گذری بر فناوری نانو
گذری بر فناوری نانو
گذری بر فناوری نانو
فرمت: PPT تعداد صفحات: 48
نانو نام یک مقیاس برای بیان اندازه است درست مانند میلیمتر، با این تفاوت که میلیمتر برابر یک هزارم متر است و نانو ۱۰۹ متر می باشد. در زبان یونانی نانو به معنای کوتوله و معادل یک میلیاردم می باشد یعنی ۵۰۰۰۰ بار نازکتر از ضخامت یک تار مو یعنی اندازه چندین اتم. ذرات در این مقیاس، خواص ویژه و خارق العادهای پیدا می کنند. فناوری نانو از همگرایی علوم فیزیک، شیمی و زیست شناسی به وجود آمده است. این فناوری توانایی کار در سطح اتم و ایجاد ساختارهایی که نظم مولکولی کاملاً جدیدی دارند را فراهم می آورد.
دنیای تکنولوژی همیشه در حال تغییر و تحول بوده است، اما بعضی از این تحولات تنها در یک زمینه خاص از تکنولوژی نیست بلکه حوزه وسیعی از تکنولوژی ها را شامل میشود. صاحبنظران معتقدند، نانوتکنولوژی از جمله این تحولات را رقم خواهد زد و از این رو، رقابت سختی بین کشورها بر سر آن به وجود آمده است.
صنعت دریافته است که نانو تکنولوژی مزیت رقابتی ایجاد خواهد کرد و تخمین زده میشود تا ۱۰ الی ۱۵ سال آینده، تولید سالانه صنعتی نانوتکنولوژی در سطح جهان به یک تریلیون دلار خواهد رسید. که این میزان تولید به حدود ۲ میلیون نیروی انسانی شاغل در زمینه نانوتکنولوژی نیاز خواهد داشت.
هدف اصلی علم و فناوری نانو ایجاد ترکیباتی سودمندتر، طراحی دستگاه ها و سیستمهایی از طریق کنترل مواد در مقیاس نانومتری و کشف خواص و پدیده های جدید (فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی) در این مقیاس است. فناوری نانو همان فناوری کوچک سازی در ادامهی فناوری میکرو است. به دلیل یکسری از قوانین علمی که به تدریج در حال شناسایی هستند، در اندازههای نانو، مواد خواصی بسیار متفاوت از خواص حجمی معمول دارند.
بطور کلی در فناوری نانو چهار موضوع اساسی زیر مورد بحث قرار می گیرد:
الف) کوچک سازی سیستم ها
ب) بدست آوردن مواد جدید در ابعاد نانومتری
ج) افزایش کارایی، اتوماسیون سیستم ها و تجهیزات
د) افزایش قابلیت ذخیره اطلاعات.
تولید، مواد و محصولات صنعتی
امکان سنتز بلوکهای ساختمانی نانو با اندازه و ترکیب به دقت کنترل شده و سپس چیدن آنها در ساختارهای بزرگ تر، که دارای خواص و کارکرد منحصر به فرد باشند، انقلابی در مواد و فرآیندهای تولید آنها، ایجاد میکند. محققین قادر به ایجاد ساختارهایی از مواد خواهند شد که در طبیعت نبوده و شیمی مرسوم نیز قادر به ایجادشان نبوده است. برخی از مزایای نانوساختارها عبارتست از: مواد سبک تر، مستحکم تر و قابل برنامه ریزی، کاهش هزینه عمر کاری از طریق کاهش دفعات نقص فنی، ابزارهایی نوین بر پایه اصول و معماری جدید.
پزشکی و بدن انسان: رفتار مولکولی در مقیاس نانومتر، سیستمهای زنده را اداره میکند. نانوتکنولوژی برای استفاده بهینه از دارو، میتواند فرمولاسیون و مسیرهایی برای رهایش دارو (Drug Delivery) تهیه کند، که به نحو حیرت انگیزی توان درمانی داروها را افزایش میدهد. مواد زیست سازگار با کارایی بالا: نانو مواد سنتزی معدنی و آلی را مثل اجزای فعال، میتوان برای اعمال نقش درون سلولها وارد نمود.
رهایش داروهای ضدسرطان نامحلول به کمک نانوذرات (پلیمری زیست سازگار حاوی هر دو بخش محلول و غیر محلول در آب) فناوری NANOPORTM: رهایش پایدار مولکولهای بزرگ و کوچک به مدت چند ماه پس از کاشت زیرپوستی: اینترفرون آلفا، هورمون رشد انسان و GLP-۱
دوام پذیری منابع: فناوریهای جدید، امکان بازیافت و استفاده مجدد از مواد، انرژی و آب را فراهم خواهند کرد. در زمینه محیط زیست، علوم و مهندسی نانو، میتواند تاثیر قابل ملاحظهای، در درک مولکولی فرآیندهای مقیاس نانو که در طبیعت رخ میدهد، در حل مسایل زیست محیطی از طریق کنترل انتشار آلایندهها، در توسعه فناوریهای «سبز» جدید که محصولات جانبی ناخواسته کمتری دارند، داشته باشد. لازم به ذکر است، نانوتکنولوژی توان حذف آلودگیهای کوچک از منابع آبی (کمتر از ۲۰۰ نانومتر) و هوا (زیر ۲۰ نانومتر) و اندازهگیری و کاهش مداوم آلودگی در مناطق بزرگ تر را دارد. در زمینه انرژی، نانوتکنولوژی میتواند به طور قابل ملاحظهای کارآیی، ذخیرهسازی و تولید انرژی را تحت تاثیر قرار داده مصرف انرژی را پایین بیاورد.
هوا و فضا: محدودیتهای شدید سوخت برای حمل بار به مدار زمین و ماوراء آن، و علاقه به فرستادن فضاپیما برای ماموریتهای طولانی به مناطق دور از خورشید، کاهش مداوم اندازه، وزن و توان مصرفی را اجتناب ناپذیر میسازد. مواد و ابزارآلات نانوساختاری، امید حل این مشکل را به وجود آورده است. «نانوساختار» (Nanofabrication) همچنین در طراحی و ساخت مواد سبک وزن، پرقدرت و مقاوم در برابر حرارت، مورد نیاز برای هواپیماها، راکتها، ایستگاههای فضایی و سکوهای اکتشافی سیارهای یا خورشیدی، تعیین کننده است. همچنین استفاده روزافزون از سیستمهای کوچک شده تمام خودکار، منجر به پیشرفتهای شگرفی در فناوری ساخت و تولید خواهد شد. این مسئله 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 خواهد شد.
ادامه مطلب را با دانلود فایل پیوستی مشاهده کنید.
ورود یا ثبـــت نــــام + فعال کردن اکانت VIP
مزایای اشتراک ویژه : دسترسی به آرشیو هزاران مقالات تخصصی، درخواست مقالات فارسی و انگلیسی، مشاوره رایگان، تخفیف ویژه محصولات سایت و ...
حتما بخوانید:
⇐ مکانیسم مواد نانوساختار جهت نمک زدایی و شیرین سازی آب دریا
دیدگاه خود را ثبت کنید
تمایل دارید در گفتگوها شرکت کنید؟در گفتگو ها شرکت کنید.