|
علی اکبری - شاهد پژوهش و تحقیق درس حرفه و فن دوره راهنمایی
| ||
|
لینک دوستان
|
بسم الله الرحمن الرحيم
فناوري نانو
فناوري نانو يا نانوتکنولوژي رشته‌اي از دانش کاربردي و فناوري است که جستارهاي گسترده‌اي را پوشش مي‌دهد. موضوع اصلي آن نيز مهار ماده يا دستگاه‌هاي در ابعاد کمتر از يک ميکرومتر، معمولاً حدود ۱ تا ۱۰۰ نانومتر است. در واقع نانو تکنولوژي فهم و به کارگيري خواص جديدي از مواد و سيستمهايي در اين ابعاد است که اثرات فيزيکي جديدي - عمدتاً متاثر از غلبه خواص کوانتومي بر خواص کلاسيک - از خود نشان مي‌دهند. نانوفناوري يک دانش به شدت ميان‌رشته‌اي است و به رشته‌هايي چون پزشکي، داروسازي و طراحي دارو، دامپزشکي، زيست شناسي، فيزيک کاربردي، مهندسي مواد، ابزارهاي نيم رسانا، شيمي ابرمولکول و حتي مهندسي مکانيک، مهندسي برق و مهندسي شيمي نيز مربوط ميشود. تحليل گران بر اين باورند که فناوري نانو ، فناوري زيستي (Biotechnology) و فناوري اطلاعات (IT) سه قلمرو علمي هستند که انقلاب سوم صنعتي را شکل مي دهند. نانو تکنولوژي مي‌تواند به عنوان ادامهٔ دانش کنوني به ابعاد نانو يا طرح‌ريزي دانش کنوني بر پايه‌هايي جديدتر و امروزي‌تر باشد.
تاريجچه فناوري نانو
در حدود ۴۰۰ سال پيش از ميلاد مسيح ، دموکريتوس فيلسوف يوناني ، براي اولين بار واژه اتم را که در زبان يوناني به معني تقسيم نشدني است، براي توصيف ذرات سازنده مواد به کار برد. از اين رو شايد بتوان او را پدر فناوري و علوم نانو دانست.
تعريف استاندارد
1. به طراحي، تعيين ويژگي ها، توليد و کاربرد مواد، ابزار آلات و سيستم‌ها با کنترل شکل و اندازه در مقياس نانو مي گويند.
2. به دستکاري کنترل شده، جاگيري دقيق، اندازه گيري، مدلسازي و توليد مواد در مقياس نانو مي گويند و هدف آن توليد مواد، ابزار و سيستم هايي با ويژگيهاي بنيادي و عملکردهاي جديد مي باشد.
اصول بنيادي
يک نانومتر (nm) يک ميليارديم متر است. براي سنجش طول پيوندهاي کربن-کربن، يا فاصلهٔ ميان دو اتم بازهٔ ۱۲ تا ۱۵ نانومتر به کار مي‌رود؛ همچنين طول يک جفتِ دي‌ان‌اي نزديک به ۲ نانومتراست. و از سوي ديگر کوچک‌ترين باکتري سلول‌دار ۲۰۰ نانومتر است. اگر بخواهيم براي دريافتن مفهوم اندازهٔ يک نانومتر نسبت به متر سنجشي انجام دهيم مي‌توانيم اندازهٔ آن را مانند اندازهٔ يک تيله به کرهٔ زمين بدانيم.. يا به شکلي ديگر يک نانومتر اندازهٔ رشد ريش يک انسان در طول زماني است که براي بلند کردن تيغ از صورتش بايد بگذرد.
شاخه‌هاي اصلي در نانو
ميتوان موردهاي زير را شاخه‌هاي بنيادين دانش نانوفناوري دانست:
نانو روکش ها
نانو لوله ها (نانو تيوب‌ها) كربني
نانو روکش چيست؟
پوششي با ضخامت نانو مترييا پوششي که از مواد نانومتري در آن استفاده شود .نانو روکش به مادهايگفته ميشود که در مقياس نانو ساخته شده و به عنوان روکش، پوشاننده يا محافظبراي ديگر مواد به کار مي رود. زمينه هايي که از نانو روکش ها استفاده ميشود: الکترونيک ، مواد غذايي ، وسايل نقليه و غيره. نانو روکشها: نانو روکشهاي تک مولکولي،يکي ديگر از زمينه هاي پژوهشي در حوزه نانو مواد است. لايه اي نازک از اينمواد را مي توان روي سطوح فلزي يا پلاستيکي نشاند و مقاومت سايشي و ضربهاي آنها را به شدت افزايش داد. از موارد جالب کاربردهاي نظامي در اين زمينهمي توان به موارد زير اشاره کرد: - ساخت و طراحي لباسهايمقاوم در برابر گلوله و مقاوم در برابر ضربه و آتش: استفاده از نانو روکشها در الياف لباس هاي سربازان و نيروهاي امنيتي باعث سبک و قابل حمل شدن واستحکام آنها مي گردد. به کار بردن روکش هايي از جنس نانو اکسيدهاي فلزي براي تعمير قطعات فرسوده يا زنگ زده. ساخت کلاه هاي جنگي با مقاومت حرارتي بالا با استفاده از نانو روکش ها چرا ازپوشش استفاده مي کنيم؟ تمام مواد و محصولات مورداستفاده ما نياز به پوشش دارند. چون نبايد در طي مراحل توليد، بسته بندي،ورود به بازار و مهمتر از همه در موقع مصرف، خواص و ويژگيهاي خود را از .دست بدهند روکش چيست؟ به طور کلي «پوشش» لايهاي است با ضخامت کمتر از ماده پايه. با تغيير اين ضخامت و نحوه نشاندن پوششروي ماده پايه، انواع پوششهاي مورد نياز براي کاربردهاي خاص را به وجود ميآوريم. چرا بايد ماده اي را با ماده ديگر بپوشانيم؟ با پوشش مناسبي که سختي لازم را داشته باشد، ميتوان سختي را زياد کرد و در عين حال بر وزن آن نيافزود. اختلاف نانوپوشش ها با پوشش هاي معمولي در چيست؟ 1- مقاومت بالاي نانوپوشش ها نسبت به خوردگي 2- در نانو پوشش ها مساحتمرزِ دانه زياد است و اين موجب خوردگي بيش از اندازه ميشود. ولي اين خوردگيدر مرز اتفاق ميافتد نه درون دانه. اما چون اين نقاط پراکندگي يکنواختيدارند، بنابراين خوردگي يکنواخت تر است و خوردگي موضعي که ترک و شکست ايجادميکند در کار نخواهد بود. 3- بهبود خاصيت مکانيکي. 4- يک لايه از يک ماده سخت را روي سطح ماده نرم مي‌نشانند تا در برابر نيروهايي که در سطح ماده اعمال ميشوند، مثل اصطکاک، مقاوم شود. 5- مغز قطعه هنوز نرم و انعطاف‌پذير است. بنابراين، قطعه در برابر نيروهاي ناگهاني مثل ضربه هم مقاوم خواهد بود. نانو مواد
موادي که حداقل يکي از ابعاد آنها در مقياس ۱ الي ۱۰۰ نانومتر باشد، موادنانويي يا نانو مواد خوانده ميشوند. اين مبحث در قالب موضوعات مربوط بهنانوفناوري جاي مي‌گيرد. نانوفناوري، توانمندي توليد و ساخت مواد، ابزار و سيستم هايجديد با در دست گرفتن کنترل در مقياس نانومتري يا همان سطوح اتمي ومولکولي، و استفاده از خواصي است که در اين سطوح ظاهر مي شوند. يکنانومتر برابر با يک ميلياردم متر (9-^10 متر) مي باشد. اين اندازه 18000 بارکوچکتر از قطر يک تار موي انسان است. به طور ميانگين 3 تا 6 اتم در کناريکديگر طولي معادل يک نانومتر را مي سازند که اين خود به نوع اتم بستگيدارد. به طور کلي، فناوري نانو، گسترش، توليد و استفاده از ابزار و موادياست که ابعادشان در حدود 1-100 نانومتر مي باشد. فناوري نانو به سه سطحقابل تقسيم است: مواد، ابزارها و سيستم ها. موادي که در سطح نانو در اينفناوري به کار مي رود، را نانو مواد مي گويند. ماده ي نانو ساختار، به هرماده اي که حداقل يکي از ابعاد آن در مقياس نانومتري (زير 100 نانومتر)باشد اطلاق مي شود. اين تعريف به وضوح انواع بسيار زيادي از ساختارها، اعماز ساخته دست بشر يا طبيعت را شامل مي شود. منظور از يک ماده ي نانوساختار، جامدي است که در سراسر بدنه آن انتظام اتمي، کريستال هاي تشکيلدهنده و ترکيب شيميايي در مقياس چند نانومتري گسترده شده باشند. در حقيقتاين مواد متشکل از کريستال ها يا دانه هاي نانومتري هستند که هر کدام ازآنها ممکن است از لحاظ ساختار اتمي، جهات کريستالوگرافي يا ترکيب شيمياييبا يکديگر متفاوت باشند. همه مواد از جمله فلزات، نيمه هادي ها، شيشه ها،سراميک ها و پليمرها در ابعاد نانو مي توانند وجود داشته باشند. همچنينمحدوده فناوري نانو مي تواند به صورت ذرات بي شکل(آمورف)،کريستالي،آلي، غيرآلي و يا به صورت منفرد، مجتمع، پودر، کلوئيدي،سوسپانسيوني ياامولسيون باشد.
تحقیق فناوري نانومطلب ارسالی ازjefrimahi |
درباره وبلاگ  سلام این یک وبلاگ علمی ،پژوهشی مخصوص دبیران و دانش آموزان می باشد .بسیار خوشحال می شوم تا مطالب ارزنده شما را با نام و مشخصات خودتان در این وبلاگ ثبت کنم . منتظر شما هستم . |
| [ طراحی : ایران اسکین ] [ Weblog Themes By : iran skin ] | ||
تبادل
لینک هوشمند