نانو در مهندسی ورزش(3)

مروری بر کاربردهای فناوری نانو در مهندسی ورزش

بخوانید:

3- تجهیزات

حوزه تجهیزات به دستگاه و تجهیزاتی اشاره می کند که با استفاده از فناوری نانو برای کاربردهای ورزشی مورد استفاده قرار می گیرند، که شامل موارد زیر است:

3-1- کف پوش

کف پوش سالن های ورزشی با ساختار نانو از جنس پلیم پلی آورتان و پلی آکریلیک برای سالن های ورزشی حرفه ای و غیر حرفه ای نظیر زمین های والیبال، بسکتبال، هندبال، تنیس مناسب هستند.

پلی آورتان مقاومت خوبی در برابر نور و آب از خود نشان می دهد. پلی آکریلیک عضو خانواده آکریلات ها است که می تواند مقدار زیادی رطوبت جذب کند. این کف پوش ها در دو نمونه عرضه گردیده که بر پایه آبی بدون حلال آلی است و از استانداردهای جهانی مانند ای. اف. تی برخوردار است. این کفپوش ها دارای قابلیت چسبندگی بالا بر روی سطوح مختلف بوده و با توجه به ساختار نانویی خود از استحکام مکانیکی، کششی، سایشی، مقاومت الکتریکی و شیمیایی بالایی برخوردار هستند، به نحوی که می توان از آنها در محیط های اسیدی و بازی به راحتی استفاده کرد. به دلیل بهره گیری از فناوری نانو، این محصولات دارای ویژگی هایی نظیر بدون بو و ضد میکروب بودن، قابلیت شستشو با انواع مواد شوینده و حلال های نفتی، عمر طولانی و عدم تغییر رنگ به مرور زمان، عدم نفوذ پذیری و جذب آب، نسوز بودن و عدم اشاعه آتش در زمان آتش سوزی، عدم رشد میکرو ارگانیزم ها روی سطح کفپوش، عدم حساسیت و مقاومت در برابر ضربه هستند.

از دیگر مزایای این دسته از کفپوش های شرکت مهندسی نانوفناوران، برگشت پذیری سریع توپ، جلوگیری از آسیب دیدگی ورزشکاران، یک پارچگی و صافی کف، صد در صد بدون کاهش ابعاد، مقاومت بسیار خوب در برابر نیروهای دینامیکی و استاتیکی، جلوگیری از لغزش ورزشکاران به دلیل اصطکاک گیرایی کفپوش، مقاومت در برابر شکستگی، عایق برودتی و حرارتی، عایق رطوبت و خاصیت آنتی استاتیک است.

3-2- استفاده از فناوری نانو برای افزایش ذخیره آب در خاک

شرکت ژئوهوموس با استفاده از فناوری نانو، محصولی ارائه کرده است که با استفاده از آن می توان گیاهان را در زمین های غیر قابل کشت، تولید کرد. در این محصول هر دو عامل حفظ آب و تامین مواد مورد نیاز گیاه، فراهم شده است. این محصول، پلیمری است با کارایی بالا، که به وسیله ی فرایند پلیمریزاسیون و از مواد هیبریدی ذخیره کننده ی آب، پودر صخره های آتشفشانی و سیلیکات های کلوئیدی تشکیل شده است.

پودر صخره های آتشفشانی، مواد معدنی و عناصر مورد نیاز را به گیاه منتقل می کنند، در نتیجه حیات گیاه می تواند به طور قابل توجهی افزایش یابد. این محصول غیر سمی بوده، طول عمر آن نیز بین 3 تا 5 سال است. استفاده از یک درصد از این محصول منجر به چهار برابر شدن آب در دسترس گیاه افزایش 20درصدی رشد گیاه و افزایش 40درصدی توده های زیستی در خاک می شود.

براساس اندازه ی ریشه ی گیاه، می توان این محصول را به زمین تزریق کرد. در این حالت آب در ریشه ی گیاه ذخیره شده و همیشه  در دسترس گیاه خواهد بود. متناسب با نوع خاک (برای مثل خاک های شنی)، آب می تواند در هنگام آبیاری از میان منافذ عبور کند که این امر باعث کمبودی آب و صدمه گیاه می شود. به دلیل ذخیره ی عالی آب در این محصول، می توان مقادیر زیادی آب را در خاک ذخیره کرد و دوره های آبیاری را به کمتر از نصف کاهش داد. این نکته به خصوص برای زمین های غیرقابل کشت و رشد گیاهان در فصول خشک بسیار مهم است. از دیگر کاربردهای این محصول، استفاده در زمین های گلف و مکان ها ورزشی و کاربردهای ویژه مثل پیست اسب دوانی است.

3-3- فناوری نانو در خودروهای ورزشی

یک شرکت روسی، خودرویی را با استفاده از نانو مواد تولید و پرده برداری کرد. این خودرو با نام ماروسیا، دارای قدرتی معادل 240 اسب بخار است که باعث تحسین و تردید همگان شد زیرا تولید کنندگان این خودروی ورزشی برای غلبه بر دیگر رقبای خود، سرمایه گذاری عظیمی در زمینه تولید بدنه ای تمام غیر فلزی انجام داده است، که این بدنه باعث سبک تر شدن این خودرو  شده است. این شرکت همچنین در خصوص تولید موتور الکتریکی دارای قدرت و توان بالا، زمان و هزینه بسیار زیادی صرف کرده است. اگر چه بیشتر قطعات خودرو از جمله موتور، با همکاری نیسان یا رنو تولید شده است، اما 35 درصد آن از قطعات روسی ساخته شده است. از جمله مشخصات فنی خودرو که می توان به آن اشاره نمود:

همچنین این شرکت قصد دارد تا آینده ای نزدیک، از نسل جدیدی از موتورهای الکتریکی که می تواند 400 کیلومتر را با یک بار شارژ بپیماید، رونمایی کند با توجه به آب و هوای سرد و زیر صفر روسیه، که این هوای سرد باعث افت انرژی در باتری می شود، در طراحی باتری از نانو موادی استفاده شده که باعث افزایش توان و قدرت این باتری ها شده است.

4- پزشکی در ورزش

فناوری نانو در حیطه درمانی پیشرفت بسیار خوبی داشته است. این فناوری مدت زمان درمان را کاهش داده و در زمینه پیش گیری از بیماری نیز بسیار مفید واقع شده است. فناوری نانو در بخش ورزشی این حوزه نیز، فعالیت هایی صورت داده است، که در برگیرنده موارد زیر است.

4-1- تاندون مصنوعی با نانو الیاف تجزیه پذیر

محققان دانشگاه منچستر روشی را توسعه داده اند که نانو الیاف تجزیه پذیر را به صورت الیافی که می تواند به عنوان یک تاندون مصنوعی در بدن استفاده شود، الکترو ریسندگی می کند. این تاندون می تواند با جراحی به مکان صدمه دیده پیوند زده شود. این تاندون مصنوعی به تاندون صدمه دیده کمک می کند که سریعاً رشد کرده و ترمیم یابد. این محققان بر این باورند که این کشف می تواند زمان مورد نیاز برای ترمیم تاندون صدمه دیده را به شدت کاهش دهد. برای درمان این بیماری یا از قسمت دیگری از بدن یک تاندون برداشته و با جراحی به مکان صدمه دیده پیوند می زنند و یا بیماران باید مدت زمان زیادی را به طور کامل استراحت کنند تا تاندون آسیب دیده ترمیم یابد.

پیوند زدن یک تاندون از قسمت دیگر بدن، یک مکان ثانویه ی آسیب دیده در بدن ایجاد می کند که نیاز به ترمیم دارد و استراحت کامل در مدت زمان زیاد نیز مورد علاقه  بسیاری از افراد بویژه ورزشکاران نیست. استفاده از این تاندون مصنوعی که مبتنی بر نانو الیاف پلیمری است نیاز به برداشتن یک تاندون از قسمت دیگری از بدن را از بین برده و زمان ترمیم آن را نیز کمتر می کند. این روش جدید مورد استقبال بسیاری از ورزشکاران (آماتورها و حرفه ای) قرار خواهد گرفت، زیرا آنها زمان زیادی را صرف ترمیم تاندون های آسیب دیده می کنند. این محققان تاندون مصنوعی خود را با یک پلیمر زیستی که می تواند در بدن تجزیه شود، تولید کرده اند. آنها روشی برای تبدیل این نانوالیاف پلیمری به ساختاری که مشابه بافت تاندون است، توسعه داده اند. این تاندون روی مصدومین ورزشی تمرکز دارد. تعداد زیادی از بازیکنان فوتبال و راگبی دچار مصدومیت تاندونی می شوند که تمایل دارند زمان درمان کاهش یابد و این روش برای آنها کاملاً مناسب است.

4-2- محافظ پوست

بسیاری از ما می دانیم که بازاریابی و مخصوصاً بسته بندی، از عوامل افزایش فروش هستند. امروزه فناوری نانو موجب افزایش فروش می شود، بنابراین تعجب آور نیست که شرکت مدیسون آونو برای فروش مواد آرایشی به فناوری نانو متوسل شده باشد. اخیراً شرکت بیونو یک محافظ پوست پیشنهاد کرده است و می گوید که 50 درصد فروش شان از محصولات بهبود یافته شان است. دانشمندان بیونو از طریق یک سری مصاحبه های اینترنتی و حضوری، کرم های صورت، دست و بدن را مناسب با جنسیت، سن، نژاد، نوع پوست و عادت های زندگی فرد، همانند میزان  فعالیت شخصی و... تولید می نمایند. به عنوان مثال این شرکت در ماه آگوست یک محصول محافظ پوست برای ورزش تنیس عرضه کرده است.

بیونوا ادعا می کند که این محصول محافظ پوست با عنوان گرند اسلم در تمام شرایط آب و هوایی از پوست محافظتت می نماید. این ماده قابلیت محافظت از پوست در برابر سوختگی ناشی از تشعشعات خورشیدی را داشته، برای جلوگیری از تاول زدگی و حساسیت نسبت به هوای مرطوب و دیگر آلودگی ها مناسب است. این محصول جزو 10 محصول برتر جهان در فناوری نانو است.

5- بحث و نتیجه گیری

محصولات فناوری نانو در چهار حوزه وسایل، پوشش ها، تجهیزات و پزشکی در ورزش بررسی شد. برخی از آنها مانند چوب و توپ گلف، دوچرخه، راکت و توپ تنیس و کفش ورزشی به طور مستقیم به وسیله ی ورزشکار مورد استفاده قرار می گیرد و بعضی از آنها مانند واکس اسکی و عینک شنا به طور غیر مستقیم باعث بهبود عملکرد ورزشی می شود. در این میان محصولات دیگری مانند تاندن مصنوعی و کرم محافظت پوست، کاربرد پزشکی دارند و تنوع این محصولات نشان دهنده دستیابی محققان و دانشمندان به فناوری نانو در ورزش براساس یافته های تحقیقاتی و کشفیات آنها بوده است که بسیار گسترده است.

با توجه به تنوع محصولات تولید شده در حوزه فناوری نانو با کاربردهای گوناگون ورزشی، می توان به این نتیجه رسید که روند تولیدات از الگوی خاصی پیروی نمی کند و تولیدات ارائه شده بر اساس یک سیاست گذاری کلان نبوده است.

سرمایه گذاری در این زمینه به صورت خود محور بوده است و محققان با توجه به یافته های خود اقدام به تولید محصولات به وسیله ی فناوری نانو در ورزش می کنند. برای هدفمند کردن تولیدات نانو در ورزش باید براساس طراحی کلان عمل نمود.

بهبود رکوردهای ورزشی امروزه بستگی به دو عامل، تجهیزات و تمرینات دارد. در حیطه تمرینات هر روز روش های نوینی ایجاد می شود که منجر به بهبود رکوردها شده است. در صورتی که بتوان با برنامه ریزی، در تولید برخی از تجهیزات ورزشی که به صورت مستقیم در بهبود عملکرد ورزشکاران تأثیر دارد، از فناوری نانو استفاده کرد، می توان رکوردها را به میزان قابل توجهی بهبود بخشید. به طور مثال وسایلی مانند نیزه پرش، پاروی قایقرانی و بدنه قایق از آن جمله اند.

برگرفته از ماهنامه فناوری نانو

تنظیم برای تبیان: فاطمه مجدآبادی