معرفی شرکت سپ (سازه‌های پیش‌ساخته)

سابقة فعالیت­های مؤسسه س?پ

سابقة بکارگیری مصالح پیش ساخته در ایران

امکان سنجی ساخت در داخل کشور

ساخت نمونه­های پانل

مشکلات مؤسسه

به اعتقاد بسیاری از محققان و مخترعان جهان، امسال را می توان سال فناوری نانو نامگذاری کرد. سالی که دانشمندان به دنبال پیشرفت فناوری نانو در علوم مختلف هستند تا علم، تجارت و زندگی مردم را به سطح بالاتری ارتقا دهند.

در چنین شرایطی جام برتری جهان از لحاظ علمی و عملی در دست کسانی است که به دنبال توسعه فناوری نانو هستند.

به روایتی دیگر می توان اذعان داشته که در قرن حاضر مجهز بودن به علم نانو برای شروع هر نوع فعالیت علمی یا تجاری امری ضروری است و هیچ راهی برای گذر از این قرن وجود ندارد مگر دستیابی به علم نانو.

البته این ادعا توسط بیشتر سازمان های تحقیقاتی اثبات شده است. همچنین به اعتقاد صاحبان سرمایه و کارخانه ای تجاری دیگر تجارت از مقیاس های بزرگ گذشته و درمان آن رسیدن به مقیاس های نانویی است.

پیش بینی بسیاری از محققان صحه ای بر این مدعاست که در سال آینده بیش از 30 درصد ابزار تجاری و علمی فقط با کمک فناوری نانو ساخته خواهد شد. این در حالی است که مسؤولان مراقبت های سلامت ایالات متحده آمریکا در برنامه جدید خود اعلام کرده اند که تا پایان سال 2009 بیش از 50 درصد امور مربوط به سلامت این کشور توسط فناوری نانو حاصل می اید. صندوق علوم ملی این کشور، ارزش مالی تجارت حاصل از این علم برتر را تا سال 2015 بالغ بر یک تریلیون دلار تخمین زده است.

با وجود این ما چه باید بکنیم و تکلیف ما برای رسیدن به قطار پر سرعت علم نانو چیست؟

در این مقاله سعی کرده ایم پنج راهکار که عملکرد بیشتری دارد را به شما معرفی کنیم، شاید سال فناوری نانو بر ما نیز مبارک باشد!

راهکار اول:

 حداقل محصول رابرای اعمال عملیات نانو در سال 2008 انتخاب کنیم امسال دیگر وقت تحقیق و تفحص پایان یافته و زمان عمل فرا رسیده است.

ساخت محصولات به روش نانو نیازمند داشتن جایزه نوبل و دارا بودن گروه اجرایی مخصوص یک کشور نیست. طی سال های اخیر در دنیا میلیون ها پروژه ساخت محصولات با کمک علم نانو پیش بینی و طراحی شده که هیچ کدام به مرحله عمل نرسیده است.

استفاده از روکش نانویی در صنایع الکترونیکی، تصویری، شیشه ای، پلاستیک و فلزات یکی از راهکارهای مقام کردن و بالا بردن طول عمر محصولات، در مقابل مواد شیمیایی و تسهیل پاک کردن آن هاست.

لازم نیست نانو تکنولوژی را فقط در سیستم های کامپیوتری جست و جو کنید. از این علم حتی به عنوان یک آشپز نیز می توان برای طعم دار کردن غذاها  بالا بردن مدت نگهداری آن ها استفاده کرد.

راهکار دوم:

حداقل با 3 شرکت فعال در علم نانو ارتباط برقرار کرد و با آغوش باز به همکاری با آن ها پرداخت. دیگر زمان آن گذشته است که در علم فناوری تک روی کنیم. باید از یافته های دیگران حداکثر استفاده را برد و منتظر پیشنهادات جدید بود. راه را برای ابداعات جدید باز کنیم و این سندرم مرگ آور جدید که در بیشتر کارخانه ها گفته می شود "نوآوری بس است" را کنار بگذاریم. بسیاری از شرکت ها در کشور ما تحقیقات گسترده ای در زمینه نانو انجام داده اند؛ کافی است که فقط از تفکرات آن ها استفاده کرد. همچنین می توان مشارکت منصفانه ای با ان ها برقرار کرد و به تبادل اطلاعات پرداخت. اکنون ما در دنیای به بزرگی یک فندق زندگی می کنیم و دیگر زمان تک روی و خرید و فروش گذشته است. دیگر وقت آن رسیده که دست دوستی دراز کرد و به جلب اعتماد دیگر شرکت ها پرداخت.

راهکار سوم:

در هر کنفرانسی که درباره علم نانو برگزار می شود حداقل 3 نفر از کارمندان شرکت را بفرستیم. به یاد داشته باشیم که ما باید سیستم خود را از لحاظ علمی به روز نگه داریم و خودمان را در غار تنهایی مبحوس نکنیم. ما می توانیم از هسته های مرکزی اتفاقات علم نانو در همین کنفرانس ها با خبر شویم  و آخرین اطلاعات مربوط به این دانش را به دست آوریم.

بدانیم که فقط با شرکت کردن در این کنفرانس ها افق امکانات و توانایی های این علم برای ما روشن می شود و این محافل جرقه های جدیدی را در افکار ما برای علم به وجود می آورد. اگر کنفرانسی که مدنظر ماست به کاربرد علم نانو در صنایع کامپیوتری یا دارویی می پردازد از رفتن به آن غفلت نکنیم، زیرا اصل، پایه های علم نانو است نه محصولاتی که در آینده ساخته خواهد شد. به عبارت دیگر در کنفرانس «الف تا ی» مربوط به نانو تکنولوژی شرکت کنیم.

راهکار چهارم:

اگر شما فرد پولسازی باشید حتما می توانید از دریای بیکران علم در این مکان بهتر استفاده را ببرید. این موضوع را به یاد داشته باشید که در کشورمان نقص منابع علمی در مضیقه هستیم نه از نظر سرمایه های مالی.

راهکار پنجم:

شرکت ها و کارخانه های تازه کار موارد و مشکلات مختلفی دارند که با آن دست و پنجه نرم می کند. آنچه مهم به شمار می رود میزان استقامت ما در مقابل مشکلات است.

با اینکه همیشه گفته می شود مردم آسیایی سخت کوش تر از سایر قاره ها هستند، کل سرمایه گذاری که آسیایی ها برای ارتقا سطح علم نانو انجام داده اند اندازه کشور آمریکای شمالی است. به یاد داشته باشید که دستیابی به علم نانو متضمن هزینه های بسیاری است که باید پرداخته شود و قیمت گزافی را می طلبد. بنابراین به دنبال مشکلات برویم پیش از اینکه آن ها ما را غافلگیر کنند و برنامه ای منسجم برای حل هر کدام از آن ها داشته باشیم.

منبع:بزرگراه فناوری

چکیده      

الماس، مهمترین ساختار سرامیکی تک عنصری و یکی از سخت ترین عناصری است که از کربن خالص تشکیل شده و به طور طبیعی تحت فشارهای زیاد اعماق زمین و در زمانی طولانی شکل می گیرد. اما می توان آنرا به طور مصنوعی در زمانی بسیار کوتاه تر و به کمک فرآیند فشار بالا دما بالا که اساسا تقلیدی از فرآیند طبیعی شکل گیری الماس می باشد، تولید کرد. در سالهای اخیر پیشرفت های شگرفی در تولید الماس حاصل شده که نتیجه آن، تولید الماس هایی در ابعاد نانومتر بوده که به علت داشتن خصوصیات بسیار عالی مکانیکی، حرارتی، نوری و عایق بودن، کاربردهای متنوعی را در صنایع مختلف به خود اختصاص داده است. در این مقاله کاربردهای نانوالماس در صنعت لاستیک، ساخت ابزار برش، همچنین استفاده از آن به عنوان نیمه رسانا مورد بحث و بررسی قرار گرفته است.

مقدمه:

الماس سخت ترین ترکیبی است که از کربن خالص تشکیل شده و تحت تاثیر فشار و حرارت بسیار زیاد متبلور می شود. در طبیعت چنین ماده ای فقط در عمق 150 یا 200 کیلومتری از سطح زمین یافت می شود. ساختار الماس را می توان به صورت شبکه مکعبی وجوه مرکز پر، به  طوریکه نیمی از حفرات چهار وجهی آن پر شده است مشاهده کرد. در این ساختار، اتم های کربن با یکدیگر پیوند کووالانسی داشته و هر اتم کربن با چهار اتم کربن دیگر احاطه شده است.  پیوند بسیار قوی کووالانسی اتم های مجاور کربن، سبب افزایش مدول الاستیک و دمای پایداری فوق العاد بالا شده و همچنین سخت ترین ماده طبیعی را ایجاد می نمایند. ویژگی اصلی الماس سختی بالای آن است که در مقیاس مورس بیشترین مقدار یعنی 10 و در مقیاس نوپ، گستره 5500 الی 7000 را به خود اختصاص داده است. رسانایی گرمایی الماس های زینتی در میان تمام عناصر شناخته شده بیشترین میزان را دارد. به همین دلیل الماس در سرعت های بسیار بالا بدون اینکه گرمای تولید شده به آن صدمه بزند، تراش داده می شود.

الماس در برابر مایعات معدنی و اسیدهای غیر معدنی در دمای اتاق مقاوم است و به وسیله برخی اکسید کننده های قوی از قبیل سدیم و پتاسیم نیترید در دمای بالای 500 درجه سانتیگراد به وسیله مخلوطی از سدیم، پتاسیم کلرید و هیدروکسیدهای مذاب از قبیل کمی NaoHحک کاری می شود. در دمای نزدیک به 1000درجه به آسانی با کاربید فلزات از قبیل Co،Ni،Al،Fe و Ta واکنش می دهد.

حدود 45 سال پیش، در جولای 1963 میلادی، شوروی سابق و کشورهای بلوک شرق موفق به کشف روش انفجاری برای تولید نانوالماس شدند. هنوز عقیده بر این است که نانوالماس کاربردهای وسیعی در صنعت پیدا می کند و این امر سبب ادامه تحقیقات در این زمینه شده است. در بین سالهای 1988 تا 1998 میلادی، مطالعات گسترده ای جهت کاهش قیمت تمام شده نانوالماس با تمرکز بر روی واکنش تبدیل کربن به نانوالماس انجام شد. همچنین پارامترهای مختلف در تشکیل نانوالماس مورد مطالعه قرار گرفت. شاید به زودی تصور متداول درباره الماس ها، به کلی دگرگون شود. الماس هایی که به خاطر زیبایی، کمیاب بودن و زمان طولانی تولیدشان ارزش فوق العاده ای داشتند، امروزه در آزمایشگاه و در مدت زمانی حدود یک ساعت به وجود می آیند. اینکه این دگرگونی چه تاثیری در صنعت جواهر سازی یا قیمت الماس های طبیعی در بازار خواهد داشت هنوز در پرده ای از ابهام است. خصوصیات ویژه و منحصر به فرد پودر نانوالماس صنعتی باعث شده است تا امروزه کاربرد بسیار وسیعی در صنعت پیدا کند. قیمت ارزان آن نیز باعث کاربرد آسانتر آن شده است و هر روز به کاربران این ماده در صنایع مختلف افزوده می شود.

کاربردهای نانوالماس

هنری فورد نخستین کسی بود که پی برد با وجود هزینه زیاد اولیه، الماس در حقیقت ارزان ترین ساینده صنعتی برای استفاده دراز مدت است. صنایع تراش و ماشین ابزار، شیشه و عینک سازی ها از اولین صنایعی بودند که از الماس استفاده کردند. الماس های بزرگتر در مته های الماسی کاربرد دارند که در اکتشافات مواد معدنی، در استخراج کانی ها و در حفاری های چاه های نفتی و گازی استفاده می شوند. صنعت الکترونیک و برق هر دو از مصرف کنندگان الماس اند. چاپگرهای نساجی از الماس برای برش الگو و نیز دندانپزشکان و پزشکان برای برش ظریف استخوان و بافت ها استفاده می کنند.

ویفرهای الماس در پنجره های لیزر کاربرد دارد که نیازمند سطحی بسیار صاف و با ضریب جذب پایین است. الماس برای پنجره های لیزرهای با قدرت بالای Co2 به کار می رود. همچنین برای پنجره های عبور دهنده طول موج های کوچک الکترومغناطیسی برای ژیروترون و کلیسترون های قدرت بالا، پخش دی الکتریک برای طول موج های کوچک و موج های میلیمتری(CVD) و در استحکام چرخ ها و لاستیک ها استفاده می شوند.

برخی از موارد استفاده مواد نانو الماس در جدول زیر گزارش شده است.

کاربرد	محل استفاده	نمونه کاربرد
برش کاری و سنگزنی	تیغه های برش، چاقوی جراحی	دریل های پیچشی، سنگ چاقو تیزکن، صنایع چاقوسازی
قسمت های در معرض سایش	قسمت های موتور، ابزار پزشکی،قاب کشش	قالب اکستروژن، پوشش دیسک کامپیوتر، ماشین های بافتی
صوت		دیافراگم بلندگو
نفوذ و خوردگی	پوشش الیاف،مخازن واکنش	بوته ها، سدهای یونی
پوشش های نوری	ضد انعکاس	حمایت کننده لیزر، فیبرنوری
رفتار حرارتی	چاپگرهای حرارتی	دیودهای فروکش حرارت
نیمه هادی	حسگرهای UV	ترانزیستورهایی با نیروی بالا، میکروویو با توان بالا

استفاده از نانوالماس به عنوان نیمه رسانا

استفاده از الماس به عنوان نیمه رسانا نیز نیازمند شرایط ویژه ای مثل درجه خلوص فوق العاده بالا و جایگزینی فعال اتم ها به لحاظ الکتریکی برای ایجاد گذرگاه الکتریکی در وسیله مورد نظر است. اما الماس های طبیعی با اینکه دارای کیفیت جواهری بسیار ارزشمند هستند، به خاطر نقص ها، ناخالصی ها و ساختار ضعیفشان برای مصارف الکترونیکی نامناسبند. البته با کنترل شرایط سنتز می توان الماس ها ی مصنوعی با شرایط کاملا دلخواه تولید کرد که در کاربردهای الکترونیکی پرقدرت از سلفون ها گرفته تا کامپیوترهای شخصی وخطوط ارتباطی قابل استفاده هستند. به گفته جیمز باتلر یکی از شیمیدانان آزمایشگاه تحقیقات نیروی دریایی آمریکا، سه مشکل عمده بر سر راه استفاده از الماس های طبیعی در کاربردهای الکترونیکی وجود دارد، قیمت گران و عدم خلوص الماس های طبیعی. افزون بر این هیچ دو سنگی دقیقا شبیه هم نیستند و خواص منحصر به فرد در هریک می تواند مشکلاتی را در مدارهای الکترونیکی به بار آورد. آخرین مشکل در استفاده از الماس برای کاربردهای الکترونیکی و کامپیوتری، نیاز به دو نوع الماس یعنی سنگهای نوع n و p برای هدایت الکترونیکی است. در مدارهای مجتمع باید از هر دو نوع الماس نیمه رسانای n و p استفاده کرد اما الماس های نوع n به طور طبیعی وجود ندارد و الماس های نوع p، به قدری نادرند که هیچ راه مقرون به صرفه ای برای استفاده از آنها پیدا نشده است. به هر حال الماسهای مصنوعی این مشکلات را برطرف می کنند. به گفته رابرت لینارس بنیانگذار کمپانی آپولو دیاموند،(برای مثال) می توان با افزودن ناخالصی فلز بور به الماس، نیمه رسانای نوع p را تولید کرد. به طور مشابه دانشمندان می توانند با افزودن فسفر به الماس بیرنگ، الماس نوع nرا نیز تولید کنند. برای استفاده از الماس نیمه رسانا در دستگاه های الکترونیکی پر قدرت نیاز به ترکیبی لایه ای از این دو نوع الماس است. امروزه نیمه رساناهای بسیاری مثل سیلی در گستره وسیعی از دستگاه های الکترونیکی به کار می روند. اما الماس با توجه به دامنه تغییرات حرارتی و سرعت فوق العاده اش، عنوان دومین نیمه رسانای برتر جهان را به خود اختصاص می دهد. الماس با داشتن چنین ویژگیهایی و به خصوص امروز که آزمایشگاه ها قادر به تولید سنگ های خالص و ناخالص کنترل شده هستند، می تواند پایه گذار انواع بسیار جدیدی از دستگاه های الکترونیکی پرقدرت باشد.

به عنوان برخی از کاربردهای عملی الماس می توان به موارد زیر اشاره کرد:

- لوازم الکترونیکی ولتاژ و توان بالا مثل ترن های سریع

- دستگاه های فرکانس بالا مثل رادارهای پرقدرت و ایستگاه های مخابراتی سیار

- دستگاه های میکرو و نانوالکترومکانیکی مانند ساعتها و فیلترهای تلفن همراه

- آشکارساز پرتوهای پر انرژی مثل پرتوسنج های پزشکی

- اپتیک و لیزرهای پرقدرت مانند آنچه در کابل و خطوط تلفن یا پنجره شاتل های فضایی به کار می رود.

- الکترودهای الماسی مقاوم به خوردگی که می تواند محیط های آلوده را پاک کند.

 کاربرد ساختارهای نانومتری الماس در لاستیک

الماس نانومتری به طور گسترده ای در کامپوزیت ها از جمله لاستیک در مواد ضد اصطکاک و مواد روانکار به کار می رود. این ساختارهای نانومتری الماس، دارای خواص برجسته ای هستند. از جمله این خواص می توان به موارد زیر اشاره کرد:

1.ساختار کریستالی

2.شکل کاملا کروی

3.ساختمان شیمیایی بسیار محکم

4. فعالیت جذب سطحی بسیار بالا

در روسیه الماس نانومتری با درصدهای مختلف به لاستیک طبیعی، لاستیک پلی سوپرن و لاستیک فولرین برای ساخت لاستیک هایی که در صنعت کاربرد دارند، مورد استفاده قرار می گیرد. نتایج به دست آمده نشان می دهد که با افزودن ساختارهای نانومتری الماس به لاستیک ها خواص آنها به شکل قابل توجهی بهبود می یابد. از آن جمله می توان به موارد زیر اشاره کرد:

1. چهار الی پنج برابر شدن خاصیت انعطاف پذیری لاستیک؛

2. افزایش دو الی پنج برابری میزان استحکام؛

3. خاصیت مقاومت در برابر گسیختگی آنها در دمای بالا و پایین به اندازه بسیار زیادی بهبود می یابد؛

4. افزایش دمای اشتعال لاستیک، با وارد نمودن این نانوذرات شاهد افزایش دمای اشتعال و افزایش استحکام مکانیکی در لاستیک خواهیم بود که از دلایل اصلی آن حذف مقادیر زیادی دوده است؛

5. کاهش وزن لاستیک، با افزودن حدود 3 الی 5 درصد نانوذره پرکننده به لاستیک استحکام مکانیکی معادل با 40 تا45 درصد دوده و نیز کاهش وزن به مقدار قابل ملاحظه ای بدست می آید؛

6. افزایش مقاومت در مقابل نفوذپذیری گاز، این نانوکامپوزیت ها به علت ضریب عبوردهی کم نسبت به گازها به ویژه هوا می توانند در افزایش مقاومت در برابر نفوذ و عبور گازها مفید باشند؛

7. افزایش مقاومت سایشی لاستیک؛ با افزایش نانوذره های پرکننده به لاستیک امکان افزایش مقاومت سایشی لاستیک وجود دارد.

نتیجه گیری:

نانوالماس به دلیل خصوصیات بی نظیر خود قابلیت استفاده در کاربردهای گوناگون را دارا هستند. با استفاده از نانوالماس ها در نیمه رساناها می توان دستگاه هایی را تولید نمود که با استفاده از مواد مرسوم قادر به تولید آنها نخواهیم بود. استفاده از نانوالماس در صنایع لاستیک موجب می شود علاوه بر کاهش وزن، خواص مورد نیاز لاستیک به طور چشمگیری افزایش یابد. با اینکه هزینه اولیه استفاده از نانو الماس ها زیاد است، اما کارایی نانوالماس ها در زمان های طولانی باعث شده تا استفاده از آنها توجیه اقتصادی داشته باشد؛ هرچند با گسترش روش های نوین سنتز هزینه های اولیه استفاده از نانو الماس ها نیز کاهش یافته است.

منبع:نشریه فضای نانو

نانوفناوری را هم از نظر شاخه های علمی و فنی آن و هم از نظر کاربردهای صنعتی می توان دسته بندی نمود. برخی از شاخه های علمی و فنی آن عبارتند از :

الف) نانوپودر

ب) نانوسرامیک

ج)  نانوالکتریک

د) نانوپزشکی

ه) نانوزیست فناوری

که در این مقاله به توصیف و بیان کاربردهای نانوپودرها می پردازیم.

تعریف

پودرها ذرات ریزی هستند که از خُرد کردن قطعات جامد و بزرگ، یا تهنشین شدن ذرات جامدِ معلق در محلولها به دست میآیند. بنابراین، نانوپودرها را میتوان مجموعهی از ذرات دانست که اندازهی آنها کمتر از 100 نانومتر است. طور کلی نانوپودرها را نیز مانند دیگر موادّ نانومتری می‌توان به دو روش پایین به بالا یا بالا به پایین تولید کرد. در روش بالا به پایین قطعه را از اندازه‌های بزرگ انتخاب و آن را آن‌قدر خُرد می‌کنیم تا به اندازه‌های نانومتری برسد. در روش پایین به بالا، اتم‌ها را دانه به دانه کنار هم می‌چینیم تا یک ساختار نانومتری به وجود آید.

 به چه پودری نانوپودر می گوییم؟

پودرها در سه حالت نانوپودر به شمار می‌آیند:

-حالت اول: ساختار ذرات تشکیل‌دهنده‌ی پودر، در حد نانومتر باشد.

یعنی اگر ساختار ذرات تشکیل‌دهنده‌ی یک پودر را به صورت یکی از اشکال منظم هندسی در نظر بگیریم، میانگین اندازه‌ی اضلاع آن بین 1 تا 100 نانومتر باشد. مهمترین اشکال هندسی، کُره و مکعب‌اند. اگر ساختار ذرات تشکیل‌دهنده‌ی پودر را کُره فرض کنیم، باید قطر کُره کمتر از 100 نانومتر باشد و چنانچه ساختار آنها مکعب فرض شود، میانگین اضلاع مکعب باید در محدوده‌ی 1تا 100 نانومتر قرار گیرد. به عبارت حسابی‌تر، میانگین اضلاع مکعب باید در این رابطه صدق کند: برای مثال، بلورهای نمک طعام ساختاری مکعب‌شکل دارند.

 یادآوری: اگر بیشترِ ذرات تشکیل‌دهنده پودر، ابعادی میان 1 تا 100 نانومتر داشته باشند، آن پودر، نانوپودر محسوب می‌شود.

-حالت دوم: دانه‌های تشکیل‌دهنده پودر، ابعاد نانومتری داشته باشند.

در حالتی که اندازه‌ی ذرات تشکیل‌دهنده‌ی پودر از صد نانومتر بیشتر باشد، کافی است دانه‌های آن ابعاد نانومتری داشته باشند تا نانوپودر به شمار آیند. یک مثال برای فهم این موضوع، اتم‌هایی هستند که به صورت منظم و درون سلول‌هایی که آنها را "دانه" می‌نامیم، کنار هم قرار گرفته‌اند. مواد بلوری جامد نیز از سلول‌های ریزی تشکیل شده‌اند که به آنها دانه می‌گویند. درون هر دانه، اتم‌ها در یک جهت خاص و ردیف‌های موازی چیده شده‌اند و تفاوت دو دانه مجاورِ هم، تفاوت در همین جهت‌گیری اتم‌هاست. در دانه‌ی 1، اتم‌ها در ردیف‌های موازی و با زاویه‌ی 45 درجه نسبت به افق چیده شده‌اند. در دانه‌ی 2اتم‌ها با زاویه‌ی 90درجه و در دانه‌ی 3اتم‌ها با زاویه‌ی 120 درجه نسبت به افق چیده شده‌اند. وقتی این سه دانه در کنار یکدیگر قرار بگیرند، یک ذره تشکیل می‌شود. به فضای خالی بین دانه‌ها «مرز دانه» می‌گویند. مرز دانه محلی است که جهت چیده شدن اتم‌ها عوض می‌شود. همچنین دانه‌ها را می‌توان مانند آجرهای یک دیوار فرض کرد. در این صورت، مرز بین دانه‌ها ملات بین آجرهاست. اگر قطر این دانه‌ها بین 1تا 100نانومتر باشد، ذرات حاصل تشکیل نانوپودر می‌دهند. هر چه قطر دانه‌های یک ذره کمتر باشد (البته با حجم ثابت)، تعداد دانه‌های تشکیل‌دهنده‌ی آن بیشتر خواهد بود (واضح است که هر چه آجرهای تشکیل‌دهنده‌ی یک دیوار 1 متر در 1 متر کوچکتر باشند، تعداد آجرها بیشتر خواهد بود) و هر چه تعداد دانه‌ها بیشتر شود، مانند گره‌های یک فرش، تار و پود آن محکمتر و درهم‌تنیده‌تر است و بنابرین استحکام محصول بیشتر خواهد بود.

یادآوری: اگر درصد قابل توجهی از دانه‌های تشکیل‌دهنده‌ی ذرات، نانومتری باشند، پودر، نانوپودر محسوب می‌شود.

حالت سوم: ذرات نانوپودر و ذرات پودر معمولی ترکیب شوند.

در این حالت، پودر را «نانوپودر کامپوزیتی» می‌نامند. کامپوزیت که از کلمه‌ی انگلیسی composition گرفته شده، به معنی ترکیب دو یا چند چیز است. ملموس‌ترین مثال برای کامپوزیت، کاه‌گل است. در کاه‌گل رشته‌های کاه در زمینه‌ی گِل پراکنده شده‌اند. در نانوپودرهای کامپوزیتی نیز ذرات نانومتری در زمینه‌ی ذرات بزرگتر (غیر نانومتری) پراکنده شده‌اند. علت ترکیب شدن آنها اختلاف خواص این دو ماده است. در کامپوزیت معمولاً زمینه از یک ماده‌ی نرم و افزودنی از ماده‌ی سخت انتخاب می‌شود. در این صورت، هنگامی‌ که به ماده نیرو وارد می‌شود، زمینه نیرو را به رشته یا پودر اضافه‌شده منتقل می‌کند تا بتواند در برابر نیروی واردشده‌ مقاومت بیشتری داشته باشد.

کاربردهای نانوپودرها

1. پوشش‌دهی

یکی از مهمترین کاربرد نانوپودرها «پوشش‌دهی» است. وقتی مقداری پودر روی یک سطح ریخته می‌شود، می‌تواند تمام سطح را بپوشاند. مثلاً اگر سطح زمین پودر گچ بپاشیم، تمام سطح پوشیده می‌شود و یک سطح یکدست سفید به وجود می‌آید. اما در این حالت هنوز فضاهای خیلی ریزی بین پودرها وجود دارد، یعنی پوشش یکپارچه نیست. اکنون مقداری آب به گچ اضافه می‌کنیم و صبر می‌کنیم تا آب توسط حرارت خشک شود. می‌بینیم که ذرات پودر به هم چسبیده‌اند و یک پوشش یکدست بر روی سطح به وجود آمده است. اساس پوشش‌دهی توسط نانوپودرها نیز دقیقاً همین است، یعنی پودرها را(عمدتاً باشدت )به سطح می‌پاشند و بعد توسط یک عامل اضافه‌شونده (عمدتاً گازهای اکسیژن یا آرگون که همان نقش آب را در مثال گچ بازی می‌کنند ) و حرارت، این ذرات را به هم می‌چسبانند تا یک پوشش یکپارچه بر روی سطح ایجاد شود. پوشش روی داشبورد ماشین دقیقاً به این روش تولید می‌شود.

2. ساخت قطعات

همان‌طور که دیدیم، ذراتِ پودر میل زیادی دارند که مانند بُراده‌های آهنربا به هم بچسبند. از طرفی این میل با اِعمال فشار به پودر و درجه‌ی حرارت به‌شدت افزایش می‌یابد، و بنابراین، با اِعمال فشار و افزایش درجه‌ی حرارت می‌توان پودرها را آن‌قدر به هم فشرد تا به هم بچسبند و یک قطعه را تولید کنند. این روش عمدتاً برای تولید قطعات با شکل‌های پیچیده به کار می‌رود. (این پدیده به طور طبیعی در نمک طعام اتفاق می‌افتد. اگر مقداری نمک طعام در داخل یک نمکدان باقی بماند، بعد از مدتی ذرات نمک به هم می‌چسبند و نمکدان دیگر نمک نمی‌پاشد. بنابراین، باید به نمکدان چند ضربه وارد کنیم تا ذرات از همدیگر جدا شوند.)

3. استفاده در کِرِم‌ها

همان‌طور که می‌دانیم، نانوپودرها ذراتی با قطر یک تا 100 نانومتر هستند. وقتی از این ذرات در ساخت کِرِم استفاده می‌شود، چون قطر آنها کوچک است، اشعه‌های مُضرّ نور خورشید را که طول موج‌های بزرگتر از صد نانومتر دارند از خود عبور نمی‌دهند. این در حالی است که اشعه‌های نور مرئی را که موجب دیده شدن قطعات‌اند از خود عبور می‌دهند. بنابراین، به صورت شفاف دیده می‌شوند. در این حالت ما کِرِمی داریم که شفاف است و اشعه‌های مُضرّ را از خود عبور نمی‌دهد.

4. شناسایی آلودگی ها

ذراتی که نانوپودرها را تشکیل می‌دهند، با استفاده از خواصّ سطحی خود، وقتی به یک محلول حاوی آلودگی (مثل باکتری، سلول سرطان زا و...) اضافه می‌شوند، روی آلودگی‌ها می‌چسبند و در اثر واکنش با آنها تغییر رنگ می‌دهند و باعث شناسایی آنها می‌شوند. البته هر ذره کوچکتر از آن است که تغییر رنگِ حاصل از آن دیده شود، اما تغییر رنگِ مجموعه‌ی این ذرات، آلودگی‌ها را قابل تشخیص و شناسایی می‌کند.

در فیلم زیر که به عنوان مثالی از کاربرد نانوپودرها آورده شده است، ذرات نانوساختارِ سیلیکون در محلول، قطرات روغن را شناسایی می‌کنند و با نفوذ مقداری از مایع به داخل حفره‌های آنها، تغییر رنگ می‌دهند و هدف را قابل تشخیص می‌نمایند.

بخش دانش و فناوری سایت تبیان