حسن علم خواه
یکی از کاربردهای مهم فناوری نانو بهبود خواص مواد پلیمری از نظر آتشگیری و بالابردن مقاومت این مواد در برابر آتش است. این مواد عموماً در دماهای بالا ایمن نیستند؛ اما با استفاده از فناوری نانو امکان دیرسوز نمودن آنها وجود دارد. در این مطلب، نظرات مهندس صحرائیان، عضو هیأت علمی پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران، در زمینة استفاده از فناوری نانو در این زمینه آورده شده است:
نانوکامپوزیت‌های دیرسوز
با توجه به این که امروزه حجم وسیعی از کالاهای مصرفی هر جامعه‌ای را پلیمرهایی تشکیل می‌دهند که به‌راحتی می‌سوزند یا گاهی در مقابل شعله فاجعه می‌آفرینند، لزوم تحقیق در خصوص مواد دیرسوز احساس میشود. بر همین اساس، در کشورهای صنعتی، تلاش گسترده‌ای برای ساخت موادی با ایمنی بیشتر در برابر شعله آغاز شده است و در این زمینه نتایج مطلوبی هم به دست آمده است.
بر همین اساس و با توجه به تدوین استانداردهای جدید ایمنی، به نظر می‌رسد استانداردهای ساخت مربوط به پلیمرهای مورد استفاده در خودروسازی، صنایع الکترونیک، صنایع نظامی و تجهیزات حفاظتی و حتی لوازم خانگی، در حال تغییر به سوی مواد دیرسوز است.
از طرف دیگر مدتی است که نانوکامپوزیت‌های پلیمر – خاکرس به عنوان موادی با خواص مناسب مثل تأخیر در شعلهوری، توجه بسیاری از محققان را به خود جلب کرده است. بنابراین بهنظر می‌رسد که نانوکامپوزیت‌های پلیمر – خاکرس می‌توانند جایگزین مناسبی برای مواد پلیمری معمولی باشند؛
برای تهیه پلیمرهای دیرسوز، علاوه بر رفتار آتشگیری، عوامل زیادی باید مورد توجه واقع شوند؛ از جمله اینکه:
از افزودنی‌هایی استفاده شود که قیمت تمامشده محصول را خیلی افزایش ندهد. (مواد افزودنی باید ارزان قیمت باشند.)
مواد افزودنی به پلیمرها باید به آسانی با پلیمر فرآیند شود.
مواد افزوده‌شده به پلیمر نباید در خواص کاربردی پلیمر تغییر قابل ملاحظه ایجاد کند.
زباله‌های این مواد نباید مشکلات زیستمحیطی ایجاد کند.
با توجه به این موارد، خاکرس از جمله بهترین مواد افزودنی به پلیمرها محسوب میشود که می‌تواند آتشگیری آنها را به تأخیر بیندازد و سبب ایمنی بیشتر وسایل و لوازم شود. مزیت دیگر خاک رس فراوانی آن است که استفاده از این منبع خدادادی را آسان می‌کند.
ویژگی‌های نانوکامپوزیت‌های پلیمر – خاکرس
خواص مکانیکی نانوکامپوزیت‌های پلیمر-نایلون6 که از نظر حجمی فقط حاوی پنج درصد سیلیکات است، بهبود فوق‌العادهای را نسبت به نایلون خالص از خود نشان میدهد. مقاومت کششی این نانوکامپوزیت 40 درصد بیشتر، مدول کششی آن 68 درصد بیشتر، انعطاف‌پذیری آن 60 درصد بیشتر و مدول انعطاف آن 126 درصد بیشتر از پلیمر اصلی است. دمای تغییر شکل گرمایی آن نیز از 65 درجه سانتیگراد به 152 درجه سانتیگراد افزایش یافته است. در حالیکه در برابر همة این تغییرات مناسب، فقط 10درصد از مقاومت ضربه آن کاسته شده است.
نتایج تحقیقات حاکی از آن است که میزان آتشگیری در این نانو کامپوزیت پلیمری حدود 70 درصد نسبت به پلیمر خالص کاهش نشان میدهد و این در حالی است که اغلب خواص کاربردی پلیمر نیز تقویت میشود. البته کاهش در میزان آتشگیری پلیمرها از قدیم مورد بررسی بوده است. بشر با ترکیب مواد افزودنی به پلیمر میزان آتشگیری آنرا کاهش داد ولی متاسفانه خواص کاربردی پلیمر هم متناسب با آن کاهش مییافته است. در واقع کاهش در آتشگیری همزمان با بهبود خواص کاربری پلیمرها ویژگی منحصر به فرد فناوری نانو است، خصوصاً اینکه تنها با افزودن 6 درصد ماده افزودنی به پلیمر تا 70 درصد آتشگیری آن کاهش مییابد.
برخی نانوکامپوزیت‌های پلیمر – خاکرس پایداری حرارتی بیشتری از خود نشان می‌دهند که اهمیت ویژه‌ای برای بهبود مقاومت در برابر آتشگیری دارد. این مواد همچنین نفوذپذیری کمتری در برابر گاز و مقاومت بیشتری در برابر حلال‌ها از خود نشان می‌دهند.
استانداردسازی؛ ابزار قدرت در دست کشورهای پیشروی صنعتی
تطابق با استانداردهای جدید موضوعی است که همواره کشورهای پیشرو بر کشورهای پیرو دیکته کرده‌اند. در کشورهای پیشرو صنعتی، استانداردها همواره رو به بهبود است. در این کشورها براساس جدیدترین نتایج تحقیقات و مطالعات متخصصان، هر چند وقت یکبار، استانداردها دستخوش تغییر می‌شوند و دیگر کشورها ناچار خواهند بود در مراودات تجاری خود با آنها این استانداردها را رعایت کنند و به این ترتیب، مجبور می‌شوند که نتایج تحقیقات آنها را خریداری کنند. مطلب زیر مثالی از این موارد است:
چندی پیش در جراید اعلام شد که بنا بر تصمیم جدید اتحادیه اروپا، هواپیماهایی که مجهز به سیستم جدید ناوبری (مطابق با استاندارد جدید پرواز) نباشند، اجازه پرواز بر فراز آسمان اروپا را ندارند. در آن زمان در کشور ما فقط تعداد معدودی از هواپیماهای مجهز به این سیستم وجود داشت. اخیراً هم اتحادیه مزبور اعلام کرده است که ورود کامیون‌های فاقد استاندارد زیستمحیطی به خاک اروپا ممنوع است. در پی این اعلام، خودروسازان ایرانی به ناچار استانداردهای خود را با شرایط جدید تطبیق دادند.
نکتة پایانی؛ نتیجهگیری
هر چند ممکن است استفاده از برخی فناوریها در کشور ما در حال حاضر موضوعیت نداشته و یا اینکه مقرون به صرفه نباشد. ولی اگر جهتگیری تحقیقات و پژوهشها در جهان را مد نظر قرار دهیم متوجه میشویم که در آینده نزدیک ناگزیر به استفاده از این فناوریها خواهیم بود. بنابراین لازم است از فرصتهای موجود برای ایجاد این توانمندیها بهره بگیریم تا در زمان مناسب از این پتانسیلها استفاده کنیم.
بهعبارت دیگر لازم است مراکز پژوهشی و تحقیقاتی همواره لااقل یک نسل از صنعت جلوتر باشند. در این صورت ضمن امکان هدایت بخش صنعت به سمت و سوی معین، پاسخ به مشکلات صنعت نیز همواره قابل پیشبینی بوده و در این مراکز در دسترس خواهد بود.
به نقل از http://www.itan.ir/NANO/displaypage.php?id=37942
در سال گذشته جمعا 42 دانشجو در رشته های علوم و فناوری نانو در مقطع کارشناسی ارشد در دانشگاه های صنعتی امیر کبیر ، تربیت مدرس ، صنعتی سهند تبریز ، کاشان . پژوهشگاه مواد و انرژی پذیرفته شدند. همچنین امسال دانشگاه صنعتی شریف و دانشکده فنی دانشگاه تهران در مقطع دکتری در رشته های نانو مواد ، نانو الکترونیک ، نانو بیو ، نانو مهندسی شیمی و نانو شیمی ، اقدام به پذیرش دانشجو نموده اند. دانشگاه امیر کبیر نیز با ظرفیت 11 نفر ، ارائه دهنده رشته مهندسی شیمی با گرایش نانو در مقطع کارشناسی ارشد بوده است. همچنین این دانشگاه در گرایش نانو پلیمر ، 8 دانشجو جذب نموده است. 2-ویژگی مهم و منحصر به فرد علوم و فناوری نانو با رویکرد شیمی برای شروع بهتر است تعریفی عام از علم فناوری نانو داشته باشیم . این فناوری پدیده هزاره سوم می باشد و ورود به این عرصه اجتناب ناپذیر است. در واقع این زمینه را نمی توان به عنوان رشته جدیدی معرفی کرد بلکه رویکردی جدید به کلیه علوم و فنون موجود در مقیاس نانو است. فناوری نانو ، علمی فرا رشته ای است و ما می خواهیم از این مقیاس به کلیه علوم و فنون از جمله علوم محض ، فنی مهندسی ، پزشکی، غذایی و غیره نگاه کنیم. از آنجایی که مشکلات ، پیچیدگی و مسائل اخلاقی به دلیل شبیه سازی انسان ، گیاه و حیوان در این محدوده به وجود خواهد آمد ، ضرورت همکاری علوم نظری از نظر مسائل حقوقی در این فناوری ضروری می نماید. اگر از دیدگاه شیمی و مهندسی شیمی به فناوری نانو نگریسته شود، می توان گفت رشته نانو شیمی تقریباً در تمامی علوم و فنون به کار می رود.به عبارت دیگر در زمینه های مختلفی از جمله سوخت ، پلیمر ، رنگ ، ساخت و ساز ، پوشاک ، دارو ، غذا و به طور کلی هر آنچه که به شیمی و مهندسی شیمی مربوط می شود، می توان از مزایای این فناوری بهره جست. به طور کلی توجه به کلیه علوم و فناوری های موجود در مقیاس نانو و کار و تولید در این مقیاس برای دستیابی به فراورده های با کیفیت و کمیت بهتر به عبارتی ارزانتر ، محکمتر ، سبکتر و کارا تر می باشد. 3- گرایش های رشته نانو شیمی یکی از مشخصه های علم شیمی و مهندسی شیمی ، شناخت علم مواد و مهندسی مواد است که در علوم محض ، مطالعه و پژوهش و در مهندسی، تولید انبوه مورد نظر است. از دیدگاه شیمی دانان ، گرایش های این رشته می تواند همان گرایش های شیمی آلی ، معدنی ، تجزیه و شیمی فیزیک باشد که در مقیاس نانو مطالعه و بررسی می گردد تا نتایج یافته های جدید خود را برای انبوه سازی در مورد خاص به مهندسان مربوطه ارائه کنند. از دیدگاه مهندسان شیمی ، این گرایش ها بسته به نوع نیاز های جامعه و توانایی بر آوردن آن نیاز ها می تواند به طور متفاوت دسته بندی شود. در کشور ما همان طور که اشاره شد ، پتانسیل های خوبی در زمینه مطالعه پلیمر و رنگ و غیره وجود دارد. 4-زمینه اشتغال فارغ التحصیلان دانشجویان فارغ التحصیل این رشته می توانند در صنایع و مراکز به خصوص در بخش های تحقیق و توسعه ای که فارغ التحصیلان رشته شیمی و مهندسی شیمی را می پذیرند، مشغول به پژوهش شوند. caspianrt@Gmail.com تیم پژوهشگران کاسپین |
در سال گذشته جمعا 42 دانشجو در رشته های علوم و فناوری نانو در مقطع کارشناسی ارشد در دانشگاه های صنعتی امیر کبیر ، تربیت مدرس ، صنعتی سهند تبریز ، کاشان . پژوهشگاه مواد و انرژی پذیرفته شدند. همچنین امسال دانشگاه صنعتی شریف و دانشکده فنی دانشگاه تهران در مقطع دکتری در رشته های نانو مواد ، نانو الکترونیک ، نانو بیو ، نانو مهندسی شیمی و نانو شیمی ، اقدام به پذیرش دانشجو نموده اند. دانشگاه امیر کبیر نیز با ظرفیت 11 نفر ، ارائه دهنده رشته مهندسی شیمی با گرایش نانو در مقطع کارشناسی ارشد بوده است. همچنین این دانشگاه در گرایش نانو پلیمر ، 8 دانشجو جذب نموده است. 2-ویژگی مهم و منحصر به فرد علوم و فناوری نانو با رویکرد شیمی برای شروع بهتر است تعریفی عام از علم فناوری نانو داشته باشیم . این فناوری پدیده هزاره سوم می باشد و ورود به این عرصه اجتناب ناپذیر است. در واقع این زمینه را نمی توان به عنوان رشته جدیدی معرفی کرد بلکه رویکردی جدید به کلیه علوم و فنون موجود در مقیاس نانو است. فناوری نانو ، علمی فرا رشته ای است و ما می خواهیم از این مقیاس به کلیه علوم و فنون از جمله علوم محض ، فنی مهندسی ، پزشکی، غذایی و غیره نگاه کنیم. از آنجایی که مشکلات ، پیچیدگی و مسائل اخلاقی به دلیل شبیه سازی انسان ، گیاه و حیوان در این محدوده به وجود خواهد آمد ، ضرورت همکاری علوم نظری از نظر مسائل حقوقی در این فناوری ضروری می نماید. اگر از دیدگاه شیمی و مهندسی شیمی به فناوری نانو نگریسته شود، می توان گفت رشته نانو شیمی تقریباً در تمامی علوم و فنون به کار می رود.به عبارت دیگر در زمینه های مختلفی از جمله سوخت ، پلیمر ، رنگ ، ساخت و ساز ، پوشاک ، دارو ، غذا و به طور کلی هر آنچه که به شیمی و مهندسی شیمی مربوط می شود، می توان از مزایای این فناوری بهره جست. به طور کلی توجه به کلیه علوم و فناوری های موجود در مقیاس نانو و کار و تولید در این مقیاس برای دستیابی به فراورده های با کیفیت و کمیت بهتر به عبارتی ارزانتر ، محکمتر ، سبکتر و کارا تر می باشد. 3- گرایش های رشته نانو شیمی یکی از مشخصه های علم شیمی و مهندسی شیمی ، شناخت علم مواد و مهندسی مواد است که در علوم محض ، مطالعه و پژوهش و در مهندسی، تولید انبوه مورد نظر است. از دیدگاه شیمی دانان ، گرایش های این رشته می تواند همان گرایش های شیمی آلی ، معدنی ، تجزیه و شیمی فیزیک باشد که در مقیاس نانو مطالعه و بررسی می گردد تا نتایج یافته های جدید خود را برای انبوه سازی در مورد خاص به مهندسان مربوطه ارائه کنند. از دیدگاه مهندسان شیمی ، این گرایش ها بسته به نوع نیاز های جامعه و توانایی بر آوردن آن نیاز ها می تواند به طور متفاوت دسته بندی شود. در کشور ما همان طور که اشاره شد ، پتانسیل های خوبی در زمینه مطالعه پلیمر و رنگ و غیره وجود دارد. 4-زمینه اشتغال فارغ التحصیلان دانشجویان فارغ التحصیل این رشته می توانند در صنایع و مراکز به خصوص در بخش های تحقیق و توسعه ای که فارغ التحصیلان رشته شیمی و مهندسی شیمی را می پذیرند، مشغول به پژوهش شوند. caspianrt@Gmail.com تیم پژوهشگران کاسپین |
ریچارد فایمن برنده جایزه ی نوبل فیزیک در سال 1965 ملقب به پدر نانوتکنولوژی در سال 1960 در همایش جامعه ی فیزیک امریکا هنگام سخنرانی اش پیش بینی جالبی را مطرح نمود . وی گفت که فضاهای زیادی در پایین وجود دارد.
همین جمله ، پایه علم نانو تکنولوژی شد .
وی پیشنهاد کرد که می توان اتم های مجزا را دستکاری نمود و ساختارهای کوچکی را ساخت که دارای خواص متفاوتی هستند .
پیش بینی های فایمن در بین دانشمندان هم عصر خودش از پذیرش خوبی برخوردار نشد ولی این پیش بینی ها امروزه به حقیقت پیوسته است.
نانو
پیشوند نانو در اصل یک کلمه ی یونانی است و معادل لاتین این کلمه Dwarf به معنای قد کوتاه و کوتاه جلوه دادن است .
نانومتر واحد اندازه گیری است و برابر با یک‌میلیاردم متر یا 9-10 متر است به عبارت دیگر یک نانو چهار برابر قطر یک اتم است. برای درک بیشتر باید گفت ، فقط ده اتم هیدروژن در یک خط ، یک نانومتر را می سازند یا یک تار موی انسان حدود 50000 نانومتر است .
| سنتز نانوذرات اکسید سرب در حضور امواج اولتراسونیکنانوذرات اکسید سرب(II)ازواکنش نیترات سرب با کربنات سدیم در حضور امواج اولتراسونیک و افزودنی پلی وینیل پیرولیدون (PVP) به عنوان جهت دهنده سنتز شد. با فزایش کربنات سدیم به نیترات سرب، رسوب کربنات سرب تشکیل می شود که پس از جداسازی، در دمای C° 320 برای دو ساعت قرار گرفته تا بعد از دست دادن CO2 تبدیل به PbO شود. اثر عوامل مختلف نظیر غلظت واکنشگرها، دمای سنتز و اثر چند افزودنی مختلف به روش "یک عامل در یک زمان" بررسی شد. سنتز اکسید سرب در شرایط بهینه شده شامل نیترات سرب M 1/0، کربنات سدیم M 2/0، دمای ?C40 وPVP با غلظت g/l 6 منجر به تشکیل نانوذرات اکسید سرب با یک ساختار بسیار متخلخل می شود. مورفولوژی و اندازه ذرات سنتز شده بوسیله دستگاه میکروسکوپ الکترنی (SEM) بررسی شد. |  |
|
نانوذرات اکسید سرب(II)ازواکنش نیترات سرب با کربنات سدیم در حضور امواج اولتراسونیک و افزودنی پلی وینیل پیرولیدون (PVP) به عنوان جهت دهنده سنتز شد. با فزایش کربنات سدیم به نیترات سرب، رسوب کربنات سرب تشکیل می شود که پس از جداسازی، در دمای C° 320 برای دو ساعت قرار گرفته تا بعد از دست دادن CO2 تبدیل به PbO شود. اثر عوامل مختلف نظیر غلظت واکنشگرها، دمای سنتز و اثر چند افزودنی مختلف به روش "یک عامل در یک زمان" بررسی شد. سنتز اکسید سرب در شرایط بهینه شده شامل نیترات سرب M 1/0، کربنات سدیم M 2/0، دمای ?C40 وPVP با غلظت g/l 6 منجر به تشکیل نانوذرات اکسید سرب با یک ساختار بسیار متخلخل می شود. مورفولوژی و اندازه ذرات سنتز شده بوسیله دستگاه میکروسکوپ الکترنی (SEM) بررسی شد. نتیجه گیری سعید حقدار – شرکت کاراشیمی مراجع
| |
| کاربرد های نانوتکنولوژی یکی از پیشوندهای مقیاس اندازه گیری در سیستم SI نانو به معنی یک میلیاردم واحد آن مقیاس است.برای مثال یک نانومتر معادل یک میلیاردم متر است. با توجه به اینکه یک سلول بدن بیش از صدها نانومتر است می توان به کوچکی این مقیاس پی برد. |  |
|
یکی از پیشوندهای مقیاس اندازه گیری در سیستم SI نانو به معنی یک میلیاردم واحد آن مقیاس است.برای مثال یک نانومتر معادل یک میلیاردم متر است. با توجه به اینکه یک سلول بدن بیش از صدها نانومتر است می توان به کوچکی این مقیاس پی برد. از آنجایی که علوم نانو بخش وسیعی برگرفته از مباحث شیمی، فیزیک، بیولوژی، پزشکی، مهندسی و الکترونیک را در بر می گیرد،گروه بندی آن بسیار پیچیده است. یکی از پیشوندهای مقیاس اندازه گیری در سیستم SI نانو به معنی یک میلیاردم واحد آن مقیاس است.برای مثال یک نانومتر معادل یک میلیاردم متر است. با توجه به اینکه یک سلول بدن بیش از صدها نانومتر است می توان به کوچکی این مقیاس پی برد. از آنجایی که علوم نانو بخش وسیعی برگرفته از مباحث شیمی، فیزیک، بیولوژی، پزشکی، مهندسی و الکترونیک را در بر می گیرد،گروه بندی آن بسیار پیچیده است. دانشمندان، علوم نانو را به چهار گروه شامل مواد (گروه اول)، مقیاسها (گروه دوم)، تکنولوژی الکترونیک، اپتوالکترونیک، اطلاعات و ارتباطات (گروه سوم) و بیولوژی و پزشکی (گروه چهارم) طبقه بندی کرده اند. این طبقه بندی باعث سهولت در بررسی این علوم شده است البته تداخل برخی از بخش ها در یکدیگر طبیعی است. برنامه های توسعه این تکنولوژی به سه بخش کوتاه مدت (کمتر از پنج سال)، میان مدت( بین??-? سال) و بلند مدت (بیش از?? سال) تقسیم بندی شده است. مواد نانو (nanomaterials) قابلیت کنترل ساختار تشکیل دهنده مواد پیشرفته (از فولادهای ساخته شده در اوایل قرن?? تا انواع بسیار پیشرفته امروزی) در ابعاد کوچک و کوچکتر، در اندازه های میکرو و نانو بوده است. هر قدر بتوانیم این مواد را در ابعاد ریزتر و کنترل شده ای تولید کنیم خواهیم توانست مواد جدیدی را با قابلیت و عملکردهای بسیار عالی به دست آوریم. تاکنون تعاریف متعددی از مواد نانو ارائه شده است اما در یک تعریف جامع می توان گفت موادی در این گروه قرار می گیرند که یکی از ابعاد اضلاع آنها از??? نانومتر کوچکتر باشد. یکی از این گروهها »لایه ها« است. لایه ها یک بعدی هستند که در دو بُعد دیگر توسعه می یابند مانند فیلم های نازک و پوششها. برخی از قطعات کامپیوتر جزو این گروه هستند. گروه بعدی شامل موادی است که دارای دو بعد هستند و در یک بعد دیگر گسترش می یابند و شامل لوله ها و سیمها می شوند. گروه مواد سه بعدی در نانو شامل ذرات، نقطه های کوانتمی (ذرات کوچک مواد نیمه هادیها) و نظایر آنها می شوند. دو ویژگی مهم، مواد نانو را از دیگر گروهها متمایز می سازد که عبارتند از افزایش سطح مواد و تاثیرات کوانتمی. این عوامل می توانند باعث ایجاد تغییرات و یا به وجود آمدن خواص ویژه ای مانند تاثیر در واکنشها، مقاومت مکانیکی و مشخصه های ویژه الکتریکی در مواد نانو شوند. همانگونه که اندازه این مواد کاهش می یابد، تعداد بیشتری از اتمها در سطح قرار خواهند گرفت. برای مثال، اتم های موادی به اندازه?? نانومتر به میزان? درصد،?? نانومتر به میزان?? درصد و? نانومتر به میزان?? درصد در سطح قرار دارند. در نتیجه مواد نانو با ذرات کوچکتر در مقایسه با مواد نانو با ذرات بزرگتر دارای سطح بیشتری در واحد جرم هستند. با توجه به ازدیاد سطح در این مواد، تماس ماده با سایر عناصر بیشتر شده و موجب افزایش واکنش با آنها می شود. این عمل منجر به تغییرات عمده در شرایط مکانیکی و الکترونیکی این مواد خواهد شد. برای مثال سطوح بین ذرات کریستالها در بیشتر فلزات باعث تحمل فشارهای مکانیکی بر آن می شود. اگر این فلزات در مقیاس نانو ساخته شوند، با توجه به ازدیاد سطح بین کریستالها، مقاومت مکانیکی آن به شدت افزایش می یابد. برای مثال فلز نیکل در مقیاس نانو مقاومتی بیشتر از فولاد سخت شده دارد. به موازات تاثیرات ازدیاد سطح، اثرات کوانتمی با کاهش اندازه مواد (به مقیاس نانو) موجب تغییر در خواص این مواد می شود (تغییر در خواص بصری، الکتریکی و جاذبه). موادی که تحت تاثیر این تغییرات قرار می گیرند ذرات کوانتمی، لیزرهای کوانتمی برای الکترونیک بصری هستند. همانگونه که بیش از این گفته شد مواد نانو، به سه گروه یک، دو و سه بُعدی طبقه بندی شده اند. مواد نانوی یک بعدی: این مواد شامل فیلم های بسیار نازک و سطوح مهندسی است و در ساخت ابزار الکتریکی و شیمیایی و مدارهای الکترونیکی ساده و مرکب کاربرد وسیعی دارند. امروزه کنترل ضخامت لایه ها تا اندازه یک اتم صورت می پذیرد و ساختار این لایه ها حتی در مواد پیچیده ای مانند روانکارها شناخته شده است. لایه های مونو که قطر آنها به اندازه یک ملکول و یا یک اتم است، در علوم شیمی کاربرد وسیعی دارند. یکی از کاربردهای این لایه ها ساخت سطوحی است که خود را بازسازی کنند. مواد نانوی دوبعدی: به تازگی کاربرد مواد نانوی دو بعدی در تولید سیم و لوله ها افزایش یافته و توجه دانشمندان را به دلیل وجود خواص ویژه مکانیکی و الکترونیکی به خود جلب کرده است. در زیر به چند نمونه ساخته شده در این گروه اشاره می شود. نانو لوله های کربنی، CNTs : از رول کردن ورقهای گرافیتی یک یا چند لایه ساخته شده و قطر آنها چند نانو و طولشان چند میکرومتر است.ساختار مکانیکی این مواد مانند الماس بسیار سخت است اما در محورهای خود نرم و تاشو هستند.همچنین این مواد هادی الکتریکی بسیار عالی هستند. نوع غیر عالی نانو لوله های کربنی مانند مولیبید یوم دی سولفاید پس از CNTs ساخته شده است. این مواد دارای ویژگی های منحصر به فردی همچون روانکاری، مقاومت در برابر ضربات امواج شوکها، واکنشهای کاتالیزی و ظرفیت بالا در ذخیره هیدروژن و لیتیم هستند. لوله های مواد پایه اکسیدی مانند اکسید تیتانیم، برای کاربردهای کاتالیزی، کاتالیزرهای نوری و ذخیره انرژی به صورت تجاری به بازار عرضه شده اند. نانو سیمها: این سیمها از قرار گرفتن ذرات بسیار ریز از مواد مختلف به صورت خطی ساخته می شوند. نانوسیمهای نیمه هادی از سیلیکون، نیترات گالیم و فسفات ایندیوم ساخته شده و دارای قابلیتهای بسیار خوب نوری، الکتریکی و مغناطیسی است و نوع سیلیکونی این سیمها می تواند بخوبی در یک شعاع بسیار کوچک بدون آسیب رسانی به ساختار سیم خم شود. این سیمها برای ثبت مغناطیسی اطلاعات در حافظه کامپیوترها، وسایل نانوالکترونیکی و نوری و اتصال مکانیکی ذرات کوانتمی به کار می روند. بیوپلیمرها: انواع گوناگون بیوپلیمرها، مانند ملکولهای DNA ، در خودسازی نانوسیمها در تولید مواد بسیار پیچیده به کار می روند. همچنین این مواد دارای قابلیت اتصال نانو و بیوتکنولوژی برای ساخت سنسور و موتورهای کوچک هستند. مواد نانوی سه بعدی: این مواد به آن گروه تعلق دارد که قطری کمتر از??? نانومتر داشته باشند. مواد نانوی سه بعدی در اندازه های بزرگتر ساختار متفاوتی داشته و طیف وسیعی از مواد را در جهان تشکیل می دهند و صدها سال است که به صورت طبیعی در زمین یافت می شوند. مواد تولید شده از عوامل فتوشیمیایی، فعالیت های آتش فشانها، مواد محترق از پختن غذا، مواد متصاعد از احتراق سوخت ماشین ها و مواد آلاینده تولید شده در صنایع جزو این گروه از مواد هستند. این مواد به علت رفتار متفاوت در واکنش های شیمیایی و بصری بسیار مورد توجه قرار دارند. برای مثال اکسید تیتانیوم و روی که بصورت شفاف و فرانما، جاذب و منعکس کننده نور ماورای بنفش در صفحات خورشیدی به کار می روند در ابعاد نانو هستند. این مواد کاربردهای بسیار ویژه ای در ساخت رنگها و داروها (به ویژه داروهایی که تجویز آنها فقط برای یک عضو مشخص بدن و بدون تاثیر بر سایر اعضاست) دارند. مواد نانوی سه بُعدی شامل مواد بسیاری می شود که به چند نمونه از آنها اشاره می کنیم. کربن?? (فوله رنس Fullerenes) : در اوایل سال???? گروه جدیدی از ترکیبات کربنی بنام کربن??، ساخته شد. کربن?? ، کروی شکل، به قطر? نانومتر و شامل?? اتم کربن است که به علت شباهت ساختار مولکولی آن با گنبدهای کروی ساخته شده توسط مهندس معماری بنام بوخ مینستر فولر بنام »فوله رنس« نامگذاری شد. در سال???? ، روش های ساخت کوانتم های کربن?? با مقاومت حرارتی میله های گرافیتی در محیط هلیم بدست آمد. این ماده در ساخت بلبرینگ های مینیاتوری و مدارهای الکترونیکی کاربرد وسیعی دارند. دِن دریمرز (Dendrimers) : دن دریمرز از یک ملکول پلیمر کروی تشکیل شده و با یک روش سلسله مراتبی خود سازی تولید می شوند. انواع گوناگونی از این مواد به اندازه های چند نانومتر وجود دارند. دن دریمرز در ساخت پوششها، جوهر و حمل دارو به بدن کاربرد فراوانی دارند. همچنین در تصفیه خانه ها به منظور بدام انداختن یونهای فلزات که می توان به وسیله فیلترهای مخصوص از آب جدا شوند از این مواد استفاده می شود. ذرات کوانتمی: مطالعات در مورد ذرات کوانتمی در سال???? شروع شد و در سال???? این گروه از مواد نانوی نیمه هادی ساخته شدند. اگر ذرات این نیمه هادی ها به اندازه کافی کوچک شوند، تاثیرات کوانتمی ظاهر شده و می توانند میزان انرژی الکترونها و حفره ها را کاهش دهند. از آنجایی که انرژی با طول موج ارتباط مستقیم دارد در نتیجه خواص نوری مواد بصورت بسیار حساس قابل تنظیم خواهد شد و می توان با کنترل ذرات، جذب یا دفع طول موج خاص در یک ماده را امکان پذیر ساخت. به تازگی با ردگیری مولکولهای بیولوژی با کنترل سطح انرژی این ماده، کاربردهای جدیدی از آن کشف شده است. در حال حاضر استفاده از مواد نانو رو به افزایش است و به علت خواص بسیار ویژه آنها، تحقیقات در یافتن مواد جدید همچون گذشته ادامه دارد. منبع:forum.p30world.com - قاسم عرفانی gh_erfani@yahoo.com www.erfanifar.blogsky.com | |
مقدمه
 |
فاینمن تآکید کرد: "من در حال خلق ضد جاذبه نیستم که به فرض روزی اگر قوانین (فیزیک) آنچه ما می‌پنداریم، نبودند عملی شود. من صحبت از چیزی می‌کنم اگر قوانین آنچه ما می‌پنداریم باشند، عملی خواهد بود. ما به آن دست پیدا نکرده‌ایم چون خیلی ساده هنوز در صدد انجام آن نبوده‌ایم." جمله معروف ریچارد فاینمن فیزیکدان برجسته در این زمینه که می‌فرماید: فضای زیادی در سطوح پایین وجود دارد، بیانگر این مدعاست. هر کشوری در پی آن است که فرصتها را کشف کند تا بتواند پیشرفت کند.
تاریخ کشورهایی که امروزه ما آنها را کشورهای پیشرفته و ثروتمند می‌دانیم هم حاکی از همین مسئله است، کشورهایی که به انقلاب صنعتی روی خوش نشان دادند، کشورهایی که با فناوری دیجیتال همگام شدند، کشورهایی که از همان ابتدا کامپیوتر و جهان پس از آن را باور کردند و ... . این فرصتها هر چندین سال یک بار اتفاق می‌افتند و هر کشوری که گوش به زنگ باشد می‌تواند از آثار مثبت آنها برخوردار شود. اکنون نانو تکنولوژی هم یک فرصت است، فرصتی که اگر به آن بها داده شود می‌تواند یک جهش علمی و اقتصادی در پی داشته باشد بخصوص برای کشور ما. ما باید علوم و فناوریهای جدید را با آغوش باز بپزیریم و برای آن هزینه کنیم.
اما متأسفانه به نظر نمی‌رسد که در کشور ما توجه خاصی به این مسئله شده باشد، اما حقیقتا درصد بسیار کمی از این حرفها راهی بسوی عملی شدن پیدا می کنند. هر کشوری در پی آن است که فرصتها را کشف کند تا بتواند پیشرفت کند. در نیم قرن گذشته شاهد حضور حدود پنج فناوری عمده بودیم، که باعث پیشرفتهای عظیم اقتصادی در کشورهای سرمایه گذار و ایجاد فاصله شدید بین کشورهای جهان شد.
متأسفانه در کشور ما بدلیل فقدان جرات علمی و عدم تصمیم گیری به موقع ، به این فرصتها پس از گذشت سالیان طلائی آن بها داده می‌شد که البته سودی هم برای ما به ارمغان نمی‌آورد، همچون فنآوری الکترونیک و کامپیوتر در دو سه دهه گذشته که امروزه علیرغم توانایی دانشگاهی و داشتن تجهیزات آن ، هیچگونه حضور تجاری در بازارهای چند صد میلیاردی آن نداریم. فناوری نانو جدیدترین این فرصتهاست، که کشور ما باید برای حضور یا عدم حضور در آن خیلی سریع تصمیم خود را اتخاذ کند.
 |
نانو بیوتکنولوژی
برخی از کاربردها در زمینه بیوتکنولوژی
- ترابری دارو و ژن (طراحی داروهایی با هدف گیری بسیار مطلوب که از نانو ماشینهای پروتئینی بهره می‌برند و ...)
- تشخیص زیستی پاتو ژنها
- تشخیص پروتئینها
- جستجو در ساختار DNA
- ابداع روشهایی برای استفاده از RNA در فناوری نانو
- حرکت رباتهای زنده با نیروی ماهیچه
- مهندسی بافت
- تخریب تومور از طریق گرما دهی به آن
- بهود تباین (کنتراست)
- روشهای بیولوژیکی ذخیره کردن و بازیابی اطلاعات به منظور حل مسائل محاسباتی و دیگر کاربردها تحت کنترل در آمده‌اند.
- ساخت سلولهای مصنوعی (با ساختارهای محدود خود تکثیر شونده و مولکولهای اطلاعاتی خود تکرار شونده)
- فرآیندهای تشخیص و ردیابی مقادیر بسیار کم ماده
- شناسایی و درمان بیماریها و کشف داروها
- ساخت حسگرها (استفاده از حسگرهای مغناطیسی جهت شناسایی ویروسها)
- ساخت میکرو آرایه‌های DNA با نانومُهر زنی
- نتایج بررسی بالینی فناوری Nano - JETA RT- PCR توسط شرکت Acrongenomics
- طراحی و ساخت کارتهای نانویی برای کاهش درد و افزایش شادابی انسان
و ... .
نانو کامپوزیتهای خاک رس _ پلیمر
نانو کامپوزیتهای خاک رس _ پلیمر بهبود فوق العاده‌ای در بسیاری از خواص فیزیکی و مهندسی پلیمرهایی که در آنها از مقدار کمی پر کننده استفاده میشود، ایجاد می‌کند. در این نوع مواد از خاک رسهای نوع اسمکتیت (Smectite - type) از قبیل هکتوریت ، مونت موریلونیت و میکای سنتزی به عنوان پر کننده برای بهبود خواص پلیمرها استفاده میشود. خاک رسهای نوع اسمکتیت ساختاری لایه‌ای دارند و با توجه به طبیعت پیوند بین اتمهای این لایه‌ها ، این مواد خواص فوق العاده‌ای را در جهت موازی لایه‌ها نشان می‌دهند. در نانو کامپوزیتهای خاک رس نه تنها دانه‌های خاک رسی را از هم جدا می‌کنند، بلکه لایه‌های هر دانه را نیز از هم جدا می‌کنند.
با انجام این عمل ، خواص مکانیکی فوق العاده هر دانه نیز بطور موثر بکار می‌آید و این در حالی است که در اجزای تقویت شده نیز بطور چشمگیری افزایش پیدا می‌کند، زیرا هر جزء خاک رس خود از صدها تا هزاران لایه تشکیل شده است. خواص مهندسی و فیزیکی بهبود قابل توجهی می یابند، مانند: افزایش ضریب یانگ ، قدرت کشسانی ، مقاومت در برابر تغییر شکل بر اثر گرما ، مقاومت در برابر آتش ، مقاومت باریر (barrier resistance) ، هدایت یونی و شکل‌پذیری. امتیاز دیگرشان این است که تأثیر قابل توجهی بر خواص اپتیکی پلیمر ندارند. ضخامت یک لایه خاک رس منفرد ، بسیار کمتر از طول موج نور مرئی است. از نظر اپتیکی شفاف و تقریبا بی رنگ هستند.
 |
کاربردها
-
نایلون 6 به عنوان روکش نوار زمان سنج خودروها ، محافظ روی موتورها و استفاده در قسمتهای مختلف خودروها از جمله: بدنه ، صندلی ، سی ستم سوخت رسانی و ... .
-
بسته بندی نوشیدنیها
-
ساخت بطریهای چندلایه
-
صنعت لاستیک (کاربرد تجارتی)
-
افزایش مقاومت لاستیک در برابر سایش
-
افزایش استحکام مکانیکی (افزایش مقاومت در برابر نفوذ پذیری)
-
افزایش مقاومت گرمایی
-
کاهش قابلیت اشتعال
-
بهبود بخشیدن اعوجاج گرمایی
-
کاهش وزن
-
افزایش مقاومت
محققین دانشگاه لندن در انگلستان و دانشگاه Paris Sud در فرانسه ، شبیه سازیهایی براساس مکانیک کوانتوم برای مطالعه نانو کامپوزیتهای خاکرس – پلیمر بکار برده‌اند. امروزه این ترکیبات یکی از موفقترین مواد نانوتکنولوژی هستند، زیرا بطور همزمان مقاومت بالا و شکل‌پذیری از خود نشان می‌دهند؛ خواصی که معمولا در یکجا جمع نمی‌شوند.
چشم انداز بحث
تغییرات در مقیاس نانومتری برخواص موج گونه الکترونهای درون مواد اثر می‌گذارد. با جابجا کردن اتمها در این مقیاس میتوان خواص اصلی مواد (به عنوان مثال دمای ذوب ، اثرات مغناطیسی ، ظرفیت بار) را بدون تغییر کلی ترکیب شیمیایی مواد ، دگرگون ساخت. پیشبینی رفتار و خواص در محدودهای از ابعاد برای نانوتکنولوژیستها حیاتی است. خوشبختانه در طول دو دهه قبل روشهای تحلیلی به حدی از تکامل رسیده‌اند که می‌توانند تمام مقیاسهای طول و زمان را از ابعاد الکترونی تا ابعاد بزرگ پوشش دهند.
مدل‌سازی رایانه‌ای با بکارگیری قوانین اولیه مکانیک کوانتوم و یا شبیه‌سازیهای مقیاس میانی ، دانشمندان را به مشاهده و پیشبینی رفتار در مقیاس نانو و یا حدود آن قادر می‌سازد. مدلهای مقیاس میانی با بکارگیری واحدهای اصلی بزرگتر از مدلهای مولکولی که نیازمند جزئیات اتمی است، به ارائه خواص جامدات ، مایعات و گازها میپردازند. روشهای مقیاس میانی در مقیاسهای طولی و زمانی بزرگتری نسبت به شبیه سازی مولکولی عمل می‌کنند. میتوان این روشها را برای مطالعه مایعات پیچیده ، مخلوطهای پلیمر و مواد ساخته شده در مقیاس نانو و میکرو بکار برد.
دید کلی
| |
نانوتکنولوژی مرطوب
نانوتکنولوژی خشک
نانوتکنولوژی محاسبه‌ای
فناوری نانو و فیزیک الکترونیک
ساخت دیودهای نوری با استفاده از مواد نانو موجب میشود تا 80 درصد در هزینه برق صرفه جویی شود. یک گروه دیگر از محققان روش تازه‌ای موسوم به الگوی انتقال ابر شبکه استفاده کرده‌اند، که ساخت نیم هادیهای نانومتری به قطر تنها 8 نانومتر را امکان پذیر می‌سازد.
 |
نانو تکنولوژی در صنعت
فناوری نانو و زیست شناسی
سلولها در فعالیت طبیعی خود امور مختلفی را به انجام می‌رسانند. از جمله این امور میتوان به انتقال اطلاعات و علائم و داده‌ها میان خود ، رد و بدل کردن مواد غذایی و بالاخره سوخت و ساز و اعمال حیاتی اشاره کرد. گروه دیگری از محققان تا آنجا پیش رفته‌اند که درصد هستند با مواد نانو پوششهای مناسبی تولید کنند که سلولهای حاوی ویروسهای خطرناک نظیر ویروس ایدز را در خود می‌پوشاند و مانع خروج آنها میشود.
 |
نانو تکنولوژی در پزشکی
فناوری نانو و شیمی
دید کلی
هنگامی که درباره نانو فناوری شروع به جستجو و مطالعه کنید، به موضوعات و مواد مختلفی بر می‌خورید مانند:"نانولوله‌ها ، شبیه سازی مولکولی ، نانو داروها ، سلولهای سوختی ، کاتالیزورها ، نانو ذرات و ..." ، بنابراین ممکن است نانو فناوری رشته‌ای کاملا گسترده به نظر آید که موضوعات آن ربط چندانی به هم ندارند. بطور کلی مطالعات نانو فناوری را میتوان به سه دسته تقسیم کرد. اگر چه روشهای تحقیقاتی در آنها با یکدیگر متفاوت است، اما این سه شاخه کاملا به یکدیگر مرتبط هستند و پیشرفت در یکی از شاخه‌ها می‌تواند در شاخه‌های دیگر نیز کاملا مؤثر باشد. این سه شاخه عبارتند از:| |
نانوتکنولوژی مرطوب
این شاخه به مطالعه سیستمهای زنده‌ای می‌پردازد که اساسا در محیطهای آبی وجود دارند. در این شاخه ساختمان مواد ژنتیکی ، غشاها و سایر ترکیبات سلولی در مقیاس نانومتر مورد مطالعه قرار می‌گیرد. پژوهشگران موفق شده‌اند ساختارهای زیستی فراوانی تولید کنند که نحوه عملکرد آنها در مقیاس نانویی کنترل میشود. این شاخه در برگیرنده علوم پزشکی ، دارویی و بطور کلی علوم و روشهای مرتبط با زیست فناوری است.نانوتکنولوژی خشک
این شاخه از علوم پایه شیمی و فیزیک مشتق میشود و به مطالعه تشکیل ساختارهای کربنی ، سیلیکون و مواد غیر آلی و فلزی می‌پردازد. نکته قابل توجه این است که الکترونهای آزاد که در فناوری مرطوب موجب انتقال مواد و انجام واکنشها می‌گردند، در فناوری خشک خصوصیات فیزیکی ماده را پدید می‌آورند. در نانو تکنولوژی خشک کاربرد مواد نانویی در الکترونیک ، مغناطیس و ابزارهای نوری مورد مطالعه قرار می‌گیرد. برای مثال طراحی و ساختن میکروسکوپهایی که بتوان با استفاده از آنها مواد را در ابعاد نانومتر دید.نانوتکنولوژی محاسبه‌ای
در بسیاری از مواقع ابزار آزمایشگاهی موجود برای انجام برخی از آزمایشها در مقیاس نانومتر مناسب نیستند و یا آنکه انجام این آزمایشها بسیار گران تمام میشود. در این حالت از رایانه‌ها برای شبیه سازی فرآیندها و واکنشهای اتمها و مولکولها استفاده میشود. شناختی که بوسیله محاسبه بدست می‌آید، باعث میشود که زمان پیشرفت نانو تکنولوژی خشک به چند دهه کاهش یابد و البته تأثیر مهمی در نانو تکنولوژی مرطوب نیز خواهد داشت.فناوری نانو و فیزیک الکترونیک
سازندگان قطعات الکترونیکی علاقه بسیاری به کوچک کردن ابعاد و بالا بردن قدرت محاسبات این تجهیزات دارند. این امر با استفاده از فناوریهای معمولی ، تقریبا به مرز نهایی خود نزدیک شده است. اما فناوری نانو تکنولوژی ، راه دیگری را پیش پا گذاشته است، که می‌تواند دنیای الکترونیک را دگرگون سازد. از جمله وسایل الکترونیکی که با استفاده از این فناوری ساخته شده است، میتوان به دیودهای نوری ، رایانه‌های کوانتومی و ترانزیستورهای نانو اشاره کرد.ساخت دیودهای نوری با استفاده از مواد نانو موجب میشود تا 80 درصد در هزینه برق صرفه جویی شود. یک گروه دیگر از محققان روش تازه‌ای موسوم به الگوی انتقال ابر شبکه استفاده کرده‌اند، که ساخت نیم هادیهای نانومتری به قطر تنها 8 نانومتر را امکان پذیر می‌سازد.
| |
نانو تکنولوژی در صنعت
توپهای تنیسی که با استفاده از کربن 60 ساخته شده و روانه بازار گردیده سبکتر و مستحکمتر از توپهای عادی است. شرکتهای دیگر با استفاده از مواد نانو پارچه‌هایی تولید کرده‌اند که با یک بار تکان دادن آنها میتوان حالت اتوی اولیه را به آنها بازگرداند و همه چین و چروکهایشان را از بین برد. با همین یکبار تکان همه گرد و خاکی که به این پارچه‌ها جذب شده‌اند نیز پاک می‌شوند. همچنین با استفاده از فناوری نانو لیوانهایی تولید شده که قابلیت خود تمیز کردن دارند.فناوری نانو و زیست شناسی
یک گروه از محققان سرگرم تکمیل فیبرهای نوری در ابعاد نانو هستند که قادر خواهند بود مولکولهای مورد نظر را شناسایی کنند. گروهی نیز دستگاهی را در دست ساخت دارند که با استفاده از ذرات طلا می‌تواند پروتئینهای معینی را فعال سازد یا از کار بیندازد. به اعتقاد پژوهشگران برای آنکه بتوان از سلولها در حین فعالیت واقعی آنها اطلاعات مناسب بدست آورد، باید شیوه تنظیم آزمایشها را مورد تجدید نظر اساسی قرار داد.سلولها در فعالیت طبیعی خود امور مختلفی را به انجام می‌رسانند. از جمله این امور میتوان به انتقال اطلاعات و علائم و داده‌ها میان خود ، رد و بدل کردن مواد غذایی و بالاخره سوخت و ساز و اعمال حیاتی اشاره کرد. گروه دیگری از محققان تا آنجا پیش رفته‌اند که درصد هستند با مواد نانو پوششهای مناسبی تولید کنند که سلولهای حاوی ویروسهای خطرناک نظیر ویروس ایدز را در خود می‌پوشاند و مانع خروج آنها میشود.
| |
نانو تکنولوژی در پزشکی
محققان با استفاده از فناوری نانو در حال ساختن کپسولهایی با ابعاد نانومتر هستند که علاوه بر اندازه غیر قابل تصور ، قدرت تشخیص بافتهای مریض را داشته و دقیقا روی این بافت قرار گرفته و مقدار داروی لازم را به آنها می‌رساند. این پدیده را دارو‌سازی می‌گویند. در آزمایشی که به تازگی به انجام رسیده نشان داده شده است که حمله به سلولهای سرطانی با استفاده از ذرات نانو 100 برابر بازده عمل را افزایش میدهد. همچنین با استتفاده از فناوری نانو ، نوارهای زخم بندی هوشمندی درست شده است، که به محض مشاهده نخستین علائم عفونت در مقیاس مولکولی ، پزشکان را مطلع می‌سازد.فناوری نانو و شیمی
با استفاده از فناوری نانو میتوان کاتالیزورهایی با نسبت سطح به حجم بسیار بالا تولید کرده و راندمان را در واحدهای شیمیایی به میزان بسیار زیادی افزایش داد. سلولهای خورشیدی کوانتومی ، استفاده از هیدروژن به عنوان سوخت تمیز ، نسل جدید باتریها ، پوششهای بسیار مقاوم فرنگهای بی نیاز از شستشو و تحولات خارق العاده دیگر در دنیای شیمی و تولید از کاربردهای فناوری نانو در شیمی میباشد.تاریخچه
فاینمن برای اولین بار و بطور جدی این بحث را در سال 1960 و در تکنولوژی کالیفرنیا (Caltech) طی یک سخنرانی با عنوان (There is plenty of 200m at the Bottom) مطرح کرد. در طی این سخنرانی فاینمن طریقه نگارش 24 جلد دایره المعارف Britanica را به صورت تئوری بر نوک یک سوزن توضیح داد و بدین ترتیب شاخه جدیدی از دانش پا به عرصه ظهور گذاشت.
| |
چقدر کوچک؟
نانو تکنولوژی یک علم هست؟
نانو تکنولوژی عبارتست از توانمندی تولید مواد ، ابزارها و سیستمهای جدید در اندازه‌های مولکولی و اتمی و در دست گرفتن کنترل این ساخته‌ها و استفاده از ویژگیهایی که در این ابعاد ظاهر میشود.
با استفاده از همین تعریف ساده مشخص میشود که نانو تکنولوژی کاربردهای متعددی را در زمینه‌های مواد غذایی ، دارو ، تشخیص پزشکی ، بیوتکنولوژی تا الکترونیک و کامپیوتر در ارتباطات ، حمل و نقل ، انرژی ، محیط زیست ، مواد ، هوافضا و امنیت ملی میتوان برشمرد. خواننده به وضوح مشاهده می‌کند که بشر با یک انقلاب دیگری در تکنولوژی روبرو است. انقلابی که بسیار وسیعتر و گسترده‌تر از دو انقلاب دیگر (کشاورزی و صنعتی) است. البته گفتنی است که نانو تکنولوژی در کنار دو تحول عظیم دیگری یعنی ژنتیک و فناوری اطلاعات گام بسوی این انقلاب بر می‌دارد.
 |
پیشرفت بشر با نانو تکنولوژی
فناوری نانو الکترونیک
فناوری نانو و شیمی
 |
فناوری نانو و پزشکی
این پدیده را دارو رسانی (drug delivery) گویند. فناوری نانو همچنین راه را برای ساخت اندامکهای سازگار با بدن بسیار هموارتر ساخته و بسیاری از امراض غیر قابل علاج را درمان پذیر خواهد کرد. در مورد درمان سرطان نیز محققان در حال ساخت نانو ذراتی هستند که به محض ورود به بدن ، بافتهای سرطانی را حتی اگر به اندازه چند سلول باشند، شناسایی کرده و از بین می‌برند. این امر موجب خواهد شد که بافتهای سرطانی در همان روزهای ابتدای شکل گیری ، شناسایی شده و از بین بروند. بطور کلی در سالهای آینده پیشگیری ، تشخیص و درمان بیماریها نسبت به آنچه امروزه به عنوان پزشکی خوانده میشود، بسیار متفاوت خواهد شد.
| |
فناوری نانو و حمل و نقل
کاهش وزن در وسایل نقلیه یعنی دستیابی به سرعتهای بالاتر ، کاهش مصرف سوخت ، کاهش تولید آلاینده‌ها و هزاران منفعت دیگر که به یمن کاهش آلودگی ، عاید بشر خواهد شد. هم‌اکنون با استفاده از این فناوری ، لاستیکهایی ساخته میشود که با دارا بودن درصدی از خاک رس ، مقاومت به سایش بسیار بالایی داشته و عمری چند برابر لاستیکهای معمولی دارند.
