دسته‌ها
اخبار

نانو Nano به زبان ساده فرادرس مجله‌-تکنولوژِی جهانی

فناوری نانو واژه‌ای است کلی که به تمام فناوری‌های پیشرفته در عرصه‌ی کار با مقیاس نانو اطلاق می‌شود. به عنوان نمونه در بخش پزشکي و بهداشت، يک زمينه کاری بسيار مهم، سيستم توزيع دارو در داخل بدن می‌باشد. مصرف دارو در حال حاضر به صورت حجمی است در حالي که سلولهای خاصي از بدن نيازمند آن می‌باشند. در روش جديد دارو با وسايل ترزيق متفاوت با امروزه به صورت مستقيم به سمت سلولهای مشخص جهت‌گيری شده و دارو به محل نياز تحويل داده می‌شود. ظرفيت نهايی ذخيره اطلاعات به حدود يک ترابيت در هر اينچ ربع برسد، و اين امر موجب می‌شود که ذخيره‌ سازي ۵۰ عدد DVD يا بيشتر در يک هارد ديسک با ابعاد يک کارت اعتباري شود. ذخيره‌سازی اطلاعات در مقياس فوق‌ العاده کوچک، با استفاده از اين فناوری می‌توان ظرفيت ذخيره سازي اطلاعات را در حد ۱۰۰۰ برابر يا بيشتر افزايش دهد و نهايتاً به ساخت ابزارهاي ابرمحاسباتی به کوچکي يک ساعت مچي منتهی شود.

نانو پوشش‌های ساختمان ضمن این که باعث دفع آب شده و جذب کثیفی را به حداقل می‌رسانند نمای ساختمان را در مقابل اشعه uv مقاوم می‌سازند. این نانو پوشش‌ها در سطوحی از جمله سیمان‌، آجر، سفال‌، سنگ معمولی‌، کاشی، مرمر‌، چوب‌، سرامیک، شیشه‌، فولاد، بتن به کار می‌روند. در تولید مواد غذایی ، کاربرد های فناوری نانو شامل افزودنی های غذایی است که باعث بهبود پایداریمواد غذایی در حین فرآوری و ذخیره سازی آن می شود ، همچنین موجب ارتقای ویژگی های محصول یا افزایش زیست فراهمی موادمغذی در محصولات غذایی می شود. فناوری نانو فرصت های جدیدی را در صنایع غذایی ارائه می دهند یکی از کاربردهای فناوری نانوکه خیلی زود تجاری شد، در زمینه بستهبندی مواد غذایی بود. در حال حاضر، تخمین زده میشود که بین 400 تا 500 محصول موادغذایی از بسته بندی نانویی استفاده می کنند. پیش بینی می شود که در 10 سال آینده حدود 25 % از بسته بندی های مواد غذایی ازفناوری نانو استفاده کنند.

  • فناوری نانو این پتانسیل را دارد که پیشرفت‌های عمده‌ای در پزشکی خلق کند.
  • این فناوری کاربرد بالقوه‌ای در زمینه‌های زیست‌شناسی، تجزیه و تحلیل زیستی و داروسازی (از تحقیقات بنیادی و تشخیص بیماری تا توسعه دارو) دارد.
  • به عنوان نمونه، نیروی گرانش در ابعاد ماکرو برای ما اهمیت ویژه‌ای دارد، این در حالی است که این نیرو در ابعاد نانو قابل صرف نظر کردن می‌باشد.
  • اینها یک یا گروهی از ذرات نیستند – آن ها افراد یک گروه از ذرات با خانواده، جنس و تن بالقوه هستند.
  • در کنار اين پيش‌بيني‌ها، اين سوال بايد مطرح شود که جايگاه کشورهايي که به نانوتکنولوژي دسترسي ندارند، در بازارهاي آينده و اقتصاد جهاني چه خواهد بود.

یکی دیگر از کاربردهای تکنولوژی نانو، که تاثیر بسیار زیادی در پیشرفت دنیای امروزی به خصوص در چند سال اخیر داشته است، کاربرد آن در ساخت و طراحی ترانزیستورهایی است که درون تراشه‌های مرکزی سیستم‌های محاسباتی استفاده می‌شوند. احتمالاً بارها عبارت‌هایی نظیر نانو تکنولوژی، ساختار نانو، مقیاس نانو و … به گوشتان خورده است. با شنیدن این عبارات چه چیزی در ذهنتان شکل می‌گیرد؟ آیا درک شهودی مناسبی از کلمه نانو دارید؟ در این مقاله با ما همراه باشید تا با زبانی ساده و به دور از فرمول و روابط فیزیکی و شیمیایی به معرفی مقیاس نانو بپردازیم. پیشرفت در تجهیزات شناسایی، سیستم های دفاع هسته ای، افزایش عمر کاری تجهیزات نظامی و مقابله باعوامل مخرب شیمیایی در صحنه های نظامی مدیون استفاده از ذرات نانو در صنایع امنیتی است که در همه دنیا مورد توجه قرار گرفته است. محققان دانشگاه پیتسبورگ دسته جدیدی از مواد را طراحی کرده‌اند که هم حسگر محیط و هم نانو ژنراتور هستند و می‌توانند فناوری مواد چند منظوره را متحول کنند.

رنگ نانو عایق

بر مبناي پيش‌بينی وی و بخش ديگری از صاحب‌نظران در ده الی ۱۵ سال آينده نانو تکنولوژی بازار نيمه‌هادی را به طور کامل تحت تاثير قرار خواهد داد. خبرهايی نيز که اخيراً از شرکتهاي اصلی سازنده پردازنده‌های کامپيوتر در آمريکا و ژاپن منتشر شده است، از ورود پردازنده‌های حاوی يک ميليارد نانوترانزيستور تا قبل از ۱۰ سال آينده حکايت دارد. به عنوان مثال شرکت اينتل اعلام نموده است که در سال ۲۰۰۷ پردازنده‌های متکی بر نانوترانزيستور را با قدرت و سرعت بسيار بيشتر و مصرف کمتر نسبت به آخرين دستاوردهای امروزی نيمه‌هادی‌ها وارد بازار خواهد کرد. در سال ۱۳۷۹ تجهیزات الکتریکی با ابعاد کمتر از ۱۰۰ نانومتر ساخته شدند و امروزه اندازه برخی قطعات الکترونیکی مورد استفاده در تولید انبوه محصولات الکتریکی در حدود ۵ تا ۷ نانومتر می‌باشند. استفاده از روش بالا به پایین دارای محدودیت تولید قطعات تا ۵ نانومتر است زیرا برای تنظیم آرایش اتم‌ها در قطعاتی با ابعاد کوچک‌تر نمی‌توان از این روش استفاده کرد.

فناوری نانو و تکنولوژی معماری

نانومواد سنتزی معدنی و آلی را مثل اجزاي فعال، مي‌توان برای اعمال نقش تشخيصی (مثل ذرات کوانتومی که برای مرئي‌سازی بکار می‌رود) درون سلول‌ها وارد نمود. حرکت مکانیکی در ابعاد نانومتری همیشه برای پژوهشگران جذاب بوده است. سامانه‌های الکترومکانیکی نانو NEMS که با استفاده از مواد نانو ساخته شده‌اند نسبت به همتایان میکرومتری یا بزرگ‌تر خود دارای بازده بسیار بیشتری هستند و ویژگی‌های جدیدی دارند که می‌توان از آن در ساخت تجهیزات مختلف استفاده کرد.

پیشنهاد می‌کنیم برای آشنایی بیشتر با گرافن و خواص شگفت انگیز آن، نگاهی بر مقاله «گرافن — به زبان ساده» داشته باشید. مواد در ابعاد نانومتری یک‌سری خاصیت پیدا می‌کند که برای متخصصان این حوزه بسیار جذاب است به‌طوری که مهندسان نانوفناوری از این تغییرات در حوزه‌های مختلف سبک زندگی استفاده می‌کنند. به گفته باقری مثلا در حوزه الکترونیک، متخصصان توانسته‌اند به‌واسطه فناوری نانو، ترانزیستور‌هایی را تولید کنند که ظرفیت پردازش بسیار بالاتری دارند. اگر نانوفناوری نبود الان کامپیوتر‌ها و گوشی‌های هوشمندی با این توان پردازش نداشتیم. از هم‌اکنون بازار بزرگي براي بکارگيري مواد جديد در محصولات فعلي در حال شکل‌گيري است. موادي که مي‌توانند خواص جديد و فوق‌العاده‌اي به محصولات موجود بخشيده و موجب کاهش قيمت آنها شوند.

کادر مولفان و مدرسان تخصصی ما حدود 50 نفر بوده و تاکنون بیش از 300 هزار نفر از آموزش های تخصصی تولید شده توسط مهندس یار استفاده نموده اند. زمینه اصلی محصولات آموزشی ما مهندسی برق، الکترونیک، مکانیک و تاسیسات ساختمان است. ما در مقیاس متر زندگی می‌کنیم و عموماً با ابزارهایی سروکار داریم که ابعاد نسبتاً قابل لمسی در حدود میلی‌متر تا متر دارند.

به طور مثال این احتمال وجود دارد که فناوری نانو با کاهش هزینه ساخت صفحات خورشیدی و تجهیزات مرتبط، انرژی خورشیدی را اقتصادی تر کند در نتیجه دستگاه‌های ذخیره انرژی کارآمدتر می‌شوند. استفاده از نانوتکنولوژی در سال های اخیر باعث بهبود چشمگیری در بسیاری از زمینه ها شده است. با این حال، متخصصان در مورد کاربرد گسترده آن با گمانه زنی های ناشناخته از خطرات نانو ذرات که هنوز ایجاد نشده اند، هشدار داده اند. امروزه فناوری نانو تکنولوژی از اهمیت بالایی در زمینه های مختلف مثل پزشکی و مهندسی برخوردار است و امید است که بتواند سرطان را درمان کند.

از سویی مطالعات روی تاثیرگذاری ذرات نانو روی مواد آلوده کننده آب های زیر زمینی و خاک هم نتایج خوبی در پی داشته است. در این پژوهش ها هدف خنثی کردن تاثیرات مخرب آلاینده های محیط زیست است. فناوری های جدید نانو امکان بازیافت مجدد از مواد را فراهم کرده اند که این امر در ذخیره انرژی و منابع آبی نقش مهمی دارد. فناوری های سبز برای کنترل آلاینده ها و فاضلاب هم یک جهش بزرگ است. کریستال های اکسید زیرکونیوم غیر خورنده، مقاوم و بسیار سخت هستند و در برابر واکنش بدن، سازگاری دارند.