X
تبلیغات
رایتل

تحقیق فناوری نانو چیست ؟

تعریف نانوتکنولوژی و آشنایی با آن

 

نانوتکنولوژی، توانمندی تولید مواد، ابزارها و سیستمهای جدید با در­دست گرفتن کنترل در سطوح ملکولی و اتمی و استفاده از خواص است که در آن سطوح ظاهر می­شود. از همین تعریف ساده برمی­آید که نانوتکنولوژی یک رشته جدید نیست، بلکه رویکردی جدید در تمام رشته­هاست. برای نانوتکنولوژِی کاربردهایی را در حوزه­های مختلف از غذا، دارو، تشخیص پزشکی و بیوتکنولوژی تا الکترونیک، کامپیوتر، ارتباطات، حمل­و­نقل، انرژی، محیط زیست، مواد، هوافضا و امنیت ملی برشمرده­اند.کاربردهای وسیع این عرصه به همراه پیامدهای اجتماعی، سیاسی و حقوقی آن، این فناوری را به­عنوان یک زمینه­ی فرا­رشته­ای و فرابخش مطرح نموده است.

 

هر چند آزمایش­ها و تحقیقات پیرامون نانوتکتولوژی از ابتدای دهه 80 قرن بیستم بطور جدی پیگیری شد، اما اثرات تحول آفرین، معجزه آسا و باورنکردنی نانوتکنولوژی در روند تحقیق و توسعه باعث گردید که نظر تمامی کشورهای بزرگ به این موضوع جلب گردد و فناوری نانو را به عنوان یکی از مهمترین اولویتهای تحقیقاتی خویش طی دهه­ی اول قرن بیست و یکم محسوب نمایند .

 

استفاده از این فن­آوری در کلیه­ی علوم پزشکی، پتروشیمی، علوم مواد، صنایع دفاعی، الکترونیک، کامپیوترهای کوانتومی و غیره باعث شده که تحقیقات در زمینه­ی نانو به­عنوان یک چالش اصلی علمی و صنعتی پیش روی جهانیان باشد. لذا محققین، اساتید و صنعتگران ایرانی نیز باید در یک بسیج همگانی، جایگاه، موقعیت و وضعیت خویش را در خصوص این موضوع مشخص نمایند و با یک برنامه­ریزی علمی دقیق و کارشناسانه به حضوری فعال و حتی رقابتی سالم در این جایگاه، عرض­اندام و ابراز وجود نمایند و برای چنین کاری طراحی یک برنامه منسجم، فراگیر و همه­جانبه اجتناب­ناپذیر است.

 

نانوتکنولوژی و کاربردهای آن

 

علوم و فناوری نانو، عنصری اساسی در درک بهتر طبیعت در دهه‌های آتی خواهد بود. از جمله موارد مهم در آینده، همکاریهای تحقیقاتیِ میان‌رشته‌ا‌ی، آموزش خاص و انتقال ایده‌ها و افراد به صنعت خواهد بود. بخشی از تأثیرات و کاربردهای نانوتکنولوژی به­شرح زیر می­‌باشد:

 

1- تولید، مواد و محصولات صنعتی :

 

نانوتکنولوژی تغییر بنیانی مسیری است که در آینده، موجب ساخت مواد و ابزارها خواهد شد. امکان سنتز بلوک‌های ساختمانی نانو با اندازه و ترکیب به دقّت کنترل‌شده و سپس چیدن آنها در ساختارهای بزرگتر، که دارای خواص و کارکرد منحصربه‌فرد باشند، انقلابی در مواد و فرآیندهای تولید آنها، ایجاد می‌کند. محقّقین قادر به ایجاد ساختارهایی از مواد خواهند شد که در طبیعت نبوده و شیمی مرسوم نیز قادر به ایجادشان نبوده‌است. برخی از مزایای نانوساختارها عبارتست از : مواد سبک‌تر، قوی‌تر و قابل برنامه‌ریزی ؛ کاهش هزینه­ی عمر کاری از طریق کاهش دفعات نقص فنّی؛ ابزارهایی نوین بر پایه­ی اصول و معماری جدید؛ بکارگیری کارخانجات مولکولی یا خوشه‌ا‌ی که مزیّت مونتاژ مواد در سطح نانو را دارند.

 

2- پزشکی و بدن انسان:

 

رفتار مولکولی در مقیاس نانومتر، سیستمهای زنده را اداره می‌کند.  یعنی مقیاسی که شیمی، فیزیک، زیست‌شناسی و شبیه‌سازی کامپیوتری، همگی به آن سمت درحال گرایش هستند.

 

  • فراتر از سهل‌شدن استفاده بهینه از دارو، نانوتکنولوژی می‌تواند فرمولاسیون و مسیرهایی برای رهایش دارو  (Drug Delivery)   تهیه کند، که به‌نحو حیرت‌انگیزی توان درمانی داروها را افزایش می‌دهد.

 

  • مواد زیست‌سازگار با کارایِی بالا، از توانایی بشر در کنترل نانوساختارها حاصل خواهدشد. نانومواد سنتزی معدنی و آلی را مثل اجزای فعّال، می‌توان برای اعمال نقش تشخیصی (مثل ذرات کوانتومی که برای مرئی‌سازی بکار می‌رود) درون سلولها وارد نمود.

 

  • افزایش توان محاسباتی بوسیله­ی نانوتکنولوژی، ترسیم وضعیت شبکه‌های ماکرومولکولی را در محیط‌های واقعی ممکن می‌سازد. اینگونه شبیه‌سازی‌ها برای بهبود قطعات کاشته‌شده زیست‌سازگار در بدن و جهت فرآیند کشف دارو، الزامی خواهدبود.

 

3- دوام‌پذیری منابع: کشاورزی، آب، انرژی، مواد و محیط زیست پاک:

 

نانوتکنولوژی چنانچه ذکر شد، منجر به تغییراتی شگرف در استفاده از منابع طبیعی، انرژی و آب خواهد شد و پساب و آلودگی را کاهش خواهدداد. همچنین فنّاوری‌های جدید، امکان بازیافت و استفاده­ی مجدد از مواد، انرژی و آب را فراهم خواهند کرد. در زمینه محیط زیست ، علوم و مهندسی نانو، می‌تواند تأثیر قابل ملاحظه‌ای ، در درک مولکولی فرآیندهای مقیاس نانو که در طبیعت رخ می‌دهد ؛ در ایجاد و درمان مسائل زیست‌محیطی از طریق کنترل انتشار آلاینده‌ها ؛ در توسعه­ی فنّاوری‌های "سبز" جدید که محصولات جانبی ناخواسته کمتری دارند و یا در جریانات و مناطق حاوی فاضلاب، داشته‌باشد.  لازم به ذکر است، نانوتکنولوژی توان حذف آلودگی‌های کوچک از منابع آبی (کمتر از 200 نانومتر) و هوا (زیر 20 نانومتر) و اندازه‌گیری و تخفیف مداوم آلودگی در مناطق بزرگتر را دارد.

 

در زمینه­ی انرژی ، نانوتکنولوژی می‌تواند به‌طور قابل ملاحظه‌ا‌ی کارآیی، ذخیره‌سازی و تولید انرژی را تحت تأثیر قرار داده مصرف انرژی را پایین بیاورد. به­عنوان مثال، شرکتهای مواد شیمیایی، مواد پلیمری تقویت‌شده با نانوذرات را ساخته‌اند که می‌تواند جایگزین اجزای فلزی بدنه اتومبیلها شود. استفاده گسترده از این نانوکامپوزیت‌ها می‌تواند سالیانه 5/1 میلیارد لیتر صرفه‌جویی مصرف بنزین به ‌همراه داشته‌باشد .

 

یا انتظار می‌رود تغییرات عمده‌ا‌ی در فنّاوری روشنایی در 10 سال آینده رخ دهد. می‌توان نیمه‌هادی‌های مورد استفاده در دیودهای نورانی ( LED ) ها را به مقدار زیاد در ابعاد نانو تولید کرد. در ا مریکا ، تقریبا" 20% کل برق تولیدی، صرف روشنایی (چه لامپهای التهابی معمولی و چه فلوئورسنت (می‌شود. مطابق پیش‌بینی‌ها در 10 تا 15 سال آینده ، پیشرفتهایی از این دست می‌تواند مصرف جهانی را بیش از 10% کاهش دهد که 100 میلیارد دلار در سال صرفه‌جویی و 200 میلیون تن کاهش انتشار کربن را به‌همراه خواهدداشت .

 

4- هوا ­ و ­ فضا :

 

محدودیت‌های شدید سوخت برای حمل بار به مدار زمین و ماورای آن، و علاقه به فرستادن فضاپیما برای مأموریتهای طولانی به مناطق دور از خورشید ، کاهش مداوم اندازه، وزن و توان مصرفی را اجتناب‌ناپذیر می‌سازد. مواد و ابزارآلات نانوساختاری، امید حل این مشکل را بوجود آورده‌است.

 

"نانوساختن" ( Nanofabrication ) همچنین در طرّاحی و ساخت مواد سبک‌وزن، پرقدرت و مقاوم در برابر حرارت، موردنیاز برای هواپیماها، راکت‌ها، ایستگاههای فضایی و سکّوهای اکتشافی سیّاره‌ا‌ی یا خورشیدی، تعیین‌کننده است. همچنین استفاده روزافزون از سیستمهای کوچک‌شده تمام­خودکار، منجر به پیشرفتهای شگرفی در فنّاوری ساخت و تولید خواهدشد. این مسأله با توجه به اینکه محیط فضا، نیروی جاذبه کم و خلأ بالا دارد، موجب توسعه نانوساختارها و سیستمهای نانو – که ساخت آنها در زمین ممکن نیست- در فضا خواهدشد.

 

 

5- امنیت ملّی:

 

برخی کاربردهای دفاعی نانوتکنولوژی عبارتند از: تسلط اطّلاعاتی از طریق نانوالکترونیک پیشرفته بعنوان یک قابلیت مهم نظامی، امکان آموزش مؤثّرتر نیرو، به کمک سیستمهای واقعیت مجازی پیچیده‌تر حاصله از الکترونیک نانوساختاری، استفاده­ی بیشتر از اتوماسیون و رباتیک پیشرفته برای جبران کاهش نیروی انسانی نظامی، کاهش خطر برای سربازان و بهبود کارآیی خودروهای نظامی، دستیابی به کارآیی بالاتر (وزن کمتر و قدرت بیشتر) موردنیاز در صحنه‌های نظامی و در عین‌حال تعداد دفعات نقص فنّی کمتر و هز ینه­ی کمتر در عمر کاری تجهیزات نظامی، پیشرفت در امر شناسایی و در­نتیجه مراقبت عوامل شیمیایی، زیستی و هسته‌ا‌ی ، بهبود طرّاحی در سیستمهای مورد استفاده در کنترل و مدیریت عدم تکثیر سلاحهای هسته‌ای ، تلفیق ابزارهای نانو و میکرومکانیکی جهت کنترل سیستمهای دفاع هسته‌ا‌ی . در بسیاری موارد، فرصتهای اقتصادی و نظامی مکمّل هم هستند. کاربردهای درازمدت نانوتکنولوژی در زمینه‌های دیگر، پشتیبانی­کننده­ی امنیت ملّی است و بالعکس.

 

 

نظرات (37)
خوب و بادی ☺☺☺
امتیاز: 5 1
چهارشنبه 26 مهر‌ماه سال 1396 ساعت 23:03
امتیاز: 2 0
شنبه 22 مهر‌ماه سال 1396 ساعت 15:35
مرسی عالی بود
امتیاز: 3 0
یکشنبه 16 مهر‌ماه سال 1396 ساعت 16:16
عالی بود من ارای پاور پینت هفتمم استفاده کردم
امتیاز: 5 1
پنج‌شنبه 13 مهر‌ماه سال 1396 ساعت 16:08
ممنون
امتیاز: 4 2
یکشنبه 17 اردیبهشت‌ماه سال 1396 ساعت 23:35
بسیار ممنون از مقاله خوبتون در مورد نانو خیلی به دردم خورد
سپاس از سایت عالیتون
امتیاز: 8 1
چهارشنبه 13 بهمن‌ماه سال 1395 ساعت 22:53
وقعاعالیه
امتیاز: 9 1
پنج‌شنبه 23 دی‌ماه سال 1395 ساعت 19:15
صفحه خوبی دارید ممنون
امتیاز: 7 2
جمعه 17 دی‌ماه سال 1395 ساعت 19:38
خوب بود ممنون :)
امتیاز: 7 2
دوشنبه 6 دی‌ماه سال 1395 ساعت 22:57
مااورست کافی نت ها هستیم خداوکیلی راضی به زحمت نیستیم ما به دنا و زرد کوه هم راضییم البته لازم به ذکر که اسم کافی نتتون ضایع تر از اسم منه از دوستن عزیز معذرت می خوام روم به دیوار آخه آدم رو یاد موضوعات خاک بر سری میندازه همچنین باید مراتب امتنان و تشکر رو هم بجا بیارم چراکه واقعا از این مطالب سود بردم

باتشکرshash
امتیاز: 8 5
یکشنبه 7 آذر‌ماه سال 1395 ساعت 11:09
خوب بووووووووود
امتیاز: 5 5
دوشنبه 1 آذر‌ماه سال 1395 ساعت 19:35
اقایون وخانوما لطفا مدب باشید این چیه کسرم توت و... لطفا مودب باشید
امتیاز: 1 12
دوشنبه 24 آبان‌ماه سال 1395 ساعت 13:20
عالییییییییییییییییییی بود
امتیاز: 9 7
سه‌شنبه 11 آبان‌ماه سال 1395 ساعت 17:56
خوبه اماکاش چکیده هم بود درکل مرسی
امتیاز: 12 6
یکشنبه 9 آبان‌ماه سال 1395 ساعت 17:04
امتیاز: 8 7
دوشنبه 3 آبان‌ماه سال 1395 ساعت 14:24
تا حدودی خوب بود ممنون و خسته نباشید
امتیاز: 13 5
چهارشنبه 22 اردیبهشت‌ماه سال 1395 ساعت 12:26
ممنونم
عالی بود
اینا رو حذف کنین خو
چقد بی شخصیت ک این حرفارو میزنن
امتیاز: 14 8
دوشنبه 12 بهمن‌ماه سال 1394 ساعت 11:38
سلام،
خوب بود ،فقط یک کم طولانی بود اگه خلاصش میکردین بهتر بود.
یک نصیحت برای کسانی که میخوان نظر بدن:
لطفا،خواهشا،یک کم مودب باشید!
این چه حرف هاییه که میزنید؟خجالت بکشید!
شخصیت خودتونو نبرید زیر سوال!
از مدیر سایت هم خواهش میکنم این چیز های زشت رو ثبت نکنه!
امتیاز: 21 12
چهارشنبه 7 بهمن‌ماه سال 1394 ساعت 11:29
خیلی عالی بود دوست داشتم مرسی:::::
امتیاز: 13 5
پنج‌شنبه 17 دی‌ماه سال 1394 ساعت 09:25
فقط میتونم بگم عالی بود ولی کم بحث شد وچقدربهتره ی خورده صبروتمرکزکنیم تابه تمام سوالهای خودمان دست پیداکنیم.
امتیاز: 8 4
دوشنبه 30 آذر‌ماه سال 1394 ساعت 19:37
سایتت حرف نداره هر کی دوس نداره هری مجبور نیستید بیاید مزخرفاتتونو به عنوان نظر بزارید .
امتیاز: 10 8
یکشنبه 29 آذر‌ماه سال 1394 ساعت 13:58
چرا اینقدر طولانی باید خلاصش میکردین و مطالب مهمشو میووردین هرکی با من موافقه لایک کنه.
امتیاز: 22 10
شنبه 21 آذر‌ماه سال 1394 ساعت 16:17
کیرم توت
امتیاز: 12 17
شنبه 14 آذر‌ماه سال 1394 ساعت 21:35
امتیاز: 10 4
شنبه 14 آذر‌ماه سال 1394 ساعت 21:34
خیلی خیلی عالی بود
امتیاز: 12 8
پنج‌شنبه 28 آبان‌ماه سال 1394 ساعت 20:16
سلام مطالب خوبی بود فقط میشه خلاصشو به ایمیلم بفرستید؟
امتیاز: 13 8
چهارشنبه 20 آبان‌ماه سال 1394 ساعت 16:55
واقعا عالی
امتیاز: 21 8
دوشنبه 13 مهر‌ماه سال 1394 ساعت 18:26
ب دردم خورد مرسى
امتیاز: 17 10
یکشنبه 5 مهر‌ماه سال 1394 ساعت 22:34
چه اسم کیری داره کافی نتت
امتیاز: 15 30
سه‌شنبه 25 فروردین‌ماه سال 1394 ساعت 10:39
امتیاز: 15 11
یکشنبه 9 فروردین‌ماه سال 1394 ساعت 13:12
مزخرف بوووووود
امتیاز: 10 25
یکشنبه 2 فروردین‌ماه سال 1394 ساعت 12:21
خیلی خوب بود ممنونم.چرا شما هایی که قبل از من نظر دادید گفتید بد بود؟؟؟خیلی خوب بود از زحمتاتون ممنونم
امتیاز: 25 9
دوشنبه 25 اسفند‌ماه سال 1393 ساعت 19:15
چرتو پرت بود
امتیاز: 11 20
سه‌شنبه 19 اسفند‌ماه سال 1393 ساعت 15:37
کاش یکم واضح تر بود
امتیاز: 21 15
یکشنبه 21 دی‌ماه سال 1393 ساعت 13:27
خیلی بد بود دززززززززززززززززززززز
امتیاز: 17 29
جمعه 7 آذر‌ماه سال 1393 ساعت 19:36
خوبه
امتیاز: 33 16
سه‌شنبه 4 آذر‌ماه سال 1393 ساعت 17:47
من خیلی سایتتون رو داشتم
امتیاز: 31 26
سه‌شنبه 15 بهمن‌ماه سال 1392 ساعت 18:33
برای نمایش آواتار خود در این وبلاگ در سایت Gravatar.com ثبت نام کنید. (راهنما)
نظر بدهید
نام :
ایمیل :
وب/وبلاگ :
ایمیل شما بعد از ثبت نمایش داده نخواهد شد