گامی تازه از R&D نیکسان در توسعه فناوری صنعت لوازم خانگی
در سال‌های اخیر، کاهش مصرف انرژی یخچال-فریزر به یکی از محورهای مهم پژوهشی در صنعت لوازم خانگی تبدیل شده است. در این میان، تشکیل برفک روی سطح اواپراتور یکی از عواملی است که می‌تواند عملکرد سیستم تبرید را تحت تأثیر قرار دهد و از اهمیت بالایی برخوردار است.در همین راستا، واحد تحقیق و توسعه شرکت نیکسان صنعت ساوه در یک پژوهش مشترک با مشارکت و مراکز دانشگاهی، به بررسی راهکاری برای کاهش تشکیل برفک و بهبود بهره وری انرژی در یخچال-فریزرهای خانگی پرداخته اند.
این مقاله با عنوان
Superhydrophobic anti-frost nanocoating for frost mitigation and energy efficiency enhancement in domestic refrigerator-freezer evaporators: Experimental study
در سال ۲۰۲۶ در ژورنال معتبر بین المللی Case Studies in Thermal Engineering از انتشارات Elsevier منتشر شده است.
موضوع اصلی این پژوهش،توسعه یک نانوپوشش فوق‌آب‌گریز و ضدبرفک برای سطح آلومینیومی اواپراتور یخچال‌فریزرهای خانگی است. در سیستم‌های سرمایشی، تجمع رطوبت و تشکیل یخ روی سطح اواپراتور می‌تواند انتقال حرارت را مختل کرده و در ادامه، نیاز به فعالیت بیشتر سیستم دیفراست را افزایش دهد. به همین دلیل، کنترل فرآیند تشکیل برفک و کاهش چسبندگی آن به سطح اواپراتور می‌تواند نقش مستقیمی در بهبود عملکرد حرارتی و کاهش مصرف انرژی دستگاه داشته باشد.
در این تحقیق، پژوهشگران با استفاده از ترکیبات مختلف ، پوششی را برای سطح آلومینیومی اواپراتور توسعه داده اند که هدف آن کاهش جذب رطوبت، افزایش خاصیت آب‌گریزی و به تأخیر انداختن تشکیل برفک بوده است. برای ارزیابی عملکرد این نانوپوشش، آزمون‌هایی مانند اندازه‌گیری زاویه تماس قطره آب، طیف‌سنجی مادون قرمز FTIR و میکروسکوپ نیروی اتمی AFM انجام شده است.
نتایج آزمون زاویه تماس نشان داد که اعمال پوشش نانویی، رفتار سطح آلومینیوم را به شکل محسوسی تغییر داده است. نتیجه‌ای که نشان می‌دهد پوشش تولیدشده توانسته سطحی با ویژگی فوق‌آب‌گریز ایجاد کند.
در بخش دیگری از پژوهش، ساختار سطح پوشش با استفاده از میکروسکوپ نیروی اتمی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج این آزمون نشان داد که اصلاح سطح موجب افزایش زبری و شکل‌گیری ساختاری چندمقیاسی شده است؛ ویژگی‌ای که به ایجاد خاصیت فوق آب‌گریزی و کاهش تماس مستقیم قطرات آب با سطح کمک می‌کند.
بر اساس نتایج مقاله، نانوپوشش توسعه یافته علاوه بر به تأخیر انداختن تشکیل برفک، موجب کاهش چسبندگی یخ به سطح اواپراتور شده و شرایطی را فراهم کرده است که فرایند دیفراست با استفاده از المنت کم مصرف‌تر انجام شود.
انتشار این مقاله در یک ژورنال معتبر بین المللی، نشان‌دهنده ظرفیت تحقیقاتی موجود در تعامل میان صنعت و دانشگاه برای حل مسائل واقعی صنعت لوازم خانگی است. این پژوهش همچنین نمونه‌ای از رویکرد واحد تحقیق و توسعه نیکسان در استفاده از فناوری‌های نوین، مهندسی سطح و نانوفناوری برای بهبود عملکرد محصولات و حرکت به سمت کاهش مصرف انرژی در سیستم‌های سرمایشی محسوب می‌شود.