آنتن.های نانو جدید.ترین فناوری

واضح آرشیو وب فارسی:فان پاتوق:

نانو تکنولوژی از دانش.های کاملا میان.رشته.ای است که به رشته.هایی چون پزشکی، دامپزشکی، زیست.شناسی، فیزیک کاربردی، مهندسی مواد، ابزارهای نیمه.رسانا، شیمی ابرمولکول و حتی مهندسی مکانیک، مهندسی برق و مهندسی شیمی نیز مربوط می.شود.
تا.کنون نانو تکنولوژی در زمینه.های زیادی ورود پیدا کرده و پژوهشگرانی که در عرصه نانو تکنولوژی فعالیت می.کنند توانسته.اند با استفاده از این فناوری به ساخت الیاف نفوذناپذیر، انواع یونیفورم.های ضد.گلوله و مقاوم در برابر مواد شیمیایی و روکش.های مختلف دست پیدا کنند. حتی محققان موفق شده.اند از سلیکون، نانو حسگر نیز بسازند. یکی از بخش.های نانو.فناوری که کمتر به آن پرداخته شده و دانشمندان توانسته.اند در این عرصه به موفقیت.های قابل توجهی برسند، بخش ساخت نانو .آنتن است. البته نانو.آنتن.ها خود برای کاربردهای متفاوتی ابداع و ساخته شده.اند. در یکی از آخرین پژوهش.هایی که در این زمینه انجام گرفته دانشمندان توانسته.اند با الهام از فرایند فتوسنتز یک نوع نانو آنتن جدید ابداع کنند.
دانشمندان کانادایی نانو آنتن.هایی را با الهام از فرایند طبیعی فتوسنتز، برای کنترل و هدایت انرژی جذب شده از نور خورشید ابداع کرده.اند.
آنتن.هایی برای هدایت نور خورشید
شانا کلی و تد سارگنت، سرپرستان این تیم تحقیقاتی از دانشگاه تورنتو در این باره می.گویند: ما گونه.های مختلفی از نانوذرات را توسعه داده.ایم که دارای برخی از مواد موجود داخل دی.ان.ای هستند. ساختارهای پیچیده ما(نانوآنتن.های ابداعی) می.توانند مانند آنتن.های واقعی، انرژی را جمع.آوری و در یک نقطه متمرکز کنند. ساختارهای ما همچنین همانند آنتن.هایی که نور را در برگ.های درختان ذخیره می.کنند می.توانند طول موج.های نور خورشید را دریافت کنند.
پیش.تر نیز دانشمندان در زمینه ساخت نانوآنتن.ها دستاوردهای مهمی کسب کرده بودند.
نانوآنتن.های امنیتی
چندی قبل یک تیم بین.المللی از محققان موفق به ابداع نوع جدیدی از نانوآنتن.ها شده بودند که این امید را به.وجود آورد که روزی بتوان از این نانوآنتن.ها در کاربردهای امنیتی برای تشخیص داروها و مواد تشعشع.زا استفاده شود. چگونگی عملکرد این نانوآنتن.ها همانند آنتن.های متداول و معمولی است با این تفاوت که به جای جمع.آوری امواج رادیویی نور را جمع.آوری می.کنند و میلیون.ها بار کوچک.تر از آنتن.های معمولی هستند. این نانوآنتن.ها به این دلیل ممتاز و بی.نظیر هستند که از یک الگوی تکرار.شونده تشکیل شده.اند که از کنار هم قرار گرفتن این الگوها ساختارهای بزرگ.تر شکل می.گیرند.
این روش نوین به این معنی است که نانوآنتن.های ساخته.شده با این روش را می.توان در ابعاد بسیار کوچک یا در ابعاد بزرگ.تر تا اندازه یک تار موی انسان به کار برد.
فناوری نانوآنتن لیزری
این فناوری که تحت عنوان آنتن لیزری پلاسمونیک نیز نامیده می.شود می.تواند 5ترابایت داده را روی یک دیسک نوری در ابعاد مشابه یک سی.دی یا دی.وی.دی ذخیره کند. در فناوری آنتن. نانو یک اشعه لیزر برای ایجاد یک نقطه. بسیار کوچک نور، متمرکز می.شود و همین مسئله سبب می.شود که هر بیت داده، روی یک دیسک نوری فضای کوچکی را اشغال کند. علاوه بر این می.توان از این فناوری در ابزارهای دیگری مانند ذره.بین.ها و طیــف.نماهای اسپگتروسکوپی لیزری استفاده کرد. محققان دانشگاه هاروارد اعلام کرده.اند که این فناوری در ابتدای کار، به.جای استفاده در حافظه.های نوری بیشتر در این نوع دستگاه.ها (ذره.بین.ها و طیــف.نماهای اسپگتروسکوپی لیزری) مورد استفاده قرار بگیرد. اما نانو تکنولوژی.ای که امروزه بسیار درباره آن شنیده می.شود چیست و در چه زمینه.هایی کاربرد دارد؟
فناوری نانو
فناوری نانو یا نانوتکنولوژی رشته.ای از دانش کاربردی و فناوری است که جستارهای گسترده.ای را پوشش می.دهد. موضوع اصلی آن نیز مهار ماده یا دستگاه.های در ابعاد کمتر از یک میکرومتر، معمولاً حدود یک تا ۱۰۰ نانو متر است. در واقع نانو تکنولوژی فهم و به.کارگیری خواص جدیدی از مواد و سیستم.هایی در این ابعاد است که اثرات فیزیکی جدیدی - عمدتا متأثر از غلبه خواص کوانتومی بر خواص کلاسیک - از خود نشان می.دهند. نانو تکنولوژی می.تواند به.عنوان ادامهٔ دانش کنونی به ابعاد نانو یا طرح.ریزی دانش کنونی بر پایه.هایی جدیدتر و امروزی.تر باشد.
مواد نانو
مواد نانو قابلیت کنترل ساختار تشکیل.دهنده مواد پیشرفته (از فولادهای ساخته شده در اوایل قرن۱۹ تا انواع بسیار پیشرفته امروزی) در ابعاد کوچک و کوچک.تر، در اندازه.های میکرو و نانو را دارند. هر قدر بتوانیم این مواد را در ابعاد ریزتر و کنترل شده.ای تولید کنیم خواهیم توانست مواد جدیدی را با قابلیت و عملکردهای بسیار عالی به دست آوریم. تاکنون تعاریف متعددی از مواد نانو ارائه شده است اما در یک تعریف جامع می.توان گفت که موادی در این گروه قرار می.گیرند که یکی از ابعاد اضلاع آنها از۱۰۰ نانومتر کوچک.تر باشد. یکی از این گروه.ها، لایه.هاست. لایه.ها یک بعدی هستند که در 2 بُعد دیگر توسعه می.یابند؛ مانند فیلم.های نازک و پوشش.ها. برخی از قطعات کامپیوتر جزو این گروه هستند. گروه بعدی شامل موادی است که دارای 2بعد هستند و در یک بعد دیگر گسترش می.یابند و شامل لوله.ها و سیم.ها می.شوند. گروه مواد سه.بعدی در نانو، شامل ذرات، نقطه.های کوانتومی (ذرات کوچک) و نظایر آنها می.شوند. 2 ویژگی مهم، مواد نانو را از دیگر گروه.ها متمایز می.سازد که عبارت است از افزایش سطح مواد و تأثیرات کوانتومی. این عوامل می.توانند باعث ایجاد تغییرات یا به.وجود آمدن خواص ویژه.ای مانند تأثیر در واکنش.ها، مقاومت مکانیکی و مشخصه.های ویژه الکتریکی در مواد نانو شوند. همانگونه که اندازه این مواد کاهش می.یابد، تعداد بیشتری از اتم.ها در سطح قرار خواهند گرفت.
در نتیجه مواد نانو با ذرات کوچک.تر در مقایسه با مواد نانو با ذرات بزرگ.تر دارای سطح بیشتری در واحد جرم هستند. با توجه به ازدیاد سطح در این مواد، تماس ماده با سایر عناصر بیشتر شده و موجب افزایش واکنش با آنها می.شود. این عمل منجر به تغییرات عمده در شرایط مکانیکی و الکترونیکی این مواد خواهد شد. برای مثال سطوح بین ذرات کریستال.ها در بیشتر فلزات باعث تحمل فشارهای مکانیکی بر آن می.شود. اگر این فلزات در مقیاس نانو ساخته شوند، با توجه به ازدیاد سطح بین کریستال.ها، مقاومت مکانیکی آن به.شدت افزایش می.یابد. برای مثال فلز نیکل در مقیاس نانو، مقاومتی بیشتر از فولاد سخت شده دارد. به موازات تأثیرات ازدیاد سطح، اثرات کوانتومی با کاهش اندازه مواد (به مقیاس نانو) موجب تغییر در خواص این مواد می.شود؛ تغییر در خواص بصری، الکتریکی و جاذبه. همان.گونه که بیش از این گفته شد مواد نانو، به سه گروه، یک، دو و سه.بعدی طبقه.بندی شده.اند.
مواد نانوی یک بعدی: این مواد شامل فیلم.های بسیار نازک و سطوح مهندسی هستند و در ساخت ابزار الکتریکی و شیمیایی و مدارهای الکترونیکی ساده و مرکب کاربرد وسیعی دارند. امروزه کنترل ضخامت لایه.ها تا اندازه یک اتم صورت می.پذیرد و ساختار این لایه.ها حتی در مواد پیچیده.ای مانند روانکارها شناخته شده است. لایه.های نانو که قطر آنها به اندازه یک مولکول یا یک اتم است، در علوم شیمی کاربرد وسیعی دارند. یکی از کاربردهای این لایه.ها ساخت سطوحی است که خود را بازسازی کنند. مواد نانوی دوبعدی: به.تازگی کاربرد مواد نانوی دو.بعدی در تولید سیم و لوله.ها افزایش یافته و توجه دانشمندان را به.دلیل وجود خواص ویژه مکانیکی و الکترونیکی به.خود جلب کرده است.

این صفحه را در گوگل محبوب کنید

[ارسال شده از: فان پاتوق]

[مشاهده در: www.funpatogh.com]

[تعداد بازديد از اين مطلب: 1639]