عملکرد نانو ذرات پلیمری در خاک

ذرات نانو با استفاده از خاصیت نانوی اعمال شده بر روی آنها به شدت آب دوست می‌شوند. نانو پلیمر پلی وینیل استات، بر روی ذرات رس موجود در خاک تأثیر می گذارد و این تأثیر به دلیل کوچک بودن و سطح زیاد ذرات رس است. خاک رس بعد از مخلوط شدن با این پلیمر، لایه هایی تشکیل می دهد که این لایه ها را می توان مانند برگه های کتاب دانست.

ذرات خاک رس معدنی، بسیار کوچک بوده و مانند صفحات کتاب هستند. این ما هیت کتابی خاک رس، دارای سطح بسیار زیاد بوده که باعث جذب یون های فلزی می شود. به طوری که این یون ها مقدار فراوانی آب را جذب می نمایند. این جاذب های آب، باز هم آب جذب نموده و باعث انبساط خاک رس شده و مقاومت خود را از دست می دهند.

آب جذبی، قویاً به سطح خاک رس پیوند خورده و به وسیله خورشید یا حرارت جدا نمی شوند و تنها مواد شیمیایی می توانند این کار را انجام دهند. این همان فرآیندی است که نانو پلیمر پلی وینیل استات انجام می دهد. پلی وینیل استا ت، مولکول های پیچیده بوده و از دو جزء سر و دم تشکیل شده که سر آن آب دوست و دم آن آب گریز است.

جذب سطحی آب موجب تورم خاک رس می شود. همچنین مو جب کاهش اصطکاک بین ذرات خاک، چسبندگی، پیوستگی و مقاومت توده خاک رس می شود.این یون ها خود را به سطح خاک رس چسبانده که یا آنها را جابجا یا درون یون های فلزی قفل می کند و جاذب های آن را از بین برده و خاک رس را آ بگریز می نماید و اثر روغنی به آن می دهد.

فرایند رسانید ن نانو پلیمر پلی وینیل استات به تمام رس های موجود در خاک، احتیاج به زمان معین به عنوان دوران سبز یا دوره تکامل دارد. تأثیرات پلی وینیل استات آنی نبوده و مقدار کمی تغییرات در خاک دیده می شود. ولی در انتهای دوره تکامل 2 تا 4 هفته، خاک محکم و سخت می‌شود. باید توجه داشت که وجود آب به حد رطوبت بهینه برای رسانیدن پلی وینیلل استات، برای مهاجرت به تمام خاک رس ها مورد نیاز است. کمبود آب باعث عقب افتادن فرآیند شده و در نتیجه عمل تکامل را عقب می اندازد.