تاثیر حضور نانوتکنولوژی در مهندسی ژئوتکنیک

براساس تعریف، نانو مواد با اندازه بسیار کوچکشان مشخص می شوند. عموماً، هنگامیکه اندازه ذرات به مقیاس نانومتر کاهش می یابد، در مقایسه با نقطه مقابلشان در اندازه بزگتر، رفتار های بسیار متفاوت و یا خصوصیات بسیار ارتقاء یافته تری را خود نشان می دهند. این تفاوت در رفتار به دو دلیل عمده زیر ایجاد می شود اول، مساحت سطح بسیار افزایش یافته دوم، تأثیرات کوانتومی. هنگامیکه اندازه ذرات کاهش می یابد، درصد بیشتری از اتم ها و مولکول در سطح ظاهر می شوند. بنابراین خصوصیات سطح آن ها (از جمله، فیزیکی، شیمیایی، الکتریکی و واکنش پذیری) بسیار مهم تر و غالب می شود، درحالیکه خصوصیات جرمی آن ها بسیار کم اهمیت تر می شود. یک مثال ساده از این مورد خصوصیات بسیار متفاوتی است که خاک های چسبنده حاوی درصد زیادی از ذرات رسی و خاک های دانه ای ماسه ای از خود نشان می دهند. نانوذرات به خاطر داشتن خصوصیاتی همچون مساحت سطح ویژه بسیار بالا، بارهای سطحی و گهگاهی نانوتخلخل، در صورتی که به مقدار بسیار کمی هم در خاک حضور داشته باشند می توانند خصوصیات مهندسی و رفتار فیزیکی شیمیایی خاک را به طور قابل توجهی تحت تأثیر قراردهند . خاک های حاوی نانو ذرات با تخلخل های درون ذره ای معمولا حدود خمیری و روانی بالاتری را از خود نشان می دهند. حضور نانو ذرات فیبری باعث افزایش خاصیت تیکسوتروپیک در خاک می شود که این مساًله افزایش مقاومت برشی خاک را در پی دارد .

Keywords:

نانو تکنولوژی , نانو ذرات , مهندسی ژئوتکنیک , خواص خاک