×

منوی بالا

منوی اصلی

دسترسی سریع

اخبار سایت

false
false
false

فناوری نانو چیست؟

فناوری نانو، نانوفناوری یا نانوتکنولوژی رشته‌ای از دانش مهندسی و فناوری است که به بررسی مواد در اندازه نانو (۱ تا ۱۰۰ نانومتر) می پردازد.

در سال ۱۹۵۹ دانشمندی به نام ریچارد فینمن که برنده جایزه نوبل شده بود، در انستیتو تکنولوژی کالیفرنیا سخنرانی مشهوری را برگزار کرد. او در این سخنرانی گفت که ما می توانیم چیزهای کوچکی بسازیم که همان کاری را که ما می خواهیم انجام دهند. برای مثال می توان چندین هزار دایره را در ابعاد یک سر سوزن جا داد و تمام کتاب های جهان را در جزوه ای ۳۵ صفحه ای جا داد.

فناوری نانو چیست؟

 او گفت  به در صورتی می توان به این هدف رسید که کارها در مقیاس اتم و مولکول انجام شود و اتم ها را طوری که خودمان می خواهیم در کنار یکدیگر قرار دهیم. برای این که اتم ها را طوری که خودمان می خواهیم بچینیم, باید از دستگاه ها و ابزار اندازه گیری خاصی استفاده کنیم تا نسبت ها را کوچک کند. واژه “نانو” که در اول کلمه نانوتکنولوژی قرار دارد, به معنی یک بیلیونیوم هر مقیاسی است. مثلاً ننومتر, یک بیلیونیوم یک متر است.

مفاهیم اساسی در فناوری نانو

تعریف اندازه نانو بسیار کار پیچیده و دشواری است. اما بر اساس تعریف صورت گرفته می توان گفت هر متر برابر با چند میلیار نانومتر است یا به صورت دقیقتر هر متر برابر با ۱۰ به توان ۹- است.

  • هر اینچ برابر با ۲۵,۴۰۰,۰۰۰ نانومتر است.
  • هر برگ روزنامه حدودا ۱۰۰,۰۰۰ ضخامت دارد.
  • در مقیاس مقایسه ای ، اگر ما یک سنگ مرمر را یک نانومتر مربع در نظر بگیری ۱ متر مربع ادازه یک زمین خواهد بود.

فناوری نانو یا همان نانوتکنولوژی این امکان را در اختیار ما قرار می دهد تا بتوانیم به راحتی اتم ها و مولکول های تشکیل دهنده مواد را مشاهده کرده و آن ها را به صورت منحصر به فرد کنترل کنیم.

همانطور که می دانید هر آن چه که در زمین وجود دارد اعم از خوراک ، پوشاک، فلزات و … همه از اتم ساخته شده اند. اما ساختاری کوچلتر از اتم با چشم غیر مصلح قابل مشاهده نخواهد بود.

برای مشاهده ذرات در ابعاد نانو میبایست از میکروسکوپ های مخصوص و فوق حرفه ای استفاده نمود.

میکروسکوپ با مقیاس نانو

دانشمندان با استفاده از ابزار های قدرتمندی چون میکروسکوپ های تونلی رویشی (STM) و میکروسکوپ های نیروی اتمی (ATM) توانستند مواد را در اندازه نانو بررسی کنند. بنابراین استفاده از این ابزار را می توان عامل پیدایش فناوری نانو دانست.

اگرچه نانو تکنولوژی یک فناوری جدید است اما این فناوری قرن هاست که مورد استفاده قرار می گیرد. یک نمونه استفاده شده از این فناری، شیشه های رنگ آمیزی شده کلیسا های قرون وسطایی است که رنگ این نقاشی ها از ذرات کوچک طلا و نقره ساخته می شد.

دانششمندان و مهندسان امروزه به دنبال راهی برای یافتن ویژگی های جدید مواد در ابعاد نانو هستند، آن ها معتقد اند که مواد در اندازه نانو دارایی ویژگی هایی هستند که آن ها را در همان مواد با اندازه بزرگتر نمی توان یافت.

کاربردهای فناوری نانو

علوم و فناوري نانو، عنصری اساسی در درک بهتر طبیعت در دهه‌های آتی خواهد بود. از جمله موارد مهم در آینده، همکاری های تحقیقاتی میان‌رشته‌ا‌ی، آموزش خاص و انتقال ایده‌ها و افراد به صنعت خواهد بود. بخشی از تاثیرات و کاربردهای نانوتکنولوژی عبارتند از:

  1. تولید مواد و محصولات صنعتی
  2. پزشکی
  3. دوام پذیری منابع (آب، مواد، محیط زیست و…)
  4. هوا و فضا
  5. صنایع نظامی و امنيت ملی
  6. صنعت الکترونیک

………………

نانو چیست؟

فیریک چیست

نانو فیزیک چیست؟

نانو کامپوزیت چیست؟

نانو استیشن چیست

قرن بیست ویکم، قرن فناوری نانو مهمترین دوران صنعت به شمار می رود. قرن نانو، قرن سلامتی، صرفه جویی و آرامش نامیده می شود. نانو نه یک ماده است نه یک جسم، فقط یک مقیاس است، کوچک شدن یک مقیاس، نانو یک میلیاردم متر است به اندازه ای کوچک که دیده نمی شود اما باتاثیری بسیار بزرگ در زندگی انسان.
در مقیاس نانو خواص فیزیکی، شیمیایی وبیولوژیکی تک تک اتم ها، ملکول ها باخواص توده ماده متفاوت است، نانوذرات درچنین مقیاس و مشخصه های منحصر به فردی موجب پیدایش دستاوردهای نوینی درعلوم پزشکی و مهندسی می شوند.
به طورخلاصه نانو تکنولوژی به معنی انجام مهندسی مواد در ابعاد اتمی – ملکولی و ساخت موادی با خواص کاملا” متفاوت درابعاد نانو است. تعریف دیگر نانوتکنولوژی “با آرایش دادن ودستکاری اتم ها ساخت مواد مورد نظراست”. نانومتر، (یک میلیاردم متر) به اندازه چیدن ۵الی۱۰ اتم درکنار یگدیگر است، مکعبی باابعاد ۲٫۵ نانومتر تقریبا” ۱۰۰۰ اتم راشامل می شود. خواص فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی ماده تبدیل شده به ابعاد نانو نسبت به خواص آن در ابعاد ماکرویی کاملا” متفاوت است. نانو در ملکولهای ماده انرژی بالایی را ایجاد می کند به همین دلیل معجزه آسا نامیده می شود.

تاریخچه فناوری نانو
فناوری نانو حدود نیم قرن پیش، در دهه های آخر قرن بیستم همراه با توسعه فناوری های نوین تصویربرداری، دستکاری و شبیه سازی ماده در مقیاس اتمی پدید آمده است.  نانو در گذشته فیزیک اتمی نامیده می شد، پس از کابردی شدن آن، نام آن نانوشد، به همین دلیل نانو یک علم جدید نیست، اما کاربردی شدن آن زندگی انسان  رادگرگون ساخت. ایده نانوتکنولوژی رابرای اولین بارEric Drexler  به دنیا عرضه نمود، او درآزمایشگاه مشهورMIT متعلق به انستیتوForesight مطالعات خود را باسیستم ها بیولوژیکی شروع کرده وسپس متوجه شد که می توان دستگاه های ملکولی تولید کرد بدین ترتیب ایده نانو تکنوژلوی به نام او ثبت شد. اصطلاح “نانو” برگرفته از یونان قدیم است وبه معنی” کوتوله” بوده است.

جایگاه فناوری نانو در علوم مهندسی
علم میان رشته ای نانوتقریبا” تمامی علوم  مهندسی وپزشکی رادر برگرفته است. تاکنون بیشترین کاربرد را درصنایع سنگین، بهداشت، نساجی و کشاورزی داشته ودر صنایعی نظیر رنگ، اتومبیل، کامپیوتر، شیمی، تصفیه آب وغیره نیز درحال توسعه است. محصولات  نساجی حاصل از فناوری نانو در کشورهای آلمان  وانگلیس بیشترین رواج رادارند. تولید کفش ها و لباس هایی که با حفظ گرمای بدن وتاثیر درگردش خون، باعث کاهش خستگی وراحتی  می شوند نیز ازدستاوردهای سحرآمیزعلم نانو است.
ساخت، دستکاری و آنالیز نانو- سیستم ها، توابع مختلفی راکه قبلا” از وجود آن بی خبر بوده ایم آشکارو استفاده مفید وعرضه آنها به بشر باعث پیشرفت‌های ارزنده ای دراستانداردهای زندگی می شود. مهندسی سیستم‌های خلاء پیشرفته وایجاد توانایی های علمی در علوم مهندسی و پزشکی از قبیل; نمایش، تطبیق نیروهای مکانیکی و تعیین مشخصات آنها درسطح نانو، شروع وخاتمه تثبیت وپی گیری انجام کارهای مختلف در نانو ثانیه ها، بررسی پیشرفت تکنیک های آنالیتیکی مانند; آنالیزهای شیمیایی در ابعاد نانو وازطرفی  فرصت دست یابی علوم مهندسی  به نانوسنسورها، عناصرحافظه وتجهیزدستگاه‌های جدید وموثردرعلم پزشکی ازدستاوردهای این فناوری است.

نانو کامپوزیت چیست؟

فناوری نانو

نانو فیزیک چیست؟

فولرین  C60) Fulleren)به دلیل ساختار خاص آن کاربردهای بسیاری؛ ازجمله عناصر حافظه در صنعت کامپیوتر و روان‌کننده‌های جامد در روغن موتوررا دارا می باشد.

تاثیرات فناوری نانو در زندگی انسان
بهره گیری از خواص ماده درمقیاس نانو، نویدبخش فواید و منافعی می باشد که موجب تحولات اساسی در زندگی انسان می شود. صرفه جوئی در مصرف انرژی، صرفه جویی اقتصادی، صرفه جویی در زمان، تامین محصول بیشتر باهزینه کمتر، افزایش کیفیت محصول ودرنتیجه افزایش کیفیت واستانداردهای زندگی، ایجاد زندگی سالم، کاهش وابستگی های اقتصادی به سایر تکنولوژی های پیشرفته وافزایش درآمدهای ملی از جمله فوایدی است که می توان نام برد.
بودجه صرف شده در فناوری نانو درسال ۲۰۰۸ مبلغ ۸/۶ میلیارد دلارواین بودجه برای سال ۲۰۱۵ به میزان یک تریلیون دلاروبرای سال ۲۰۲۰ چهاربرابراین رقم پیش بینی شده است.

نانو شیمی چیست

مهندسی مواد

نانو استیشن چیست

نانو تکنولوژی چیست

نانو تکنولوژی

false
false
false
false

شما هم می توانید دیدگاه خود را ثبت کنید

- کامل کردن گزینه های ستاره دار (*) الزامی است
- آدرس پست الکترونیکی شما محفوظ بوده و نمایش داده نخواهد شد


false