نانو فناوری

واضح آرشیو وب فارسی:فان پاتوق: تعریف نانوفناوری به عنوان جدید ترین حوزه ی فناوری در دنیا مورد توجه ی اکثر کشورها قرارگرفته است. نانوفناوری در یک تعریف بسیار ساده، یعنی، تکنولوژی هایی که در ابعاد نانومتر عمل می کنند. نانومتر واحد اندازه گیری طول و برابر یک میلیاردیم متر می باشد. اندازه ی اتم ها و مولکول ها در این محدوده قراردارد. بنابراین با ورود به این فضای کوچک بشر می تواند در نحوه ی آرایش و چینش اتم ها و مولکول ها دخالت کند و به ساخت مواد جدید و ساختارهایی متفاوت با آن چه تاکنون وجود داشته است بپردازد.
نانوفناوری که از دو کلمه ی نانو و فناوری تشکیل شده است به معنی توسعه، طراحی، ساخت و استفاده از محصولاتی است که اندازه ی آن ها در بازه ی 1 تا 100 نانومتر قراردارد.
در حقیقت نانوفناوری یک فناوری جدید نیست بلکه مقیاس جدید در فناوری ها و روی کردی جدید در تمام رشته هاست که این توانایی را به بشرمی دهد تا بتواند دخالت خود را در ساختار مواد گسترش دهد و در ابعاد بسیار ریز دست به ساخت و طراحی بزند. این فناوری می تواند در تمام فناوری هایی که تاکنون بشر به آن ها دست یافته است اثرگذار باشد.

اهمیت

اگرچه هنوز نانوفناوری در آغاز حیات خود به سر می برد ولی در همین چند سال اخیر امیدهای زیادی را در بین دانشمندن برای دست یابی به مواد با قابلیت های بالا و ساخت محصولات با عمر و کیفیت بالا ایجادکرده است. دانشمندان امیدوارند با گسترش فعالیت ها در نانوفناوری علاوه بر صرفه جویی هایی که در ارتقای کیفیت محصولات سنتی ایجادمی کنند به موارد و محصولات با خواص جدید و چند منظوره دست یابند.
اگر بپذیریم که نانوفناوری توانمندی تولید مواد، ابزارها و سیستم های جدید با در دست گرفتن کنترل در سطوح مولکولی و اتمی و استفاده از خواص آن سطوح است، آنگاه در خواهیم یافت که کاربردهای این فناوری در حوزه های مختلف اعم از غذا، دارو، تشخیص پزشکی، فناوری زیستی، الکترونیک، کامپیوتر، ارتباطات، حمل و نقل، انرژی، محیط زیست، مواد، هوافضا، امنیت ملی، خودرو و غیره خواهد بود. به گونه ای که به زحمت می توان عرصه ای را که از ان تأثیر نپذیرد معرفی نمود.

تاریخچه ی ظهور نانوفناوری

چهل و پنج سال پیش «ریچارد فایمن» متخصص کوانتوم نظری و دارنده ی جایزه ی نوبل، در سخن رانی خود با عنوان آن پایین فضای بسیاری هست، به بررسی بعد رشد نیافته علم پرداخت. وی در آن زمان اظهار داشت اصول فیزیک تا آن جا که من توانایی فهمش را دارم بر خلاف امکان ساختن اتم به اتم چیزها حرفی نمی زند. او فرض را بر این قرارداد که اگر دانشمندان توانسته اند ترانزیستورهایی به این کوچکی بسازند، پس بازهم می توانیم آن ها را کوچک تر بسازیم.

پس از آن ماروین وینسکی پدر علم هوش مصنوعی در دهه ی 1960- 1970 جهان را در تفکراتی که مربوط به آینده می شد رهبری کرد. تفکرات او می توانست به ایده های فایمن قوت ببخشد. در دهه ی 70 اریک در کسلر که یک دانش جوی فارغ التحصیل بد، مینسکی را به عنوان استاد راهنمای پایان نامه اش انتخاب کرد. او به وسایل بسیار کوچک فایمن علاقمند شده بود و قصدداشت در مورد توانایی های آن ها به کاوش بپردازد. درکسلر در اوایل دهه ی 80 درجه ی استادی خود را در رشته ی علوم کامپیوتر دریافت کرد و گروهی از دانشجویان را به صورت انجمنی دور خود جمع کرده و آن ها را با ایده های خود به نام نانوفناوری مشغول کرد. او اولین مقاله ی علمی خود را در زمینه ی نانوفناوری در سال 1981 و اولین کتاب خود را در این زمینه در سال 1986 چاپ کرد. درکسلر اولین درجه ی دکترا در رشته ی نانوفناورب را در سال 1991 از دانشگاه MIT دریافت نمود.

بعضی کاربردهای نانوفناوری
نانوفناوری تغییر بنیانی مسیری است که در آینده موجب ساخت مواد جدید خواهدشد و انقلابی در مواد و فرآیند تولید آن ها ایجادخواهدکرد. محققین قادر به ایجاد ساختارهایی از مواد خواهند شد که در طبیعت نبوده و شیمی مرسوم نیز قادر به تولید آن ها نیست. برخی از مزایای مواد نانوساختار عبارت است از مواد سبک تر، قوی تر، مواد قابل برنامه ریزی، کاهش هزینه ی عمرِکاری از طریق کاهش دفعات نقص فنی، ابزارهای نوین و...
یکی از اصلی ترین موضوعات مطرح در نانوفناوری، ساخت موارد با خواص جدید است. این موارد ارزش افزوده بسیار بالا و کارایی بالاتری در تمام صنایع خواهند داشت که صنعت خودرو نیز از آن مستثنی نیست. نمونه هایی از کاربرد نانوفناوری در صنعت خودرو در زیر آمده است:

• شرکت های مواد شیمیایی، مواد پلیمری تقویت شده با نانوذرات را ساخته اند که می تواند جایگزین اجزای بدنه ی فلزی اتومبیل شود. این مواد هم از فولاد محکم ترند هم از فولاد سبک تر. استفاده از آن ها در بدنه ی اتومبیل می تواند تا سالانه 5/1 میلیارد لیتر صرفه جویی در مصرف بنزین به همراه داشته باشد.
¯ با استفاده از نانوذرات، لاستیک های با عمر بالای 10 سال ساخته شده است.
¯ ساخت لاستیک هایی با مقاومت سایشی بهتر.
¯ ساخت قطعات موتور با عمر چند برابر.
¯ کاهش مصرف سوخت خودرو.
¯ ساخت باتری هایی با انرژی بالا و دوام بیش تر.
¯ ساخت حس گرهای چندمنظوره برای کنترل فرآیندهای مختلف در خودرو (انژکتور).
¯ ساخت کاتالیزورهای اگزوز خودرو جهت کاهش آلودگی هوا.
¯ لایه های خیلی محکم با خصوصیات ویژه ای مثل رنگ پذیری الکتریکی یا خود پاک کنندگی برای استفاده در شیشه ها و آیینه های خودرو.
¯ سازگار کردن خودرو با محیط زیست.
¯ جای گزین کردن سیاه تایرها با ذرات رس و پلیمرهای نانومتری برای ساخت تایرهای سازگار با محیط زیست و قماوم در برابر ساییدگی.
¯ تولید گیریس برای کار در درجه حرارت های بسیار بالا.
¯ ساخت شیشه های همیشه تمیز.
دکتر «زهرا رنجبر» اولین فارغ التحصیل دوره ی دکترای مهندسی صنایع رنگ کشور و عضو هیأت علمی پژوهشکده ی صنایع رنگ ایران، مجری یکی از طرح های متعددی است که در زمینه ی نانوفناوری در کشور اجرا شده است. این طرح که استفاده از ذرات نانو به منظور اصلاح خواص پوشش های خودرویی نام دارد با هدف بهبود خواص خش پذیری. مقاومت جوی، پرتاب سنگ ریزه و ثبات نوری پوشش های خودرویی انجام شده است. با استفاده از نانوفناوری می توان پوشش های خودرویی ساخت که در برابر خش و خراش های ناشی از ناخن، کلید و دیگر اجسام سخت و نیز شست شوی مکرر اتومبیل مقاوم هستند.

این صفحه را در گوگل محبوب کنید

[ارسال شده از: فان پاتوق]

[مشاهده در: www.funpatogh.com]

[تعداد بازديد از اين مطلب: 422]