گوناگون

فناوری نانو چیست؟

نانو

فناوری نانو یا نانوتکنولوژی رشته‌ای از دانش کاربردی و فناوری است که جستارهای گسترده‌ای را پوشش می‌دهد. موضوع اصلی آن نیز مهار ماده یا دستگاه‌های در ابعاد کمتر از یک میکرومتر، معمولاً حدود ۱ تا ۱۰۰ نانومتر است. در واقع نانو تکنولوژی فهم و به کارگیری خواص جدیدی از مواد و سیستمهایی در این ابعاد است که اثرات فیزیکی جدیدی – عمدتاً متاثر از غلبه خواص کوانتومی بر خواص کلاسیک – از خود نشان می‌دهند. نانوفناوری یک دانش به شدت میان‌رشته‌ای است و به رشته‌هایی چون پزشکی، داروسازی و طراحی دارو، دامپزشکی، زیست شناسی، فیزیک کاربردی، مهندسی مواد، ابزارهای نیم رسانا، شیمی ابرمولکول و حتی مهندسی مکانیک، مهندسی برق و مهندسی شیمی نیز مربوط می‌شود. تحلیل گران بر این باورند که فناوری نانو ، فناوری زیستی (Biotechnology) و فناوری اطلاعات (IT) سه قلمرو علمی هستند که انقلاب سوم صنعتی را شکل می دهند. نانو تکنولوژی می‌تواند به عنوان ادامهٔ دانش کنونی به ابعاد نانو یا طرح‌ریزی دانش کنونی بر پایه‌هایی جدیدتر و امروزی‌تر باشد. در مقیاس نانو خواص فیزیکی، شیمیایی وبیولوژیکی تک تک اتم ها، ملکول ها باخواص توده ماده متفاوت است، نانوذرات درچنین مقیاس و مشخصه های منحصر به فردی موجب پیدایش دستاوردهای نوینی درعلوم پزشکی و مهندسی می شوند.

به طورخلاصه نانو تکنولوژی به معنی انجام مهندسی مواد در ابعاد اتمی – ملکولی و ساخت موادی با خواص کاملا” متفاوت درابعاد نانو است. تعریف دیگر نانوتکنولوژی “با آرایش دادن ودستکاری اتم ها ساخت مواد مورد نظراست”. نانومتر، (یک میلیاردم متر) به اندازه چیدن ۵الی۱۰ اتم درکنار یگدیگر است، مکعبی باابعاد ۲٫۵ نانومتر تقریبا” ۱۰۰۰ اتم راشامل می شود. خواص فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی ماده تبدیل شده به ابعاد نانو نسبت به خواص آن در ابعاد ماکرویی کاملا” متفاوت است. نانو در ملکولهای ماده انرژی بالایی را ایجاد می کند به همین دلیل معجزه آسا نامیده می شود.

تاریخچه فناوری نانو

فناوری نانو حدود نیم قرن پیش، در دهه های آخر قرن بیستم همراه با توسعه فناوری های نوین تصویربرداری، دستکاری و شبیه سازی ماده در مقیاس اتمی پدید آمده است.  نانو در گذشته فیزیک اتمی نامیده می شد، پس از کابردی شدن آن، نام آن نانوشد، به همین دلیل نانو یک علم جدید نیست، اما کاربردی شدن آن زندگی انسان  رادگرگون ساخت. ایده نانوتکنولوژی رابرای اولین بارEric Drexler  به دنیا عرضه نمود، او درآزمایشگاه مشهورMIT متعلق به انستیتوForesight مطالعات خود را باسیستم ها بیولوژیکی شروع کرده وسپس متوجه شد که می توان دستگاه های ملکولی تولید کرد بدین ترتیب ایده نانو تکنوژلوی به نام او ثبت شد. اصطلاح “نانو” برگرفته از یونان قدیم است وبه معنی” کوتوله” بوده است.

نانو

اصول بنیادی

یک نانومتر (nm) یک میلیاردیم متر است. برای سنجش طول پیوندهای کربن-کربن، یا فاصلهٔ میان دو اتم بازهٔ ۱۲ تا ۱۵ نانومتر به کار می‌رود؛ همچنین طول یک جفتِ دی‌ان‌ای نزدیک به ۲ نانومتراست. و از سوی دیگر کوچک‌ترین باکتری سلول‌دار ۲۰۰ نانومتر است. اگر بخواهیم برای دریافتن مفهوم اندازهٔ یک نانومتر نسبت به متر سنجشی انجام دهیم می‌توانیم اندازهٔ آن را مانند اندازهٔ یک تیله به کرهٔ زمین بدانیم. یا به شکلی دیگر یک نانومتر اندازهٔ رشد ریش یک انسان در طول زمانی است که برای بلند کردن تیغ از صورتش باید بگذرد.

شاخه‌های اصلی در نانو

می‌توان موردهای زیر را شاخه‌های بنیادین دانش نانوفناوری دانست:

  1. نانو روکش ها
  2. نانو مواد
    • نانو پودرها
    • نانو لوله ها (نانو تیوب‌ها)
    • نانو کامپوزیت‌ها
  3. مهندسی مولکولی
    • موتورهای مولکولی(نانو ماشین‌ها)
  4. نانو الکترونیک
    • نانو سیم‌ها
    • نانو حسگرها
    • نانو ترانزیستورهااگر نیاز به معرفی بخشی از فناوری نانو دارید کافی است از طریق قسمت دیدگاه درخواست خود را مطرح کنید تا مطلب درخواسته شده را از طریق ایمیل تان دریافت کنید.
گفتگو ها
    طیبه اویسی

    با سلام

    لطفا تعریفی ازنانو را بیان کنید

    طیبه اویسی

    با سلام

    لطفا تعریفی ازنانو را بیان کنید که دانش اموزان دوره اول متوسطه متوجه شوند وبگویید وقتی وسیله ای با فناوری نانو تولید می شو د چه خاصیتی پیدا می کند وتفاوت آن وسیله با زمانی که بدون استفاده ازاین فناوری تولید می شده است درچیست؟

      مهدی

      سلام. اگر یک مکعب یک متر در یک متر در یک متر از یک عنصر داشته باشیم و آنرا یک میلیارد برابر کوچک کنیم اونوقت به یک ذره از اون عنصر میگیم یک نانومتر از اون عنصر . در فناوری نانو اتم ها دستکاری نمیشن بلکه در چینش اتمها دستکاری میشه. مهمترین خاصیت یک ذره وقتی نانو نیست با وقتیکه نانو میشه (وقتی ذرات به اندازه نانو کوچک میشوند) سطح ویژه اون افزایش پیدا میکنه و وقتی سطح ویژه افزایش پیدا کنه تعداد بیشتری اتمها در سطح قرار گرفته اند بنابراین خواص قویتری از نانومواد نسبت به حالت نانونبودن ، از خود نشان می دهند. مثلا رسانایی مس چند صد برابر افزایش پیدا میکنه .

    رضا

    با سلام میخواستم ازتون خواهش کنم درباره نانو کامپوزیت ها و همچین به طور کلی مفهوم نانو اطلاعاتی کسب کنم.

    حشمت

    سلام .وقت بخیر .من تازه اومدم به سایتتون .خاستم لطف کنیداگه امکانش هست .از ارتباط نانو تکنولوژی با فناوری اطلاعات بیشتر اطلاع رسانی کنید .ممنون میشم

    رضا

    اگر درنانو دستکاری دراتم مواد می شود آیاخطر انفجار وجود دارد

    چیا

    سلام.لطفا در زمینه نانو مواد و کارهای انجام گرفته راهنمائی بفرمائید.