نانو تکنولوژی

فهرست

معرفي نانوتكنولوژي

نانو تكونولوژي چيست؟

رويكرد بهنانوتكنولوژي

ب) رويكرد از پايين به بالا

ظهور نانوتكنولوژي

نانولوله هاي هم راستا به كمك باكتري هاي مغناطيسي

احتراق خودبه خود باكاتاليزورهاي نانوذرات پلاتين

معرفي نانوتكنولوژي:

 نانوتكنولوژي يافن آوري نانو به ساخت وكاربرد مواد يا ابزارها در مقياس بسيار كوچك مي پردازد. اين مواد يا ابزارها از نظر ابعادي در محدوده ي 1تا100 نانومتر قرار دارند يك نانومتر معادل يك بيلونيوم متر يعني 10 به توان 9- متر مي باشد كه ايم مقدار 50بار كوچك تر از قطر تارموي انسان است. دانشمندان محدوده ي ابعادي بين 1تا 100 نانومتر رابه عنوان مقياس نانومتر معرفي مي كنند وموادي راكه دراين محدوده قرار دارند نانوكريستال يا مواد نانويي مي نامند. مقياس نانو منحصر به فرداست. زيراد هيچ ماده ي جامدي را نمي توان پايين تر از اين مقياس به وجود آورد. دليل ديگر منحصر به فرد بودن آن، انجام بسياري از طازوكارهاي زيستي وفيزيكي درمقياس ابعادي بين 1تا100نانومتر مي باشد. لازم به اشاره است كه موادي بااين ابعاد از نظر خواص فيزيكي رفتار متفاوتي رااز خود نشان مي دهند، بنابراين دانشمندان منتظرند كه اثرات جديد بسياري رادر مقياس نانو كشف نمايند واز آنها براي شكستن مرزهاي تكنولوژي استفاده كنند. تاكنون اكتشافهاي بسيار مهمي در حوزه ي نانوتكنولوژي رخ داده است. چنين پيشرفت هايي را مي توان در فرآورده هايي كه در سراسر جهان مورد استفاده قرار مي گيرد مشاهده نمود. به عنوان مثال از مبدل هاي كاتاليزوري كه در خودروها براي پالايش هوا استفاده مي شوند مي توان نام برد. همچنين  از ابزارهايي كه در كامپيوترها براي نوشتن وخواندن از روي سخت ديسك بكار مي روند مي توان يادكرد. بسياري از لايه هاي محافظ پوست و مواد آرايشي كه شفاف بوده وباقرار گرفتن روي پوست از پرتوهاي زيان آور خورشيد جلوگيري مي كنند ويا پوشش هاي ويژه يي كه در لباس هاس ورزشي مورد استفاده قرار مي گيرند وكارآيي قهرمانان رابالا مي برند، از كاربردهاي فناوري نانو محسوب مي شوند. هنوز بسياري از دانشمندان مهندسان وتكنولوژيست ها براين باورند كه فقط توانسته اند به فناوري نانو ناخنك بزنند و تنها با گوشه يي ازاين فناوري اشنايي حاصل نموده اند. فناوري نانو فعلا دوران عدم بلوغ خودرا مي گذارند وهنوز هيچكس نمي تواند پيش بيني كند كه ظرف دهها سال آينده، شكوفايي اين فناوري چه نتايجي رابراي بشر به ارمغان خواهد آورد. بسياري از دانشمندان گفته ي فوق را در حوزه هاي داروسازي بهداشت. توليد وصرفه جويي انرژي، حفاظت وپاكسازي محيط زيست، الكترونيك كامپيوتر ، سنسورها دفاع وامنيت ملي از خود برجاي گذاشته است.

نانو تكونولوژي چيست؟

براي درك بهتر مقياس نانو، بهتر است قطراتم را كه كوچك ترين جزء سازنده مواد مي باشد در نظر آوريد. اتم هيدروژن يكي از كوچكترين اتم هاي طبيعي ست كه قطر آن برابر 1/0 نانومتر مي باشد. در حقيقت تقريبا كليه ي اتم ها قريب به اتفاق اندازه يي برابر 1/0 نانومتر دارند وبه همين دليل آنقدر كوچك هستند كه باچشمان معمولي ديده نمي شوند. از پيونداتم ها بايكديگر، مولكول پديد مي آيند. مولكول ها كوچكترين جزء يك تركيب شيميايي محسوب مي شوند. قطر مولكولهاييكه بالغ بر30اتم دارند فقط برابر 1 نانومتر است. سلول ها كه كوچك ترين واحد حيات محسوب مي شوند از مولكول ها تشكيل شده اند. سلول هاي بدن انسان از نظر ابعادي بين 5000 تا 200000 نانومتر مي باشند كه از مقياس نانو بزرگترند. گرچه پروتئين ها كه فعاليت هاي داخلي سولها را عهده دار هستند، از نظر ابعادي فقط 3تا20 نانومتر مي باشند ودر مقياس نانو قرار دارند. همچنين ابعاد ويروس هايي كه به سلول هاي بدن حمله ور مي شوند حدود 10تا200 نانومتر است ومولكولهايي كه در داروها براي حمله به ويروس بكار مي روند ابعادي معادل 5نانومتر دارند. امكان ساخت مواد وابزارهاي جديدي كه بتوانند در مقياس هايي مشابه با طبيعت عمل كنند، بيانگر آن است كه چرا توجه به مقياس هاي كوچك تر از 100 نانومتر تااين اندازه حائز اهميت مي باشد. اما 100 نانومتر مرز اختياري نمي باشد. اين مقدار محدوده يي ست كه درآن خواص ويژه يي درمواد بروز مي كند و خواص مورد نظر باآنچه كه در مقياس غيرنانو اتفاق مي افتد، متفاوت است. در بعضي مواقع انسانها بدون آن كه خود بدانند وياعلت اصلي به وجود آمدن اين گونه مواد را بشناسند، دانسته هايي رادر باره ي خواص ويژه ي اين مواد به دست آورده اند. به عنوان مثال شيشه گران قرون وسطي، مي دانستند كه باخرد كردن طلا به صورت ذرات ريز وپاشيدن آنها در شيشه، بسته به اندازه ي ذرات طلا، رنگ آن از زرد به ابي، سبز ويا قرمز مي گرايد. 

نانو تکنولوژی