دانلود تحقیق- مقاله-پروژه-کارآموزی
مرجع کامل خرید و دانلود گزارش کار آموزی ، گزارشکار آزمایشگاه ، مقاله ، پروژه و پایان نامه های کلیه رشته های دانشگاهیدانلود تحقیق- مقاله-پروژه-کارآموزی
مرجع کامل خرید و دانلود گزارش کار آموزی ، گزارشکار آزمایشگاه ، مقاله ، پروژه و پایان نامه های کلیه رشته های دانشگاهیمقاله درباره تاثیر فناوری نانو بر معادلات انرژی
| دسته بندی | فیزیک |
| بازدید ها | 158 |
| فرمت فایل | doc |
| حجم فایل | 9 کیلو بایت |
| تعداد صفحات فایل | 13 |
*مقاله درباره تاثیر فناوری نانو بر معادلات انرژی*
خلاصه :
شرکت Nano Markets، بر این اعتقاد است که هم اکنون فناوری‌نانو تمام فناوری‌های انرژی کنونی را تحت تأثیر قرار داده و تغییر شگرفی در تصور ما از دنیای انرژی ایجاد خواهد کرد. برای آنها که به منابع انرژی قابل اطمینان دسترسی ندارند، راه حل‌های جدید مهندسی نانو کمک شایانی است تا کیفیت زندگی آنان را بهبود بخشد. فناوری‌نانو برای آنها که از ناکارآمدی ذخیره، تولید و تبدیل انرژی رنج می‌برند منابع انرژی جدیدی فراهم آورده و علاوه بر آن، هزینه تولید هر کیلووات انرژی را هم کاهش داده و یا حداقل به بهبود کیفیت تولید آن کمک خواهد کرد.
شرکت Nano Markets، بر این اعتقاد است که هم اکنون فناوری‌نانو تمام فناوری‌های انرژی کنونی را تحت تأثیر قرار داده و تغییر شگرفی در تصور ما از دنیای انرژی ایجاد خواهد کرد. برای آنها که به منابع انرژی قابل اطمینان دسترسی ندارند، راه حل‌های جدید مهندسی نانو کمک شایانی است تا کیفیت زندگی آنان را بهبود بخشد. فناوری‌نانو برای آنها که از ناکارآمدی ذخیره، تولید و تبدیل انرژی رنج می‌برند منابع انرژی جدیدی فراهم آورده و علاوه بر آن، هزینه تولید هر کیلووات انرژی را هم کاهش داده و یا حداقل به بهبود کیفیت تولید آن کمک خواهد کرد.
برای سرمایه گذارانی که به بازار انرژی‌های جایگزین علاقه دارند، فناوری نانو گزینه مناسبی است و فرصت‌هایی را برای آنها ایجاد می‌کند. البته در این زمینه خطرپذیری‌هایی که در بازار تمام فناوری‌های نوظهور باید متحمل شد را نباید از نظر دور داشت.
در این گزارش به مرور راه‌های مختلف تأثیر فناوری نانو بر صنعت (راه‌های کنونی و آینده) می‌پردازیم.
سوخت‌های فسیلی و نانوکاتالیزورها
علی‌رغم تمام جنجال‌هایی که در مورد منابع انرژی جایگزین وجود دارد، باید گفت در واقع هیچ کس قاطعانه در مورد اینکه به زودی وابستگی ما به انرژی‌های فسیلی قطع خواهد شد قاطعانه اظهار نظری نکرده است؛ اما در عین حال این حرف به معنای آن نیست که میزان وابستگی فعلی دنیا به نفت اوپک هم همچنان در همین سطح باقی بماند. ضمن آنکه هنوز منابع گاز طبیعی و حتی زغال سنگ فراوانی پیرامون ما وجود دارد.
مقاله درباره تحولات نانوتکنولوژی 1
| دسته بندی | فیزیک |
| بازدید ها | 170 |
| فرمت فایل | doc |
| حجم فایل | 1007 کیلو بایت |
| تعداد صفحات فایل | 40 |
*مقاله درباره تحولات نانوتکنولوژی 1*
مجلس آمریکا و نانوتکنولوژی
18 اکتبر 2002- در تاریخ 17 اکتبر در مجلس نمایندگان آمریکا قانونی تصویب شد که بر اساس آن یک گروه مشاورة صنعتی با همکاری دولت به ارائه راهبردی برای سرمایهگذاری در نانوتکنولوژی بپردازند.
مایک هوندا، یکی از این نمایندگان، گفت: "لازم است متخصصین صنعتی و دانشگاهی در کمیته مشاورة نانوتکنولوژی شرکت کنند. این گروه به تعیین سرمایهگذاریها و اهداف برنامة پیشگامی ملی نانوتکنولوژی (NNI) در ایالات متحده کمک خواهد نمود."
این طرح در پاسخ به نگرانی هیات ملی تحقیقات آمریکا در زمینه نقش ضعیف صنعت در سازماندهی این پیشگامی مطرح شد. این برنامه نیازمند همکاری گروه مشاوره جهت تدوین سیاستهای پنج ساله کوتاه مدت، میان مدت و بلند مدت در طول دهه آینده میباشد. این هیات، گزارش سالانه‌ای از پیشرفت تحقیقات و میزان بودجة سازمانهای دولتی در زمینه نانوتکنولوژی به رئیس جمهور و کنگره تسلیم خواهد کرد.
پیشگامی ملی نانوتکنولوژی ایالات متحده قصد ارائه یک راهبرد ملی جهت افزایش تحقیقات در زمینه نانوتکنولوژی دارد. 30 سازمان دولتی در این پیشگامی شرکت دارند. در اواخر دهة 1990صنایع نیمه هادی و دانشگاههای آمریکا با بودجة دولت فدرال به سمت تحقیقات نانوتکنولوژی هدایت شدند.
بنا به اظهارات هوندا: "سیاست گذاریهای نانوتکنولوژی دولت باید اهداف روشنی داشته باشد تا سبب پیشرفت کشور گردد."
منبع: http://www.eetimes .com
آموزش نانوتکنولوژی
1 نوامبر2002-گروه فناوری بن فرانکلین در پنسیلوانیا اعلام کرد که مبلغ 000/600 دلار از طرف وزارت آموزش ایالات متحده جهت ایجاد یک برنامه آموزش پیوستة نانوتکنولوژی در تعدادی از کالج‌های محلی دریافت کرده است.
این بودجه به موسسه نانوتکنولوژی داده خواهد شدکه در سال 2000 ثبت و مبلغ 5/10 میلیون دلار بودجه از سازمان توسعه فناوری پنسلوانیا برای یک دورة سه ساله دریافت کرد. موسسه نانوتکنولوژی این مبلغ را برای کمک به گسترش یک برنامه آموزش پیوستة نانوتکنولوژی در دانشگاههای پن، درکسل، فیلادلفیا، دلوار و مانتوگومری هزینه می‌کند.
منبع: http://philadelphia.bizjournals .com
کنفرانس نانوتکنولوژی ایتالیا؛ فرصتها و پیامدها
18 اکتبر 2002- روز 25 نوامبر کنفرانسی با موضوع نانوتکنولوژی در شهر میلان ایتالیا برگزار شد.
این کنفرانس به بررسی برنامه‌های نانوتکنولوژی در اروپا و خارج از آن و نیز عرصه‌های صنعتی امیدوارکننده در زمینة نانوتکنولوژی پرداخت.
همچنین در این همایش چگونگی تحقیقات ایتالیا بررسی خواهد شد و سازمان تحقیقات صنعتی ایتالیا (AIRI)، به ارائه برنامة جدید خود با عنوان Nanotech IT پرداخت.
دربین برنامه‌های کنفرانس، رنزو توملینی از کمیسیون اروپا به بیان خلاصه راهبردهای سازمانی در زمینه نانوتکنولوژی می‌پردازد و هورست ولر از دانشگاه هامبورگ به تاثیر نانوتکنولوژی در آیندة تحقیقات در زمینه انرژی نگاهی داشت و کنفرانس با نمایش فیلمی از کمیسیون اروپا در همین زمینه پایان یافت.
منبع: http://www.ekt .gr/news/events/eu/19107.html
مقاله درباره تحولات نانوتکنولوژی 2
| دسته بندی | فیزیک |
| بازدید ها | 156 |
| فرمت فایل | doc |
| حجم فایل | 435 کیلو بایت |
| تعداد صفحات فایل | 53 |
*مقاله درباره تحولات نانوتکنولوژی 2*
تاسیس و عضوگیری انجمن علمی نانوفناوری ایران
انجمن علمی نانوفناوری ایران با اهداف زیرتشکیل گردید:
ü گسترش، پیشبرد و ارتقای سطح دانش جامعه از فناوری های جدید
ü کمک به توسعه کمی و کیفی نیروهای متخصص و تشویق محققان و صنعتگران به کنکاش در نانوتکنولوژی
ü بهبود بخشیدن به امر آموزش و پژوهش در زمینه‌های مربوطه
ü بهره گیری هرچه بیشتر از پتانسیل علمی کشور در زمینه نانوتکنولوژی
این انجمن به منظور نیل به اهداف فوق‌الذکر، اقدامات زیر را به عمل خواهد آورد:
- ایجاد فرهنگ پژوهش و تحقیقات علمی در سطح ملی و بین‌المللی بین محققان و متخصصانی که به‌گونه‌ای با علم نانوتکنولوژی آشنا هستند.
- همکاری با نهادهای اجرائی، علمی و پژوهشی در زمینه ارزیابی و بازنگری و اجرای طرح‌ها و برنامه‌های مربوط به‌امور آموزش و پژوهش در زمینه علمی موضوع فعالیت انجمن
- کمک به مدیران و ارگانهای سیاستگزار جهت تدوین ضوابط و آئین نامه‌های اجرائی مربوط به طرح‌تخصصی موضوع
- ترغیب و تشویق پژوهشگران و تجلیل از محققان و استادان ممتاز
- اطلاع رسانی عمومی، خاصه در متن جامعه علمی از روند رو به رشد فزاینده فناوری های جدید
- ارائه خدمات آموزشی و پژوهشی
- تشکیل گردهمایی‌های علمی در سطح ملی، منطقه‌ای و بین المللی
- انتشار کتب و نشریات علمی و خبری
درخواست تشکیل انجمن توسط تعدادی از متخصصان و صاحبنظران نانوتکنولوژی، در اسفند ماه سال 1380 به وزارت علوم، تحقیقات و فناوری ارسال گردید و در تاریخ 22/8/1381 به تصویب کمیسیون انجمنهای علمی و تائید معاونت محترم پژوهشی وزارت علوم، تحقیقات و فناوری رسید.
شرایط و انواع عضویت در این انجمن مطابق فصل سوم اساسنامه بشرح ذیل میباشد:
- عضویت پیوسته:
مؤسسان انجمن و کلیه افرادی که دارای حداقل درجه کارشناسی ارشد در یکی از رشته‌های مهندسی، علوم‌پایه، علوم پزشکی، کشاورزی و دیگر رشته‌ها باشند می‌توانند به عضویت‌پیوسته انجمن درآیند.
- عضویت وابسته:
کسانی که دارای درجه کارشناسی هستند و مدت 5 سال به نحوی در یکی از رشته های مذکور در بند فوق شاغل باشند می‌توانند به عضویت وابسته انجمن درآیند.
- عضویت دانشجویی:
کلیه دانشجویان رشته‌های مهندسی و علوم پایه می‌توانند به عضویت دانشجویی درآیند.
- عضویت افتخاری:
نخبگان ویژه جامعه اعم از شخصیتهای ایرانی و خارجی که مقام علمی یا اجرایی آنان در زمینه‌های نانوتکنولوژی حائز اهمیت خاص باشد یا در پیشبرد اهداف انجمن کمکهای مؤثر و ارزنده‌ای نموده باشند می‌توانند بصورت عضو افتخاری انجمن باشند.
مقاله بررسی جامع نانو تکنولوژی
| دسته بندی | فنی و مهندسی |
| بازدید ها | 4 |
| فرمت فایل | doc |
| حجم فایل | 26 کیلو بایت |
| تعداد صفحات فایل | 41 |
مقاله بررسی جامع نانو تکنولوژی در 41 صفحه ورد قابل ویرایش
مقدمه:
حدود 100 سال پیش که برای اولین بار مسئله استفاده از انرژی عظیم هسته ای مطرح شد؛ بشر همواره نمی توانست درک تجربی و صحیحی نسبت به این موضوع داشته باشد، ولی دیری نپایید که دانش و تکنولوژی این انرژی در اختیار بشر قرار گرفت و توانست استفاده از آن را تجربه نماید. دیر زمانی اگر کسی مسئله پرواز در آسمان و یا سفر به خارج از این کره خاکی و گردش بدور آن را مطرح می کرد، دیگران حتما او را خیال پرداز و مجنون قلمداد می کردند و یا به خاطر اظهار بعضی حقایق فرد را به توبه در کلیسا وامی داشتند! زمانی روباتها و ابرکامپیوترها که می توانستند چندین محاسبه ریاضی را در چند ثانیه انجام دهند، فقط در داستانهای تخیلی نویسندگان پیدا میشد و اکنون … همیشه در تمامی اعصار وقتی مطلبی فوق دانش و درک مردم آن زمان مطرح می شد در برابر مخالفتها و انتقادات شدیدی قرار می گرفت ولی بعد از طی روزگار، همگان با پیشرفتهای فوق العاده در آن زمینه مواجه می شدند و حتی این پیشرفت را موجب فراهم آمدن آسایش بیشتر خود می دیدند و حالا در عصر ما بحث نانوتکنولوژی مطرح شده است، موضوعی که در تمامی ابعاد زندگی بشر و رشته های مختلف علمی ارتباط مستقیم و مؤثر خواهد داشت. نانو تکنولوژی چنان رویکرد و نگرش به تکنولوژی را متحول ساخته که در صورت تحقق و رسیدن به مقصدی که ترسیم شده است، شاید بزرگترین جهش انسان برای صعود به قله های رفیع علم خواهد بود. اکنون جهان متوجه این رویکرد متحول کننده شده و متخصصین و دانشمندان در نقاط مختلف این کره خاکی دست به پژوهش و مطالعات وسیعی در این زمینه زده اند و طبق گفته برخی از آنان پیشرفتهای صورت گرفته و روند رو به رشد نانو، بیش از حد حد انتظار و پیش بینی است.
ذرات نانو در همه جا وجود دارند، روبات های نانو می‌توانند به حالت هیجان زده و وحشیانه ای رسیده و شروع به تزاید غیرقابل کنترل نموده به گونه ای که دنیا را به خطر بیاندازند. «تکنولوژی نانو» سال هاست که به وجود آده و میتوان گفت که تازه دوران آن فرا رسیده است. چون هم اکنون ما می توانیم از آن به عنوان پوشش های ظریف و نازک استفاده کرده و یا در تولید سلول های خورشیدی و حتی ساخت داروهای ضدسرطان استفاده کنیم. البته موارد استفاده زیادتری برای آن متصور بوده، منتهی آنچه که اهمیت حیاتی دارد، این است که تکنولوژی نانو به سرعت رو به جلو پیش می رود و باید در استفاده و بهره وری از آن، تمامی جوانب در نظر گرفته شده، منافع و خطرات آن دقیقاً بررسی شود.
ابتدا اشاره ای به زمینه های نانو می نماییم. «نانو» از یک کلمه یونانی به نام Dwarf که به معنای چیزی که کوچک تر از اندازه معمولی بوده اقتباس شده است. واژه «نانوتکنولوژی» به معنی مورد استفاده قرار دادن چیزهایی در طیف ابعادی بین یک الی 100 نانومتر است. این تکنولوژی نیز همانند بسیاری از تعاریف تکنیکی سوالات بی شماری را در اذهان ایجاد کرده که برای بسیاری از آنها هنوز پاسخ مشخص و روشنی وجود ندارد.
برای روشن کردن ذهن خوانندگان گرامی به اندازه یک نانومتر باید بگوییم که طولی است برابر 9-10*1 یا 000000001/0 متر به زبان دیگر یک میلیاردم متر را یک نانومتر می گویند. باز هم برای این که درک بهتری از مطلب داشته باشیم به نمودار ارائه شده در شکل شماره یک نگاه می کنیم. در قسمت سمت راست تصویر قطر تار موی انسان که معادل 000/100 نانومتر است به نمایش درآمده و در بخش کناری آن یعنی نزدیک ترین تصویر سمت چپ آن یک ذره دود سیگار به نمایش درآمده که قطر آن در حدود 5000 نانومتر بوده و باز هم سمت چپ آن طول موج رنگ آبی به نمایش گذاشته شده که معادل 500 نانومتر است. در سمت چپ این نمودار میزان فاصله دیسک خوان با صفحه دیسک در هارد کامپیوتر به نمایش درآمده که معادل 15 نانومتر است. باز هم برای این که موردی برای مقایسه داشته باشیم اشاره می کنیم که ذرات نانو را میتوان با ویروس ها و حتی تک مولکول های تشکیل دهنده آنها مقایسه کرد.
آنها هم اکنون در اطراف ما وجود دارند.
امروزه موارد استفاده نانوتکنولوژی زیاد است که بسیاری از موارد آن از سال 1999 به این طرف طی مقالات متعددی انتشار یافته است. این روزها از ذرات نانوسیلیکا که یک نوع ماده معدنی شامل سیلیکون و اکسیژن است برای تولید رنگ های پوششی استفاده شده که مزیت آنها قابلیت الکترواستاتیک بودن آنهاست، ضمن آن که باعث تقویت و پایداری محصول نهایی میشوند. این ذرات ابتدا در محلول رنگ به صورت شناور درآده و سپس در طی پروسه خشک شدن با آرایش خاصی که به آن آرایش تقاطعی می گویند به یکدیگر متصل می گردند. ماحصل استفاده از ذرات نانو در رنگ های مختلف این است که پایداری آنها در مقابل خش پذیری سه برابر رنگ های معمولی است.
ذرات بسیار کوچک، پتانسیل بسیار بالا
تحقیق و توسعه در حال پیشرفت در فضاهایی بسیار متفاوت است، از تولید انرژی گرفته تا علم مواد، پزشکی و حتی حمل و نقل. نانوکریستال هایی که قابل جاسازی در پلاستیک های هادی جریان الکتریسیته هستند می‌توانند شرایط لازم را برای تولید برق از خورشید با هزینه ای منطقی به وجود آورند. در این پلاستیک ها، مواد پلاستیکی بین الکترودها به صورت لایه لایه یا ساندویچی قرار داده میشوند و تکمیل کننده آن عمل لامینیت کردن، آن هم با یک پوشش نازک بوده و سپس میتوان آنها را بر روی هر نوع سقفی قرار داد تا بتوانند انرژی خورشید را جذب کرده و آن را تبدیل به الکتریسیته بنمایند.
سایر محققان اقدام به پرورش دادن پوشش هایی نموده اند که شامل گرافیت، الماس، کربن به صورت ذرات بدون شکل و بالاخره کربن به صورت حباب های نانو است. تنوع مواد کربنی در ساخت پوشش های مختلف به آنها خواص استثنایی را اهدا می‌کند. به طور نمونه ماده ای وجود دارد به نام CDC یا کربایدی که از کربن مشتق شده ، نسبت به سایش مقاوم بوده و ویژگی های اصطکاک آن پایین است.
یکی از موارد استفاده CDC در اتومبیل میتواند یاتاقان های پمپ آب یا واترپمپ باشد.
استفاده از حسگرهای نانو در تولید پارچه و سایر مواد آنها را هوشمند نموده و قادر خواهند بود چنانچه تحت فشار و یا پارگی و یا استفاده غلط قرار گرفتند بلافاصله اطلاعات این رویداد را منتقل کنند. در حال حاضر حسگرهای نانو برای موارد استفاده در پزشکی وجود دارند که به آنها بیوچیپس اطلاق می گردد که حساسیت آنها ده برابر بیش از سایر وسایل و ابزارها بوده که این برتری فقط ناشی از آن است که سطح گستردگی آنها به دلیل نازک بودن در واحد سطح به مراتب بیش از سایرین است.
بیوچیپس ها باعث می گردند که سرعت تحقیق بر روی داروها بالا رفته و جوابی که از انجام آزمایش های خون به دست میآید دقیق تر و سریع تر از روش های معمولی باشد.
در دنیای اتومبیل نیز واقعیت سطح بیشتر سلول های سوختی به معنای افزایش راندمان و کاهش هزینه، کاملاً صدق می‌کند. دانشمندان دانشگاه میشیگان در حال به کارگیری چیزی به نان میکرو فابریکاسیون به منظور رشد لایه هایی از غشا تبادل پروتون هستند که تنها بخش گران و پرهزینه در تولید سلول های سوختی بوده و در صورت موفقیت در این امر به زودی شاهد کاهش قیمت اتومبیل های سلول سوختی خواهیم بود.
نانولیتوگرافی
محققان آزمایشگاه «بروک هاون» وزارت ملی انرژی آمریکا، روش شیمیایی جدیدی را برای نگارش یافته اند که قادر است خطوطی از جوهر به ضخامت تنها چند 10 نانومتر ایجاد کند.
«یانگ کای»، فیزیکدان این آزمایشگاه می‌گوید: این روش جدید نگارش، امکانات زیادی را برای ایجاد الگوها و نقوش بر روی سطوح در مقیاس نانو فراهم کرده است. این دستاورد تأثیر شگرفی بر توسعه فناوری های نانو که شامل الگوسازی در مقیاس نانو، مثل الکترونیک مولکولی (مدارهای ریزی که با استفاده از مولکول های آلی ساده ساخته میشوند) هستند، گذاشته است.
نام این روش را «نانولیتوگرافی با قلم الکترونیکی» (EPN)Cآز
گذاشته اند. آنها یک نوک فلزی نازک را در عرض لایه ای از مولکول های آلی لغزاندند، تا در آن یک ولتاژ الکتریکی ایجاد شود که موجب اکسید شدن منطقه زیرین آن خواهد شد، یا واکنشی رخ دهد که ساختار شیمیایی لایه را تغییر دهد.
در یک بار لغزش قلم، مولکول های آلی جوهر، از روی نوک به منطقه های اکسید شده منتقل میشوند و در نتیجه یک خط نازک ایجاد میشود. هر خط فقط یک مولکول ضخامت دارد، ولی محققان می‌توانند با نگارش بر روی الگوهای موجود، الگوهای چند لایه ای ایجاد کنند. این امر به آنان توانایی ایجاد مناظر سه بعدی در مقیاس نانو را میدهد. علاوه بر این با قطع ولتاژ، می‌توانند از نوک مذکور به عنوان «پیمایشگر» جهت «خواندن» و ایجاد تصویری از الگویی که قبلا انگاشته شده، استفاده کنند. با تحقیقات بیشتر، EPN ممکن است به توانایی نگارش مواد زیست مولکولی مثل پروتئین ها بر روی صفحات دست یابد. این رسوب های پروتئینی در مقیاس نانو، به عنوان مثال می‌توانند نقش حسگرهای زیستی را بازی کنند.
تشدید ماهیت چند رشته ای تکنولوژی
بسیاری از روندهای تکنولوژیک به دلیل حضور دو یا چند تکنولوژی متقاطع پدید آمده اند. نمونه آن تشخیص پزشکی مولکولی بر پایه سیستمهای میکرو الکترومکانیک، بیومواد، کامپیوترهای بیولوژیک، و روباتهای بیومتریک است. در گذشته تکنولوژی های گوناگونی برای کاربردهای توانزا با یکدیگر ترکیب شده اند اما امروزه گرایش رو افزونی به شکل دهی تیمهای چند رشته ای برای پرداختن به چالشهای سیستم و دور نما سازی از رویکردها مشهود است، که جای روابط سلسله مراتبی سنتی تیمها را گرفته است، بعنوان مثال اکنون دیده میشود که دانشمندان علم مواد و کامپیوتر و مهندسان کاربرد سطح همکاری خود را به شدت افزایش می دهند تا مواد بیوپزشکی برای بافتهای مصنوعی بسازند یا برای تسهیل سطوح فعال کنترل سیستم، مواد واکنشی را توسعه دهند، همچنین مواد حاوی حسگرها و تحریک کننده ها برای سازه های هوشمند به همین ترتیب توسعه می یابند.
مقاله بررسی جامع نانو تکنولوژی
| دسته بندی | فنی و مهندسی |
| بازدید ها | 0 |
| فرمت فایل | doc |
| حجم فایل | 26 کیلو بایت |
| تعداد صفحات فایل | 41 |
مقاله بررسی جامع نانو تکنولوژی در 41 صفحه ورد قابل ویرایش
مقدمه:
حدود 100 سال پیش که برای اولین بار مسئله استفاده از انرژی عظیم هسته ای مطرح شد؛ بشر همواره نمی توانست درک تجربی و صحیحی نسبت به این موضوع داشته باشد، ولی دیری نپایید که دانش و تکنولوژی این انرژی در اختیار بشر قرار گرفت و توانست استفاده از آن را تجربه نماید. دیر زمانی اگر کسی مسئله پرواز در آسمان و یا سفر به خارج از این کره خاکی و گردش بدور آن را مطرح می کرد، دیگران حتما او را خیال پرداز و مجنون قلمداد می کردند و یا به خاطر اظهار بعضی حقایق فرد را به توبه در کلیسا وامی داشتند! زمانی روباتها و ابرکامپیوترها که می توانستند چندین محاسبه ریاضی را در چند ثانیه انجام دهند، فقط در داستانهای تخیلی نویسندگان پیدا میشد و اکنون … همیشه در تمامی اعصار وقتی مطلبی فوق دانش و درک مردم آن زمان مطرح می شد در برابر مخالفتها و انتقادات شدیدی قرار می گرفت ولی بعد از طی روزگار، همگان با پیشرفتهای فوق العاده در آن زمینه مواجه می شدند و حتی این پیشرفت را موجب فراهم آمدن آسایش بیشتر خود می دیدند و حالا در عصر ما بحث نانوتکنولوژی مطرح شده است، موضوعی که در تمامی ابعاد زندگی بشر و رشته های مختلف علمی ارتباط مستقیم و مؤثر خواهد داشت. نانو تکنولوژی چنان رویکرد و نگرش به تکنولوژی را متحول ساخته که در صورت تحقق و رسیدن به مقصدی که ترسیم شده است، شاید بزرگترین جهش انسان برای صعود به قله های رفیع علم خواهد بود. اکنون جهان متوجه این رویکرد متحول کننده شده و متخصصین و دانشمندان در نقاط مختلف این کره خاکی دست به پژوهش و مطالعات وسیعی در این زمینه زده اند و طبق گفته برخی از آنان پیشرفتهای صورت گرفته و روند رو به رشد نانو، بیش از حد حد انتظار و پیش بینی است.
ذرات نانو در همه جا وجود دارند، روبات های نانو می‌توانند به حالت هیجان زده و وحشیانه ای رسیده و شروع به تزاید غیرقابل کنترل نموده به گونه ای که دنیا را به خطر بیاندازند. «تکنولوژی نانو» سال هاست که به وجود آده و میتوان گفت که تازه دوران آن فرا رسیده است. چون هم اکنون ما می توانیم از آن به عنوان پوشش های ظریف و نازک استفاده کرده و یا در تولید سلول های خورشیدی و حتی ساخت داروهای ضدسرطان استفاده کنیم. البته موارد استفاده زیادتری برای آن متصور بوده، منتهی آنچه که اهمیت حیاتی دارد، این است که تکنولوژی نانو به سرعت رو به جلو پیش می رود و باید در استفاده و بهره وری از آن، تمامی جوانب در نظر گرفته شده، منافع و خطرات آن دقیقاً بررسی شود.
ابتدا اشاره ای به زمینه های نانو می نماییم. «نانو» از یک کلمه یونانی به نام Dwarf که به معنای چیزی که کوچک تر از اندازه معمولی بوده اقتباس شده است. واژه «نانوتکنولوژی» به معنی مورد استفاده قرار دادن چیزهایی در طیف ابعادی بین یک الی 100 نانومتر است. این تکنولوژی نیز همانند بسیاری از تعاریف تکنیکی سوالات بی شماری را در اذهان ایجاد کرده که برای بسیاری از آنها هنوز پاسخ مشخص و روشنی وجود ندارد.
برای روشن کردن ذهن خوانندگان گرامی به اندازه یک نانومتر باید بگوییم که طولی است برابر 9-10*1 یا 000000001/0 متر به زبان دیگر یک میلیاردم متر را یک نانومتر می گویند. باز هم برای این که درک بهتری از مطلب داشته باشیم به نمودار ارائه شده در شکل شماره یک نگاه می کنیم. در قسمت سمت راست تصویر قطر تار موی انسان که معادل 000/100 نانومتر است به نمایش درآمده و در بخش کناری آن یعنی نزدیک ترین تصویر سمت چپ آن یک ذره دود سیگار به نمایش درآمده که قطر آن در حدود 5000 نانومتر بوده و باز هم سمت چپ آن طول موج رنگ آبی به نمایش گذاشته شده که معادل 500 نانومتر است. در سمت چپ این نمودار میزان فاصله دیسک خوان با صفحه دیسک در هارد کامپیوتر به نمایش درآمده که معادل 15 نانومتر است. باز هم برای این که موردی برای مقایسه داشته باشیم اشاره می کنیم که ذرات نانو را میتوان با ویروس ها و حتی تک مولکول های تشکیل دهنده آنها مقایسه کرد.
آنها هم اکنون در اطراف ما وجود دارند.
امروزه موارد استفاده نانوتکنولوژی زیاد است که بسیاری از موارد آن از سال 1999 به این طرف طی مقالات متعددی انتشار یافته است. این روزها از ذرات نانوسیلیکا که یک نوع ماده معدنی شامل سیلیکون و اکسیژن است برای تولید رنگ های پوششی استفاده شده که مزیت آنها قابلیت الکترواستاتیک بودن آنهاست، ضمن آن که باعث تقویت و پایداری محصول نهایی میشوند. این ذرات ابتدا در محلول رنگ به صورت شناور درآده و سپس در طی پروسه خشک شدن با آرایش خاصی که به آن آرایش تقاطعی می گویند به یکدیگر متصل می گردند. ماحصل استفاده از ذرات نانو در رنگ های مختلف این است که پایداری آنها در مقابل خش پذیری سه برابر رنگ های معمولی است.
ذرات بسیار کوچک، پتانسیل بسیار بالا
تحقیق و توسعه در حال پیشرفت در فضاهایی بسیار متفاوت است، از تولید انرژی گرفته تا علم مواد، پزشکی و حتی حمل و نقل. نانوکریستال هایی که قابل جاسازی در پلاستیک های هادی جریان الکتریسیته هستند می‌توانند شرایط لازم را برای تولید برق از خورشید با هزینه ای منطقی به وجود آورند. در این پلاستیک ها، مواد پلاستیکی بین الکترودها به صورت لایه لایه یا ساندویچی قرار داده میشوند و تکمیل کننده آن عمل لامینیت کردن، آن هم با یک پوشش نازک بوده و سپس میتوان آنها را بر روی هر نوع سقفی قرار داد تا بتوانند انرژی خورشید را جذب کرده و آن را تبدیل به الکتریسیته بنمایند.
سایر محققان اقدام به پرورش دادن پوشش هایی نموده اند که شامل گرافیت، الماس، کربن به صورت ذرات بدون شکل و بالاخره کربن به صورت حباب های نانو است. تنوع مواد کربنی در ساخت پوشش های مختلف به آنها خواص استثنایی را اهدا می‌کند. به طور نمونه ماده ای وجود دارد به نام CDC یا کربایدی که از کربن مشتق شده ، نسبت به سایش مقاوم بوده و ویژگی های اصطکاک آن پایین است.
یکی از موارد استفاده CDC در اتومبیل میتواند یاتاقان های پمپ آب یا واترپمپ باشد.
استفاده از حسگرهای نانو در تولید پارچه و سایر مواد آنها را هوشمند نموده و قادر خواهند بود چنانچه تحت فشار و یا پارگی و یا استفاده غلط قرار گرفتند بلافاصله اطلاعات این رویداد را منتقل کنند. در حال حاضر حسگرهای نانو برای موارد استفاده در پزشکی وجود دارند که به آنها بیوچیپس اطلاق می گردد که حساسیت آنها ده برابر بیش از سایر وسایل و ابزارها بوده که این برتری فقط ناشی از آن است که سطح گستردگی آنها به دلیل نازک بودن در واحد سطح به مراتب بیش از سایرین است.
بیوچیپس ها باعث می گردند که سرعت تحقیق بر روی داروها بالا رفته و جوابی که از انجام آزمایش های خون به دست میآید دقیق تر و سریع تر از روش های معمولی باشد.
در دنیای اتومبیل نیز واقعیت سطح بیشتر سلول های سوختی به معنای افزایش راندمان و کاهش هزینه، کاملاً صدق می‌کند. دانشمندان دانشگاه میشیگان در حال به کارگیری چیزی به نان میکرو فابریکاسیون به منظور رشد لایه هایی از غشا تبادل پروتون هستند که تنها بخش گران و پرهزینه در تولید سلول های سوختی بوده و در صورت موفقیت در این امر به زودی شاهد کاهش قیمت اتومبیل های سلول سوختی خواهیم بود.
نانولیتوگرافی
محققان آزمایشگاه «بروک هاون» وزارت ملی انرژی آمریکا، روش شیمیایی جدیدی را برای نگارش یافته اند که قادر است خطوطی از جوهر به ضخامت تنها چند 10 نانومتر ایجاد کند.
«یانگ کای»، فیزیکدان این آزمایشگاه می‌گوید: این روش جدید نگارش، امکانات زیادی را برای ایجاد الگوها و نقوش بر روی سطوح در مقیاس نانو فراهم کرده است. این دستاورد تأثیر شگرفی بر توسعه فناوری های نانو که شامل الگوسازی در مقیاس نانو، مثل الکترونیک مولکولی (مدارهای ریزی که با استفاده از مولکول های آلی ساده ساخته میشوند) هستند، گذاشته است.
نام این روش را «نانولیتوگرافی با قلم الکترونیکی» (EPN)Cآز
گذاشته اند. آنها یک نوک فلزی نازک را در عرض لایه ای از مولکول های آلی لغزاندند، تا در آن یک ولتاژ الکتریکی ایجاد شود که موجب اکسید شدن منطقه زیرین آن خواهد شد، یا واکنشی رخ دهد که ساختار شیمیایی لایه را تغییر دهد.
در یک بار لغزش قلم، مولکول های آلی جوهر، از روی نوک به منطقه های اکسید شده منتقل میشوند و در نتیجه یک خط نازک ایجاد میشود. هر خط فقط یک مولکول ضخامت دارد، ولی محققان می‌توانند با نگارش بر روی الگوهای موجود، الگوهای چند لایه ای ایجاد کنند. این امر به آنان توانایی ایجاد مناظر سه بعدی در مقیاس نانو را میدهد. علاوه بر این با قطع ولتاژ، می‌توانند از نوک مذکور به عنوان «پیمایشگر» جهت «خواندن» و ایجاد تصویری از الگویی که قبلا انگاشته شده، استفاده کنند. با تحقیقات بیشتر، EPN ممکن است به توانایی نگارش مواد زیست مولکولی مثل پروتئین ها بر روی صفحات دست یابد. این رسوب های پروتئینی در مقیاس نانو، به عنوان مثال می‌توانند نقش حسگرهای زیستی را بازی کنند.
تشدید ماهیت چند رشته ای تکنولوژی
بسیاری از روندهای تکنولوژیک به دلیل حضور دو یا چند تکنولوژی متقاطع پدید آمده اند. نمونه آن تشخیص پزشکی مولکولی بر پایه سیستمهای میکرو الکترومکانیک، بیومواد، کامپیوترهای بیولوژیک، و روباتهای بیومتریک است. در گذشته تکنولوژی های گوناگونی برای کاربردهای توانزا با یکدیگر ترکیب شده اند اما امروزه گرایش رو افزونی به شکل دهی تیمهای چند رشته ای برای پرداختن به چالشهای سیستم و دور نما سازی از رویکردها مشهود است، که جای روابط سلسله مراتبی سنتی تیمها را گرفته است، بعنوان مثال اکنون دیده میشود که دانشمندان علم مواد و کامپیوتر و مهندسان کاربرد سطح همکاری خود را به شدت افزایش می دهند تا مواد بیوپزشکی برای بافتهای مصنوعی بسازند یا برای تسهیل سطوح فعال کنترل سیستم، مواد واکنشی را توسعه دهند، همچنین مواد حاوی حسگرها و تحریک کننده ها برای سازه های هوشمند به همین ترتیب توسعه می یابند.