ورود به حساب ثبت نام جدید فراموشی کلمه عبور
برای ورود به حساب کاربری خود، نام کاربری و کلمه عبورتان را در زیر وارد کرده و روی “ ورود به حساب” کلیک کنید.





اگر فرم ثبت نام برای شما نمایش داده نمیشود، اینجا را کلیک کنید.









اگر فرم بازیابی کلمه عبور برای شما نمایش داده نمیشود، اینجا را کلیک کنید.





نمایش نتایج: از 1 به 7 از 7
  1. #1
    samane.metal
    مدیـــر بازنشسته
    تاریخ عضویت
    2013/12/03
    محل سکونت
    Tehr@n
    نوشته ها
    455
    195
    882

    Icon100 نانو از آغاز تا کنون!!!

    علم نانو و علوم مرتبط با آن جدید نیستند چرا که صدها سال است که شیمیدانان از تکنیکهایی علم نانو در کار خود استفاده میکنند که بیشباهت به تنکنیکهای امروزی نانو نیست. پنجره های رنگارنگ کلیساهای قرون وسطی، شمشیرهای یافت شده در حفاری های سرزمین های مسلمان همگی گویای این مطلب هستند که بشر مدت هاست که از برخی شگردهای این فناوری در بهینه کردن فرایندها و ساخت باکیفیت تر اشیاء بهره می برده است اما تنها به دلیل پیشرفت کم فناوری و نبود امکانات امروزی مانند میکروسکوپ نیروی اتمی، میکروسکوپ تونلی پیمایشی و غیره نتوانسته حوزه مشخصی برای این فناوری تعیین کند.
    اولین بار ریچارد فیمن در سال 1959 طی سخنرانی خود با بیان امکان به راه اندازی فرایندی برای دستکاری اتمها و مولکولها با استفاده از ابزارهای دقیق سبب شده تا افکار به سمت توسعه چنین امکانی متمایل شوند. در سال 1974، پروفسور نوریو تانیگوشی، مدرس دانشگاه علوم توکیو، نخستین بار واژه "فناوری نانو" را بکار گرفت. او در مقاله ای با نام "مفهوم اساسی فناوری نانو" اشاره می کند که فناوری نانو اساسا مجموعه ای از فرایندهای تفکیک، ادغام و تشکیل مواد در حد یک اتم یا یک مولکول است. در دهه 1980 ایده یاین تعریف به طور وسیع تر توسط دکتر درکسلر (نویسنده کتاب های موتور خلقت) مورد بررسی قرار گرفت.
    فناوری نانو و نانوعلوم در اوایل دهه 1980 با تولد علم کلاستر و اختراع میکروسکوپ تونلی پیمایشی آغاز به کار کرد. این توسعه سبب کشف فلورین در سال 1986 و نانولوله های کربنی در مدت چند سال بعد شد.
    تحول دیگر این فناوری مربوط به ساخت نانوکریستالهای نیمه هادی بود که منجر به افزایش شدید تعداد نانوذرات اکسید فلزی نقاط کوانتوم گردید. میکروسکوپ نیروی اتمی 5 سال بعد از میکروسکوپ تونلی پیمایشی اختراع شد تا با کمک آن بتوان اتمها را بررسی کرد.
    فناوری نانو یک زمینه بین رشته ای است که در محدوده علوم کاربردی مختلفی نظیر فیزیک، مواد، الکترونیک و غیره وارد شده است. فناوری نانو خود به تنهایی علم نیست بلکه با استفاده از آن می توان به کاربردی کردن علوم مختلف کمک کرد. فناوری نانو به سه صورت تعریف می شود:
    1- فناوری نانو محدوده تحقیقات و مطالعه مواد و خصوصیات آنها در محدوده 1- 100 نانومتر را در بر می گیرد.
    2- با کمک فناوری نانو ساختارهای نانویی می توان خلق کرد که خصوصیات آنها با ساختارهای ماکروسکوپی همان مواد متفاوت است.
    3- با کمک فناوری نانو می توان در اتمها از طریق کنترل خصوصیات تغییراتی ایجاد کرد.
    زمانی که مواد در مقیاس نانو مطالعه و بررسی می شوند واکنش های و رفتار اتمها در مقایسه با حالتی که مطالعه در سطح مولکولی انجام می شوند کاملا متفاوت است چرا که در این قلمرو خصوصیات فیزیکی مواد تغییر می کند این درست مانند این است که در توپی را در محفظه ای بیندازید و توپی دیگری را از آن محفظه بیرون آورید. تفاوت در قلمرو نانو به اندازه ای است که حتی رنگ، نقطه ذوب، خصوصیات شیمیایی و غیره مواد در خارج از این محدوده کاملا متفاوت است
    در فناوری نانو برای ساخت دو روش در نظر گرفته می شود: روش ساخت پایین به بالا و روش ساخت بالا به پایین. در روش ساخت پایین به بالا، وسایل و مواد از سطح مولکولی بر اساس اصول شیمی مولکولی ساخته می شوند درست مانند یک دیوار که از روی هم گذاشتن آجر به آجر ساخته می شود.
    در روش ساخت بالا به پایین، اشیاء نانویی بدون کنترل اتمی در مقادیر بزرگتر ساخته می شوند به این طریق که در ساخت آنها از تجهیزات پیشرفته این فناوری مانند میکروسکوپ اتمی و میکروسکوپ تونلی پیمایشی استفاده می شود تا فرایند دستکاری و ایجاد پدیده ها و خصوصیات جدید در اشیاء نانویی ظهور یابند.
    امروزه فناوری نانو در ساخت پلیمرهایی با ساختار مولکولی، طراحی تراشه های کامپیوتری کاربرد دارد. همچنین از این فناوری در ساخت مواد آرایشی، انواع پوشش ها و روکش های محافظتی و لباسهای مقاوم نیز استفاده میشود.

    منبع:[Only Registered and Activated Users Can See Links. Click Here To Register...]
    خدایا!

    من اگر بد کنم تو را بنده ی دیگر بسیار است...

    تو اگر مدارا نکنی مرا خدای دیگر کجاست؟؟؟

    [Only Registered and Activated Users Can See Links. Click Here To Register...][Only Registered and Activated Users Can See Links. Click Here To Register...]
  2. 3
  3. #2
    samane.metal
    مدیـــر بازنشسته
    تاریخ عضویت
    2013/12/03
    محل سکونت
    Tehr@n
    نوشته ها
    455
    195
    882

    Eh S

    سانتی، میلی، میکرو، نانو






    در گذشته های دور،انسانها با اندازه گیری آشنا نبودند؛ اما پس از مدتی نیاز به اندازه گیری را درک کردند. یکی از اولین کمیت هایی که توسط انسانها اندازه گیری شد، طول و درازا بود. مقیاس و وسایل اندازه گیری در آن زمان، محدود به طول دست، ساعد و ... بود. انسانها رفته رفته نیاز به وسایل و یکاهای استاندارد اندازه گیری را احساس کردند. از این رو با پیشرفت دانش انسانها، واحدهای استاندارد و وسایل اندازه گیری نظیر متر ساخته شدند.
    بیشتر اندازه های اطراف ما در مقیاس ماکرو هستند؛ یعنی اندازه هایی دارند که برای ما قابل درک اند.اما تعداد اجزای پیرامون ما که اندازه هایشان به قدری بزرگ و یا به اندازه ای کوچک است که حتی از حیطه درک ما خارج هستند نیز کم نیست. دانشمندان برای قابل فهم کردن این این اندازه ها ازروش نمادگذازی علمی استفاده کرده اند. با این وجود برای درک اندازه های خیلی بزرگ یا خیلی کوچک نیازمند ضرب و تقسیم این مقیاسها برای تبدیل آنها به مقیاسهای قابل درک می باشیم.


    مقدمه
    هیچ کس نمی داند که پیشینیان ما چه زمانی فهمیدند که نیازمند اندازه گیری بعضی چیزها هستند؛ اما گویا یکی از اولین کمیتهایی که توانستند آنرا اندازه بگیرند، فاصله یا طول بود. انسانها در ابتدا با استفاده از اعضای بدن خود این کمیت را اندازه گیری می کردند. طول ساعد، طول پا و طول دستهای بازشده ازهم، اولین مبنا(واحد)های اندازه گیری بودند. اندک اندک با پیشرفت زندگی انسان و افزایش شناخت او از طبیعت و محیط اطرافش، واحدهای اندازه گیری نیز دقیقتر شدند. امروز دستگاه های اندازه گیری معینی تعریف شده اند و همگی ما از واحدهای مشخصی(استاندارد) استفاده می کنیم.

    یک نانومتر چقدر کوچک است؟
    متر، یکی از شناخته شده ترین واحدهای اندازه گیری طول است. این اندازه به حدی شناخته شده است که به راحتی می توانیم با طول یک گام بلند آنرا نشان دهیم. بیشتر آنچه که ما به طور روزمره با آن مواجه هستیم، اندازه ای بین صد متر تا یک صدم متر (سانتیمتر) دارند. در حقیقت زندگی معمول ما در اندازه های بزرگ (ماکرومتری) میگذرد. اما این محدوده، بخش بسیار بسیار کوچکی از اندازه های موجود در طبیعت پیرامون زندگی انسان است. او بر روی کره زمین زندگی می کند که قطری معادل 12760000 متر (12/76 میلیون متر) دارد و موجودات کوچکی (باکتری) به اندازه 0/000001 متر (یک میلیونیم متر) که می توانند به آسانی سلامت و حتی حیات و بقای او را تحت تاثیر قرار دهند. به نظر می رسد که ما در خواندن و نوشتن این اندازه ها هم مشکل داریم، چه برسد به اینکه بتوانیم آنها را به خوبی تصور کنیم!
    ریاضیدانان سعی نموده اند که این مشکل را حل کنند. آنها با استفاده از نمادگذاری و ارائه یک روش مقایسه ای، تصور اندازه های بسیار کوچک و بسیار بزرگ را آسانتر نموده اند. ما میتوانیم روش پیشنهادی آنها را با یک آزمایش ساده ارزیابی کنیم. نمیدانم کی و کجا این مقاله را میخوانید، اما اگر پشت یک میز و روبروی نمایشگر یک رایانه نشسته اید، احتمالا میزی که رایانه شما بر روی آن قرار دارد طولی حدود یک متر دارد. اگر طول این میز را 10 بار کوچک کنید، برابر قطر یک سی-دی (لوح فشرده) می شود. اگر قطر لوح فشرده را 10 بار کوچک کنید، برابر قطر یک تیله می شود و اگر تیله را 10 بار کوچک کنید، به اندازه یک دانه نمک درمی آید (شکل 1). حالا اگر دانه نمک را سه مرتبه و هر مرتبه 10 بار بزرگ کنید، می توانید از آن به عنوان میز استفاده نمایید.
    ریاضیدانان برای نمایش این نسبت میان میز و دانه نمک از نماد 3-10 (سه مرتبه و هر مرتبه 10 بار کوچک سازی) استفاده کرده اند. البته آنها از این روش برای توصیف اندازه های بزرگ نیز بهره برده اند. به طور مثال می توان منظومه شمسی با اندازه 1013 متر (13 مرتبه و هر مرتبه 10 بار بزرگنمایی) و کهکشان راه شیری با اندازه 1021 متر (21 مرتبه و هر مرتبه 10 بار بزرگنمایی) را نیز با این روش توصیف کرد.







    شکل (1)

    حالا که می توانیم اندازه های کوچک و بزرگ بسیاری را تصور کنیم، بد نیست که بدانیم دانشمندان برای بعضی اندازه ها نام مشخصی تعیین کرده اند. به طور مثال،اندازه هایی را که 1000 برابر بزرگتر از متر می باشند، کیلومتر نامیده اند و اندازه هایی را که هزار برابر کوچکتر از متر هستند، میلیمتر می خوانند. جدول زیر برخی از این نامها را مشخص کرده است.


    جدول1.مقیاس های اندازه گیری به همراه نماد علمی




    در میان اندازه های کوچک، نانومتر از اهمیت ویژه ای برخوردار است که بعدها بیشتر در مورد علت آن صحبت خواهیم کرد. اما پیش از آن لازم است که درک صحیحی از این اندازه داشته باشیم. برای این منظور می توانیم آزمایش بالا را ادامه دهیم؛ تا آنجا پیش آمدیم که دانه های نمک را به اندازه یک میز بزرگ کردیم. با این بزرگنمایی (1000 برابر)، قطر تارموی شما معادل یک طناب بسیار کلفت خواهد شد، می توانید از گلبولهای قرمز برای تیله بازی استفاده کنید و باکتریها نیز همچون دانه های نمک قابل رویت می شوند (شکل 2).



    شکل (2)


    اما هنوز هم نتوانسته ایم یک نانومتر را ببینیم. این بار باکتریهای کوچک نمکین را دوباره 1000برابر بزرگتر می کنیم. باکتریها دیگر آنقدر بزرگ شده اند که می توانید به عنوان یک مبل راحت به آنها تکیه دهید. در این دنیای جدید می توانید با ویروسها تنیس بازی کنید، پروتئینها را به دور انگشتتان بپیچید و اتمها و مولکولهای کوچک را لمس کنید. اکنون می توانید اجسام نانومتری را به اندازه دانه های نمک ببینید(شکل 3).
    به مقیاس نانو،خوش آمدید.


    شکل (3)


    منبع:[Only Registered and Activated Users Can See Links. Click Here To Register...]
    ویرایش توسط samane.metal : 2014/10/14 در ساعت 20:40
    خدایا!

    من اگر بد کنم تو را بنده ی دیگر بسیار است...

    تو اگر مدارا نکنی مرا خدای دیگر کجاست؟؟؟

    [Only Registered and Activated Users Can See Links. Click Here To Register...][Only Registered and Activated Users Can See Links. Click Here To Register...]
  4. 6
  5. #3
    samane.metal
    مدیـــر بازنشسته
    تاریخ عضویت
    2013/12/03
    محل سکونت
    Tehr@n
    نوشته ها
    455
    195
    882

    Posticon (1)

    چرا نانو؟





    برای توضیح نانو و ابعاد آن و تفاوت های ماده در ابعاد نانو با ابعاد بزرگتر،استفاده از نمونه های ماکرومقیاس می تواند تا حدودی کمک کننده باشد.به این طریق می توان برخی تفاوتهای ماده در ابعاد مختلف را ، مقایسه کرد. خواص شگفت انگیز ماده در مقیاس نانو،انگیزه ایجاد مواد در ابعاد کوچکتر مثلا پیکو را برای دست یابی به خواص مطلوب تر تقویت می کند. اما در این زمینه محدودیت هایی نیز وجود دارد؛برای تولید ماده در ابعاد پیکومتری ، نیازمند کنار هم قرار دادن ذرات زیراتمی و تولید آن ماده هستیم.از جمله مشکلاتی که در این زمینه وجود دارد،این است که اولا ذرات زیراتمی در طبیعت بطور جداگانه یافت نمی شوند.ثانیا کنار هم قرار دادن آنها ، از نظر مالی و زمانی ، مقرون به صرفه نیست.گرچه هم اکنون تعدادی عنصر مصنوعی در صنعت تولید شده و مورد استفاده قرار گرفته اند، اما این عناصر نیمه عمرهای بسیار کوتاهی دارند.این عوامل و نیز کاربرد وسیع نانوفناوری در همه حیطه ها، کماکان برتری این فناوری بر سایر فناوری های نوین را موجب می گردد.

    > یک آزمایش ساده

    مواد و وسایل موردنیاز :


    1. مقوا به اندازه ی ساخت دو مکعب به اضلاع 10×5×5 سانتیمتر




    2. مقداری نوار چسب



    3. 200 حبه قند مکعبی شکل


    4. مقداری شکر (از نظر جرم برابر با جرم 200 حبه قند)



    5. مقداری آب



    6. یک گرمکن الکتریکی (هیتر)



    7. اسپری آب پاش یا قطره چکان




    شرح آزمایش :

    با استفاده از مقوا و نوار چسب ، دو مکعب به اضلاع 5×5×10 سانتیمتر بسازید . یکی از وجه های 5×10 سانتیمتری آن را بازبگذارید تا بتوانید درون آن مقداری قند و شکر بریزید.
    100 حبه قند مکعبی شکل را با نیمی از شکرها مخلوط کنید و آن را درون یکی از مکعبهای مقوایی که ساخته اید بریزید. این مکعب را مکعب شماره (1) مینامیم. مقدار بسیار کمی آب را با استفاده از اسپری آبپاش یا قطره چکان، درون مکعب (1) و بر روی مخلوط حبه های قند و شکر بریزید؛ به گونه ای که مقدار کمی رطوبت ایجاد شود. مکعب (1) را در مجاورت گرمکن الکتریکی قرار دهید تا آب آن به سرعت تبخیر شود. پس از تبخیر آب، حبههای قند و شکرها به یکدیگر می چسبند.

    در مکعب دیگر که آن را مکعب (2) می نامیم، ابتدا حبه های قند را به صورت منظم کنار یکدیگر قرار دهید ( آنها را کاملاً به یکدیگر نچسبانید تا فضاهای خالی بین آنها وجود داشته باشد). سپس مقداری شکر بر روی آن بریزید به گونهای که علاوه بر پر شدن فضاهای خالی، روی حبه های قند نیز با مقداری شکر پوشیده شود. سپس ردیف دیگری از حبههای قند را روی شکرها بچینید و دوباره بر روی آن مقداری شکر بریزید. مکعب (2) را نیز در مجاورت گرمکن الکتریکی قرار دهید تا آب آن به سرعت تبخیر شود.
    پس از آن که مطمئن شدید آب درون هر دو مکعب (1) و (2) کاملاً تبخیر شده است ، پوشش مقوایی آنها را به آرامی جدا کنید. اکنون دو مکعب بزرگ به اضلاع 10*5*5 سانتیمتر دارید که از مخلوط حبه های قند و شکر تشکیل شده است.(شکل 1)






    شکل 1. مکعب قندی 1 (سمت چپ) و مکعب قندی 2 (سمت راست)

    پرسش های آزمایش:
    1- چه تفاوتی بین ساختار دو مکعب (1) و (2) وجود دارد؟
    2- فکر میکنید ساختار کدام مکعب (1) یا (2) به آن چه در فناوری نانو مطرح میشود، نزدیکتر است؟
    3- آیا خواص مکعب (1) با مکعب (2) تفاوتی دارد یا خیر؟
    برای یافتن پاسخ پرسشهای بالا، ادامه مقاله را با دقت بیشتر بخوانید.


    > میکرو یا نانو؟!

    در مکعب (1) ، ما با تودهای از مواد سر و کار داریم . مخلوطی از حبه های قند و شکر که به صورت کاملا بینظم و تصادفی در کنار یکدیگر قرار گرفته اند. هنگام ساختن مکعب (1) با تک تک حبه های قند سر و کار نداشتیم . یعنی اصلاً به آن دسترسی نداشتیم. (حبه های قند و شکرها را با هم مخلوط کردیم و مخلوط حاصل را به صورت توده ای درون مکعب (1) ریختیم، بنابراین، به تک تک حبه های قند دسترسی نداشتیم.)
    در مکعب (2) ، با قرار دادن تک تک حبههای قند در مجاورت یکدیگر، مکعب را ساختیم. یعنی به همه ی حبه های قند دسترسی داشتیم.
    تفاوت در ساختار دو مکعب موجب شده است که بعضی از خواص مکعب (2) با مکعب (1) متفاوت باشد . مثلاً میتوان شکنندگی آنها را با یکدیگر مقایسه کرد. مکعب (2) که دارای ساختار منظمتری است در مقابل ضربه و نیرو مقاومتر و سختتراست ، نسبت به مکعب (1) که ساختار نامنظمی دارد.
    اگر حبه های قند را به اتم ها (یا مولکولها) ی تشکیل دهنده ی یک ماده تشبیه کنیم، شکرهای بین آنها نقش پیوندهای بین اتمی (بین مولکولی) را دارند. همانطور که حتما میدانید ، اندازه ی اتم ها تقریباً 10-10 متر یا به اصطلاح، یک آنگستروم است. اندازه ی مولکولها هم بسته به این که از چند اتم تشکیل شده اند و ساختار آنها چگونه است، متفاوت است . فاصله ی بین اتمها یا مولکولها در پیوندهای بین اتمی یا بین مولکولی نیز با توجه به حالت ماده متفاوت است. در جامدات و مایعات فاصله ی بین اتمی یا بین مولکولی ، تقریباً 10-10 متر است . دقت کنید که این اعداد چه قدر به ابعاد نانو، یعنی 9-10 متر نزدیک است.(شکل 2)





    شکل 2. اتم وذرات زیراتمی

    > پیکو یا نانو؟!
    حال که با استفاده از فناوری نانو دسترسی به خواص جدید ممکن میشود، آیا حرکت به سمت فناوری های کوچکتر نیز مفید است؟ برای پاسخ به این پرسش دقت کنید که اندازهی اتمها در حدود 10-10 متر است. اگر بخواهیم به سمت فناوری های کوچکتر از نانو حرکت کنیم، یعنی باید وارد محدوده ی اتم شویم. محدودهی اتم، یعنی محدوده ی الکترونها، پروتونها، نوترونها و سایر ذرات زیر اتمی . یعنی مثلاً ما با استفاده از این ذرات زیر اتمی ، ابتدا یک اتم بسازیم و سپس با کنار یکدیگر قرار دادن اتمها، موادی را با خواص جدید بنا کنیم.
    لازم است توجه کنیم نخست آنکه، ما در طبیعت، ذرات زیر اتمی مانند الکترون، پروتون و نوترون را به صورت جداگانه نمی یابیم. یعنی این ذرات، درون اتمها قرار دارند و برای دسترسی به آنها باید به محدوده ی درون اتمها وارد شویم . ثانیا ورود به محدوده ی درون اتمها معمولاً بسیار گران و پرهزینه است. اگر چه این کار امروزه در بعضی از آزمایشگاه های پیشرفته ی فیزیک انجام میشود، اما به نظر نمیرسد که در زندگی روزمره کاربرد چندانی داشته باشد. ثالثا ما میخواهیم با کنار یکدیگر قرار دادن ذرات زیر اتمی نظیر الکترون، پروتون و نوترون، اتمها را بسازیم. در حالی که طبیعت، بسیاری از اتمها را در اختیار ما قرار داده است.
    ورود به محدودهی کوچکتر از نانو (مثلا محدوده ی پیکو یا همان 12-10 متر)، مانند آن است که بخواهیم ابتدا حبه های قند را کوچکتر کنیم و سپس قطعات حاصل را به یکدیگر متصل کنیم و با حبههای قند حاصل، مکعب نهایی را بسازیم. طبیعی است کار کردن با همان حبه های قند اولیه را نسبت به این که ابتدا حبههای قند را کوچکتر کنیم و سپس دوباره به یکدیگر متصل کنیم، ترجیح میدهیم.
    البته توجه به این نکته نیز خالی از لطف نیست که امروزه با استفاده از روشهای دقیق و فناوریهای بسیار گران و پیشرفته، دهها عنصر مصنوعی ساخته شده است که بعضی از آنها در صنایع گوناگون و مخصوصا توسعهی دانش و فناوری کاربرد دارد. لازم به ذکر است که عناصر مصنوعی به دلیل تراکم بسیار ذرات زیراتمی، بسیار ناپایدار هستند. یعنی عمر آنها در حدود کسری از ثانیه است!
    آن چه فناوری نانو را از چنین فناوریهایی متمایز میکند، گستردگی بسیار زیاد فناوری نانو در همه ی صنایع از مهندسی الکترونیک، مکانیک، کامپیوتر و هوافضا گرفته تا کشاورزی و دام پروری و حتی علوم پزشکی، داروسازی و زیست فناوری است.


    منبع:[Only Registered and Activated Users Can See Links. Click Here To Register...]
    ویرایش توسط samane.metal : 2014/10/17 در ساعت 21:34
    خدایا!

    من اگر بد کنم تو را بنده ی دیگر بسیار است...

    تو اگر مدارا نکنی مرا خدای دیگر کجاست؟؟؟

    [Only Registered and Activated Users Can See Links. Click Here To Register...][Only Registered and Activated Users Can See Links. Click Here To Register...]
  6. 7
  7. #4
    samane.metal
    مدیـــر بازنشسته
    تاریخ عضویت
    2013/12/03
    محل سکونت
    Tehr@n
    نوشته ها
    455
    195
    882
    چرا مقیاس نانو اهمیت دارد؟
    نانومتر یک واحد اندازهگیری است برابر با 9-10 متر و تمام اشیاء و موجوداتی که اندازه آنها در حد 1 تا 100 نانومتر است را نانومقیاس مینامند.خواص مواد به دو بخش خواص فیزیکی و خواص شیمیایی تقسیمبندی میشود.تجربه نشان داده ویژگیهای یک ماده خالص ،تا حد قابل قبولی ثابت است و این امر سبب میشود که ما بتوانیم مواد را از روی خواصشان شناسایی کنیم. اما یافته های دانشمندان نشان میدهد که یک ماده در اندازه نانومتر ویژگیهای متفاوتی با ذرات بزرگترخود خواهند داشت. این در حالی است که کوچک کردن ذرات، یک تغییر فیزیکی است و ما انتظار داریم که با این تغییر فیزیکی، ویژگی های اصلی ماده تغییر نکند.



    علت اهمیت مقیاس نانو
    سوالی که برای اکثر ما پیش می آید این است که تغییر اندازه، چگونه در خواص شیمیایی مواد تاثیر می گذارد؟
    از جمله تغییرات شیمیایی که بر اثر کوچک شدن ذرات تا اندازه نانومتری به وجود می آید عبارت اند از:

    1- تغییر رنگ :حتما بارها خردههای یک شیشه شکسته شده را دیدهاید. ذرات حاصل از شکستن یک شیشه هر چه قدر هم که کوچک باشند، باز به بیرنگی و شفافیت شیشه اولیه هستند.اما این قاعده در مقیاس نانو صادق نیست. یعنی موادی وجود دارند که رنگ ذرات چند نانومتری آنها، با رنگ ذرات بزرگترشان متفاوت است . طلا و نقره، شناخته شدهترین نمونه های این مواد هستند. این پدیده در دنیای ماکرومقیاس ما یک اتفاق غیر معمول است!برای مثال اتم طلا در اندازه 30 تا 500 نانومتر به رنگ آبی، در اندازه 3 تا 30 نانومتر به رنگ قرمز و در اندازه ی کمتر از 1 نانو متر به رنگ زرد است. اما از آن غیرعادیتر این است که نانو ذرات نقره با تغییر شکل هندسی هم تغییر رنگ میدهند! برای مثال : نانو ذرات کروی نقره 40 نانومتری به رنگ آبی پر رنگ،نانو ذرات کروی نقره 80 نانو متری آبی کم رنگ، نانو ذرات کروی نقره 120 نانو متری زرد رنگ،نانو ذرات کروی طلا 50 نانو متری سبز رنگ،نانو ذرات کروی طلا 100 نانو متری نارنجی رنگ و نانو ذرات هرمی شکل طلا 100 نانو متری قرمز رنگ هستند.

    2- تغییر شفافیت : شفافیت، یک خاصیت فیزیکی است و نشان دهنده میزان توانایی یک ماده ،در عبور دادن نور مرئی از خود است. یک پرتو نور در برخورد با سطح ماده میتواند از آن عبور کند یا جذب آن گردد یا بازتاب شود. اگر مادهای پرتوهای نور را جذب کند و یا آنها را باز تاب کند نور را مسدود کرده است. مواد مختلف بسته به عملکردشان در برابر تابش نور، میتواند کاربردهای فراوانی داشته باشد. به عنوان مثال اکسید روی و اکسید تیتانیوم نور ماورای بنفش را کاملا جذب میکنند و نور مرئی را بازتاب میکنند. این مواد ،که به رنگ سفید دیده میشوند، گزینه های بسیار مناسبی برای کرم های ضد آفتاب هستند. البته افراد بسیاری، رنگ سفیدی را که این کرم ها بر روی پوست ایجاد میکنند، دوست ندارند. خوشبختانه این مشکل را میتوان با کوچک کردن اندازه ذرات این مواد حل کرد.
    نانوذرات اکسید روی و اکسید تیتانیوم، با وجود اینکه نور ماورای بنفش را کاملا جذب میکنند، برخلاف ذرات بزرگتر کاملا شفاف هستند. البته این امر، ناشی از عبور نور مرئی از این ذرات نیست، بلکه به سبب آن است که اندازه نانوذرات اکسید روی و اکسید تیتانیوم، کوچکتر از طول موج نور مرئی (400-700 نانومتر) است و از این رو این ذرات توانایی بازتابش نور مرئی را ندارند.

    3- تغییر خواص مغناطیسی: کمی براده آهن را در یک لیوان آب حل کنید و آن را خوب به هم بزنید. قبل از اینکه براده ها تهنشین شوند، یک آهنربا را به لیوان نزدیک کنید. چه اتفاقی میافتد؟ آیا مخلوط آب و براده نسبت به میدان مغناطیسی آهنربا عکسالعملی نشان میدهد؟ اگر این آزمایش را خیلی خوب انجام داده باشید، بهترین نتیجه حاصل، جذب ذرات براده توسط آهنربا است. اما اگر همین آزمایش را توسط ذرات نانومتری آهن (یا کبالت) تکرار کنیم، نتیجه متفاوت خواهد بود.
    سیال مغناطیسی (فروفلوید) ،مایعی است متشکل از نانوذرات فرومغناطیس (مانند آهن و کبالت) که در آب یا یک حلال آلی معلق شدهاند. این مایع در حضور یک آهنربا (میدان مغناطیسی) خاصیت مغنایسی بسیار قوی از خود نشان میدهد؛به نحوی که با حرکت آهنربا در اطراف این مایع میتوان آنرا به شکلهای سهبعدی زیبایی درآورد. البته این سیال تا زمانی از خود چنین خاصیتی نشان میدهد، که ذرات نانومتری آن (تحت نیروهای بینمولکولی) به یکدیگر نچسبند.

    4- تغییر واکنش پذیری: خواص شیمیایی یک ماده، خواصی هستند که به طور مستقل نمیتوان آنها را اندازهگیری کرد. به این معنا که مقدار یک خاصیت شیمیایی، در طی واکنش و برهمکنش یک ماده با مواد دیگر مشخص میشود. واکنشپذیری یا تمایل یک ماده برای واکنش با سایر مواد، از جمله مهمترین خواص شیمیایی است. بیشتر ما صحنه شعلهور شدن سدیم، لیتیم یا پتاسیم را در تماس با آب دیده ایم (شکل 6). همه اینها عناصری هستند که به شدت واکنشپذیرند؛ تا آنجا که نمیتوان آنها را مانند سایر عناصر در تماس با هوا نگه داشت. اما در مقابل با انداختن یک انگشتر طلا در یک لیوان آب اتفاقی نمیافتد و یا پنجره های آلومینیومی بدون هرگونه مشکلی در مجاورت هوا استفاده میشوند (البته این به مدد لایه مقاوم اکسیدی است که بر روی سطح آلومینیوم تشکیل میشود). اما همین مواد در مقیاس نانو، رفتار متفاوتی از خود نشان میدهند. واکنشپذیری مواد در مقیاس نانو افزایش چشمگیری پیدا میکند. در این مقیاس ذرات طلا نه تنها واکنشپذیری بالایی دارند، بلکه برای افزایش سرعت واکنش مواد دیگر (به عنوان کاتالیزگر) نیز استفاده میشوند. نانوذرات آلومینیوم در هوا آتش میگیرند و میتوان از آنها به عنوان سوخت موشک استفاده کرد. افزایش واکنشپذیری مواد در این مقیاس، امکان ساخت کاتالیزگرهای بسیار قویتری را برای ما فراهم کرده است. تا آنجا که پیشبینی میشود بتوانیم با استفاده از نانوکاتالیزگرها، واکنشهای بازگشتناپذیر بسیاری را (مانند تشکیل گازهای سمی NO و CO) در دما و فشار محیط برگشتپذیر کنیم.

    در خاتمه: آنچه گفته شد تنها مثالهای محدودی از تغییر ویژگیهای یک ماده در مقیاس نانو است. نقطه ذوب، خواص حرارتی، خواص الکتریکی، خواص مکانیکی و ده ها خاصیت فیزیکی و شیمیایی شناخته شده دیگر نیز در این مقیاس تغییر میکنند. گویا دیگر نمیتوانیم بدون در نظر گرفتن اندازه ذرات یک ماده، آنرا از روی خواصش شناسایی کنیم. برخی برای حل این مشکل پیشنهاد داده اند که یک بُعد دیگر به جدول تناولی مندلیف اضافه کنیم؛ بدین معنی که برای مشخص کردن خواص یک عنصر، علاوه بر اینکه باید نام آن عنصر و جایگاه آن را در جدول مندلیف مشخص کنیم، لازم است که معلوم کنیم خواص عنصر را در چه ابعادی میخواهیم. ما در دنیای ماکرومقیاس اطرافمان، مواد را با توجه به خواصشان دستهبندی میکنیم و سپس متناسب با این خواص، آنها را برای انجام کارهای مختلف انتخاب میکنیم. برای ساخت پنجره از شیشه استفاده میکنیم، زیرا شفاف است و نور را از خود عبور میدهد؛ برای ساخت زیور آلات ماندگار از طلا استفاده میکنیم، زیرا واکنشپذیری پایینی دارد و اکسید نمیشود؛ برق را با رشته های مسی انتقال میدهیم، چرا که پس از طلا و نقره بیشترین ضریب انتقال الکتریکی را در بین عناصر مختلف دارد؛ و از آنجا که فولاد یکی از سختترین مواد دنیای ماست، ابزارهای بزرگ صنعتیمان را از آن میسازیم.
    ویرایش توسط samane.metal : 2014/10/29 در ساعت 22:28
    خدایا!

    من اگر بد کنم تو را بنده ی دیگر بسیار است...

    تو اگر مدارا نکنی مرا خدای دیگر کجاست؟؟؟

    [Only Registered and Activated Users Can See Links. Click Here To Register...][Only Registered and Activated Users Can See Links. Click Here To Register...]
  8. 5
  9. #5
    samane.metal
    مدیـــر بازنشسته
    تاریخ عضویت
    2013/12/03
    محل سکونت
    Tehr@n
    نوشته ها
    455
    195
    882
    شاخه های فناوری نانو






    فناوری نانو در حیطه های گسترده و متنوعی کاربرد دارد.برای مطالعه آسان تر نانوفناوری، آن را به شاخه های مختلف تقسیم بندی می کنیم و در هریک از شاخه ها جداگانه مورد بررسی قرار می دهیم. از جمله شاخه های مهم فناوری نانو می توان به نانوتکنولوژی مرطوب،نانوتکنولوژی خشک و نانوتکنولوژی محاسبه ای اشاره کرد.
    نانوتکنولوژی مرطوب شاخه ای از علم نانو است که به مطالعه سیستم های زنده ، که اساسا در محیط های آبی وجود دارند می پردازد.
    در نانوتکنولوژی خشک ، که از علوم فیزیک و شیمی مشتق می شود ، تشکیل ساختارهای کربنی، سیلیکون و مواد غیر آلی و فلزی مورد مطالعه قرار می گیرد.
    چنانچه انجام برخی آزمایشهای نانویی در آزمایشگاه وبا تجهیزات موجود ممکن نباشد و یا از نظر هزینه مقرون به صرفه نباشد،در نانوتکنولوژی محاسبه ای ، با استفاده از شبیه سازیهای رایانه ای ، فرآیندها و واکنشهای بین اتمهای مورد نظر را بررسی و مطالعه می کنند.


    مقدمه

    هنگامی که درباره نانوفناوری شروع به جستجو و مطالعه می کنید، به موضوعات و مواد مختلفی بر می خورید مانند:"نانولوله ها، شبیه سازی مولکولی، نانوداروها، سلول های سوختی، کاتالیزورها، نانوذرات و ... ". بنابراین ممکن است نانوفناوری ، رشته ای کاملا گسترده به نظر آید که موضوعات آن ربط چندانی به هم ندارند.
    به طور کلی مطالعات نانوفناوری را می توان به سه دسته تقسیم کرد که اگرچه روشهای تحقیقاتی در آن ها متفاوت است، اما این سه شاخه کاملا به یکدیگر مرتبط هستند و پیشرفت در یکی از شاخه ها می تواند در شاخه های دیگر نیز کاملا موثر باشد.

    این سه شاخه عبارتند از:

    1- نانوتکنولوژی مرطوب: این شاخه به مطالعه سیستم های زنده ای می پردازد که اساسا در محیطهای آبی وجود دارند. در این شاخه ساختمان مواد ژنتیکی، غشاءها و سایر ترکیبات سلولی در مقیاس نانومتر مورد مطالعه قرار می گیرد.پژوهشگران موفق شده اند ساختارهای زیستی فراوانی تولید کنند که نحوه عملکرد آنها در مقیاس نانویی کنترل می شود. این شاخه دربرگیرنده علوم پزشکی،دارویی و به طور کلی علوم و روشهای مرتبط با زیست فناوری است.(شکل 1)




    شکل 1.پروتئین ها و رشته های DNA از موضوعات اصلی تحقیقات در نانوفناوری مرطوب هستند.

    2- نانوتکنولوژی خشک: این شاخه از علوم پایه شیمی و فیزیک مشتق می شود و به مطالعه تشکیل ساختارهای کربنی، سیلیکون و مواد غیر آلی و فلزی می پردازد. نکته قابل توجه اینست که الکترونهای آزاد که در فناوری مرطوب موجب انتقال مواد و انجام واکنشها می گردند، در فناوری خشک خصوصیات فیزیکی ماده را پدید می آورند. در نانوتکنولوژی خشک ، کاربرد مواد نانویی در الکترونیک، مغناطیس و ابزارهای نوری مورد مطالعه قرار می گیرد. برای مثال طراحی و ساختن میکروسکوپ هایی که بتوان با استفاده از آنها مواد را در ابعاد نانومتر دید.(شکل 2)





    شکل 2.نانو لوله های کربنی (راست) و نانوترانزیستورها (چپ)، دو نمونه از تحقیقات در نانوفناوری خشک

    3- نانوتکنولوژی محاسبه ای: در بسیاری از مواقع ، ابزار آزمایشگاهی موجود برای انجام برخی از آزمایشها در مقیاس نانومتر مناسب نیستند و یا آنکه انجام این آزمایش ها بسیار گران تمام می شود. در این حالت از رایانه ها برای شبیه سازی فرآیندها و واکنش های اتم ها و مولکول ها استفاده می شود. شناختی که به وسیله محاسبه به دست می آید، باعث می شود که زمان لازم برای پیشرفت نانوتکنولوژی خشک بطور محسوسی کاهش یابد و البته تأثیر مهمی در نانوتکنولوژی مرطوب نیز خواهد داشت.(شکل 3)




    شکل 3.نانو چرخ دنده ها (راست) و نانوموتورها (چپ) از نانو ساختارهایی هستند که با استفاده از شبیه سازی رایانه ای اطلاعات زیادی درباره آنها داریم. اما این وسایل هنوز در عمل مورد استفاده قرار نگرفته اند.


    منبع:[Only Registered and Activated Users Can See Links. Click Here To Register...]
    ویرایش توسط samane.metal : 2014/11/28 در ساعت 22:53
    خدایا!

    من اگر بد کنم تو را بنده ی دیگر بسیار است...

    تو اگر مدارا نکنی مرا خدای دیگر کجاست؟؟؟

    [Only Registered and Activated Users Can See Links. Click Here To Register...][Only Registered and Activated Users Can See Links. Click Here To Register...]
  10. 4
  11. #6
    samane.metal
    مدیـــر بازنشسته
    تاریخ عضویت
    2013/12/03
    محل سکونت
    Tehr@n
    نوشته ها
    455
    195
    882
    تعريف نانوتكنولوژي و آشنايي با آن

    نانوتكنولوژي، فناوري جديد است كه تمام دنيا را فرا گرفته است و به تعبير دقيق تر «نانو تكنولوژي بخشي از آينده نيست بلكه همه آينده است» . در اين نوشتار سايتnano بعد از تعريف نانوتكنولوژي و بيان كاربردهاي آن دلايل و ضرورت هاي توجه به اين فناوري را آورده است:
    •••


    تعريف نانوتكنولوژي و آشنايي با آن
    نانوتكنولوژي، توانمندي توليد مواد، ابزارها و سيستم هاي جديد با در دست گرفتن كنترل در سطوح ملكولي و اتمي و استفاده از خواص است كه در آن سطوح ظاهر مي شود. از همين تعريف ساده بر مي آيد كه نانوتكنولوژي يك رشته جديد نيست، بلكه رويكردي جديد در تمام رشته هاست. براي نانوتكنولوژي كاربردهايي را در حوزه هاي مختلف از غذا، دارو، تشخيص پزشكي و بيوتكنولوژي تا الكترونيك، كامپيوتر، ارتباطات، حمل و نقل، انرژي، محيط زيست، مواد، هوافضا و امنيت ملي برشمرده اند.
    كاربردهاي وسيع اين عرصه به همراه پيامدهاي اجتماعي، سياسي و حقوقي آن، اين فناوري را به عنوان يك زمينه فرا رشته اي و فرابخش مطرح نموده است. هر چند آزمايش ها و تحقيقات پيرامون نانوتكنولوژي از ابتداي دهه 80 قرن بيستم به طور جدي پيگيري شد، اما اثرات تحول آفرين، معجزه آسا و باورنكردني نانوتكنولوژي در روند تحقيق و توسعه باعث گرديد كه نظر تمامي كشورهاي بزرگ به اين موضوع جلب گردد و فناوري نانو را به عنوان يكي از مهم ترين اولويت هاي تحقيقاتي خويش طي دهه اول قرن بيست و يكم محسوب نمايند .
    استفاده از اين فناوري در كليه علوم پزشكي، پتروشيمي، علوم مواد، صنايع دفاعي، الكترونيك، كامپوترهاي كوانتومي و ... باعث شده كه تحقيقات در زمينه نانو به عنوان يك چالش اصلي علمي و صنعتي پيش روي جهانيان باشد. لذا محققين، اساتيد و صنعتگران ايراني نيز بايد در يك بسيج همگاني، جايگاه، موقعيت و وضعيت خويش را در خصوص اين موضوع مشخص نمايند و با يك برنامه ريزي علمي دقيق و كارشناسانه به حضوري فعال و حتي رقابتي سالم در اين جايگاه، عرض اندام و ابراز وجود نمايند و براي چنين كاري طراحي يك برنامه منسجم، فراگير و همه جانبه اجتناب ناپذير است.

    نانوتكنولوژي و كاربردهاي آن
    علوم و فناوري نانو، عنصري اساسي در درك بهتر طبيعت در دهه هاي آتي خواهد بود. از جمله موارد مهم در آ ينده، همكاري هاي تحقيقاتي ميان رشته ا ي، آموزش خاص و انتقال ايده ها و افراد به صنعت خواهد بود. بخشي از تاثيرات و كاربردهاي نانوتكنولوژي به شرح زير مي باشد:

    _ توليد، مواد و محصولات صنعتي: نانوتكنولوژي تغيير بنياني مسيري است كه در آينده، موجب ساخت مواد و ابزارها خواهد شد. امكان سنتز بلوك هاي ساختماني نانو با اندازه و تركيب به دقت كنترل شده و سپس چيدن آنها در ساختارهاي بزرگ تر، كه داراي خواص و كاركرد منحصربه فرد باشند، انقلابي در مواد و فرآيندهاي توليد آنها، ايجاد مي كند. محققين قادر به ايجاد ساختارهايي از مواد خواهند شد كه در طبيعت نبوده و شيمي مرسوم نيز قادر به ايجادشان نبوده است. برخي از مزاياي نانوساختارها عبارتست از: مواد سبك تر، قوي تر و قابل برنامه ريزي، كاهش هزينه عمر كاري از طريق كاهش دفعات نقص فني، ابزارهايي نوين بر پايه اصول و معماري جديد، بكارگيري كارخانجات مولكولي يا خوشه ا ي كه مزيت مونتاژ مواد در سطح نانو را دارند.

    - پزشكي و بدن انسان: رفتار مولكولي در مقياس نانومتر، سيستم هاي زنده را اداره مي كند. يعني مقياسي كه شيمي، فيزيك، زيست شناسي و شبيه سازي كامپيوتري، همگي به آن سمت درحال گرايش هستند.
    ـ فراتر از سهل شدن استفاده بهينه از دارو، نانوتكنولوژي مي تواند فرمولاسيون و مسيرهايي براي رهايش دارو ( Drug Delivery) تهيه كند، كه به نحو حيرت انگيزي توان درماني داروها را افزايش مي دهد.

    ـ مواد زيست سازگار با كارايي بالا: از توانايي بشر در كنترل نانوساختارها حاصل خواهدشد. نانومواد سنتزي معدني و آلي را مثل اجزاي فعال، مي توان براي اعمال نقش تشخيصي (مثل ذرات كوانتومي كه براي مرئي سازي بكار مي رود) درون سلول ها وارد نمود.

    ـ افزايش توان محاسباتي به وسيله نانوتكنولوژي: ترسيم وضعيت شبكه هاي ماكرومولكولي را در محيط هاي واقعي ممكن مي سازد. اينگونه شبيه سازي ها براي بهبود قطعات كاشته شده زيست سازگار در بدن و جهت فرآيند كشف دارو، الزامي خواهد بود.

    ـ دوام پذيري منابع: كشاورزي، آب، انرژي، مواد و محيط زيست پاك
    نانوتكنولوژي چنان چه ذكر شد، منجر به تغييراتي شگرف در استفاده از منابع طبيعي، انرژي و آب خواهد شد و پس ا ب و آلودگي را كاهش خواهد داد. همچنين فناوري هاي جديد، امكان بازيافت و استفاده مجدد از مواد، انرژي و آب را فراهم خواهند كرد. در زمينه محيط زيست، علوم و مهندسي نانو، مي تواند تاثير قابل ملاحظه ا ي، در درك مولكولي فرآيندهاي مقياس نانو كه در طبيعت رخ مي دهد، در ايجاد و درمان مسايل زيست محيطي از طريق كنترل انتشار آلاينده ها، در توسعه فناوري هاي «سبز» جديد كه محصولات جانبي ناخواسته كمتري دارند و ي ا در جريانات و مناطق حاوي فاضلاب، داشته باشد. لازم به ذكراست، نانوتكنولوژي توان حذف آلودگي هاي كوچك از منابع آبي (كمتر از 200 نانومتر) و هوا (زير 20 نانومتر) و اندازه گيري و تخفيف مداوم آلودگي در مناطق بزرگ تر را دارد. در زمينه انرژي، نانوتكنولوژي مي تواند به طور قابل ملاحظه ا ي كارآيي، ذخيره سازي و توليد انرژي را تحت تاثير قرار د ا د ه مصرف انرژي را پايين بياورد .
    به عنوان مثال، شركت هاي مواد شيميايي، مواد پليمري تقويت شده با نانو ذرات را ساخته اند كه مي تواند جايگزين اجزاي فلزي بدنه اتومبيل ها شود. استفاده گسترد ه از اين نانوكامپوزيت ها مي تواند ساليانه 5/1 ميليارد ليتر صرفه جويي مصرف بنزين به همراه داشته باشد . يا انتظار مي رود تغييرات عمده ا ي در فناوري روشنايي در 10 سال آينده رخ دهد. مي توان نيمه هادي هاي مورد استفاده در ديودهاي نوراني (LEDها) را به مقدار زياد در ابعاد نانو توليد كرد. در آمريكا، تقريبا «20درصد كل برق توليدي، صرف روشنايي (چه لامپ هاي التهابي معمولي و چه فلوئورسنت) مي شود. مطابق پيش بيني ها در 10 تا 15 سال آينده، پيشرفت هايي از اين دست مي تواند مصرف جهاني را بيش از 10درصد كاهش دهد كه 100 ميليارد دلار در سال صرفه جويي و 200 ميليون تن كاهش انتشار كربن را به همراه خواهدداشت .

    ـ هوا و فضا: محدوديت هاي شديد سوخت براي حمل بار به مدار زمين و ماوراي آن، و علاقه به فرستادن فضاپيما براي ماموريت هاي طولاني به مناطق دور از خورشيد، كاهش مداوم اندازه، وزن و توان مصرفي را اجتناب ناپذير مي سازد. مواد و ابزارآلات نانوساختاري، اميد حل اين مشكل را به وجود آورده است.» نانوساختن «( Nanofabrication ) همچنين در طراحي و ساخت مواد سبك وزن، پرقدرت و مقاوم در برابر حرارت، مورد نياز براي هواپيماها، راكت ها، ايستگاه هاي فضايي و سكوهاي اكتشافي سياره ا ي يا خورشيدي، تعيين كننده است. همچنين استفاده روزافزون از سيستم هاي كوچك شده تمام خودكار، منجر به پيشرفت هاي شگرفي در فناوري ساخت و توليد خواهد شد. اين مسئله با توجه به اينكه محيط فضا، نيروي جاذبه كم و خلأ بالا دارد، موجب توسعه نانوساختارها و سيستم هاي نانو _ كه ساخت آنها در زمين ممكن نيست- در فضا خواهدشد.

    ـ امنيت ملي: برخي كاربردهاي دفاعي نانوتكنولوژي عبارتند از: تسلط اطلاعاتي از طريق نانوالكترونيك پيشرفته بعنوان يك قابليت مهم نظامي، امكان آموزش موثرتر نيرو، به كمك سيستم هاي واقعيت مجازي پيچيده تر حاصله از الكترونيك نانوساختاري، استفاده بيشتر از اتوماسيون و رباتيك پيشرفته براي جبران كاهش نيروي انساني نظامي، كاهش خطر براي سربازان و بهبود كارآيي خودروهاي نظامي، دستيابي به كارايي بالاتر (وزن كمتر و قدرت بيشتر) موردنياز در صحنه هاي نظامي و در عين حال تعداد دفعات نقص فني كمتر و هزينه كمتر در عمر كاري تجهيزات نظامي، پيشرفت در امر شناسايي و در نتيجه مراقبت عوامل شيميايي، زيستي و هسته ا ي، بهبود طراحي در سيستم هاي مورد استفاده در كنترل و مديريت عدم تكثير سلاح هاي هسته ا ي، تلفيق ابزارهاي نانو و ميكرومكانيكي جهت كنترل سيستم هاي دفاع هسته ا ي. در بسياري موارد، فرصت هاي اقتصادي و نظامي مكمل هم هستند. كاربردهاي درازمدت نانوتكنولوژي در زمينه هاي ديگر، پشتيباني كننده امنيت ملي است و بالعكس.

    - كاربرد نانوتكنولوژي در صنعت الكترونيك: ذخيره سازي اطلاعات در مقياس فوق العاده كوچك، با استفاده از اين فناوري مي توان ظرفيت ذخيره سازي اطلاعات را در حد يكهزار برابر يا بيشتر افزايش دهد و نهايتا به ساخت ابزارهاي ابرمحاسباتي به كوچكي يك ساعت مچي منتهي شود.
    ظرفيت نهايي ذخيره اطلاعات به حدود يك ترابيت در هر اينچ ربع برسد، و اين امر موجب مي شود كه ذخيره سازي 50 عدد DVD يا بيشتر در يك هارد ديسك با ابعاد يك كارت اعتباري شود. ساخت تراشه ها در اندازه هاي فوق العاده كوچك به عنوان مثال در اندازه هاي 32 تا 90 نانو متر، توليد ديسك هاي نوري 100 گيگا بايتي در اندازه هاي كوچك نيز مي باشد.



    منبع:[Only Registered and Activated Users Can See Links. Click Here To Register...]
    خدایا!

    من اگر بد کنم تو را بنده ی دیگر بسیار است...

    تو اگر مدارا نکنی مرا خدای دیگر کجاست؟؟؟

    [Only Registered and Activated Users Can See Links. Click Here To Register...][Only Registered and Activated Users Can See Links. Click Here To Register...]
  12. 4
  13. #7
    samane.metal
    مدیـــر بازنشسته
    تاریخ عضویت
    2013/12/03
    محل سکونت
    Tehr@n
    نوشته ها
    455
    195
    882
    تاريخچه فناوري نانو در جهان

    چهل سال پيش Richard Feynman، متخصص كوانتوم نظري و دارنده جايزه نوبل، درسخنراني معروف خود در سال 1959 با عنوان» آن پايين فضاي بسياري هست «( Ther is plenty of room in the bottom ) به بررسي بعد رشد نيافته علم مواد پرداخت. وي درآن زمان اظهار داشت :» اصول فيزيك، تا آنجايي كه من توانايي فهمش را دارم، بر خلاف امكان ساختن اتم به اتم چيزها حرفي نمي زنند. «او فرض را بر اين قرار داد كه اگر دانشمندان فرا گرفته اند كه چگونه ترانزيستورها و ديگر سازه ها را با مقياس هاي كوچك بسازند، پس ما خواهيم توانست كه آنها را كوچك و كوچك تر كنيم. در واقع آنها به مرزهاي حقيقي شان در لبه هاي نامعلوم كوانتوم نزديك خواهند بود به طوري كه يك اتم را در مقابل ديگري به گونه اي قرار دهيم كه بتوانيم كوچكترين محصول مصنوعي و ساختگي ممكن را ايجاد كنيم.

    با استفاده از اين فرم هاي بسيار كوچك چه وسايلي مي توانيم ايجاد كنيم؟

    Feynman در ذهن خود يك» دكتر مولكولي «تصور كرد كه صدها بار از يك سلول منحصربفرد كوچك تر است و مي تواند به بدن انسان تزريق شود و درون بدن براي انجام كاري يا مطالعه و تاييد سلامتي سلول ها و يا انجام اعمال ترميمي و به طور كلي براي نگهداري بدن در سلامت كامل به سير بپردازد. در بحبوبه سالهاي صنعتي كلمه» بزرگ از «اهميت ويژه اي برخوردار بود. مثل علوم بزرگ، پروژه هاي مهندسي بزرگ و غيره حتي كامپيوترها در دهه 1950 تمام طبقات ساختمان را اشغال مي كردند. ولي از وقتي Feynman نظرات و منطق خود را بازگو كرد، جهان روندي به سوي كوچك شدن در پيش گرفت. Marvin Minsky تفكرات بسيار باروري داشت كه مي توانست به انديشه هاي Feynman قوت ببخشد. Minsky پدر يابنده هوش هاي مصنوعي دهه 70-1960 جهان را در تفكراتي كه مربوط به آينده مي شد، رهبري مي كرد. در اواسط دهه 70، Eric Drexler كه يك دانشجوي فارغتالتحصيل بود، Minskey را به عنوان استاد راهنما جهت تكميل پايان نامه اش انتخاب كرد و او نيز اين مسئوليت را بر عهده گرفت. Drexler سبت به وسايل بسيار كوچك Feynman علاقه مند شده بود و قصد داشت تا در مورد توانايي هاي آنها به كاوش بپردازد. Minskey نيز با وي موافقت كرد. Drexler در اوايل دهه 80، درجه استادي خود را در رشته علوم كامپيوتر دريافت كرده بود و گروهي از دانشجويان را به صورت انجمني به دور خود جمع نموده بود. او افكار جوانترها را با يك سري ايده ها كه خودش نانوتكنولوژي» نامگذاري كرده، مشغول مي داشت. Drexler اولين مقاله علمي خود را در مورد نانوتكنولوژي مولكولي (MNT) در سال 1981 ارايه داد. او كتاب Engin of Creation:The Coming Era of Nanotechnology را در سال 1986 به چاپ رساند. Drexler تنها درجه دكتري در نانوتكنولوژي را در سال 1991 از دانشگاه MIT دريافت داشت. او يك پيشرو در طرح نانوتكنولوژي است و هم اكنون رييس استيتو Foresight و Research Fellow مي باشد.


    تعيين بودجه هاي كلان در كشورهاي صنعتي براي تحقيقات در زمينه نانوتكنولوژي

    بسياري از كشورهاي توسعه يافته و در حال توسعه (در حدود 30 كشور)، برنامه هايي را در سطح ملي براي پشتيباني از فعاليت هاي تحقيقاتي و صنعتي نانوتكنولوژي تدوين و اجرا مي نمايند. زيرا نانوتكنولوژي به عنوان انقلابي در شرف وقوع، آينده اقتصادي كشورها و جايگاه آنها در جهان را تحت تاثير جدي قرار خواهد داد و اين مسئله در اين كشورها توسط صاحب نظران و محققان تبيين شده و براي مديران اجرايي به صورت يك امر شفاف و قطعي درآمده است. در بخشي از اين كشورها، در يكي دو سال اخير تحركات شديدي از طرف دولت ها براي سرعت بخشيدن به توسعه نانوتكنولوژي صورت گرفته و فعاليتهايي كه تا قبل از اين به صورت خودجوش توسط محققان انجام مي گرفته است، با تشويق و حمايت هاي مستقيم دولت ادامه يافته اند كه در اين قسمت نمودار ستوني ميزان سرمايه گذاري دولت ها آورده شده است:

    اهميت مطرح شدن طرح

    همانگونه كه اشاره شد بسياري از كشورهاي پيشرفته و در حال پيشرفت، برنامه هايي را براي پشتيباني از فعاليت هاي تحقيقاتي و صنعتي نانوتكنولوژي تدوين و اجرا مي نمايند. اما يك سئوال مهم براي كشور ما و بسياري از كشورها كه هنوز به نانوتكنولوژي به عنوان تمدن آينده علمي توجه كافي نكرده اند، اين است كه آيا بايد با اين روند همراه شد يا نه؟ توجه به فضاي بسيار بزرگ و در حال ايجاد نانوتكنولوژي و حجم وسيع فعاليت هاي مربوط به آن در دنيا، اين باور را به انسان القاء مي كند كه دير يا زود بايد آينده را ديد و براي ورود به آن اقدام نمود.


    ورود كشورها به عرصه نانوتكنولوژي اجتناب ناپذير است

    بسياري از صاحب نظران و محققان، نانوتكنولوژي را مساوي آينده دانسته اند. به عنوان نمونه كميته مشاوران رييس جمهور آمريكا در علوم و فناوري در تاييد برنامه ملي نانوتكنولوژي براي سال 2001، از نانوتكنولوژي به عنوان محور آينده جهان ياد مي كند. به دليل تاثيرات اين فناوري بر اكثر فناوري هاي موجود، عقيده صاحب نظران اين است كه متخصصان رشته هاي مختلف بدون گرايش به مباحث مقياس نانو در دهه هاي آينده فرصتي براي رشد نخواهند داشت و شكوفايي بسياري از فناوري هاي مهم ازجمله فناوري اطلاعات و بيوتكنولوژي به عنوان دو دستاورد بسيار عظيم قرن بيستم بدون بهره گيري از نانوتكنولوژي دچار اختلال خواهند شد. از اين جهت اين مسئله براي دانشگاهيان، محققان و مسئولان هر كشور امري حياتي است.
    ـ دلايل اساسي ضرورت ورود كشور به عرصه نانوتكنولوژي
    علاوه بر موضوع فوق، مي توان دلايل زير را براي اجتناب ناپذيري ورود كشورهايي چون ايران اقامه نمود:
    ـ تاثير اساسي نانوتكنولوژي در رشد و پيشرفت بسياري از فناوري ها
    ماهيت فرارشته اي علوم و فناوري نانو به عنوان توانمندي توليد مواد، ابزارها و سيستم هاي جديد با دقت اتم و مولكول، موجب تعريف كاربردهاي بسيار زيادي در عرصه هاي مختلف علمي و صنعتي شده است. براي نانوتكنولوژي كاربردهاي بسياري را در حوزه هاي دارو و غذا و بهداشت، درمان بيماري ها، محيط زيست، انرژي، الكترونيك، كامپيوتر و اطلاعات، مواد، ساخت و توليد، هوافضا، بيوتكنولوژي و كشاورزي و امنيت ملي و دفاع برشمرده اند. به همين دليل بر تمام فناوري ها تاثير گذاشته و دير يا زود بايد شاهد محصولات آنها بود. به عنوان نمونه در بخش پزشكي و بهداشت، يك زمينه كاري بسيار مهم، سيستم توزيع دارو در داخل بدن مي باشد. مصرف دارو در حال حاضر به صورت حجمي است در حالي كه سلول هاي خاصي از بدن نيازمند آن مي باشند. در روش جديد دارو با وسايل ترزيق متفاوت با امروزه به صورت مستقيم به سمت سلول هاي مشخص جهت گيري شده و دارو به محل نياز تحويل داده مي شود. با همين مكانيزم، بيماري هاي بزرگ و كوچك در آغاز شكل گيري قابل تشخيص و درمان خواهند بود. يا در بخش مواد، پروژه هايي در دست كار مي باشد كه موادي با وزن بسيار كم و خواص بسيار مناسب توليد شوند. كاربرد اين مواد در ساختمان، خودرو، هواپيما و بسياري از ملزومات زندگي انسان ها ديده خواهد شد. بنابراين عرصه بسيار وسيع نانوتكنولوژي كه زندگي انسان ها را نيز در برخواهد گرفت، خود القاءكننده اين نتيجه خواهد بود كه نمي توان به روي آن چشم بست.
    ـ تاثير نانوتكنولوژي بر امنيت جهاني
    از نظر دفاعي، نانوتكنولوژي براي كشورها، هم فرصت است هم تهديد. به لحاظ كاربردهاي بسيار زيادي كه اين فناوري مي تواند در امور نظامي داشته باشد، گرايش زيادي در بخش دفاعي كشورها به تحقيق و توسعه نانوتكنولوژي صورت گرفته است. اين كاربردها از لباس هاي مانع خطر تا پرنده هاي بسيار كوچك، تجهيزات اطلاعاتي و بسياري موارد ديگر است كه هم اكنون با حمايت وزارتخانه هاي دفاع كشورهايي چون آمريكا، ژاپن و برخي كشورهاي اروپايي به صورت پروژه هاي تحقيقاتي در حال انجام هستند. از اين جهت اين فناوري براي كشورها يك تهديد محسوب مي شود. اما براي كشورهايي كه بتوانند با استفاده از روند موجود، جايگاهي را در آينده امنيت جهاني براي خود در نظر بگيرند، يك فرصت خواهد بود. با توجه به اينكه اين كاربردها بسيار متنوع هستند، هر كشوري مي تواند زمينه اي را براي پيشگامي در جهان سهم خود نمايد و در آينده رقابت هاي بين المللي نقشي داشته باشد.
    ـ شكل گيري بازارهاي بسيار بزرگ
    شواهد موجود نشان مي دهد كه درصد بالايي از بازارهاي محصولات مختلف متكي بر نانوتكنولوژي خواهد بود و به همين دليل دولت ها و شركت هاي بزرگ و كوچك به دنبال كسب جايگاهي براي خود در اين بازارها هستند. ميهيل روكو، رييس كميته علوم و فناوري نانو در رياست جمهوري آمريكا طي مقاله اي در ماه مي سال 2001، پتانسيل نانوتكنولوژي براي تغيير چشمگير در اقتصاد جهاني را يادآوري نموده است. بر مبناي پيش بيني وي و بخش ديگري از صاحب نظران در ده الي 15 سال آينده نانوتكنولوژي بازار نيمه هادي را به طور كامل تحت تاثير قرار خواهد داد. خبرهايي نيز كه اخيرا از شركت هاي اصلي سازنده پردازنده هاي كامپيوتر در آمريكا و ژاپن منتشر شده است، از ورود پردازنده هاي حاوي يك ميليارد نانوترانزيستور تا قبل از 10 سال آينده حكايت دارد. به عنوان مثال شركت اينتل اعلام نموده است كه در سال 2007 پردازنده هاي متكي بر نانوترانزيستور را با قدرت و سرعت بسيار بيشتر و مصرف كمتر نسبت به آخرين دستاوردهاي امروزي نيمه هادي ها وارد بازار خواهد كرد. در بخش دارو نيز پيش بيني شده است تا 10 الي 15 سال آينده نيمي از اين صنعت متكي بر نانوتكنولوژي خواهد بود كه خود نياز به وسايل تزريق جديد و آموزش هاي پزشكي روزآمد خواهد داشت يا در مورد موادشيميايي، فقط ذكر بازار 100 ميليارد دلاري كاتاليست ها كه تا 10 سال آينده به طور كامل متكي بر كاتاليست هاي نانوساختاري خواهد بود براي نشان دادن اهميت بحث كافي است.
    از هم اكنون بازار بزرگي براي بكارگيري مواد جديد در محصولات فعلي در حال شكل گيري است. موادي كه مي توانند خواص جديد و فوق العاده اي به محصولات موجود بخشيده و موجب كاهش قيمت آنها شوند. به عنوان نمونه نانولوله هاي كربني ( Carbon Nanotubes ) با وزن بسيار كمتر و استحكام بسيار بيشتر نسبت به موادي چون فولاد، بخش زيادي از صنايع را در آينده تحت تاثير قرار خواهد داد. در كنار اين پيش بيني ها، اين سئوال بايد مطرح شود كه جايگاه كشورهايي كه به نانوتكنولوژي دسترسي ندارند، در بازارهاي آينده و اقتصاد جهاني چه خواهد بود. با توجه به اينكه سهم هر كشور يا بنگاه در زمان شكل گيري يك بازار تثبيت مي شود، زمان سرمايه گذاري براي رسيدن به جايگاه مناسب، همين امروز است.

    منبع:[Only Registered and Activated Users Can See Links. Click Here To Register...]
    خدایا!

    من اگر بد کنم تو را بنده ی دیگر بسیار است...

    تو اگر مدارا نکنی مرا خدای دیگر کجاست؟؟؟

    [Only Registered and Activated Users Can See Links. Click Here To Register...][Only Registered and Activated Users Can See Links. Click Here To Register...]
  14. 2
نمایش نتایج: از 1 به 7 از 7

اطلاعات موضوع

کاربرانی که در حال مشاهده این موضوع هستند

در حال حاضر 1 کاربر در حال مشاهده این موضوع است. (0 کاربران و 1 مهمان ها)

کلمات کلیدی این موضوع

مجوز های ارسال و ویرایش

  • شما نمیتوانید موضوع جدیدی ارسال کنید
  • شما امکان ارسال پاسخ را ندارید
  • شما نمیتوانید فایل پیوست کنید.
  • شما نمیتوانید پست های خود را ویرایش کنید
  •