کامپوزیت Al/SiC دارای خواص ویژه‌ای است که افزایش خواص مکانیکی و سبکی قطعات مختلف خودرو را در پی دارد. این موارد در نهایت به کاهش مصرف سوخت و حفظ محیط زیست می‌انجامد.

نانوتکنولوژی و صنعت خودرو
نانوتکنولوژی به عنوان انقلاب صنعتی قرن آینده، اثرات فراوانی در صنایع گوناگون خواهد داشت. یکی از چشم‌اندازهای امیدوارکننده این تکنولوژی پیشرفته، تحول در صنعت خودروسازی است.
یکی از اصلی‌ترین موضوعات نانوتکنولوژی، ساخت مواد با خواص جدید است. این مواد، ارزش افزوده بسیار بالا و کارایی بالاتری در تمام صنایع خواهند داشت که صنعت خودرو نیز از آن مستثنی نخواهد بود.
ساخت بدنه‌های سبکتر و مقاومتر برای خودرو، ساخت لاستیک‌هایی با مقاومت سایشی بهتر، ساخت قطعات موتور با عمر چند برابر، کاهش مصرف سوخت خودرو، ساخت باتری‌هایی با انرژی بالا و دوام بیشتر، ساخت نانوساختارهایی مبتنی‌بر کربن به عنوان سوپر اسفنج هیدروژنی در خودروهای پیل‌سوختی، ساخت حسگرهای چند منظوره برای کنترل فرایندهای مختلف در خودرو، ساخت کاتالیزورهای اگزوز خودرو برای کاهش آلودگی هوا، لایه‌های بسیار محکم با خصوصیات ویژه‌ای مثل الکتروکرومیک (رنگ‌پذیری الکتریکی) با خود پاک‌کنندگی برای استفاده در شیشه‌ها و آینه‌های خودرو و سازگار کردن خودرو با محیط‌زیست و بسیاری از موارد دیگر، از جمله کاربردهای نانوتکنولوژی در صنعت خودرو است. همچنین، جایگزینی کربن سیاه در تایرها با ذرات رس و پلیمرهای نانومتری، تکنولوژی جدیدی است که تایرهای سازگار با محیط زیست و مقاوم در برابر ساییدگی را به ارمغان می‌آورد.
یکی از اثرات مثبت نانوتکنولوژی، افزایش بازده موتورهای درونسوز کنونی است. این موتورها، حدود 15 درصد از انرژی ذخیره شده در بنزین را به نیروی محرکه تبدیل می‌کنند. از سوی دیگر، وزن متوسط ماشین‌های امروزی حدود 1500 کیلوگرم است. با استفاده از نانوتکنولوژی، پیش‌بینی می‌شود که بتوان بازده را تا 5 برابر افزایش داد و نیز وزن وسایل نقلیه را به میزان 10 برابر کاهش داد. لذا می‌توان امیدوار بود که وسایل نقلیه با استفاده از این فناوری تا 50 درصد بهبود کارایی داشته باشند.
کل درامد صنایع خودروسازی از یک تریلیون دلار فراتر می‌رود (فروش شرکت جنرال‌موتورز که حدود 1/15 درصد از بازار 2001 را در دست داشت، 3/177 میلیارد دلار در این سال بود). الگوهای خرید وسایل نقلیه جدید، تابع اقتصاد جهانی است. در شرایط رکود کنونی، عواملی اقتصادی نظیر مصرف اندک سوخت و سوخت جایگزین، اهمیت فزاینده‌ای دارد. با افزایش میزان تولید در سطح جهانی و کاهش سود و قدرت تصمیم‌گیری خریداران، تولیدکنندگان خودرو و دست‌اندرکاران صنعت حمل و نقل، بیش از همیشه خواهان اصلاحاتی در محصول و فرایند تولید هستند.
خصوصیات ویژه صنعت خودرو، آن را به بازاری مستعد برای ورود نانوتکنولوژی تبدیل کرده است. این بازار، بسیار بزرگ بوده و با پیشرفت زمان، پذیرش سریعی برای ایجاد محصولات جدید دارد (در مقایسه با دیگر محصولات دارای پیچیدگی مشابه).
صنعت خودرو، از سویی در معرض فشارهای ناشی از قیمت سوخت و مسائل ایمنی است و از سوی دیگر به شدت تحت تأثیر سلایق و تنوع در درخواست‌های مشتریان برای مدل‌های جدید خودرو است.
بنابراین، تمایل زیادی به ورود فناوری‌های نوین در این صنعت وجود دارد. خودرو، همانند لباس برای بسیاری از افراد، فقط یک کالای ضروری نیست بلکه وسیله‌ای برای ابراز شأن، منزلت و سبک زندگی تلقی می‌شود. به همین دلایل، صنعت خودرو یکی از اولین نقاط ورود فناوری‌هایی است که بیش از عملکرد، نوگرایی در آنها مطرح است. مثلاً، پوشش‌های پنجره الکتروکرومیک، که می‌توانند به صورت دلخواه یا خودکار، شیشه‌ها را تیره سازند، یکی از کاربردهای بالقوه نانوتکنولوژی است که احتمالاً پیش از نفوذ به دیگر بازارهایی همچون صنعت ساختمان، در ساخت خودروهای پیشرفته جایگاهی خواهند یافت.

کاربردهای نانوتکنولوژی در صنعت خودرو
نانوتکنولوژی، کاربردهای بسیاری در صنعت خودرو دارد که مهم‌ترین آنها عبارتند از:

مواد ساختاری و پوشش‌ها
با توجه به اهمیت نانوکامپوزیت‌ها در صنعت خودرو و اینکه یکی از مصرف‌کنندگان بزرگ نانوکامپوزیت‌ها، صنعت حمل و نقل است. در این بخش با تفصیل بیشتری به موضوع می‌پردازیم.

الف- نانوکامپوزیت‌های پلیمری
نیاز اقتصادی رو به افزایش سوخت در عرصه حمل و نقل، تقاضا برای استفاده از مواد جدید سبک وزن مانند پلاستیک را که می‌تواند جایگزین فلز شود، افزایش داده است. انواع خوب این پلاستیک‌ها گران‌قیمت هستند. نانوکامپوزیت‌ها، دسته جدیدی از مواد مورد مطالعه جهانی هستند که شامل پلیمرهای قدیمی تقویت شده با ذرات نانومتری هستند. در واقع، نانوکامپوزیت‌ها گروهی از پلاستیک‌های انباشته از مواد معدنی هستند که شامل مقدار کمی (کمتر از 10 درصد) از ذرات ریز نانومقیاس (اغلب خاک رس) هستند. در حالت نظری، این مواد می‌توانند به آسانی به صورت اکسترود یا قالب، به شکل نهایی در آیند. این در حالی است که از استحکام و قدرت فلز برخوردار بوده و از آن سبک‌تر هستند.
خاصیت مهمی که برای نانولوله‌های کربنی ذکر شده است، رسانایی الکتریکی آنهاست که با توجه به این ویژگی‌ می‌توان با کاربرد آنها در بدنه خودرو و دیگر قسمت‌ها، از روش رنگ الکترواستاتیکی برای رنگ‌آمیزی خودرو استفاده کرد (توضیح بیشتر در قسمت رنگ و پوشش ارائه شده است).

ب- نانوکامپوزیت‌های فلزی
استفاده از نانوبلورهای فلزی به صورت ترکیبات ساختاری حجیم (Bulk) در صنعت خودرو، از فرصت‌های زیادی برخوردار است. استفاده از این مواد در بدنه خودروها با نانوکامپوزیت‌هاست. مثلاً، نانوبلورهای فولاد مزایای زیادی در ارتقای درجه استحکام ایجاد می‌کنند. شرکت تویوتا از این مواد در ساخت خودروهایش استفاده کرده است.
نانوبلورهای فولاد، نسبت استحکام به وزن را به نحوی قابل ملاحظه بهبود می‌بخشند. این ویژگی‌ می‌تواند از افول صنعت فولاد و جایگزینی آن توسط کامپوزیت‌های پلیمری، جلوگیری کند. در مجموع، نانوبلورهای فلزی در قسمت‌های مختلف خودرو نظیر موتور، باعث استحکام و سختی می‌شوند.
سرامیک‌ها، از لحاظ سختی دارای قابلیت رقابت با این‌گونه مواد هستند، اما بسیار شکننده‌اند. نانوبلورهای سرامیکی، بسیار با دوام بوده و قادرند ترکیباتی را که نیاز به سختی، مقاومت فرسایش و اعوجاج گرمایی بالایی دارند، ارتقا بخشند.
افزودن نانوذرات اکسید آلومینیم به آلومینیم، باعث می‌شود تا مقاومت آن در برابر ساییدگی، مشابه بهترین یاتاقان‌های فولادی شود.

پ- رنگ و پوشش
استفاده از نانوتکنولوژی در رنگ، باعث افزایش کیفیت رنگ و کاهش مصرف آن می‌شود. نکته مهم در این زمینه، جاذبه رنگ برای جلب توجه مشتری به محصول است. مثالی در این مورد می‌گوید: "The color sails your products" رنگ، باعث فروش تولیدات شما می‌شود». رنگ، عاملی مهم در جلب توجه مشتری است. استفاده از رنگ‌های مقاوم در برابر نور خورشید، ساییدگی و همراه با خاصیت صیقلی بالا (جلای زیاد) در خودرو ضروری است. نانوتکنولوژی به دو صورت به این بخش کمک می‌کند: یکی انتخاب مواد مناسب در رنگ و دیگری روش‌های بهینه رنگ کردن.
نانوذرات با اندازه‌های مختلف، نورهایی با فرکانس‌های متفاوت ساطع می‌کنند. لذا می‌توان از آنها برای تولید رنگ‌های گوناگون استفاده کرد.
کاربرد جالب توجه در این بخش، استفاده از نانولوله‌های کربنی در رنگ است. فیبریل‌ها، ساختارهای ویژه‌ای هستند که از نانولوله‌های کربنی ساخته می‌شوند (استوانه‌هایی متشکل از 8 لایه گرافیتی که از فاز بخار به عمل می‌آیند) و خاصیت رسانایی بالایی دارند. فیبریل‌ها از لحاظ شکل ظاهری شبیه به رشته‌های ماکارونی در ابعاد میکروسکوپی هستند. قطر خارجی آنها 10 نانومتر و قطر داخلی آنها 5 نانومتر و طول آنها از 1 تا 10 میکرون متغیر است.
کاربرد فیبریل‌ها در رنگ، باعث رسانایی آن می‌شود و می‌توان از آن برای رنگ کردن خودرو به روش قطره‌های باردار شده استفاده کرد (روش رنگ الکترواستاتیکی). در این روش، رنگ و قسمت‌هایی را که قرار است رنگ شوند، باردار می‌کنند تا جاذبه الکتریکی بین آنها باعث جذب رنگ شود. به این ترتیب، کارایی رنگ، چه از لحاظ کیفیت و چه از لحاظ کمیت (میزان رنگ مصرفی) ارتقا می‌یابد. در این روش، رنگ به‌طور دقیق روی سطح مورد نظر می‌نشیند و از پراکنده شدن آن جلوگیری می‌شود. لذا کارایی آن بالا رفته و سریع و تمیز و مقرون به صرفه می‌شود. همچنین، این روش باعث کاهش انتشارات سمی (VOC) می‌شود (نمودار 1).

نمودار 1: کارایی رنگ الکترواستاتیک

رشته‌های فیبریل مشاهده می‌شوند که حدود 200 هزار بار بزرگتر شده‌اند

کارایی رنگ الکترواستاتیکی، چهار برابر بیشتر از رنگ به روش اسپری است. در روش الکترواستاتیکی 80 درصد از رنگ روی قسمت مورد نظر می‌نشیند، اما در روش‌های دیگر این مقدار به 20 درصد می‌رسد.
فناوری پوشش‌دهی مبتنی‌بر نانوتکنولوژی، چه از طریق فرایندهای سل‌_ژل و چه روش‌های نانوذره‌ای، کاربردهایی را ارائه می‌دهند که در صنعت خودرو دارای جذابیت تجاری هستند. در زمینه پنجره‌های فتوکرومیک و الکترومیک یا پنجره‌هایی که به ترتیب تحت تأثیر نور و الکتریسیته تغییر رنگ می‌دهند، تحقیقاتی صورت گرفته است. با تعداد زیادی از روش‌های مبتنی‌بر نانوذرات و فرایند سل-ژل، می‌توان این گونه شیشه‌ها را تولید کرد.
پوشش‌های سرامیکی نانوذرات، موجب پایداری حرارتی و مقاومت به فرسایش در قطعات موتور می‌شوند.
پوشش‌های مبتنی‌بر نانوذرات، ویژگی مواد خود پاک‌کننده را از خود نشان داده‌اند (شرکت BMW به همراه شرکت Creavis در این زمینه فعال هستند).
آلودگی هوا برای اکثر کشورها بویژه کشورهای اروپایی، معضلی جدی است. در فرانسه، 30 میلیون خودروی آلاینده هوا در حال تردد هستند. از آنجا که به ازای 100 کیلوگرم کاهش وزن، 5/0 لیتر در مصرف سوخت در هر صد کیلومتر صرفه‌جویی می‌شود، استفاده از سیلیسیم به معنی کاهش آلودگی است.
استاندارد میزان CO2 تولید شده توسط خودرو در اروپا تا سال 2008، حداکثر 140 گرم بر کیلومتر و تا سال 2012، حدود 120 گرم بر کیلومتر در نظر گرفته شده است.
بخش محیط‌زیست ساپکو در زمینه بررسی کامپوزیت Al/SiC و کاربردهای مختلف آن در صنعت خودروسازی و تهیه کامپوزیت‌های مختلف با درصدهای متفاوت SiC اقدام به تحقیق و تهیه پودر نانو SiC کرده و صحت تشکیل آن توسط دستگاه تفرق اشعه (XRD) X دانشکده متالورژی دانشگاه تهران مورد تأیید قرار گرفته است.