شیمی، علوم پایه ۸۴ بازدید

مواد طبیعی و مصنوعی دو شکل گوناگون از مواد هستند. همه محصولات ساخته شده از مواد طبیعی و مصنوعی، منشأ طبیعی دارند و از منابع موجود در طبیعت به دست می‌آیند. به طور کلی مواد مصنوعی با تغییر شیمیایی مواد اولیه برای ایجاد ویژگی‌های جدید و مختلف و تولید بیشتر مواد موجود ساخته می‌شوند. در این مطلب فهرستی از مواد طبیعی و مصنوعی به همراه توضیحات و تصاویر برای آشنایی بیشتر آورده شده است.

مواد طبیعی چیست؟

مواد طبیعی یا ماده طبیعی، موادی هستند که برای ساختن و تولید آنها، ماده اصلی دچار تغییرات شیمیایی نمی‌شود. برای مثال؛ صندلی چوبی با تغییر شکل چوب ساخته می‌شود و نیازی به تغییر شیمیایی ماده اولیه ندارد.

صندلی چوبی

میزان تغییر مواد طبیعی برای ساخت محصولات بستگی به محصول مورد نظر دارد. برای ساخت خانه چوبی، ماده اولیه نیاز به تغییر چندانی ندارد ولی برای ساخت و تولید آجر که از خاک رس استفاده می‌شود به شکل‌دهی، پختن و خشک‌کردن نیاز است. همچنین برخی مواد که در طبیعت به فراوانی یافت می‌شوند و در ساخت و ساز کاربرد دارند مانند، آهن، مس و آلومینیوم جزو مواد طبیعی هستند.

مواد مصنوعی چیست؟

مواد مصنوعی یا ماده مصنوعی به موادی هستند که با تغییر شیمیایی ماده اصلی، ماده‌ای جدید با ویژگی‌های متفاوت ساخته می‌شود. به مراحل ساخت ماده جدید که مجموعه‌ای از واکنش‌های شیمیایی است، سنتز شیمیایی می‌گویند. پلاستیک معروف‌ترین ماده مصنوعی در جهان است. برای ساختن این ماده مصنوعی از نفت استفاده می‌شود. برای ساخت پلاستیک، با فراوری نفت در آن تغییرات شیمیایی ایجاد می‌کنند تا از منبعی طبیعی، محصولی مصنوعی به نام پلاستیک تولید شود.

پلاستیک
برخی وسایل ساخته شده از پلاستیک

مواد مصنوعی لزوماً مواد ناموجود در طبیعت نیستند. برخی از مواد مانند ویتامین‌ها در طبیعت وجود دارند اما توسط انسان به‌طور انبوه برای مصرف تولید یا ساخته می‌شوند. به دلایل گوناگونی ممکن است تهیه مواد طبیعی مشکل باشد یا هزینه زیادی داشته باشد و به محیط زیست و زیستگاه جانداران نیز آسیب وارد کند، در چنین مواقعی بهتر است مواد طبیعی به شکل مصنوعی سنتز شوند.

در مواردی نیز اثرات محصولات مصنوعی و طبیعی یکسان است. برای مثال، با مقایسه پنبه و پلی‌استر مشخص شده است که اثرات زیست‌محیطی مشابهی دارند.

پنبه
  • پنبه و پلی‌استر هر دو در کارخانه تولید می‌شوند و برای تولید و فراوری آن‌ها به موادی مانند شوینده‌ها، نرم‌کننده‌های شیمیایی و سفیدکننده‌ها نیاز است.
  • کشت پنبه به زمین و آب زیاد و برداشت آن به نیروی انسانی بیشتر نیاز دارد.
  • برای حفظ و نگهداری محصول به انواع آفت‌کش نیاز است.
  • برای ساخت یک تی‌شرت از جنس پنبه حدود ۲۷۰۰ لیتر آب مصرف می‌شود.
  • برای ساخت پلی‌استر به سوخت‌های فسیلی و مواد شیمیایی نیاز است که استخراج این مواد موجب آسیب رساندن به محیط زیست می‌شود.
  • پنبه زیست‌تخریب‌پذیر و تقریبا یک‌بار مصرف است ولی پلی‌استر قابلیت استفاده مجدد و بازیافت دارد که که ۹۷ درصد در مصرف انرژی صرفه‌جویی می‌شود.
  • محصولات پلی‌استر زیست تخریب‌پذیر نیستند و حدود ۳۰ سال یا بیشتر در طبیعت باقی می‌مانند و باعث ایجاد زباله بیشتر در طبیعت می‌شوند.
فیلم آموزشی مرتبط

منشا مواد طبیعی

همه محصولات طبیعی و مصنوعی از منابع طبیعی ساخته می‌شوند. محصولات طبیعی از منابعی مانند ماسه و چوب تولید می‌شوند که در طبیعت در دسترس است. محصولات مصنوعی مانند پلاستیک نیز از موادی مانند نفت ساخته شده‌اند که نفت نیز ماده‌ای طبیعی است که از زمین استخراج می‌شود.

فهرستی از مواد طبیعی و مصنوعی

در این بخش برای آشنایی بیشتر انواع مختلفی از مواد رایج و پرکاربرد طبیعی و مصنوعی به همراه کاربردها و برخی از ویژگی‌های آنها آورده شده‌است. ویژگی هر ماده مانند استحکام، انعطاف‌پذیری، کشش و ... موجب ساخت محصولی جدید با کاربردی متفاوت می‌شود. دانستن این ویژگی‌ها برای ساخت محصولاتی با کیفیت و کارایی بهتر مهم است.

مواد طبیعی

مواد طبیعی مستقیم از منابع گیاهی و زمین گرفته می‌شوند و نیازی به ساختن آن‌ها نیست. در زیر تصویر برخی از مواد طبیعی که در زندگی کاربردهای فراوانی دارند دیده می‌شود.

مواد طبیعی

در جدول زیر برخی از رایج‌ترین مواد طبیعی فهرست شده‌اند.

مواد طبیعی
پنبه شیشه الیاف گیاهی
ابریشم فلزات آهک
پشم خاک رس کاه
چرم سنگ گرانیت
مروارید چتایی (کنف هندی) صمغ
گچ نفت بامبو
زغال‌سنگ الماس گرافیت
سیمان کود حیوانی کوارتز

پارچه

پارچه‌هایی که از پنبه، ابریشم و پشم ساخته می‌شوند و مواد اصلی آن‌ها از الیافت گیاهی و حیوانی گرفته می‌شود جزو مواد طبیعی هستند. پنبه از قدیمی‌ترین مواد طبیعی مورد استفاده توسط انسان است که از آن برای تولید پوشاک و دیگر وسایل بهره می‌گیرد. ۴۰ درصد از پوشاک تولیدی در جهان از جنس پنبه هستند. انعطاف‌پذیری کم، جذب مواد، ضدحساسیت و نرم بودن از ویژگی‌های پنبه است.

پنبه
پنبه ماده‌ای طبیعی است.

شیشه

شیشه مثال دیگری از مواد طبیعی است که شاید قرار دادن آن به عنوان ماده طبیعی دشوار به نظر برسد. شیشه در کارخانه‌های صنعتی با ذوب و سپس سرد کردن ماسه ساخته می‌شود. مولکول‌های شیشه بدون تغییر باقی می‌مانند و تغییر شیمیایی در آن‌ها رخ نمی‌دهد و همچنان مولکول‌های ماده اولیه هستند که فقط تغییر شکل داده‌اند.

بانک مرکزی ایران
نمای شیشه‌ای بانک مرکزی در ایران

خاک رس

خاک رس نوعی خاک است که از کانی‌های رس تشکیل شده‌است. این نوع خاک هیدارته با مرطوب شدن انعطاف‌پذیری بالایی پیدا می‌کند و با خشک شدن یا پس از پخته شدن، سخت و شکننده می‌شود. ساخت کتیبه‌های گلی و ساختن سفال از قدیمی‌ترین کاربردهای این ماده طبیعی است.

تخت جمشید
کتیبه‌های گلی در تخت‌جمشید (راست) و سفال‌های ۶ هزارساله در شوش (چپ)

از خاک رس همچنین در فرآیندهای صنعتی مانند کاغذسازی، تولید سیمان، «صافش یا فیلتراسیون» (Filtration) مواد شیمیایی استفاده می‌کنند. رایج‌ترین کاربرد خاک رس برای ساختن آجر و کاشی در ساختمان‌سازی است. همچنین در مجسمه‌سازی، تولید ظروف سفالی، سنگی و چینی، ماسه قالب در ساخت ریخته‌گری و درمانی کاربرد دارد.

چوب

چوب ماده‌ای با بافت متخلخل و از جنس سلولز است. از چوب برای سوخت، مصالح ساختمانی، ساخت ابزار، سلاح، مبلمان و کاغذ استفاده می‌شود.

سنگ

سنگ توده‌ای از مواد معدنی است که بیشتر لایه جامد بیرونی و پوسته زمین را تشکیل می‌دهد و به سه گروه سنگ‌های آذرین، سنگ‌های رسوبی و سنگ‌های دگرگونی تقسیم می‌شوند.

  • سنگ آذرین: از سرد شدن ماگما ساخته می‌شوند.
  • سنگ رسوبی: از «سنگ‌زایی یا دیاژنز» (Diagenesis) رسوب‌ها شکل می‌گیرند.
  • سنگ دگرگونی: از سنگ‌های موجود، زیر فشار و دماهای بالا به وجود می‌آیند.

استخراج و استفاده از سنگ‌ها برای ساخت ابزار و مصالح ساختمانی هزاران سال قدمت دارد.

کعبه زرتشت
کعبه زرتشت (راست) و معبد آناهیتا (چپ) از سنگ ساخته شده‌اند.

پشم

پشم از الیاف طبیعی است که از حیواناتی مانند گوسفند، شتر، گاومیش، لاما و غیره به دست می‌آید و مواد اصلیِ صنعت نساجی است. پشم انواع مختلفی دارد که ترکیبی از پروتئین و مقدار کمی لیپید هستند و توسط فولیکول‌های پوست ساخته می‌شوند. چین‌خوردگی در ساختار آن، از ویژگی بارز این ماده است که موجب می‌شود ریسندگی آسان‌تر و حجم بیشتری نسبت به دیگر الیاف داشته باشد و با حفظ هوا در لایه‌های خود مانع انتقال حرارت شود. کیفیت پشم با ویژگی‌هایی مانند قطر الیاف، چین‌خوردگی، کارکرد، رنگ و استحکام اصلی آن تعیین می‌شود. چین، استرالیا و نیوزیلند بزرگترین تولیدکنندگان پشم در جهان هستند. از پشم برای ساخت پوشاک، قالی، پتو، لوازم، عایق‌کاری، جذب بو و صدا در ماشین‌ها و بلندگوها استفاده می‌شود.

قالی پازیریک
پشم گوسفند (راست) و قالی پازیریک (چپ) قدیمی‌ترین فرش جهان

الیاف نارگیل

«کویر» (Coir) الیافی طبیعی است که از پوسته بیرونی نارگیل به دست می‌آید. از الیاف نارگیل برای ساخت محصولات زیر استفاده می‌شود.

  •  تشک
  • زیرانداز
  • برس
  • روکش اثاث یا لوازم داخلی
  • پادری
  • گونی
  • ریسمان
  • طناب
  • تور ماهی‌گیری

این الیاف همچنین برای جذب روغن و مایعات، بستر حیوانات و مصالح ساختمانی کاربرد دارد.

الیاف نارگیل

کاه

کاه از ضایعات ساقه‌های خشک گیاهانی مانند گندم، جو، ذرت و برنج پس از حذف دانه به دست می‌آید. این ماده در سبدبافی برای ساختن سبدهای حمل میوه و کندوی زنبور عسل، خوراک و علوفه دام، بستر حیوانات، سوخت و به صورت کاهگل در مصالح ساختمانی از قدیم کاربردهای فراوانی داشته است. از کاه برای تولید سوخت‌های زیستی، بیوگاز، زیست‌توده و بیوپلاستیک با خواص مکانیکی شبیه به پلی‌استایرن نیز استفاده می‌شود.

سبد بافی

چرم

چرم ماده‌ای طبیعی است که از پوست حیواناتی مانند گاو، گوسفند، بز، اسب، گاومیش، خوک، گراز، فُک و تمساح با عمل دباغی به دست می‌آید. استحکام، ماندگاری و انعطاف‌پذیری از ویژگی‌های این ماده طبیعی هستند. چرم در ساخت لباس، کفش، کیف، مبلمان، ابزار و وسایل ورزشی کاربرد دارد.

چرم
انواع چرم

انواع مواد مصنوعی

بسیاری از وسایل مورد استفاده در خانه را مواد مصنوعی تشکیل می‌دهند. «نایلون» (Nylon) در پارچه و پوشاک، «تفلون» (Teflon) در ظروف نچسب، «باکلیت» (Bakelite) در پریزهای برق و $$PVC$$ در لوله‌های آب نمونه‌هایی از مواد مصنوعی در خانه هستند. در زیر برای آشنایی بیشتر برخی از مواد مصنوعی به همراه کاربردهای آنها آورده شده است.

الیاف مصنوعی

برخی از الیاف‌های مصنوعی که توسط انسان ساخته شده در زیر فهرست شده‌اند.

الیاف مصنوعی
آرامید پلی‌استر نایلون
ابریشم مصنوعی تینسولیت نومکس
الیاف شیشه کولار میکروفیبر
الیاف کربن اسپندکس فیبر بازالت
پارچه لیوسل بتن الیافی فیبر فلزی
پشم پلار واینایلون پلی فنیلن سولفید
پلی‌فنیلن سولفید پلی‌لاکتیک اسید سلولز تری‌استات

سیلیکون

«سیلیکون» (Silicone) یا «پلی‌سیلوکسان» (Polysiloxane) از جمله مواد مصنوعی پر کاربرد به شکل پلیمر است که از «سیلوکسان» (Siloxane) ساخته می‌شود. برخی از مهم‌ترین ویژگی‌های سیلیکون به ترتیب زیر است.

  • هدایت حرارتی کمی دارد.
  • واکنش‌پذیری کمی دارد.
  • پایداری حرارتی بالایی دارد.
  • ضدآب است.

سیلیکون‌ها الاستومر و به شکل روغن‌های بی‌رنگ، گریس و رزین هستند. از این مواد در درزگیرها، چسب‌ها، روان‌کننده‌ها، داروها، ظرف‌های پخت و پز، عایق گرما و عایق الکتریکی استفاده می‌شوند.

گریس سیلیکونی

در صنعت خودروسازی به شکل گریس برای روان کردن اجزای ترمز استفاده می‌شود. به دلیل پایداری گرمایی بالا و خاصیت ضدآب آن، آلودگی کمتری جذب می‌کند. سیلیکون به‌طور گسترده در صنایع هوافضا و ساخت هواپیما به دلیل دوام و پایداری حرارتی تا دمای ۲۲۰ درجه سلسیوس برای ساخت درزگیر پنجره‌ها و درهای کابین استفاده می‌شود. از گریس‌های سیلیکونی در زنجیرهای مکانیکی مانند زنجیر دوچرخه استفاده می‌شود.

فوم ضد آتش سیلیکونی
فوم نسوز سیلیکونی

در صنعت ساخت و ساز از سیلیکون برای آب‌بندی شکاف‌ها، درزها و شکاف‌های ساختمان استفاده می‌کنند. برای مقابله با آتش‌سوزی یا کاهش خسارت‌های آن در دیوار و کف ساختمان‌ها فوم‌های سیلیکون استفاده می‌کنند.

کامپوزیت ضد آب
سیلنیلون، کامپوزیت ضدآب تقویت شده

پوشش سیلیکون روی شیشه موجب آبگریز شدن آن می‌شود. از چنین محصولاتی برای شیشه جلوی هواپیما و حذف برف پاک‌کن برای دید بهتر استفاده می‌کنند. همچنین با پوشش دادن پارچه‌ها با این ماده، کامپوزیت قوی و ضدآبی مانند «سیلنیلون» (Silnylon) ساخته می‌شود.

کیک پزی
ظروف کیک‌پزی

در وسایل پخت و پز که با مواد غذایی در تماس است، از مواد غیرسمی استفاده می‌شود. سیلیکون ماده‌ای با سمیت بسیار کم است که آلودگی‌ها را جذب نمی‌کند به همین دلیل استفاده از آن برای ساخت ظروف پخت و پز آشپزخانه در حال افزایش است. دستکش‌های فر سیلیکونی دمای ۲۶۰ درجه سلسیوسی را تحمل می‌کنند.

قطعات الکترونیکی

قطعات الکترونیکی باید در برابر شوک مکانیکی و الکتریکی، پرتوافشانی و نوسان، پایداری بالایی داشته باشند. سیلیکون‌ها با داشتن چنین ویژگی‌هایی گزینه مناسبی برای استفاده در ساخت قطعات الکترونیکی دارند.

پانسمان
چسب زخم سیلیکونی

از سیلیکون به شکل ژل در بانداژها و پانسمان‌ها، ایمپلنت‌ها، کاشت اعضا بدن و لنزهای چشم در پزشکی استفاده می‌شود.

قالب ریخته گری

از سیلیکون به دلیل چسبندگی کمی که دارد برای قالب ریخته‌گری رزین‌ها، فوم‌ها و آلیاژهای با دمای پایین نیز استفاده می‌شوند.

باکلیت

«باکلیت» (Bakelite) اولین پلاستیک ساخته شده از مواد مصنوعی است. نداشتن رسانایی الکتریکی و مقاومت زیاد در برابر گرما و حلال‌های شیمیایی از ویژگی‌های مهم باکلیت است. از این ماده برای عایق‌های الکتریکی و ساخت ظروف آشپزخانه، اسباب بازی، ظروف قالب‌گیری استفاده می‌شود.

تاس
تاس‌هایی از جنس باکلیت

در جنگ جهانی اول این ماده در موتور هواپیما و تلفن بی‌سیم و رادیو به‌طور گسترده‌ای مورد استفاده قرار گرفت.

کولار

«کولار» (Kevlar) نوعی الیاف مصنوعی است که در برابر گرما پایداری بسیار بالایی دارد. این ماده به خاطر استحکام بالایی که داشت برای اولین بار به جای فولاد در تایر ماشین‌های مسابقه‌ای استفاده شد.

کولار
«استفانی کولک» (Stephanie Kwolek)، شیمی‌دان آمریکایی سازنده کولار

از کولار در ساخت تایر دوچرخه، بادبان قایق، جلیقه‌های ضدگلوله و وسایل حفاظت شخصی استفاده می‌شود.

فیلم آموزشی مرتبط

توارون

«توارون» (Twaron) از الیاف مصنوعی است که مانند کولار مقاومت بالایی در برابر گرما دارد. از این ماده در صنعت خودروسازی، ساختمان‌سازی، وسایل ورزشی، هوافضا و ابزارهای نظامی استفاده می‌شود. برخی از کاربردهای آن در زیر آمده‌است.

  • تجهیزات مقاوم در برابر حرارت: لباس‌های آتشنشانی، کلاه ایمنی، دستکش‌ها، لباس‌های ورزشی و جلیقه‌ها
  • کامپوزیت‌ها: به جای پنبه‌نسوز در صنعت نساجی، ساخت فیلترها، بادبان و طبل
  • خودروسازی: ساخت لنت ترمز، تسمه تایم، تایر
  • کابل: کابل‌های فیبر نوری، طناب‌ها، کابل‌های الکتریکی و طناب فولادی

توارون

بوپت

«بوپت» (BoPET) از جنس پلی‌استر است که از «پلی‌اتیلن ترفتالات» (Polyethylene Terephthalate) ساخته می‌شود. استحکام کششی بالا، پایداری شیمیایی، شفاف بودن و عایق الکتریکی از ویژگی‌های بوپت است. عمده کاربردهای بوپت به ترتیب زیر است.

  • بسته‌بندی: در صنایع غذایی به شکل فویل نگهدارنده غذا استفاده می‌شود تا عطر و طعم آن را حفظ کند و ماندگاری غذاها را افزایش دهد. برای درپوش محصولات لبنی مانند ماست و شکل شفاف آن برای غذاهای تازه یا منجمد استفاده می‌شود. به دلیل تحمل گرمایی بالا، نیازی به جدا کردن آن هنگام گرم کردن غذا نیست و از این ویژگی برای استفاده در پخت و پز مایکروویو و فر استفاده می‌شود.
  • مواد عایق: برای ساخت ابزارهای عایق الکتریکی، لباس‌های فضایی مقاوم در برابر پرتوهای خطرناک، پتوهای عایق که به حفظ حرارت بدن کمک می‌کنند و لباس آتش‌نشانان استفاده می‌شود.

این ماده همچنین در ساخت و تولید بادبان، ماده دیافراگم در هدفون، بلندگو و میکروفون، بادکنک، پوشش شیشه و کامپوزیت دندان‌پزشکی نیز کاربرد دارد.

روکش غذا
رول‌های بوپت

نئوپرن

«نئوپرن» (Neoprene) از پلیمریزاسیون کلروپرن ساخته می‌شود. از ویژگی‌های این ماده آلی پایداری شیمیایی، مقاوم بودن در برابر تخریب و انعطاف‌پذیری عالی در گستره دمایی زیاد است. محصولات ساخته شده از نئوپرن به شکل‌های لاستیک جامد یا لاتکس وجود دارند و از آن در ساخت وسایل ارتوپدی، چسب‌ها، تسمه خودرو، عایق صوت و الکتریسیته، لباس‌ها، دستکش و ماسک آتش‌نشانی و لباس شنا و غواصی استفاده می‌کنند. همچنین به دلیل مقاومت بالایی نئوپرن برای ساخت واشرها، شیلنگ‌ها و پوشش‌های مقاوم در برابر خوردگی کاربرد دارد.

لباس غواصی
لباس غواصی از جنس نئوپرن

نایلون

«نایلون» (Nylon) مجموعه‌ای از پلیمرهای مصنوعی پلی‌آمیدی است که از نفت ساخته می‌شود و محصولات تولید شده از آن به شکل‌های گوناگونی در بازار وجود دارد. نایلون نخستین پلیمر ترموپلاستیک است. «گرمانرم یا ترموپلاستیک» (Thermoplastic) به خاصیتی از مواد گفته می‌شود که با گرم شدن، نرم شده، شکل می‌گیرند و با سرد شدن سفت می‌شوند و این فرایند می‌تواند بارها تکرار شود.

نایلون
محصولات گوناگون از جنس نایلون

برای اولین بار برای ساخت مسواک و جوراب از آن استفاده شد و در جنگ جهانی دوم حجم زیادی از نایلون برای ساخت چتر نجات، لاستیک، چادر، طناب، پانچو و سایر تجهیزات نظامی به کار رفت. نایلون در تولید پارچه، الیاف، پوشاک، کفپوش، قطعات قالب‌گیری برای اتومبیل مانند پیچ‌ها، چرخ‌دنده‌ها، واشرها، تجهیزات الکتریکی و بسته‌بندی مواد غذایی کاربرد فراوان دارد.

نومکس

«نومکس» (Nomex) از نوع الیاف آرامیدا است که در برابر حرارت، مواد شیمیایی و پرتوهای خطرناک مقاومت زیادی از خود نشان می‌دهد و دمای ۳۷۰ درجه سلسیوس را تحمل می‌کند. از ورق‌هایی با ساختار لانه‌زنبوری نسوز آن در ساخت هواپیما استفاده می‌شود. نومکس همچنین در ساخت تجهیزاتی با تحمل گرمای شدید در آتش‌نشانی، هوانوردی نظامی و مسابقات اتومبیل‌رانی کاربرد دارد و لباس رانندگان اتومبیل‌های مسابقه‌ای، خلبانان نظامی و خدمه هواپیما از جنس نومکس است.

فرمول یک
استفاده از نومکس در لباس رانندگان فرمول ۱

الیاف اکریلیک

«الیاف اکریلیک» (Acrylic Fiber) نوعی از الیاف مصنوعی است که از «پلی اکریلونیتریل» (Polyacrylonitrile) ساخته می‌شود. اکریلیک، نرم، سبک و مانند پشم است و انعطاف‌پذیری بسیار خوبی دارد و به راحتی رنگ می‌گیرد. محصولات ساخته شده از این نوع الیاف قابل شستشو، ضدحساسیت و بسیار قابل اشتعال هستند. از ماده مصنوعی اکریلیک در ساخت ژاکت و لباس‌های ورزشی، چکمه و دستکش، مبلمان، پارچه، قالی، خز مصنوعی، کلاه گیس، روسری، اکستنشن مو، سایبان، روکش و لباس‌های محافظ استفاده می‌شود.

اکستنشن مو
محصولات ساخته شده از الیاف اکریلیک

تکنورا

«تکنورا» (Technora) از نوع الیاف آرامیدا است که استحکام و مقاومت شیمیایی بالایی دارد. از تکنورا در چتر نجات دو مریخ‌نورد آپورچونیتی» (Opportunity) و «پرسی» (Perseverance) استفاده شد. برخی از کاربردهای تکنورا عبارتند از:

  • شیلنگ‌های توربوشارژر خودرو و فشار قوی
  • تسمه تایم
  • کابل فیبر نوری
  • طناب، سیم بکسل و کابل
  • طناب فولادی
  • بادبان‌های موج سواری و کایت‌سواری
  • تجهیزات حفاظت فردی
فیبر نوری

تفلون

«پُلی تترافلوئورو اتیلن» (Polytetrafluoroethylene | PTFE) با نام تجاری «تفلون» (Teflon) نوعی جامد فلوئوروکربن است. ساختار کربن‌فلوئوروها تنها از کربن و فلوئور تشکیل شده و وزن مولکولی بالایی دارند. $$PTFE$$ در دمای اتاق به شکل جامد سفید رنگ است. آبگریزی و کمترین ضریب اصطکاک بین مواد جامد از ویژگی‌های بارز این ماده است. از تفلون برای پوشش سطح‌های واکنش‌پذیر و خورنده و همچنین به شکل روان‌کننده برای جلوگیری از اصطکاک، سایش و در نتیجه کاهش مصرف انرژی ماشین آلات استفاده می‌شود.

تفلون
استفاده از تفلون در ظروف نچسب

عایق‌بندی سیم‌ها، کابل‌ها و بردهای مدار چاپی در محصولات رایانه و صنایع هوافضا نزدیک به ۵۰ درصد از تولید این محصول را استفاده می‌کند. در صنعت خودروسازی به دلیل اصطکاک پایین $$PTFE$$ در ساخت چرخ‌دنده‌ها، صفحات کشویی، واشر، بوش کاربرد دارد. بالا بودن مقاومت ویژه و رسانندگی الکتریکی بالا، موجب شده از آن برای ساخت الکتریک‌های با عمر بیشتر استفاده کنند. از $$PTFE$$ در تولید کامپوزیت‌های فیبرکربن و فایبرگلاس به کار می‌رود. واکنش‌پذیری پایین و تحمل حرارت بالا $$PTFE$$ را به گزینه مناسبی برای ساخت لوله‌های صنعتی برای انتقال اسید و بازها و دیگر مواد شیمیایی تبدیل کرده‌است.

اولتم

«پلی‌تریمید» (Polyetherimide | PEI) که با نام تجاری «اولتم» (Ultem) نیز شناخته می‌شود ترموپلاستیکی آمورف با ظاهری شفاف است. این ماده چسبندگی، استحکام، پایداری شیمیایی و انعطاف‌پذیری خوبی دارد و هنگام سوختن دود بسیار کمی تولید می‌کند. پلی‌تریمید در طیف گسترده‌ای از فرکانس‌ها، خواص الکتریکی پایداری دارد و در دماهای بالا نیز مقاوم است. پلی‌تریمید در فرایند چاپ سه بعدی و ساخت ابزار دقیق پزشکی و شیمیایی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

پلی تریمید

وکتران

«وکتران» (Vectran) نوعی الیاف مصنوعی است که از پلیمرهای کریستال مایع ساخته می‌شود و نقطه ذوب آن ۳۳۰ درجه سلسیوی است. الیاف وکتران پایداری حرارتی، استحکام و ضریب کشسانی بالا، «خزش» (Creep) کم و پایداری شیمیایی خوبی دارند. این ماده همچنین در محیط‌های پرتنش، پرتوزا و مرطوب مقاومت بسیار خوبی از خود نشان می‌دهد. از الیاف وکتران برای بهبود عملکرد و تقویت طناب‌ها، کابل‌های الکتریکی، پارچه بادبانی، مواد کامپوزیت، تایرهای دوچرخه و راکت بدمینتون استفاده می‌شود.

وکتران
تایر تقویت شده با وکتران

پلی استر

«پلی‌استر» (Polyester) مانند ابریشم مصنوعی، اکریلیک، نایلون، کولار، نومکس و بسیاری از محصولات دیگر از الیاف مصنوعی است و به‌طور کامل از مواد شیمیایی تشکیل شده و برای ساخت پارچه‌های مصنوعی استفاده می‌شود. در کل، الیاف مصنوعی دوام بیشتر و هزینه تولید کمتری دارند. پلی‌استر از واکنش شیمیایی بین اسید و الکل و از زغال‌سنگ و نفت تولید می‌شود. پلی‌استرها دوام و ماندگاری بسیار بالایی دارند و در برابر چین و چروک، کشش و جمع‌شدگی مقاوم هستند.

پلی استر
لباسی از جنس پلی استر

سوالات متداول

در زیر به برخی از پرسش‌های رایج در مورد مواد طبیعی و مصنوعی پرداخته شده است.

پنبه مواد طبیعی است یا مصنوعی؟

پنبه جزو مواد طبیعی است که برای تولید پوشاک استفاده می‌شود.

تفاوت محصولات طبیعی و مصنوعی چیست؟

محصولات طبیعی و مصنوعی، هر دو از منابع طبیعی ساخته می‌شوند. محصولات طبیعی فقط تغییر شکل داده می‌شوند اما محصولات مصنوعی با فراوری و تغییر شیمیایی ماده طبیعی اولیه برای ساختن ماده جدید استفاده می‌شوند که ماده جدید ساخته شده ویژگی‌های متفاوتی با ماده اولیه دارد.

فتوسنتز در گیاهان ماده مصنوعی ایجاد می‌کند؟

خیر، عمل سنتز در گیاهان و سایر موجوداتی که کلروفیل دارند، فرایندی است که در آن گیاهان با استفاده از انرژی خورشید از کربن دی‌اکسید و آب، قند تولید می‌کنند. در اینجا عمل سنتز فرایندی طبیعی است. منظور از سنتز در این مطلب، استفاده انسان از فرآیندهای شیمیایی برای ایجاد و ساخت ماده جدید یا حتی ماده‌ای موجود در طبیعت است.

ویتامین D که پوست با قرار گرفتن در مقابل پرتوهای خورشیدی می‌سازد از کدام نوع است؟

ویتامینی که بدن با قرار گرفتن در برابر خورشید می‌سازد ماده طبیعی است ولی همین ترکیب وقتی به صورت قرص در کارخانه‌ها توسط انسان ساخته می‌شود ماده‌ای مصنوعی به شمار می‌رود.

اگر این مطلب برای شما مفید بوده است، آموزش‌ها و مطالب زیر نیز به شما پیشنهاد می‌شوند:

بر اساس رای ۱۰ نفر
آیا این مطلب برای شما مفید بود؟
شما قبلا رای داده‌اید!
اگر بازخوردی درباره این مطلب دارید یا پرسشی دارید که بدون پاسخ مانده است، آن را از طریق بخش نظرات مطرح کنید.

احمد امانپور دانش‌آموخته کارشناسی ارشد شیمی تجزیه از دانشگاه شیراز است. وی هم اکنون در زمینه شیمی با مجله فرادرس همکاری می‌کند. اخترشناسی، انرژی‌های تجدیدپذیر، فناوری‌های نوپدید از موضوعات مورد علاقه اوست و از هر فرصتی برای خواندن کتاب استفاده می‌کند.

نظر شما چیست؟

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.

مشاهده بیشتر