناوري*نانو در صنايع دريايي مورد ارزيابي قرار گرفته و در انتها نيز جايگاه صنايع دريايي دركشورايران آورده شده است.
قدرت دريايي هر كشور از عناصر مختلفي تشكيل مي شود. اين عناصر مي توانند با ناوگان نظامي، ناوگان تجاري، ناوگان صيادي، ناوگان شناورهاي مردمي ، مراكز آموزش دريايي و صنايع دريايي تشكيل شوند. يكي از قسمتهاي مهم اين قدرت دريايي، بخش صنايع دريايي است . قبل از اينكه بخواهيم درباره كاربردهاي فناوري نانو در صنايع دريايي سخني به ميان آوريم؛بهتر است تا درباره چيستي اين فناوري اندكي بدانيم. از نانو، بيوتكنولوژي و فناوري اطلاع رساني به عنوان سه قلمرو علمي نام مي برند كه انقلاب سوم صنعتي را شكل مي دهد. از همين روست كه كشورهاي در حال توسعه كه اغلب از دو انقلاب قبل جا مانده اند، مي كوشند با سرمايه گذاري در اين سه قلمرو، عقب ماندگي خود را جبران كنند. همان گونه كه در اين گزارش مي خوانيد، نانوتكنولوژي كاربردهاي گسترده اي در تمام حيطه هاي زندگي دارد و از اين رو توسعه آن مي تواند به بهبود و تسهيل زندگي كمك فراوان كند.
نانو مطالعه ذرات در مقياس اتمي براي كنترل آنهاست. هدف اصلي اكثر تحقيقات نانو شكل* دهي تركيبات جديد يا ايجاد تغييراتي در مواد موجود است. نانو در الكترونيك ، زيست *شناسي ، ژنتيك ، هوانوردي و حتي در مطالعات انرژي بكار برده مي*شود.در نيم قرن گذشته شاهد حضور حدود پنج فناوري عمده بوديم، كه باعث پيشرفتهاي عظيم اقتصادي در كشورهاي سرمايه گذار و ايجاد فاصله شديد بين كشورهاي جهان شد. در ايران بدليل فقدان تصميم گيري بموقع ، به اين فرصتها پس از گذشت ساليان طولائي آن بها داده مي*شد ، همچون فنآوري الكترونيك و كامپيوتر در دو سه دهه گذشته كه امروزه عليرغم توانايي دانشگاهي و داشتن تجهيزات آن ،ايران هيچگونه حضور تجاري در بازارهاي چند صد ميلياردي آن ندارد. فناوري نانو با طبيعت فرا رشته*اي خود ، در آينده در برگيرنده همه فناوريهاي امروزين خواهد بود و به جاي رقابت با فن آوريهاي موجود ، مسير رشد آنها را در دست گرفته و آنها را بصورت «يك حرف از علم» يكپارچه خواهد كرد.
ميليونها سال است كه در طبيعت ساختارهاي بسيار پيچيده با ظرافت نانومتري (ملكولي) _مثل يك درخت يا يك ميكروب_ ساخته مي*شود . علم بشري اينك در آستانه چنگ اندازي به اين عرصه است، تا ساختارهائي بي*نظير بسازد كه در طبيعت نيز يافت نمي*شوند. فناوري نانو كاربردهاي را به منصه ظهور مي*رساند كه بشر از انجام آن به كلي عاجز بوده است و پيامدهائي را در جامعه بر جا مي*گذارد كه بشر تصور آنها را هم نكرده است.
آغاز نانوتكنولوژي :
علم نانو و علوم مرتبط با آن جديد نيستند چرا كه صدها سال است كه شيميدانان از تكنيك****************هايي علم نانو در كار خود استفاده مي****************كنند كه بي****************شباهت به تنكنيك****************هاي امروزي نانو نيست. پنجره هاي رنگارنگ كليساهاي قرون وسطي، شمشيرهاي يافت شده در حفاري هاي سرزمين هاي مسلمان همگي گوياي اين مطلب هستند كه بشر مدت هاست كه از برخي شگردهاي اين فناوري در بهينه كردن فرايندها و ساخت باكيفيت تر اشياء بهره مي برده است اما تنها به دليل پيشرفت كم فناوري و نبود امكانات امروزي مانند ميكروسكوپ نيروي اتمي، ميكروسكوپ تونلي پيمايشي و غيره نتوانسته حوزه مشخصي براي اين فناوري تعيين كند.
نانو تكنولوژي از يك رشته علمي خاص مشتق نمي شود. با وجودي كه نانو تكنولوژي بيشترين وجه مشترك را با علم مواد دارد، خواص اتم و ملكول شالوده بسياري از علوم است و در نتيجه دانشمندان حوزه هاي علمي به آن جذب مي شوند. برآورد مي شود در سراسر جهان حدود 000/20 نفر در نانو تكنولوژي كار مي كنند.
پيشوند نانو از كلمه يوناني به معناي كوتوله مشتق مي شود. براي اولين بار ريچارد فاينمن برنده جايزه نوبل فيزيك پتانسيل نانو علم را در يك سخنراني تكان* دهنده با نام «درپايين اتاقهاي زيادي وجود دارد»، مطرح كرد. فاينمن اصرار داشت، كه دانشمندان ساخت وسائلي را كه براي كار در مقياس اتمي لازم است، شروع كنند.
اين موضوع مسكوت ماند، تا اينكه اريك دركسلر نداي فاينمن را شنيد و يك قالب *كاري براي مطالعه «وسايلي كه توانايي حركت دادن اشياء مولكولي و مكان آنها را با دقت اتمي دارند»ايجاد كرد، كه در سپتامبر 1981 در مقاله*اي با نام«پروتئين راهي براي توليد انبوه مولكولي ايجاد مي*كند» آن را ارائه داد.دركسلر آن را با كتابي بنام «موتورهاي خلقت» دنبال كرد و توسعه مفهوم نانو تكنولوژي را همانند يك كوشش علمي ادامه داد. اولين نشانه*هاي ثبت *شده از اين مفهوم نانو تكنولوژي تغيير مكان دادن اشيا مولكولي ، در سال 1989 بود، موقعي كه دانشمندي در مركز تحقيقات آلمادن IBM اتمهاي منفرد گزنون را روي صفحه نيكل حركت داد، تا نام IBM را روي سطح نيكل نقش كند.
براساس برآورد شركت لاكس ريسرچ درنيوريورك، بودجه كل تحقيق و توسعه نانو تكنولوژي دولت ها و شركت ها در سراسر جهان در سال 2004 بيش از 6/8ميليارد دلار بود. نيمي از اين بودجه از جانب دولت ها تأمين مي شد. اما به پيش بيني لاكس ريسرچ در سال هاي آينده، شركت ها احتمالاً بودجه بيشتري از دولت ها صرف اين علم خواهند كرد. .در خلال شش سال پيش از 2003 سرمايه گذاري در نانو تكنولوژي توسط سازمان هاي دولتي هفت برابر شده است. اين حجم سرمايه گذاري انتظارات را به اندازه اي افزايش داده است كه شايد قابل تحقق نباشد. برخي معتقدند شركت هاي نانو تكنولوژي مانند حباب شركت هاي اينترنت در سال هاي اخير از بين خواهند رفت. اما دلايلي وجود دارد كه نشان مي دهد درباره مخاطرات آن گزافه گويي شده است. سرمايه گذاران خصوصي اكنون بسيار محتاط تر از دوره رونق شركت هاي اينترنت هستند و بيشتر پولي كه دولت ها در اين زمينه اختصاص مي دهند، صرف علوم پايه و فناوري هايي مي شود كه تا سال ها در اختيار همگان قرارنخواهد گرفت. با اين حال كيفيت برخي محصولات موجود با كاربرد نانو تكنولوژي بهبود يافته است و در چند سال آينده بر تعداد آنها افزوده خواهد شد. مثلاً با افزودن ذرات ريز نقره، بانداژ ضد سوختگي خاصيت ضد ميكروبي پيدا كرده است. با اتصال ملكول هاي ايجاد كننده مانع به فيبر پنبه، پارچه هايي توليد شده است كه ضد لكه و بو است.
راكت هاي تنيس با افزودن ذرات ريز تقويت شده است. در درازمدت نانو تكنولوژي به نوآوري هاي بزرگتري خواهد انجاميد، از جمله انواع جديد حافظه كامپيوتر، فناوري پزشكي و روش هاي توليد انرژي بهتر مانند سلول هاي خورشيدي.
طرفداران اين فناوري مي گويند نانو تكنولوژي به توليد انرژي پاك و توليد بدون مواد زائد و غيره خواهد انجاميد. مخالفان آن معتقدند نانوتكنولوژي باعث ايجاد نوعي نظام شناسايي بين المللي و آسيب به فقرا، محيط زيست و سلامت انسان خواهد شد. به نظر مي رسد هر دو گروه در مورد استدلال هاي خود گزافه گويي مي كنند، اما به هرحال بايد از نانو تكنولوژي استقبال كرد.
همچنين از فناوري نانو به عنوان«رنسانس فناوري» و«روان كننده جريان سرمايه گذاري» ياد مي*شود. ورود محصولات متكي بر اين فناوري جهشي بس عظيم در رفاه و كيفيت زندگي و توانائيهاي دفاعي و زيست محيطي به همراه خواهد داشت و موجب بروز جابجائيهاي بزرگ اقتصادي خواهد شد. هم اكنون بخشهاي دولتي و خصوصي كشورهاي مختلف جهان شامل ژاپن ، آمريكا ، اتحاديه اروپا ، چين ، هند ، تايوان ، كره جنوبي ، استراليا و روسيه در رقابتي تنگاتنگ بر سر كسب پيشتازي جهاني در لااقل يك حوزه از اين فناوري به سر مي*برند.هم اكنون روي هم رفته حدود 30 كشور دنيا در زمينه فناوري نانو داراي «برنامه ملي»يا درحال تدوين آن هستند، و طي پنچ سال گذشته بودجه تحقيق و توسعه در امر فناوري نانو را به 3.5 برابر افزايش داده*اند. كشورهاي ژاپن و آمريكا نيز فناوري نانو را اولين اولويت كشور خود در زمينه فناوري اعلام كرده اند.
نانو در صنايع دريايي :
فناوري*نانو در دهه اخير از سوي كشور ايران ،مورد توجه جدي قرار گرفته است. همزمان با آن صنايع دريايي نيز دچار تحولات اساسي شده و سرمايه*گذاري*هاي هنگفتي در آن انجام شده است. امروزه ثابت شده است كه صنايع دريايي مي*تواند عامل مهمي در رشد و توسعه در مناطق ساحلي ايران باشد. ايران با داشتن 2900 كيلومتر مرز آبي، در شمال و جنوب ؛در زمينه صنايع دريايي، كشوري در حال توسعه محسوب مي*شود، در حالي كه برخي از كشورهاي اروپايي با كمتر ازيك پنجم اين مرز آبي، جزو كشورهاي قدرتمند در زمينه صنايع دريايي قرار دارند و به واسطه اين توانمندي، سلطه خود را بر دنيا تحميل كرده*اند.
صنايع دريايي شامل حوزه وسيعي از صنايع مي*شود كه هر كدام مي*توانند پشتوانه و مهد توسعه علم و فناوري باشند. سه دسته*بندي كلي صنا*يع دريايي عبارتند از:
صنايع كشتي*سازي شامل : ساخت انواع كشتي*ها از قبيل كشتي*هاي كانتينربر، نفتكش*هاي غول پيكر، ناوچه*ها و زيردريايي*. در اين زمينه شركت*هاي بزرگي نظير صدرا، ايزوايكو، اروندان و فجر درايران شكل گرفته*اند كه هر يك تجربه ساخت ده*ها فروند شناور دارند.
صنايع فرا ساحل : شامل ساخت سكوهاي ثابت و متحرك دريايي و لوله*گذاري در دريا مي*شود كه در پروژه*هاي عظيم نفت و گاز به خصوص در حوزه*هاي پارس جنوبي، ابوذر و ميادين بزرگ نفتي كاربرد دارند. شركت*هاي بزرگي از قبيل تأسيسات دريايي، صدف و صدرا در اين زمينه شكل گرفته*اند كه تجربه ساخت ده*ها سكوي ثابت و متحرك دريايي و صدها كيلومتر لوله*گذاري دريايي را در كارنامه فعاليت خود دارند.
صنايع ساحلي و بندري : شامل ساخت اسكله، موج*شكن و سازه*هاي نزديك ساحل (پايانه*هاي نفتي) كه در بنادر شهيد رجايي، باهنر، بوشهر، امام خميني و جزيره خارك تجارب بسياري در اين زمينه اندوخته شده است كه از جمله آنها مي*توان به قرارگاه سازندگي نوح و شركت صدرا اشاره كرد.
فناوري*نانو در زمينه صنايع دريايي، به خصوص ساخت شناورها از اهميت خاصي برخوردار است و كاربردهاي آن را مي*توان به*طور كلي شامل موارد زير دانست:
1- ايجاد پوشش*هاي مناسب در برابر اثرات محيط دريا
2- توليد مواد جديد براي ساخت بدنه و اجزاي آن به*منظور افزايش استحكام
3- توليد مواد جديد براي افزايش قابليت عملكرد شناور مانند سوخت*هاي جديد، باتري*هاي با ذخيره انرژي بسيار بالا و پيل*هاي سوختي.
صنايع دريايي گستره وسيعي از صنايع مانند شناورهاي سطحي (كشتي*ها)، زيرسطحي (زيردريايي*ها) ، سكوهاي دريايي و كليه صنايع مرتبط با دريا را در برمي*گيرد.برخي از پتانسيل*هاي كاربردفناوري*نانو در اين صنايع عبارتنند از:
كليه تحولاتي كه در فناوري كامپيوتر، الكترونيك و مخابرات براساس فناوري*نانو ايجاد مي*گردد، قطعاً بر صنايع دريايي تأثير* مي*گذارد؛ زيرا اين صنايع مانند ساير صنايع، وابستگي بسياري به اين فناوري*ها دارند.چرا كه امروزه استفاده از وسايل الكترونيكي و كامپيوتري از اجزاي لاينفك شناورهاي دريايي و دركل تجهيزات دريايي شده است.
الكترودهاي جوشكاري دما پايين : اين الكترودها با استفاده از فناوري*نانو، داراي دماي كاري بسيار پاييني نسبت به الكترودهاي جوشكاري موجود هستند. مواد اين الكترودها به*گونه*اي است كه در ازاي حرارت اندك، اتحاد مولكولي مستحكمي را بين مولكول*هاي دو قطعه فلز ايجاد مي*كنند و عملكردي شبيه چسب*هاي حرارتي معمولي خواهند داشت. اين الكترودها تأثير شگرفي بر فناوري جوشكاري، به خصوص جوشكاري آلومينيوم خواهند داشت. كاربرد و حجم زياد جوشكاري در صنايع دريايي مي*تواند عاملي براي تأثير فوق*العاده فناوري*نانو در اين زمينه باشد.
سوخت : كشتي و كليه شناورها براي تأمين قدرت حركت در دريا، معمولاً چندين تن سوخت حمل مي*كنند و كشتي*هاي اقيانوس*پيما نيز در طول مسير دريانوردي مجبور هستند، چندين بار براي سوخت*گيري توقف كنند. فناوري*نانو با ارائه سوخت*هاي پرانرژي، كشتي*ها را از توقف*هاي متعدد در دريا و حمل چندين تن سوخت بي*نياز خواهد كرد. اين سوخت*ها به*صورت بسته*هاي پرانرژي مولكولي است كه از اثرات مولكول*ها بريكديگر، انرژي زيادي آزاد مي*كنند، به صورتي كه يك ليتر از اين سوخت*ها، معادل ده*ها ليتر سوخت معمولي انرژي آزاد مي*كند. از آنجا كه ذرات نانومتري موجب افزايش سرعت سوخت و يكنواختي آن مي*گردد، در سوخت*هاي جديد مي*توان جهت افزايش قدرت سوخت از آنها استفاده كرد.
نانو فايبرگلاس و نانوكامپوزيت*ها : ماده فايبرگلاس با آرايش تار و پودي (ماتريسي) ، استحكام زيادي دارد. در اين مواد، الياف شيشه به صورت تارهاي نازك و تحت شرايط خاصي توليد شده و به صورت متفاوتي به هم بافته مي*شوند؛ رايج*ترين نوع آنها الياف بافته شده به*صورت حصيري و الياف سوزني است. فناوري*نانو با اعمال آرايش تار و پودي بين مولكول*ها، نانو فايبرگلاس*هاي بسيار محكم و سبكي ايجاد مي*كند كه نسبت به فايبرگلاس*هاي امروزي برتري بسياري دارند. نانوكامپوزيت*ها دسته جديدي از مواد مورد مطالعه جهاني است كه شامل پليمرهاي قديمي تقويت شده با ذرات نانومتري مي*شود. كامپوزيت*ها با داشتن آرايش*هاي مولكولي متفاوت، كاربردهاي وسيع*تر و جديدتري را تجربه خواهند كرد. از جمله خواص مهم كامپوزيت*ها، استحكام زياد در عين وزن كم، مقاومت بالا در برابر خوردگي و خاصيت جذب امواج راداري است. اين خاصيت به منظور ساخت هواپيماها و زيردريايي*هايي كه به وسيله رادار قابل شناسايي نيستند، مورد استفاده قرار مي*گيرد .
جاذب*هاي ارتعاشي : جاذب*هاي ارتعاشي امروزي، موادي حجيم و سنگين هستند. فناوري*نانو با ارائه جاذب*هاي ارتعاشي جديد، تحول عميقي را در اين زمينه ايجاد خواهد كرد. اين نانومواد، انرژي ارتعاشي را به مقدار بسيار بالايي در بين شبكه مولكولي خود ذخيره مي*كنند و ساختارهاي مولكولي ويژه آنها، تا حد زيادي از انتقال انرژي ارتعاشي به مولكول*هاي جانبي جلوگيري مي*كند؛ بدين ترتيب ارتعاش به خوبي مهار مي*شود. اين مواد در كشتي*هاي مسافربري، شناورهاي نظامي و زيردريايي*ها كاربردهاي بسياري دارند و اغلب در زير موتورها و اجزاي دوار شناورها نصب مي*گردند.
جاذب*هاي صوتي : اين جاذب*ها نيز مانند جاذب*هاي ارتعاشي، علي*رغم سبك و نازك بودن، انرژي صوت را به*طور كامل ميرا مي*كنند. جاذب*هاي صوتي امروزي با وجود سنگين و حجيم بودن، نسبت به فركانس و جهت صوت برخوردي، بازدهي متفاوتي دارند. فناوري*نانو انواعي از جاذب*هاي صوتي را ارائه مي*كند كه ساختار مولكولي آنها با جهت برخورد صوت و فركانس صوت قابل تطابق باشد؛ به گونه*اي كه بتوانند بيشترين مقدار انرژي صوت را جذب كنند. اين مواد در كشتي*هاي مسافربري، شناورهاي نظامي و زيردريايي*ها كاربردهاي بسياري دارند و قسمت داخلي يا خارجي بدنه از اين مواد پوشيده مي*شود.
رنگ*هاي دريايي : خوردگي بسيار زياد محيط دريا به خصوص درياهاي آب شور مانند خليج فارس، از معضلات اساسي نگهداري سكوهاي دريايي و كشتي*هاست. شرايط خاص محيط دريا ايجاب مي*كند كه به*طور متوسط، هر سه سال يك*بار بدنه سكوها و كشتي*ها رنگ*آميزي شود. فناوري*نانو رنگ*هاي جديد بسيار مقاوم در برابر خوردگي و اثرات محيط ارائه مي*نمايد كه با توجه به طول عمر شناورها و دوام بيش از 20 سال اين رنگ*ها بر بدنه شناورها، مي*توان اين امر را به معناي مادام*العمر بودن اين رنگ*ها دانست.
جاذب*هاي انرژي موج دريا و نور آفتاب : فناوري *نانو نسل جديدي از مواد را ارائه مي*كند كه همانند سلول*هاي فتوالكتريك انرژي موج دريا و نور آفتاب را جذب مي*كنند و به مثابه منبع تأمين انرژي خواهند بود. ويژگي منحصر به فرد اين مواد اين است كه همانند پوشش*هاي معمولي دريايي قابل اتصال به بدنه شناور هستند كه مي*تواند مدت دوام شناور در دريا را چندين برابر نمايد و از انرژي*هاي محيط استفاده كند. استفاده از اين منابع انرژي مزيت*هاي زيست*محيطي نيز دارد.
نانوفيلتراسيون : از جمله ويژگي*هاي اين فناوري مي*توان به جذب ذرات بسيار ريز محيط اشاره كرد كه در جذب مونوكسيد و دي*اكسيد كربن كاربرد دارند. پوشش داخلي زيردريايي*ها در زير آب محيطي بسته و مناسب با بكارگيري اين فناوري است. مطابق اين فناوري، بلورهاي اكسيد تيتانيوم نيمه*رسانا كه اندازه* شان فقط 40 نانومتر است به*وسيله نور ماوراء بنفش شارژ شده، براي حذف آلودگي*هاي آلي استفاده مي شوند.
نانومورفولوژي : با استفاده از فناوري*نانو مي*توان مواد بسيار مقاوم در برابر آتش ساخت كه در اشتعال ناپذيري به خاك تشبيه مي*شوند. استفاده از اين مواد در شناورها به منظور ايمني در برابر آتش*سوزي بسيار حائز اهميت است. در شناورهاي نظامي خطر آتش سوزي بسيار زياد است؛ لذا استفاده از اين فناوري بسيار حياتي است.
تحول در فناوري پيل سوختي : پيل سوختي در شناورها به خصوص شناورهاي زيرسطحي و زيردريايي*ها، كاربردهاي وسيعي دارد. امروزه روش*هاي مختلفي براي ذخيره*سازي هيدروژن مورد نياز در پيل سوختي استفاده مي*شود ؛ (از جمله به صورت مايع كه دماي بسيار پايين يا فشار بسيار بالايي نياز دارد) ، هيدرات فلزي (كه وزن بسيار زيادي را به شناور تحميل مي*كند) و كربن فعال (كه استفاده از آن معضل زياد و بازده كمي دارد) . اكنون مي توان از نانولوله*هاي كربني براي ذخيره هيدروژن استفاده كرد ؛ زيرا ديگر نيازي به دماي پايين، فشار بسيار بالا و تحمل وزن سنگين نخواهد داشت ؛* اين كار تحول عظيمي را در فناوري پيل سوختي ايجاد خواهد كرد.
باتري*هاي با ذخيره انرژي بسيار بالا : امروزه انواع مختلفي از باتري*هاي قابل شارژ وجود دارند كه داراي وزن زياد و ذخيره انرژي اندكي هستند . اين باتري*ها در شناورها به خصوص در قايق*هاي تفريحي، زيردريايي*ها و كشتي*ها (به عنوان منبع برق اضطراري) كاربردهاي حياتي و مهمي دارند، امّا انرژي اندكي كه ذخيره مي*كنند زمان ماندن زيردريايي*هاي ديزل الكتريك در زير آب را محدود مي*كنند. در موقع حركت سطحي كه ديزل قادر به فعاليت است، انرژي الكتريكي توليد شده ديزل در باتري*ها ذخيره مي*شود و در موقع حركت در زير سطح آب كه به علت دسترسي نداشتن به هوا امكان كار براي ديزل وجود ندارد، از اين انرژي الكتريكي استفاده مي*شود. فناوري*نانو با ارائه باتري*هاي با ذخيره انرژي بسيار بالا، زيردريايي*هاي ديزل الكتريك را قادر مي*كند تا ده*ها برابرِ زمان فعلي خود در زير آب بمانند. علاوه بر آن فناوري*نانو با كاهش وزن بسته*هاي باطري، كاربردهاي ارزنده*اي در فناوري هوافضا، هواپيماهاي بدون سرنشين، اتومبيل و شناورهاي تفريحي كوچك پديد مي*آورد.
گرافيت و سراميك : فناوري*نانو با ارائه مواد بسيار مستحكم كه ده*ها برابر مقاوم*تر از فولاد هستند، تأثير چشمگيري در ساخت سازه*هاي دريايي و صنايع دريايي خواهد داشت. سراميك*ها از جمله اين موادند كه در بدنه شناورهاي زير دريايي آب عميق (حدود 11 هزار متر) به*كار خواهند رفت. اين مواد با داشتن استحكام فوق*العاده، وزن سبك، مقاومت بسيار زياد در برابر خوردگي و دوام در شرايط دمايي بسيار متغير، گزينه بسيار مناسبي براي سازه*هاي عظيم دريايي به خصوص غوطه*ور شونده*ها و زيردريايي*ها هستند.در ايران صنايع دريايي به معناي واقعي خود؛ يعني ساخت سكوهاي ثابت و متحرك دريايي، كشتي*هاي اقيانوس پيما، زيردريايي*ها و غيره، حدوديك دهه از عمرشان مي*گذرد و صنعتي نوپا محسوب مي*گردد. فناوري* نانو نيز در دنيا قدمت چنداني ندارد و از معدود فناوري*هايي است كه در همان بدو مطرح شدنش در دنيا، در ايران نيز مطرح شده است. فناوري*نانو با توجه به تأثيرات شگرفي كه در همه صنايع دارد، مورد توجه قرار گرفته است. صنايع دريايي در حال رسيدن به دوران تكامل خود در ايران است و فناوري*نانو هم مي*تواند به تكامل هدفمند و روزافزون آن كمك كند. كاربردهايي از فناوري*نانو كه بيان شد، تنها گوشه*اي از كاربردهاي گسترده آن در صنايع دريايي است و آينده، اين كاربردها را قطعي*تر و مشخص*تر خواهد كرد؛ لذا مديران كليه بخش*هاي صنعتي از جمله صنايع دريايي نبايد خود را نسبت به فناوري*نانو بيگانه بدانند، بلكه همواره بايد پيشرفت*هاي اين شاخه از دانش و فناوري مولكولي را در دنيا زير نظر داشته، از پيشرفت اين فناوري جديد ،حمايت*هاي مادي و معنوي لازم را به عمل آورند. چه بسا كه ورود فناوري*نانو به هر صنعتي، تحولات شگرفي را باعث شود و غافلگيري و ورشكستگي رقبا را به دنبال داشته باشد. از طرف ديگر، نهادهاي مرتبط بايد پيشرفت*هاي روز دنيا در زمينه فناوري*نانو را به صنايع مربوطه معرفي كنند كه اين امر مستلزم شناخت نيازهاي هر بخش از صنعت در زمينه فناوري*نانو است. لازم است، متوليان فناوري*نانو بايك تقسيم*بندي منطقي در صنايع موجود ، نيازهاي هريك را به تفكيك بررسي كنند و با شناسايي نيازهاي بازار، توسعه فناوري*نانو را جهت*دهي نمايند. به علاوه، پشتوانه مالي مناسبي نيز براي توسعه فناوري*نانو فراهم نمايند، زيرا نشناختن نيازها به معناي بيراهه رفتن فناوري*نانواست.