سفارش تبلیغ
صبا ویژن
نانوتکنولوژی به مواد و سیستم‌هایی مربوط می‌شود که ساختار و اجزای آن به دلیل ابعاد نانومتری، خواص، پدیده‌های فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی، رفتار جدیدی را نشان می‌دهند. مواد دارای اندازه ذره نانومقیاس در حوزه‌ای بین اثرات کوانتومی اتم‌ها و مولکول‌ها و خواص توده قرار می‌گیرند. با توانایی ساخت و کنترل ساختار نانوذرات می‌توان خواص حاصل را تغییر داده و خواص مطلوب را در مواد طراحی کرد. نانو تکنولوژی هم اکنون در حال متحول کردن زندگی بشر است و در صنایع تحول زیادی ایجاد نموده و پیش بینی می شود این روال با سرعت بیشتری طی سالهای آتی ادامه یابد. از جمله حوزه هایی که نانو تکنولوژی در آن وارد شده است ، صنایع بالادستی نفت است که مطابق تعریف از اکتشاف تا قبل از پالایشگاه را شامل می شود. مرکز مطالعات تکنولوژی شریف در نظر دارد طی یک سلسله گزارشات، کاربردهای متنوع نانو تکنولوژی را در صنایع بالا دستی ارایه نماید. این گزارش به کاربردهای نانو مواد در گل حفاری می پردازد.
تاریخ : شنبه 88/3/23 | 11:15 صبح | نویسنده : مهندس سجاد شفیعی | نظرات ()

نانوتکنولوژی به دلیل خصوصیات منحصر به فردی مانند سایز خیلی کوچک آن و نسبت سطح به جرم زیادش به طور بالقوه ای انسانها را در معرض خطرات جدید و رو به رشد قرار می دهد و افزایش مشکلات بهداشتی به خصوص برای کارگران دارد. (نانوتکنولوژی) تولید کارآمد مواد و دستگاهها و سیستمها با کنترل ماده در مقیاس طولی نانومتر، و بهره برداری از خواص و پدیده های نوظهوری است که در مقیاس نانو توسعه یافته اند.

گام اخیر در نانوتکنولوژی توسعه دادن وسایلی است که محققان ایمنی و بهداشت شغلی و قانونگذاران تاکنون در محیط های صنعتی اخیراً از آن غافل بوده اند .

تحقیقات اولیه در مورد اثرات بهداشتی فناوری نانو نشان می دهد که قابلیت ایجاد التهاب ، سرطان ها و و بیماری های شدید ریه را دارد. مقایسات بین نانوتکنولوژی و آزبستوز انجام شده که به طور ویژه ای به بالقوه بودنشان برای دورهای تاخیری طولانی مدت توجه شده است .

به هرحال روش دقیقی که نانوتکنولوژی اثرات بیولوژیکی خود را روی انسان دارد به طور وسیعی ناشناخته است .

قبل از آنکه نیاز به توسعه و ارتقاء استاند ارد ها  راهنماها و مقررات مورد ملاحظه قرار گیرد نیاز قابل ملاحظه ای به تحقیق بیشتر در زمینه ی تداخلات ایمنی و بهداشتی این تکنولوژی وجود دارد.

سرمایه گذاری جهانی در زمینه ی تحقیقات نانوتکنولوژی و توسعه ی آن به طور فوق العاده ای افزایش یافته است. سرمایه گذاری اخیر در زمینه ی ارتقاء این صنایع به طور قابل ملاحظه ای مهم تر از هزینه کردن در مورد تحقیق در این زمینه یا خطرات بالقوه ی آن برای انسان هاست .

مثالهای زیادی در مورد نانوتکنولوژی هایی که تاکنون به طور تجاری در دسترس بودند وجود دارد که شامل مواد آرایشی، البسه، مصالح ساختمانی، افزودنی های  غذایی، لوازم الکترونیکی و لوازم خانگی می باشند .

قابلیت نانوتکنولوژی به عنوان یک مشکل عمومی روز همانند مواد غذایی تغییر شکل یافته ی ژنتیکی، آزبستوز و تحقیق در زمینه ی سلول های بنیادی در حال افزایش می باشد .

 

 

نانوذرات:

طبق تعریف جوامع علمی مر تبط با نانو تکنولوژی ،یک نانوذره به ذره ای گفته می شود که ابعادی بین یک تا 100 نانومتر داشته باشد. نانو ذرات از طیف وسیعی از مواد ساخته می شوند. نانو ذرات دوده از سال 1900 در لاستیک ها استفاده می شده است تا آنها را سیاه رنگ جلوه دهد. خرده ذرات نانویی طلا ونقره سالها پیش در قرن دهم به پیگمنت هایی رنگی در شیشه های رنگی افزوده شده است. رنگ به ابعاد این ذرات بستگی دارد. نقره سالهای متمادی به عنوان التیام دهنده استفاده می شده است. شیر از میلیونها ذره با ابعاد نانویی کازئین تشکیل شده است. مولکول های شکر یک نانومتر قطر دارند. متداول ترین وپرکاربردترین آنها نانوذرات سرامیکی هستند. با توجه به تعریف نانوذرات ممکن است این ذهنیت بوجود بیاید که این ذرات با چنین ابعادی در هوا معلق خواهند ماند اما در واقع چنین نیست ونیروهای الکترواستاتیکی بین این ذرات، آنها را درکنار هم قرار می دهد.

خواص نانو ذرات:

با توجه به تعریف نانوذرات، یکی از سوال های مهم در تولید مواد نانو این است که آرایش هندسی وپایداری اتم ها با تغییر اندازه ذرات چه تغییری می کند؟

در تکنولوژی نانو اولین اثر کاهش اندازه ذرات، افزایش سطح است.افزایش نسبت سطح به حجم نانوذرات باعث می شود که اتم های واقع در سطح، اثر بسیار بیشتری نسبت به اتم های درون حجم ذرات، بر خواص فیزیکی ذرات داشته باشند.این ویژگی واکنش پذیری نانوذرات را به شدت افزایش می دهد علاوه براین افزایش سطح ذرات فشار سطحی را تغییر داده ومنجربه تغییر فاصله بین ذرات یا فاصله بین اتم های ذرات می شود

خواص الکترونیکی وشیمیایی :

در نانو تکنولوژی تغییر در فاصله بین اتم های ذرات و هندسه ذرات روی خواص الکترونیکی ماده هم تاثیر گذار است وقتی اندازه ذرات کاهش می  یابد پیوند های الکتریکی در فلزات ظریف تر می شوند جالب است که بپرسیم در چه اندازه دانه ای یک ذره فلزی شبیه یک توده فلز رفتار می کند؟ آیا این تغییر در خواص به تدریج رخ می دهد یا به طور ناگهانی ؟ پاسخ به این سوالات هم ازنظر آزمایشگاهی وهم تئوری مشکل است.

کمیت الکترونیکی که راحت تر دردسترس می باشد پتانسیل یونیزاسیون است مطالعات نشان داده اند که پتانسیل یونیزاسیون در اندازه دانه های کوچک (ذرات ریزتر) بیشتر است یعنی با افزایش اندازه ذرات پتانسیل یونیزاسیون آنها کاهش می یابد افزایش نسبت سطح به حجم وتغیرات در هندسه وساختار الکترونیکی تاثیر شدیدی روی فعل وانفعالات شیمیایی ماده می گذارد و برای مثال فعالیت ذرات کوچک با تغییر در تعداد اتم ها(ودرنتیجه اندازه ذرات) تغییر می کند .

خواص سطحی

در فن آوری نانو خواص دیگری مثل نسبت سطح به حجم و انرژی پتانسیل در مقیاس نانو به طور چشمگیری افزایش می یابند که در قابلیت های محصولات تاثیر بسزایی دارد.

ویسکوزیته در مقیاس نانو

آب در مقیاس نانو آب روانی نیست که ما در مقیاس های بزرگ استفاده می کنیم. اشیاء کوچک درآب با ماده چسبنده ای مثل عسل یا آب قند احاطه شده اند. خواص سیالات در مقیاس نانو در ویسگوزیته برجسته می گردد حجم سیالی که مسیر مشخص را در زمان تعیین شده طی می کند درست مثل ویسمزیته تغییر می کند اگر این سرعت را با v نشان دهیم اندازه حرکت (حاصل ضرب جرم در سرعت ) را با p نمایش دهیم  و A هم مساحت سطح باشد.µ  ویسکزیته مایع  است هرچه عدد رینولد کوچکتر باشد تاثیر ویسکوزیته بیشتر است بنابراین یک باکنری که یک میلیون بارکوچکتر از یک انسان است باکتری آب را یک میلیون بار از ما ویسکوزتر می بابد[4].

dt/dt ? qa2v2= اینرسی نیرو

      F= µav نیروی ویسکوزی

Re= qav/µ=Force/F          عددرینولد






تاریخ : چهارشنبه 88/1/19 | 1:2 عصر | نویسنده : مهندس سجاد شفیعی | نظرات ()

نانوپلیمرها؛ معرفی و کاربرد

نانوپلیمرها

1. مقدمه

خواص مواد پلیمری به شدت وابسته به اندازه و مورفولوژی آنهاست. تفاوت رفتار پلیمرهای آلی در مقیاس نانومتر نسبت به نمونه های توده و مشخصه های طیفی این مواد، گواه این مدعاست. همچنین وابستگی طیف های UV و IR به اندزه ذرات، به دفعات مشاهده شده است. با توجه به وابستگی ذاتی خواص مکانیکی و ترموفیزیکی (خواص فیزیکی وابسته به دما نظیر: کشش، سختی و...) پلیمرها به ابعادشان، قابلیت تهیه و کنترل مواد پلیمری در مقیاس نانومتر برای بهبود خواص و گسترش کاربردشان در طیف وسیعی از صنایع  از رهایش دارو در پزشکی تا صنایع الکترونیکی شامل: سلولهای فتوولتائیک، باتریهای پلاستیکی و دیودهای نشر نور حائز اهمیت است. به همین دلیل، روش های مختلفی پلیمریزاسیون اعم از شیمیایی و الکتروشیمیایی همگی مترصدند تا ساختارهای نانوذره، نانو و میکرولوله و نانوالیاف را از پلیمرها تهیه نمایند.

اندازه کوچک‌ترین بعد یک نانوساختار پلیمری می‌بایست در محدوده 1 تا 100 نانومتر قرار گیرد و این در صورتی‌ است که اندازه مارپیچ یک زنجیر پلیمری در محلولی رقیق، در این محدوده قرار دارد. هرچند که این مارپیچ‌ها از نظر ساختاری چندان پایدار نبوده و با زمان محتمل تغییرات می‌شوند.

از جمله پلیمرهایی که در بحث نانومواد جایگاه ویژه‌ای دارند، پلیمرهای رسانا می‌باشند. پلیمرهای رسانا که در طول سه دهه اخیر توجه زیادی را به خود معطوف داشته‌اند، به سبب تغییر در خواص نوری و الکتریکی‌شان در ابعاد نانومتر، محتمل‌ترین سیستم‌ها برای کاربردهای نانوالکترونیک می‌باشند. خانواده پلی‌آنیلین نمونه‌ای از این پلیمرهاست. نظر به این‌که پلی‌آنیلین می‌تواند مورفولوژی‌های تک‌بعدی نظیر نانولوله، نانوسیم، نانوذرات کلوئیدی و نانوالیاف را تولید نماید؛ تحقیقات زیادی متوجه آن است.

2. کاربردهای نانوپلیمرها

1-2) روکش دارو

یکی از طبقه‌های بزرگ سیستم رهایش دارو، موادی هستند که جهت محافظت دارو به هنگام انتقال در بدن به صورت روکش، دارو را دربرمی‌گیرند. این مواد عبارتند از: لیپوزوم و پلیمرها که در ابعاد میکرو به کار می‌روند.

هنگامی که مواد روکش به صورت نانوذرات ساخته شوند، دارای سطحی بزرگ‌تر با همان حجم، اندازه منافذ ریزتر، حلالیت بهتر و خواص ساختاری متفاوت خواهند بود. این عوامل سبب نفوذ و تخریب بهتر غلاف خواهد شد.

اخیراً دانشمندان در حال بررسی ساخت سیستم‌های رهایش دارو بر اساس نانوذارت می‌باشند. به طور مثال آن‌ها در درمان تومورهای مغزی؛ از نانوذرات استفاده کرده‌اند. داروی ضدتومور به ذرات یک نانوپلیمر به نام بوتیل‌سیانو‌ (PBCA) می‌چسبد و با پلی‌سوربات 80 روکش می‌شود.

2-2) حامل‌های دارو

طبقه دیگری از سیستم‌های رهایش دارو که فناوری نانو راه‌کارهای جالبی در آن ارائه داده است؛ نانوموادی هستند که دارو را به محل مورد نظر در بدن هدایت می‌کنند.

یکی از نانوموادی که مورد توجه می‌باشد؛ درخت‌سان است. درخت‌سان یک مولکول پلیمری با شاخه‌های جانبی می‌باشد که اولین بار توسط دون تومالیا (Don tomalia) کشف شد. محققان از این ماده جهت رسیدن به مواد ژنتیکی یا از بین بردن تومور درون سلول‌ها بدون نیاز به پاسخ سریع، استفاده می‌کنند. این ویژگی به دلیل اندازه کوچک درخت‌سان‌ها و ساختار شاخه‌ای آن‌هاست.

3-2) مواد قابل کاشت در بدن

یکی از کاربردهای نانوپلیمرها، تهیه مواد زیست‌سازگار جهت ترمیم و جای‌گذاری بافت‌های انسانی می‌باشد. به طور مثال؛ نانوپلیمرهایی مانند پلی‌وینیل‌الکل (PVA) را می‌توان جهت روکش دستگاهایی که در بدن کاشته می‌شوند در تماس با خون هستند؛ مانند قلب مصنوعی و رگ‌ها به کار برد تا از تشکیل لخته جلوگیری کند یا لخته‌های تشکیل شده را پراکنده کند.

هم‌چنین، اکنون سلول‌های اپیتلیای قرنیه به صورت دانه‌هایی درون ساختار هیدروژنی PVA در دست بررسی هستند. این ماده پلیمری می‌تواند بیش از 20? وزن خود، آب جذب کند، در حالی‌ که ساختار سه‌بعدی خود را نیز حفظ کند.

4-2) دیوارهای ضد زلزله

مؤسسه Leeds Nano Manufacturing، در حال ساخت دیوارهای مخصوصی برای منازل است که دارای نانوذرات پلیمری می‌باشد. این ذرات تحت فشار به مایع تبدیل شده و درون ترک‌های دیوار جریان یافته و به ماده‌ای سخت تبدیل می‌شود.

در صورت موفقیت‌آمیز بودن این آزمایش، در مناطق زلزله‌خیز جهان خانه‌هایی مقاوم در برابر لرزش ساخته خواهد شد. این دیوارها از جهت دیگری نیز ممتاز هستند؛ آن‌ها دارای حسگرهای بی‌سیم و فاقد باتری و برچسب‌های شناسایی فرکانس رادیویی هستند که اطلاعات وسیعی از قبیل هرگونه فشار و لرزش، حرارت، رطوبت و سطح گاز را در طول زمان در اختیار ما قرار می‌دهند.

 

نویسنده:مریم ملک دار






تاریخ : دوشنبه 87/12/19 | 11:40 صبح | نویسنده : مهندس سجاد شفیعی | نظرات ()

فناوری نانو چیست(قسمت دوم)

 ریز تر شدن  قطعات و تجهیزات با فنآوری نانو

یکی از روندهای حاکم بر مسیر تکامل فنآوری حرکت به سمت کوچکتر سازی یا ریزتر کردن است. در عصر فنآوری نانو این امر به اوج خود خواهد رسید. به عنوان مثال اولین رایانه ای که ساخته شد به اندازه یک اتاق بزرگ حجم اشغال می کرد.  به تدریج با رشد و تکامل بیشتر فنآوری  به سمت ساخت و تولید رایانه های شخصی حرکت کردیم و هدف کنونی ساخت رایانه هایی به اندازه لنزهای چشمی است. در آینده نزدیک انسان ها می توانند رایانه خود را به صورت لنز در چشم خود بگذارند و بطور دائم به شبکه جهانی اینترنت متصل باشند.
اگر بخواهیم مثال دیگری بزنیم می توانیم به پیراهن ها و لباسهای آینده اشاره کنیم.  الیاف اصلی این لباس ها با فنآوری نانو بافته می شوند. یعنی الیاف لباس به صورت مولکول به مولکول و اتم به اتم طبق الگوی مناسب کنار هم چیده و بافته شده اند طوری که می توان با تعویض جهت الیاف رنگ لباس را نیز تغییر داد. یعنی بدون اینکه پیراهن خود را عوض کنیم می توانیم الگوی دیگری را انتخاب کرده و رنگ آن را تغییر دهیم. از این روش در طراحی لباسهای جنگی نیز استفاده می شود. هنگام شکستگی بازو  یا پای سربازان با چرخش جهت الیاف می توان آنها را به یک جسم سخت مثل گچ شکستگی تبدیل کرد.

همگانی شدن فنآوری نانو

آیا فنآوری نانو روزی در دسترس همه خواهد بود؟ آیا هر کسی فنآوری نانو را خواهد داشت؟ آیا استفاده از این تکنولوژی جهانی و همگانی خواهد شد؟

به نظر می رسد محصولات عصر فنآوری نانو مانند وسائل و تجهیزات فنآوری های سابق در دسترس عموم قرار گیرد. درست مثل تلویزیون یا ماشین لباسشوئی. مثلا" خیلی ها در خانه خود دستگاهی خواهند داشت که متصل به رایانه خواهد بود. از یک سو آشغال و زباله به درون دستگاه وارد می شود و از طریق فرمان صادر شده توسط رایانه به عنوان مثال خروجی دستگاه یک نوع غذا بدست خواهد آمد.
بنابراین چنین به نظر می رسد که استفاده از فنآوری نانو عمومی خواهد بود ولی دانش اصیل آن در انحصار کشورها، افراد و موسسات خاصی خواهد بود. در افق های بلند مدت ظهور چنین دستگاهی در خانه ها کاملا" ممکن و محتمل است. دانش استفاده از این تجهیزات نیز در دسترس همه افراد خواهد بود.  مثلا دستور العمل پخت یا تبدیل زباله به ماکارونی در اینترنت یا شبکه اطلاعاتی آن زمان وجود خواهد داشت و کاربر فقط با دانلود کردن آن می تواند به منظور خود برسد. حتی می توان تصور کرد که رایانه متصل به دستگاه به صورت هوشمندانه دستورالعمل تهیه صبحانه از زباله را به طور خودکار از اینترنت بدست آورد.

محدودیت منابع طبیعی و مفهوم توسعه پایدار

در اواسط قرن بیستم موضوع توسعه شتابان فنآوری و رواج فرهنگ مصرف گرائی، تخریب منابع، و محدودیت محیط زیست در کانون توجه دانشمندان قرار گرفت. گروهی از آینده پژوهان در باشگاه روم کتابی تحت عنوان "محدودیت های رشد" را منتشر کردند و بعد از آن جنبش های سبز و طرفدار محیط زیست شکل گرفت. حفاظت از محیط زیست امروزه به عنوان وزنه سنگینی در عرصه سیاست و فرهنگ عمومی مطرح است. حال سئوال این است که  آیا با ظهور فنآوری نانو باز باید نگران محیط زیست و محدودیت منابع باشیم؟

چنین به نظر می رسد که با ظهور فنآوری نانو در دراز مدت، مثلا بیش از 50 سال آینده، نگرانی نسبت به محدودیت منابع طبیعی بی معنی خواهد بود. حتی می توان به تغییر بنیادی الگوی مصرف اشاره کرد. مثلا برای اینکه گوشت به سفره ما برسد یک چرخه طبیعی طولانی طی می شود. مقداری مواد موجود در خاک جذب گیاه شده و گاو، مرغ، گوسفند یا دیگر حیوانات اهلی آن را خورده و سپس در بدن آن حیوان تبدیل به پروتئین و گوشت می شود. انسان با کشتن این حیوان به  گوشت یا فراورده مورد نیاز دسترسی پیدا می کند. اما در عصر فنآوری نانو می توان این چرخه طولانی را کاملا" حذف کرد و خاک را مستقیما به گوشت و سایر مواد خوراکی تبدیل کرد. حتی می توانیم مطابق خواسته و میل خود به مواد غذائی طعم و مزه مشخصی بدهیم. مثلا" یک ماده غذائی درست کنیم که کمی مزه موز داشته باشد، کمی مزه ماهی  یا توت فرنگی و غیره

در زمینه محیط زیست موضوع زباله ها را در نظر بگیرید. امروزه با دفن زباله ها در حاشیه شهر ها در حقیقت این مواد را در درون خاک که یک محیط الکترولیت با انبوهی از باکتریهاست وارد می کنیم. این مواد در طول زمان از طریق واکنش های شیمیائی، بیوشیمیائی و الکتروشیمیائی که در درون خاک به وقوع می پیوندد به عناصر تشکیل دهنده خود تجزیه شده و به چرخه طبیعت بر می گردند. البته لازم به ذکر است که بسیاری از مواد نیز وجود دارند که توسط باکتری ها و واکنش های شیمیائی و الکتروشیمیائی تجزیه نمی شوند. روزی در آینده ، به احتمال قوی در 20 سال آینده، که فنآوری نانو با تمام قدرت پا به عرصه علم و فن آوری می گذارد ما می توانیم همان کاری را که باکتری ها و یون های موجود در خاک به صورت طبیعی انجام می دهند در درون یک دستگاه و به صورت مصنوعی انجام دهیم. یعنی مواد زائد را به اتمها و مولکولهای آن تجزیه کنیم و سپس به هر ترتیبی که در نظرمان است آنها را دوباره کنار هم بچینیم. بنابراین روزی فرا خواهد رسید که زباله های سرد دیشب را به  صبحانه داغ امروز تبدیل خواهیم کرد

تکثیر مولکول ها در فنآوری نانو

آیا مولکول هائی که توسط ماشین های مونتاژ کننده مولکولی تولید می شوند قابل تکثیر هستند؟  بله.  ساخت و طراحی پروتئین در بدن ما  بدین صورت است  که پروتئین های جدید  از درون سلول یا همان مواد تشکیل دهنده سلول ساخته می شوند. تکثیر سلولی توسط اطلاعات موجود درDNA هدایت می شود و تکثیرهای متوالی خود به خود انجام شود. نام این روش ساخت و تولید خود اسمبلی است در ماشین های مونتاژ مولکولی نیز می توان از همین روش استفاده کرد. یعنی روبات ها و ماشین های مولکولی قادر به تکثیر خود خواهند بود. بسیاری از دانشمندان از این پدیده به عنوان یک خطر بزرگ در آینده یاد می کنند. مثلا تکثیر بیش از اندازه روبات ها یا ماشین های مونتاژکننده مولکولی به طور کلی این فنآوری را از کنترل ما خارج خواهد کرد. تکثیر غیر قابل کنترل این ماشین ها می تواند موجب خسارت های غیر قابل جبرانی شود، سوال جالبی که مطرح می شود این است که  آیا می توان یک نفر را به اتم های تشکیل دهنده خود تجزیه کرد و سپس توسط فنآوری نانو او  را در جای دیگری مجددا تشکیل داد؟ برای رسیدن به چنین حالتی موضوع و مشکل اصلی رابطه بین جسم و ذهن است. اگر  فنآوری نانو بتواند این مشکل را حل کند وقوع چنین امری بعید به نظر نمی رسد. منظور از رابطه بین جسم و ذهن این است که سلول های زنده مغز من و شما چطور یک دنیای سه بعدی می سازد که ما می توانیم خودمان را در آن ببینیم و اصلا" پدیده های درک، آگاهی، شناخت و احساس  چطور بوجود می آیند؟ آیا همه این موارد حاصل فعل و انفعال شیمیائی در مغز و تعبیر و تفسیر سلولهای عصبی ما نسبت به پیام هایی است که از محیط  دریافت می کنند؟  رابطه اتم و مکانیک کوانتوم با هوشمندی و ذهن و همچنین اطلاعات و دانش بیشتر درباره ذرات بنیادی کوچک تر از اتم مثل کوارک ها می تواند افق های روشنی برای حل این مسئله  ترسیم کند






تاریخ : یکشنبه 87/9/10 | 11:2 صبح | نویسنده : مهندس سجاد شفیعی | نظرات ()

فناوری نانو چیست(قسمت اول)

فنآوری نانو به دلیل پتانسیل بسیار بزرگی که برای ایجاد تغییرات در زندگی انسان ها دارد در دو دهه گذشته مورد توجه بسیاری از دانشمندان و پژوهشگران قرارگرفته است. فنآوری نانو یا تسلط انسان بر اتم پیامدهای بسیار عظیمی در پی خواهد داشت. اما هنوز کار بر روی این فنآوری در آزمایشگاه ها در جریان است و  قدرت  آن به حدی که امروز می توانیم تصور و تجسم کنیم نرسیده است. بنابراین تنها راه دانشمندان و محققان برای بررسی این تاثیرات و تغییرات نوشتن سناریوهای احتمالی است

 به طور کلی کلمه نانو یعنی یک میلیاردم هر مقیاسی. دانشمندان وقتی از فنآوری نانو صحبت می کنند عمدتا" منظورشان یک میلیاردیم متر می باشد. فنآوری نانو از درون فنآوری زیستی یا بیوتکنولوژی به دنیا معرفی شده است. دانشمندی به نام اریک درکسلر  در دانشگاه MIT در سال 1986 کتابی تحت عنوان "موتورهای آفرینش" نوشت. او در این کتاب نحوه ساخت پروتئین در سلول ها را  شرح می دهد. در سلول های بدن جانداران یک ماشین مولکولی به نام ریبوزوم وجود دارد. هر ریبوزوم یک ماشین مولکولی بسیار کوچک با عرض 20 نانو متر است که پروتئین های لازم را برای بدن  می سازد. در واقع ریبوزوم با استفاده از اطلاعات ژنتیکی هر فرد مولکول ها و اتمهای هیدروژن، اکسیژن، کربن و غیره را که در سیتوپلاسم سلول وجود دارند به هم وصل کرده و زنجیره اسیدهای آمینه را تشکیل می دهد . اسیدهای آمینه خود مواد اولیه ساخت پروتئین ها می باشند. آقای درکسلر با توضیح چنین مکانیزمی در بدن هر موجود زنده چنین نتیجه می گیرد که انسان می تواند با الگو برداری و تقلید از چنین مکانیزمی در دنیای غیر زنده ماشین های مولکولی بسازد. وی معتقد است که می توان ماشین های مونتاژکننده مولکولی ساخت. با استفاده از این ماشین ها می توان درست شبیه سلول های بدن اتم ها و مولکول ها را مطابق الگوهای مشخص به هم وصل کرده و ساختار ماده مورد نظر را ایجاد کرد. مثلا چنانچه ساختار اتمی خاصی را برای تهیه یک فولاد بسیار مرغوب بدانیم می توانیم اتمهای کربن، آهن وسایر عناصر آلیاژی را  با توجه به همان الگوی خاص به طور یک به یک به هم وصل کرده و به آن فولاد با خاصیت مورد نظر برسیم. وقتی ما بتوانیم اتم یا مولکول را به صورت منفرد و مجزا بدست آوریم در این حالت می توانیم "هر آنچه را که اراده می کنیم" بسازیم.

همه فنونی که انسان در طول تاریخ صنعت برای تولید قطعات مختلف استفاده کرده است مانند ذوب کردن، چکش کاری، و قالب گیری به منظور تغییر چیدمان اتم های آن ماده بوده است. حرارت دادن به مواد جامد برای ذوب کردن آنها باعث فعال شدن اتمها شده و موجب تغییر حالت ماده از جامد به مایع می شود.  سپس هنگام انجماد در قالب مورد نظر نظم جدید و دلخواه به اتمها داده می شود. اگر  بتوانیم اتمها را به صورت یک به یک و مطابق میل خود در نظم دلخواه  قرار دهیم آنگاه همه مراحل ذوب، چکش کاری و غیره را حذف کرده و می توانیم مستقیما" قطعه مورد نظر خودمان را با کیفیت بسیار عالی بسازیم

علاوه بر این وقتی به دنیای بسیار بسیار ریز نانو وارد شویم می توانیم روبات هایی در اندازه نانو و میلی متر بسازیم و از آنها برای حفظ سلامتی خودمان استفاده کنیم. ما می توانیم این روباتهای ریز را که در حد و اندازه ویروس ها هستند با سرنگ به بدن خود تزریق کرده و آنها را وارد سیستم گردش خونمان کنیم یا اگر از آمپول می ترسیم به جای تزریق کپسول روبات بخوریم. این روباتها  تحت فرمان خودمان هستند و اگر رگی گرفته باشد آن را پاک کرده و از سکته قلبی و مغزی جلوگیری می کنند و حتی به صورت برنامه ریزی شده برای مبارزه با بیماریهائی همچون ایدز یا سرطان بکار گرفته می شوند

روند فنآوری به چه سمتی است؟

آینده پژوهان معتقدند که دو دهه اول قرن بیست و یکم عصر فنآوری زیستی است. یعنی تا سال 2020 بیشتر پیشرفتهای مورد انتظار و جهش های عظیم در فنآوری زیستی رخ  خواهد داد. زیرا موضوعاتی همچون شناخت سلول ها و اندام های بدن انسان، تهیه سلول های بنیادین، و ژن درمانی از سالهای میانی قرن بیستم مورد توجه محققان بوده اند . اما از سال 2020 به بعد عصر فنآوری نانو شروع خواهد شد. ریموند کورزویل دانشمند تحلیلگر فنآوری و متخصص در امور هوش مصنوعی به همراه چند تن از همکاران خود تحقیقی را در مورد فنآوری های مختلف مخصوصا" الکترونیک، دیجیتال و همچنین فنآوری های مکانیکی انجام داده اند. بر اساس این تحقیق آنها متوجه شده اند که در هر دهه به میزان 5.6% از اندازه و ابعاد تجهیزات کاسته شده است. بنابراین اگر این روند ادامه یابد از سال 2020  به بعد فنآوری نانو حرف اول را در جهان خواهد زد

تعریف ساده تر فنآوری نانو

به هر فنآوری که با ابعاد 100 نانومتر و کوچکتر از آن سر و کار دارد فنآوری نانو می گویند. برای تجسم بهتر می توان موی انسان را مثال زد که قطر آن تقریبا 80 هزار نانومتر است. یعنی فنآوری نانو از دنیائی بسیار کوچکتر از قطر موی انسان صحبت می کند. در تعریف دیگر  هر گونه روش طراحی و ساخت ماشین هائی که قادر باشند اتصالات اتمی و شیمیائی اجسام مختلف را بصورت تعریف شده و مطابق میل ما ایجاد کنند فنآوری نانو می گویند. با استفاده از این تکنیک می توانیم اتصالات اتمی را یک به یک به هر صورتی که مورد نظر ماست تعریف کنیم و به خاصیت و جسم مورد نظر مان دست یابیم.  بنابراین عیوب ساختاری مواد مختلف را که ناشی از فرایندهای ساخت متداول امروزی است می توانیم بطور کامل حذف کنیم. مثلا" می توانیم فولادی بسازیم که استحکام بسیار بالائی داشته باشد و در عین حال خیلی هم سبک باشد. بنابراین در عصر فنآوری نانو می توانیم به جای ساختن برجهای 400 متری برجهای 100 کیلومتری بسازیم طوری که نتوانیم طبقه بالای برج را از پائین آن ببینیم. البته در عصر فنآوری نانو نمی توان از قوانین حاکم بر طبیعت فرار کرد. مثلا نمی توان قوانین ترمودینامیک را نقض کرد. طبق این قانون اگر حجم ثابتی از یک گاز را حرارت دهیم حجم آن افزایش خواهد یافت و نه کاهش. افزایش حجم گاز به خاطر حرارت قانون ذاتی حاکم بر طبیعت است و نمی توان آن را با فنآوری نانو عوض کرد. همینطور اگر ساختمان اتمی فولاد را بدانیم و مطابق آن اتم های آهن را کنار یکدیگر بچینیم دیگر نمی توانیم مس بدست آوریم و محصول ما همان فولاد خواهد بود






تاریخ : یکشنبه 87/9/10 | 11:0 صبح | نویسنده : مهندس سجاد شفیعی | نظرات ()
توسط محققان پژوهشگاه پلیمر؛
پلی‌ایمیدهای نانوحفره با کاربرد در عایقهای ‌الکتریکی در کشور تولید شد
عضو هیئت علمی پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی گفت: محققان پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی موفق به تولید پلی‌ایمیدهایی با حفره‌های نانومتری شدند.

به گزارش خبرگزاری مهر، دکتر شهرام مهدی پور هدف از انجام این پژوهش را تهیه پلی ایمیدهایی دانست که علاوه بر دارا بودن خواص فیزیکی، مکانیکی و حرارتی بسیار مطلوب از ثابت دی ‌الکتریک پایینی برخوردار باشند تا بتوان از آنها به عنوان عایقهای الکتریکی استفاده کرد و گفت: پلی‌ایمیدها به علت دارا بودن خواص مکانیکی مناسب و پایداری حرارتی بالا به عنوان بهترین گزینه برای استفاده در صنایع میکروالکترونیک به شمار می‌آرود اما ثابت دی الکتریک آنها آنقدر پایین نیست که برای استفاده در سطوح دی‌ الکتریک بین فلزی به کار روند.

وی افزود: برای تهیه پلی ایمیدها ابتدا سه نوع دی ‌آمین بر پایه بنزوفنون سنتز و مورد ‌شناسایی قرار گرفتند. سپس با واکنش این دی آمینها با "پیروملیتیک دی انیدرید" محلولهای "پلی‌آمیک اسید" تهیه شد.

مهدی پور مرحله بعد را وارد کردن جز فعال در محلول پلی آمیک اسید ذکر کرد و اظهار داشت: جز فعال به کار رفته در این سیستم "پلی پروپیلن گلیکول" است و برای اینکه "الیگومر" را وارد پلیمر کنیم ابتدا باید آن را عامل دار کرد. بدین ترتیب از واکنش پلی (پروپیلن گلیکول) منو بوتیل اتر در حضور برمو استیل برماید، محلول پلی (پروپیلن گلیکول) برمو استات به‌ دست آمد که به راحتی با محلول پلی‌آمیک اسید واکنش داده شد و کوپلیمر شاخه ای پلی آمیک اسید- آمیک استر تهیه شد.

عضو هیئت علمی پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ادامه داد: برای تهیه پلی ‌ایمیدها و فوم های حاصل از آنها کوپلیمرها تحت دو چرخه حرارتی قرار گرفتند. در چرخه حرارتی اول محلول پلیمرها در دمای180 درجه سانتیگراد تحت نیتروژن به مدت 6 ساعت قرار داده شدند که در این مرحله حذف آب و در نتیجه فرآیند ایمیدی شدن صورت می‌گیرد. در چرخه دوم حرارتی، پلیمرها تحت دمای 300 درجه سانتیگراد در هوا و به مدت 9 ساعت قرار داده شدند که طی این مدت جز فعال حرارتی تجزیه و از ماتریس پلی ایمید خارج شد و به جای خود حفره‌هایی در مقیاس نانو بر جای می گذارد که از نظر شکل و اندازه مطابق با مورفولوژی کوپلیمر اولیه هستند

وی به کاربردهای این ماده اشاره کرد و اظهار داشت: این ماده می تواند در صنایع الکترونیکی به‌عنوان عایق الکتریکی مورد استفاده قرار گیرد.

جزئیات این تحقیق که در قالب پایان نامه کارشناسی ارشد سمانه سعیدی و با راهنمایی دکتر شهرام مهدی‌پور عطایی در پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی انجام شده است در مجله POLYMERS FOR ADVANCED TECHNOLOGIES (جلد 19، صفحات 889-894، سال 2008) منتشر شد. 






تاریخ : یکشنبه 87/9/10 | 10:54 صبح | نویسنده : مهندس سجاد شفیعی | نظرات ()

هوشمندی در مواد، خاصیتی است که مختص به گروه خاصی نبوده و در اغلب گروه­های مواد دیده می­شود. پلیمرها نیز از این قضیه مستنثنا نیستند و در برابر محرک­های مختلف مثل دما، میدان­های الکتریکی و میدانهای مغناطیسی، عکس‌العمل­های متفاوتی از خود نشان می‌دهند. این پلیمرها به گروه‌های مختلفی تقسیم ‌می‌شوند و دارای خواص و کاربردهای متفاوتی می‌باشند. در ذیل به معرفی، تقسیم‌بندی، کاربردها و بازار این مواد به طور مختصر اشاره شده است:



1) پلیمرهای فعال الکتریکی (EAP)


مکانیزم هوشمندی در این مواد، عکس‌العمل‌ در برابر تحریکات الکتریکی خارجی است. این عکس‌العمل، تغییر در ابعاد و هندسه ماده را شامل می شود.

این پلیمرها که در سال 1990 شناخته شده­اند، کاربردهای زیادی در پزشکی، صنعت و مهندسی عمران دارند. این پلیمرها به دو دسته عمده تقسیم می‌شوند:

الف)پلیمرهای فعال الکتریکی الکترونیکی که به منظور حفظ تغییر مکان ایجاد شده در اثر اعمال ولتاژ DC مورد استفاده قرار می‌گیرند و کاربردهای زیادی در رباتها دارند. این دسته خود از جنبه کاربردی به دو گروه تقسیم می‌شود که عبارتند از: گروهی که در حسگری خود از رسانایی و هدایت الکتریکی بهره می‌برند و گروهی که از فعالیت الکتریکی خود در اثر تحریک خارجی به عنوان محرک استفاده می‌کنند.

کاربردهای این پلیمرها در صنایع مختلفی است که می‌توان از جمله آنها مواد الکترواستاتیک در لباسهای ضد الکتریسیته، چسب‌های رسانا، حفاظ‌های الکتریکی و مغناطیسی، تخته‌های مدار چاپی الکترونیکی، رشته‌های اعصاب مصنوعی، سازه‌های هواپیما و پیزوسرامیک­ها را نام برد.

ب)پلیمرهایفعالالکتریکییونی هستند که در غشاهای مبادله­گر یونی، محرک‌های الکترومکانیکی، سنسورهای حرارتی- شیمیایی، الکترولیت­های جامد، باطری‌های قابل شارژ و سیستم‌های رهایش دارو در پزشکی کاربرد دارند.

پلیمرهای فعال الکتریکی به عنوان دی­الکتریک نیز مورد استفاده قرار می‌گیرند. به عنوان نمونه پلیمرهای که دارای سفتی (Stiffness) و ثابت دی­الکتریک بالا می‌باشند، در محرک­های(Actuator) با کرنش بالا مورد استفاده قرار می‌گیرند که به طور نمونه در پیزوالکتریک­ها کاربرد دارند.

قابل ذکر است که الاستومرهای بلور مایع، الاستومرهای الکتروویسکوالاستیک، پلیمرهای فروالکتریک، نانولوله‌های کربن و پلیمرهای رسانا که بعنوان شناساگرهای گازهای سمی (حسگرهای یونی) در پالایشگاهها و صنایع نظامی کاربرد دارند، نیز در این گروه قرار می‌گیرند.



2) سیالات مغناطیسی و رئولوژیکی (MRF)





در این نوع از پلیمرهای هوشمند، با تغییر میدان مغناطیسی، ویسکوزیتة آنها تغییر می‌کند و عملکرد آنها مشابه سیالات الکتریکی رئولوژیکی می‌باشد.



3) سیالات الکتریکی رئولوژیکی (ERF)


این سیالات اساس پلیمری دارند و در برابر میدان الکتریکی از خود تغییر ویسکوزیته نشان می‌دهند که می­توان با این تغییر ابعاد را تحت تاثیر قرار داد. به طور مثال این مواد در کمک فنرهای خودرو در خودروهای جدید کاربرد دارند و با تغییر جریان می‌توان ارتفاع خودرو را تنظیم نمود.

این نوع پلیمرها در راه‌سازی، پل‌سازی و صنعت ساختمان نیز استفاده می‌شود و امروزه در تکیه‌گاه خیلی از پل‌ها خصوصاً پل‌های معلق از این مواد استفاه می‌شود.

سیالات ERF دارای سه نوع مثبت، منفی و مواد نوری الکتریکی هستند. اگر با اعمال میدان الکتریکی، ویسکوزیته افزایش یابد ERF مثبت است، اگر با افزایش میدان الکتریکی ویسکوزیته کاهش یابد ERF منفی است و اگر با تاباندن اشعه ماوراء بنفش ویسکوزیته تغییر کند ERF از نوع نوری و الکتریکی می‌باشد.



4) ژل‌های پلیمری هوشمند


با تغییر در زنجیره پلیمرها می‌توان ژل­ها را ساخت که این کار با تعویض بعضی از مونومرهای زنجیره با مواد شیمیایی صورت می‌گیرد. تفاوت اصلی ژل­ها با پلیمرها سازگاری شیمیایی و ترمودینامیکی آنها با حلال‌ها می‌باشد و نیز خاصیت رطوبت‌گیری که در آنها وجود دارد.

ژل­ها براساس ویژگی‌هایی نظیر طبیعت گروه‌های تشکیل­دهنده، خواص مکانیکی، ویژگی‌های ساختاری و شکل شبکه تقسیم‌بندی می‌شوند و در برا بر محرک‌های مختلف فیزیکی و شیمیایی نظیر دما، میدان الکتریکی و مغناطیسی، نور، فشار و PH، از خود عکس‌العمل‌ نشان می‌دهند و در صنایع دفاعی، زیستی، داروسازی و غیره مورد استفاده قرار می‌گیرند.



5) پلیمرهای با حافظه شکلی


مشابه آلیاژهای حافظه‌دار هستند به این ترتیب که در اثر تغییرات دمایی از خود تغییرات ابعادی نشان می‌دهند که علت آن تغییر در مورفولوژی زنجیره‌ها است. این پلیمرها در مواردی مثل جیگ و فیکسچرهای ماشینکاری کاربرد دارند.






تاریخ : شنبه 87/9/9 | 11:42 صبح | نویسنده : مهندس سجاد شفیعی | نظرات ()

سلام به دوستان خوب و گرامی من

امروز و در همین ساعت یک خبر عجیب در رسانه های خبری شنیدم که واقعا من رو متعجب و شگفت زده و همچنین افسرده کرد . امشب رسانه ها به نقل از << رئیس انجمن نانو تکنولوژی کشور ایتالیا >> گفتند که اولین بنیانگذاران تکنولوژی نانو ایرانیان باستان بودند و زمان هخامنشیان ایرانیان سکه طلائی در << نیشابور >> ضرب میکردند که از نانو ذرات در این سکه استفاده میشده !!! و الان کسی نمیدونه که اون زمان چگونه این نانو ذرات رو تولید و استفاده میکردند . اگر این خبر صحت داشته باشه افتخار بزرگی برای ما ایرانیان محسوب میشه زیرا که انقلاب صنعتی دوم جامعه بشری << تکنولوژی نانو >> هستش . نمیدونم چرا این افتخار من رو غمگین کرده و به حال کشور عزیزم ایران افسوس میخورم .

اگر این خبر صحت داشته باشه امیدوارم که حسابی ما ایرانیان تو دنیا این مسئله رو تبلیغ کنیم . البته این مثل رو نباید فراموش کنیم که <<< بودم بودم حساب نیست هستم هستم حسابه >>> . ( این خبر از << شبکه خبر >> در تاریخ 23/8/87 حوالی ساعت 20:15 دقیقه پخش شد )

این مطلب از سایت دوست عزیزم . ( عمار قاسمیان عزیزی ) اقتباس شده است 






تاریخ : شنبه 87/8/25 | 12:43 عصر | نویسنده : مهندس سجاد شفیعی | نظرات ()

آماری از بازار مواد نانوذره

نانوذرات مواد نسبتاً گرانی هستند؛ در حال حاضر قیمت انواع نانوپودرهای تولیدی در مقیاس ده دلار تا چند صد دلار بر کیلوگرم قرار می‌گیرند. بسته به حجم تولید، نوع ماده، خصوصیات پودر (اندازه ذرات، توزیع اندازه و خلوص)، روش تولید و عملیات‌های قبل از تولید، قیمت این مواد متفاوت است. نانوذرات و محلول های که از این مواد برای کاربردهای دارویی، تولید می‌شوند حتی ممکن است قیمتی بالاتر از این هم داشته باشد. متن زیر برگرفته از بولتن انجمن سرامیک آمریکا است که تحلیلی در مورد بازار این محصولات ارایه داده است

تاریخچه تحلیل بازار مواد نانو ساختار


در سال 1997، شرکت Co Business Communication یا BCC یک مطالعه فنی اولیه از بازار مواد نانوذرات ارایه کرد. در این گزارش که با عنوان"رویکرد به مواد نانوذره" ارایه شد، برای اولین بار، تصویری از صنعت نانومواد ترسیم شد. در این گزارش، بازار مواد نانوذره آمریکا در سال 1996، حدود 41میلیون دلار ارزیابی شده و پیش‌بینی آن برای بازار سال 2001، حدود 148 میلیون دلار بود که رشدی معادل 29.2درصد از سال 1996 تا 2001 نشان می داد.

بعد از انتشار اولین گزارش، صنعت نانومواد شاهد تغییرات زیادی بود؛ ورود داوطلبان جدید به این تجارت، افزایش تلاش ها در این زمینه، تدوین استراتژی‌های جدید تجاری و ایجاد مزایای تکنولوژیکی، باعث شد تا BCC نگاه دیگری به این صنعت و پتانسیل‌های موجود در بازار اتخاذ کند.

در این گزارش، BCC کاربردهایی که برای نانوذرات متصور شده، به سه بخش زیر تقسیم شده است:

الف) الکترونیک، اپتوالکترونیک و کاربردهای مغناطیسی: از جمله شامل استفاده در پولیش های مکانیکی– شیمیایی (CMP)، پوشش های هادی، وسایل ضبط مغناطیسی، فیبر نوری و پیل های خورشیدی.

ب) بیوپزشکی، دارویی و بهداشتی: کاربردهایی شامل آنتی میکروبیال، محلول های کنتراست MRI و محلول های دارویی.

ج) انرژی و کاتالیست ها: کاربردهایی شامل پیل های سوختی، پوشش ها، فتوکاتالیست ها.

این گزارش،‌ 24 حوزه از کاربردهای فعلی و آینده برای نانوذرات ارایه می دهد که در هر گزارش، اطلاعات بازار و پیش‌بینی آن بر اساس دلار آمریکا و حجم مصرفی نانو ذرات (بر حسب kg) ارایه شده است.

اطلاعات به‌دست آمده شامل اطلاعات استخراج شده از نظرسنجی ها و گزارش های مستند بوده است؛ بیش از150 نفر از اعضای هیأت رییسه صنایع مختلف، مهندسان، مدیران، محققان و فروشندگان از شرکت‌ها و مراکز تحقیقاتی که در تولید، گسترش و یا استفاده از مواد نانوذره نقش داشتند، در این نظرسنجی ها شرکت کردند.

گزارش های مستند شامل گزارش کامل اختراعات ثبت شده، بانک های اطلاعاتی دولت، مجلات تجاری و علمی، اسناد کمپانی‌ها، اخبار BCC و مجموعه مقالات کنفرانس‌ها بودند که مورد بررسی قرار گرفت و نهایتاً نتایج در قالب این گزارش جمع بندی گردید.

نتایجی از تحلیل بازار



کل بازار جهانی برای مواد نانوذره در سال 2000 به 492.5میلیون دلار رسید و انتظار می‌رود که تا سال 2005 به 900.1میلیون دلار برسد. این ارقام، رشد میانگین سالانه 12.8 درصد را در 5 سال آینده نشان می‌دهد. کاربردهای نانوذرات در الکترونیک، مغناطیس و اپتوالکترونیک، در سال 2000 بیش از 67.7 درصد کل بازار را به خود اختصاص داد.

کاربرد نانوذرات در بیوپزشکی، مواد دارویی و آرایشی، حدود 19.7درصد کل بازار و کاربردهای این مواد در انرژی و کاتالیست ها، حدود 12.7 درصد بازار را از آن خود کرد. تا سال 2005، روند فروش این مواد در بازار برای کاربرد های ذکر شده بالا به ترتیب به صورت 74.2درصد، 16.1درصد و 9.7درصد پیش‌بینی شد.



نمودار بازار های جهانی نانوذرات با درصد کاربردهای آن. (بازار کل سال 2002، 492.5 میلیون دلار بود. انتظار می رود تا سال 2005 این مبلغ به 900.1 میلیون دلار برسد .( ) انرژی و کاتالیستها؛ () بیوپزشکی، دارویی و بهداشتی و () الکترونیک، مغناطیس و اپتوالکترونیک.)

منبع:

Inc. Co Communication Business






تاریخ : دوشنبه 87/8/6 | 1:44 عصر | نویسنده : مهندس سجاد شفیعی | نظرات ()

انجمن بین المللی مهندسان خوردگی (NACE-International) آمریکا الگویی موفق برای انجمن خوردگی ایران

انجمن بین المللی مهندسان خوردگی NACE International پس از ? دهه فعالیت مستمر به عنوان یک نهاد موفق در پیش‌گیری و کنترل خوردگی در عرصه صنعت وارد شده که شامل صنایع مرتیط با فرایند های شیمیایی و سیستم‌های آب، حمل و نقل و حفاظت زیرساخت‌ها است. در مقاله زیر به چگونگی شکل گیری NACE، ساختار آن و نحوه ارتباط آن با صنعت و مراکز تصمیم گیر اشاره شده و فعالیت های جانبی که NACE در جهت ترویج فرهنگ مبارزه با خوردگی انجام داده ارایه می شود

چگونگی پیدایش NACE


در آغاز قرن بیستم اطلاع چندانی از علم کنترل خوردگی وجود نداشت. اما در دهه 1930 گام مهمی برداشته شد و حفاظت کاتدی (CP) کاربرد گسترده‌ای پیدا کرد (بخصوص برای کنترل خوردگی خطوط لوله‌های زیرزمینی). این مطلب باعث شد تا موضوع خسارت سازه‌های همسایه ناشی از جریان سرگردان به میان آید. در نتیجه نیاز به سازمانی برای جمع‌آوری اطلاعات راجع به عملیات زیرزمینی و ایجاد روال‌های استاندارد برای نصب و نگهداشت سیستم‌های CP احساس شد. این مسئله منجر به تشکیل انجمن حفاظت کاتدی در دانشگاه Texas (واقع در Houston) در 1938 گردید. در 1940 انجمن الکتریکی صنعت نفت آمریکا (PIEA) پیشنهاد حمایت از کار این گروه را ارایه داد که باعث شد تا این گروه جزئی از PIEA محسوب شود. اعضای این بخش تصمیم گرفتند که ارزش ایجاد یک انجمن جداگانه در ارتباط با خوردگی و کنترل آن را بررسی کنند و بالاخره در نهم اکتبر 1943، یازده مهندس خوردگی جدیت به خرج دادند و انجمن ملی مهندسان خوردگی متولد شد.


عضویت در NACE

در سال 1945، NACE فقط 268 عضو داشت. تشکیل بخش‌های محلی در سال‌های بعد منجر شد تا در پایان دهه 1940 NACE پنج منطقه، 17 بخش و بیش از 1700 عضو داشته باشد. NACE اهداف خود را از تمرکز بر CP به جنبه های خوردگی در تولید نفت و گاز، فرایند های شیمیایی، صنایع پالایش و همچنین سایر روش‌های کنترل خوردگی ( نظیر: پوشش و آسترهای حفاظتی، عملیات شیمیایی و انتخاب و طراحی مواد)، گسترش داد. امروزه NACE با بیش از 62 بخش در آمریکای شمالی، 4 منطقه بین‌المللی با 20 بخش و مجموع بیش از 15000 عضو از 91 کشور جهان بهNACE International تغییر نام داد.

نقش کمیته‌های تکنیکی (TC) در مجموعة NACE

انگیزه یا نیروی محرکه اولیه تشکیل NACE نیاز به راهکارهای نوین کنترل خوردگی و مستندسازی آنها برای استفاده در صنعت بود. دو کمیته تکنیکی در 1944 در زمینه خلاصه کردن روش تست خوردگی و آند گالوانیک تاسیس شد. سپس این کمیته‌ها با هم ادغام شده و کمیته فعالیت‌های تکنیکی (TPC) تحت رهبری R.B.Mears بوجود آمد. TPC به سرعت رشد کرد و تا 1949 به 13 زیرکمیته تقسیم شد تا روش‌های کنترل و پیش‌گیری از خوردگی تدوین شود. تا قبل از سازماندهی مجدد در سال 1954، 19 زیر کمیته وجود داشت که با ترکیب شدن آنها، چندین گروه کمیته بوجود آمد. تاریخچه TPC در کتاب L.Pewigo آمده است. TPC گزارش‌های تکنیکی دهه‌های 1950 و اوایل 1960 را تولید کرد. در 1966 نوشتن استانداردها آغاز شد و راههای چگونگی استفاده آنها در صنعت بیان شد. تا 1969، NACE دو استاندارد را منتشر کرد: TM0169 و RP0169. سه دهه بعد NACE، 118 روش پیشنهاد شده (RP)، روش‌ تست (TM) و مواد تجهیزات (MR) را تدوین و 42 مورد را در دست تهیه و همچنین 60 گزارش مدون و بیش از 22 گزارش در دست تدوین داشت.


NACE و برگزاری کنفرانس سالانه

اولین جلسه سالانه NACE، در آوریل 1944 در Houston برگزار شد که مجموعه مقالات آن در حدود 25 مقاله بود. تعداد شرکت‌کنندگان کنفرانس از 2000 نفر در سال 1950 به 3000 نفر در اواسط دهه 1970 رسید. کنفرانس سالانه در سال 2003 با تقریباً 500 مقاله ارایه شد.

انتشارات NACE


مجله خوردگی (Corrosion) در مارس 1945 با فراهم کردن مقالات برای جلسات انجمن و کنفرانس‌های سالانه از منابع مختلف شروع به کار کرد. در 1961 کمیته ناشرین NACE برای تفکیک مقالات تئوری از کاربردی اقدام کرده و دو مجله Materials Protection و Corrosion تحت هدایت M.G.Fontana ایجاد شد. نام Materials Protection به Materials Performance تغییر پیدا کرد و امروز بیش از 16000 مجله MP به اساتید خوردگی فرستاده می‌شود.
NACE همچنین در چاپ کتاب راجع به زمینه‌های مختلف کنترل خوردگی اقدام کرده است، به عنوان نمونه: کتاب جامع کنترل خوردگی خط لوله توسط A. S. Peabody در 1967 به چاپ رسید و در 1999 به روز شد.

آموزش و تعلیم

تا به حال NACE در زمینه پیش‌گیری و کنترل خوردگی به شناساندن اهمیت این موضوع اقدام نموده و واحدهای درس کوتاه مدت در دانشگاه Texas در ایالات Austin برای افراد صنعتی مرتبط با مسائل خوردگی برگزار نموده است. این انجمن همچنین از 1999 CDهای آموزشی منتشر کرده که در طول این سال‌ها 30 موضوع مختلف در زمینه CP، پوشش‌ها و آسترهای محافظ، انتخاب مواد و طراحی و مبانی خوردگی را به خود اختصاص داده است. در پایان دوره آموزش نیز به افراد گواهینامه پایان دوره داده شده است. به این ترتیب تاکنون به بیش از 10هزار نفر گواهینامه آموزش داده شده است.

روابط دولتی

روابط دولتی NACE با ارتقای انجمن، ترویج و آموزش جامعه در مورد اهمیت کنترل خوردگی و ثبت استانداردهای NACE در قوانین حکومتی شکل گرفته است. در قوانین دولت فدرال آمریکا بیش از 40 ایالت به استانداردهای NACE و برنامه‌های مستند آن ارجاع کردند که بیشتر در زمینه‌های نفت و گاز و آبهای باطله خطرناک بوده است.
کدهای استاندارد در این قوانین فدرال به ثبت رسیده است. NACE همچنان کار خود را با دولت و مجامع دولتی ادامه می‌دهد. این کار برای افزایش آگاهی در مورد خوردگی و اینکه چگونه پیش‌گیری از آن برای ساخت و امنیت عمومی و و کاهش هزینه‌های گزاف ناشی از خوردگی حیاتی است، صورت می گیرد. NACE از مطالعه اخیر (1998) در مورد هزینه‌های خوردگی و راهکارهای پیش‌گیری از آن در ایالات متحده حمایت کرد. این کار با سرمایه‌گذاری وزارت حمل و نقل توسط شرکت CCTL (Corrosion Costs Technologies Laboratories) انجام شد. در نهایت این مطالعه تعیین کرد که هزینه مستقیم خوردگی 276 میلیارد دلار در سال یا 1/3% تولید ناخالص داخلی آمریکا می‌باشد. همچنین معلوم شد که صرفه‌جویی‌های جدی می تواند با استفاده از تکنولوژی‌های کنترل خوردگی موجود و روشهای بهتر مهندسی انجام شود. روابط تنگاتنگ دولتی باحرکت به سمت تغییر در قوانین و حمایت از سمینارهای مدیریتی در زمینه خطوط لوله در آمریکا و کانادا دنبال شد. یعنی بیشتر فعالیت‌ها برای صنعت خط لوله و آگاهی از قوانین و تکنولوژی ها برای کنترل خوردگی طراحی شد.



شش دهه موفق برای NACE:


با هدایت صحیح اعضا، ساختار NACE رشد و کیفیت یافت ولی در این 60 سال یک چیز ثابت ماند و آن اینکه NACE توسط اعضای خویش مدیریت و هدایت شد.

و اما ایران:


در کشور ما انجمن ها و وزارتخانه های مختلفی به بحث خوردگی باید توجه کنند، ولی تنها انجمن خوردگی ایران و وزارتخانه نفت، این مساله را مورد توجه قرار می دهند. تا زمانیکه که پرداختن به خوردگی از جنبه تئوری وارد جنبه عملی نشود و برنامه ها به سمت اجرائی شدن حرکت نکند و به صورت دستور العمل و قانون در نیاید، برای کنترل خوردگی در صنایع کشور همواره با مشکل مواجه خواهیم بود. انجمن های علمی (اعم از کانون های تفکر) موظفند، راه کار های مدیریت خوردگی را به گوش مجامع تصمیم گیر حکومت برسانند تا با تهیه قوانین عملیاتی برای اجرای قانونی آن در سطح کشور اقدام گردد. در هر مجموعه در معرض خوردگی، ارزیابی ریسک، طراحی سیستم های کنترل خوردگی و استفاده از بازرسان در تهیه گزارش های فنی می تواند در ارتقاء مدیریت خوردگی موثر باشد. با استفاده از گزارش های جمع آوری شده و تدوین آن ها می توان دستور العمل هایی را بدست آورد که اجرای آن در کل کشور موجب جلو گیری از وارد آمدن مکرر خسارات مالی و جانی ناشی از خوردگی شود.





تاریخ : دوشنبه 87/8/6 | 1:42 عصر | نویسنده : مهندس سجاد شفیعی | نظرات ()
.: Weblog Themes By BlackSkin :.