علی اکبری - شاهد
پژوهش و تحقیق درس حرفه و فن دوره راهنمایی
نويسندگان
علی اکبری
نانو مهدی طلوع

 فناوري نانو

محقق: استاد مرادي
گرد آورنده:
پيمان غلامعلي قمشه زاده
امير حسين ساقي
نانو تکنولوژی 1387
 
قدمت نانوتکنولوژي
قدمت نانوتکنولوژي و کاربرد آن در طبيعت به ابتداي خلقت حيات باز مي گردد . اولين شيوه حيات ، موجودات تک سلولي ... اگر دقيق
و ژنها ! مولکولهايي هستند که اطلاعات بنيادين ساختار حيات آن موجود زنده را به طور کامل RNA , DNA تر وارد شويم مولکولهاي
شامل مي شوند . تمام اطلاعات و کدهاي لازم براي توليد موجودي مشابه خود . ماشين بسيار ريزي داريم که بلد است مشابه خود توليد
کند ، که در علم نانو به يک " نانو اسمبلر " تعبير مي شود .اما از زماني که انسانها به توليد مواد نانوساختاري و کاربرد آنها در زمينه هاي
مختلف ابراز علاقه نمودند بيش از دو دهه نمي - گذرد و انتشار مقالات در اين موضوع نسبتاً جديد است .
"آن پايين فضاي زيادي است "
تاريخچه ي نانو تکنولوژي در دنيا
در طول تاريخ بشر از زمان يونان باستان، مردم و به خصوص دانشمندان آن دوره بر اين باور بودند كه مواد را مي توان آنقدر به اجزاء

 فناوري نانو

محقق: استاد مرادي
گرد آورنده:
پيمان غلامعلي قمشه زاده
امير حسين ساقي
نانو تکنولوژی 1387
 
قدمت نانوتکنولوژي
قدمت نانوتکنولوژي و کاربرد آن در طبيعت به ابتداي خلقت حيات باز مي گردد . اولين شيوه حيات ، موجودات تک سلولي ... اگر دقيق
و ژنها ! مولکولهايي هستند که اطلاعات بنيادين ساختار حيات آن موجود زنده را به طور کامل RNA , DNA تر وارد شويم مولکولهاي
شامل مي شوند . تمام اطلاعات و کدهاي لازم براي توليد موجودي مشابه خود . ماشين بسيار ريزي داريم که بلد است مشابه خود توليد
کند ، که در علم نانو به يک " نانو اسمبلر " تعبير مي شود .اما از زماني که انسانها به توليد مواد نانوساختاري و کاربرد آنها در زمينه هاي
مختلف ابراز علاقه نمودند بيش از دو دهه نمي - گذرد و انتشار مقالات در اين موضوع نسبتاً جديد است .
"آن پايين فضاي زيادي است "
تاريخچه ي نانو تکنولوژي در دنيا
در طول تاريخ بشر از زمان يونان باستان، مردم و به خصوص دانشمندان آن دوره بر اين باور بودند كه مواد را مي توان آنقدر به اجزاء
كوچك تقسيم كرد تا به ذراتي رسيد كه خردناشدني هستند و اين ذرات بنيان مواد را تشكيل مي دهند، شايد بتوان دموكريتوس فيلسوف
يوناني را پدر فناوري و علوم نانو دانست چرا که در حدود 400 سال قبل از ميلاد مسيح او اولين كسي بود كه واژة اتم را كه به معني
تقسيم نشدني در زبان يوناني است براي توصيف ذرات سازنده موادبه كاربرد.
با تحقيقات و آزمايش هاي بسيار، دانشمندان تاکنون 108 نوع اتم و تعداد زيادي ايزوتوپ كشف كرده اند. آنها همچنين پي برده اند كه
اتم ها از ذرات كوچكتري مانند كوارك ها و لپتون ها تشكيل شده اند. با اين حال اين كشف ها در تاريخ پيدايش اين فناوري پيچيده زياد
مهم نيست.
نقطه شروع و توسعه اوليه فناوري نانو به طور دقيق مشخص نيست. شايد بتوان گفت كه اولين نانوتكنولوژيست ها شيشه گران قرون
براي شكل دادن شيشه هايشان استفاده مي كرده اند. البته اين شيشه گران (Medieal forges) وسطايي بوده اند كه از قالب هاي قديمي
نمي دانستند كه چرا با اضافه كردن طلا به شيشه رنگ آن تغيير م يكند. در آن زمان براي ساخت شيشه هاي كليساهاي قرون وسطايي از
ذرات نانومتري طلا استفاده مي شده است و با اين كار شيشه هاي رنگي بسيار جذابي بدست مي آمده است. اين قبيل شيشه ها هم اكنون در
بين شيشه هاي بسيار قديمي يافت مي شوند. رنگ به وجودآمده در اين شيشه ها برپايه اين حقيقت استوار است كه مواد با ابعاد نانو داراي
همان خواص مواد با ابعاد ميكرو نمي باشند.
در واقع يافتن مثالهايي براي استفاده از نانو ذرات فلزي چندان سخت نيست.رنگدانه هاي تزييني جام مشهور ليکرگوس در روم باستان (
قرن چهارم بعد از ميلاد) نمونه اي از آنهاست. اين جام هنوز در موزه بريتانيا قرار دارد و بسته به جهت نور تابيده به آن رنگهاي متفاوتي
دارد. نور انعکاس يافته از آن سبز است ولي اگر نوري از درون آن بتابد، به رنگ قرمز ديده مي شود. آناليز اين شيشه حکايت از وجود
دارد ، که حاوي نقره و طلا با نسبت مولي تقريبا 14 به 1 است حضور اين نانوبلورها (nm) مقادير بسيار اندکي از بلورهاي فلزي ريز 700
باعث رنگ ويژه جام ليکرگوس گذشته است.
نانو تکنولوژی 1387
3
بعد از دهه نود که فن آوريب اطلاعات هياهوي بسياري در جهان بپا نمود در آغاز قرن بيست و يک دانشمندان تمرکز خود را بر روي فن
آوري نويني معطوف کرده اند که به عقيده عده اي نه تنها قسمتي از آينده بشري مي باشد، بلکه اين فن آوري تمامي آينده بشر را
متحول خواهد ساخت. نانو تکنولوژي داراي سابقه زيادي نمي باشد. اين موضوع براي اولين بار
حدود 40 سال پيش مطرح شد.
دانشمند کوانتوم نظي و دارنده جايزه نوبل مطرح نمود Richard Feynman ، در سال 1959
اگر دانشمندان ترانزيستور را ساخته اند ما با علم اتمي مي توانيم همين ترانزيستور ها را با مقياس
بسيار کوچک بسازيم. او قصد داشت تا با قرار دادن اتم ها در کنار يکديگر کوچکترين مصنوعات
بشري را بسازيم همانطور که گفته شد نظريه کار بر روي سيستم ها در سطح نانو براي اولين بار
استاد کوانتوم بيان گرديد. بعدها يک دانشجو رشته کامپيوتر براي انجام پروژه Feynman توسط
که پدر علم هوش مصنوعي نيز Minsky فارغ التحصيلي خود، دانشمند بزرگ هوش مصنوعي دکتر
Eric شناخته مي شود را به عنوان استاد راهنماي پروژه فارغ التحصيلي خود برگزيد. اين دانشجو آقاي
ساخت سيستم ها در Feynman ( که علاقه زيادي به نظريه هاي . Drexler نام داشت Drexler
ابعاد نانو) داشت، سعي در شکوفايي اين فرضيات نمود. وي بعد از اخذ درجه استادي علوم کامپيوتر،
با جمع آوري جوانان جويا و کوشا نظريه نانو تکنولوژي را بنا نهاد. اولين مقاله وي در زمينه نانو
اولين کسي . Drexler تکنولوژي در سال 1981 و با موضوع نانو تکنولوژي مولکولي به چاپ رسيد
مدرک دکتري نانو تکنولوژي را دريافت نمود. وي هم اکنون MIT بود که در سال 1991 از دانشگاه
مي باشد. foresight, research fellow رييس انيستيتو
بعدها کشورهاي توسعه يافته، برنامه ريزي هاي گسترده اي را براي فعاليت هاي تحقيقاتي و صنعتي در زمينه نانو تکنولوژي تدوين نموده
اند. به روشني مي توان ديد که آينده بشر در اختيار نانوتکنولوژي مي باشد.
نانو تکنولوژی 1387
4
نانو چيست؟
واژه فناوري نانو اولين بار توسط نوريوتاينگوچي استاد دانشگاه علوم توكيو
در سال 1974 بر زبانها جاري شد. او اين واژه را براي توصيف ساخت مواد
(وسايل) دقيقي كه تلورانس ابعادي آنها در حد نانومتر مي باشد، به كار برد.
بازآفريني و تعريف « موتور آفرينش: آغاز دوران فناوري نانو » : در سال 1986 اين واژه توسط كي اريك دركسلر در کتابي تحت عنوان
مجدد شد. وي اين واژه را به شكل عميق تري در رساله دكتراي خود مورد بررسي قرار داده و بعدها آنرا در کتابي تحت عنوان
توسعه داد. « نانوسيستم ها ماشين هاي مولكولي چگونگي ساخت و محاسبات آنها »
نانو تکنولوژي در ترجمه لفظ به لفظ، به معني تکنولوژي بسيار کوچک( نانو، به معني بسيار بسيار کوچک، مقياس 10 به توان منفي 9 بار
کوچکتر) مي باشد.
نانو تکنولوژي، فن آوري تغيير در خواص مولکول هاي تشکيل دهنده مواد است و به همين دليل مقياس نانو بهترين تعريف براي
تکنولوژي مي باشد. بشر سعي دارد تا با استفاده از نانوتکنولوژي خواص مولکول ها را تغيير دهد تا وقتي که جسمي از اين مولکول ها
درست شود و تمام خواس اين مولکول ها ( و ماده اصلي) را در خود داشته باشد
10 يک کميت استفاده مي شود. چون يک اتم تقريبا - کلمه اي يوناني به معني کوچک است و براي تعيين مقدار يک ميليارديم يا 9 nano
10 نانو متر است، اين اصلاح براي مطالعه عمومي روي ذرات اتمي و مولکولي بکار برده مي شود.
نانو تکنولوژي مطالعه ذرات در مقياس اتمي براي کنترل آنهاست. هدف اصلي اکثر تحقيقات نانو تکنولوژي شکل دهي ترکيبات جديد يا
ايجاد تغييراتي در مواد موجود است. نانو تکنولوژي در الکترونيک ، زيست شناسي ، ژنتيک ، هوانوردي و حتي در مطالعات انرژي بکار برده
مي شود.
خواص نانو ذرات:
با توجه به تعريف نانوذرات، يکي از سوال هاي مهم در توليد مواد نانو اين است که آرايش هندسي وپايداري اتم ها با تغيير اندازه ذرات چه
تغييري مي کند؟
در تكنولوژي نانو اولين اثر کاهش اندازه ذرات، افزايش سطح است.افزايش نسبت سطح به حجم نانوذرات باعث مي شود که اتم هاي واقع
در سطح، اثر بسيار بيشتري نسبت به اتم هاي درون حجم ذرات، بر خواص فيزيکي ذرات داشته باشند.اين ويژگي واکنش پذيري نانوذرات
نانو تکنولوژی 1387
5
را به شدت افزايش مي دهد علاوه براين افزايش سطح ذرات فشار سطحي را تغيير داده ومنجربه تغيير فاصله بين ذرات يا فاصله بين اتم
هاي ذرات مي شود
خواص الکترونيکي وشيميايي :
در نانو تكنولوژي تغيير در فاصله بين اتم هاي ذرات و هندسه ذرات روي خواص الکترونيکي ماده هم تاثير گذار است وقتي اندازه ذرات
کاهش مي يابد پيوند هاي الکتريکي در فلزات ظريف تر مي شوند جالب است که بپرسيم در چه اندازه دانه اي يک ذره فلزي شبيه يک
توده فلز رفتار مي کند؟ آيا اين تغيير در خواص به تدريج رخ مي دهد يا به طور ناگهاني ؟ پاسخ به اين سوالات هم ازنظر آزمايشگاهي
وهم تئوري مشکل است.
کميت الکترونيکي که راحت تر دردسترس مي باشد پتانسيل يونيزاسيون است مطالعات نشان داده اند که پتانسيل يونيزاسيون در اندازه
دانه هاي کوچک (ذرات ريزتر) بيشتر است يعني با افزايش اندازه ذرات پتانسيل يونيزاسيون آنها کاهش مي يابد افزايش نسبت سطح به
حجم وتغيرات در هندسه وساختار الکترونيکي تاثير شديدي روي فعل وانفعالات شيميايي ماده مي گذارد و براي مثال فعاليت ذرات
کوچک با تغيير در تعداد اتم ها(ودرنتيجه اندازه ذرات) تغيير مي کند .
نانوتکنولوژي چيست؟
100 قرار دارند را نانو تکنولوژي گويند. در حقيقت nm 1 تا nm طراحي، ساخت، توسعه و استفاده از محصولاتي که اندازه آن ها در بازه
اينجا صحبت از ريز شدن است که اين کار تماس بيشتر، فعاليت بيشتر و افزايش مساحت را ممکن مي سازد. نانو يک مقياس جديد در
فناوري ها و يک رويکرد جديد در تمام رشته ها است و اين توانايي را به بشر مي دهد تا دخالت خود را در ساختار مواد گسترش دهد و در
ابعاد بسيار ريز به طراحي و ساخت دست بزند و در تمام فن آوري هايي که بشر در حال حاضر به آن دست يافته، اثر بگذارد.
روش هاي توليد نانو ذرات:
به طور کلي واکنش هاي شيميايي براي توليد مواد مي تواند در
هريک از حالت هاي جامد، مايع وگاز صورت گيرد. روش متداول
براي توليد مواد در جامد آن است که با خردکردن ذرات ، سطح
تماس آنها افزايش يافته ودر ادامه جهت افزايش ميزان نفوذ اتم
ها ويون ها ، اين مخلوط در دماهاي بالا بيشتر مي شود.
در شيمي اصطلاحاً به موادي که واکنش هاي شيميايي با آنها آغاز مي شود،واکنشگر و موادي که در طي انجام واکنش واکنشگربه آنها
تبديل مي شود ،محصول گويند.واکنشگر ها مي تواند جامد،مايع يا گاز باشد.به علاوه واکنشگرها يا خود يک عنصر مستقل هستند يا مي
توانند به صورت ترکيبات چند جزئي باشند. ترکيبات چند جزيي را معمولاً پيش ساز گويند.
نانو تکنولوژی 1387
6
روش هاي بسياري براي توليد نانو ذرات يا ذرات نانو ساختار توسعه يافته اند که شامل فرايند هاي حالت بخار، مايع و جامد است.
اما ايرانيان و نانو ذرات فلزي از ديروز تا امروز:
ايرانيان در قرن هاي چهارم تا هفتم هجري از نانوذرات نقره و مس براي تزيين سفال هاي خود استفاده مي کرده اند..محققاني از کشور
ايتاليا به همراه مهندس فرح شکوهي، مهندس پروين اوليايي، دکتر جواد رهيقي و دکتر محمد لامهي رشتي از سازمان انرژي اتمي
کشورمان، نتايج تحقيقات صورت گرفته بر روي لعاب هاي استفاده شده بر روي سفال هاي ايراني قرن هاي 4 تا 7 هجري را به صورت
مقاله اي منتشر کرده اند.
طبق نتايج اين تحقيق، وجود نانوذرات نقره و مس در لعاب مورد استفاده در تزئينات سفالي Appl. Phys. A, 79,2004, 257-261
قرون 4 تا 7 هجري موجب پيدايش اثرات کروماتيکي مختلفي در اين سفالينه ها شده است.
تصاوير ارائه شده در اين مقاله، حاکي از پخش شدن نانوذرات هم اندازه نقره با قطر حدود 20 نانومتر در پاية شيشه اي لعاب روي
سفال هاست.
علم طبيعي حقيقتا طبيعت را وصف نمي کند بلکه آن بخشي از فعل و انفعال ميان طبيعت و خود ماست.
ورنر هايزنبرگ
امروزه نيز پژوهشگران و محققان ايراني گام هاي موثري در جهت پيشرفت و توسعه نانو ذرات فلزي بر داشته اند.
براي مثال روش ابداعي دکتر فخرالدين مير خلف عضو هيئت علمي دانشگاه کاشان و پژوهشگر گروه الکترو شيمي دانشکده شيمي
دانشگاه ليورپول انگلستان که در قالب مقاله اي در ژورنال جامعه شيمي آمريکا به چاپ رسيده طي دو سه ماه اخير از پر خواننده ترين
مقالات سايت الکترونيکي اين مجله بوده و مورد استقبال محققان نانو تکنولوژي جهان قرار گرفته است .
دکتر مير خلف درباره روش ابداعي تهيه نانو ذرات فلزي به موفقيت هايي دست يافته اند. يا سرکار خانم دکتر اعظم ايرجي راد که مشغول
انجام پروژه اي هستند.
در اين طرح نانو ذرات فلزي از جمله نقره،کبالت و طلا به روش کندو سوز ليزر، پالسي در محيط مايع مناسب ساخته ميشود.براي هر ماده
بستگي فرايند کند و سوز و تشکيل نانو ذرات به نوع ماده هدف ،چگالي توان، طول موج ليزر و نوع مايع محيط کندوسوز بررسي
ميشود.سپس ذرات از محلول خارج ميشود.سپس ساختار از نظر بلوري و اندازه ذرات ساخته شده با استفاده از ميکروسکوپهاي الکتروني و
مطالعه ميشود. AFM تصوير برداري
براي بعضي از مصارف، ذرات در محلول هاي پليمري ساخته خواهد شد.مثل ذرات نقره که خاصيت ضد باکتري دارد.اندازه ذرات به طور
متوسط 20 نانو متر خواهد بود.
نانو تکنولوژی 1387
7
در ايران چند سالي است که تکنولوژي نانو به عنوان يکي از مهمترين تحقيقاتي زير بنايي کشور مورد توجه قرار گرفته است.
تحول ديگر:
تحول ديگر اين فناوري مربوط به ساخت نانوکريستالهاي نيمه هادي بود که منجر به افزايش شديد تعداد نانوذرات اکسيد فلزي نقاط
کوانتوم گرديد. ميکروسکوپ نيروي اتمي 5 سال بعد از ميکروسکوپ تونلي پيمايشي اختراع شد تا با کمک آن بتوان اتمها را بررسي کرد.
فناوري نانو يک زمينه بين رشته اي است که در محدوده علوم کاربردي مختلفي نظير فيزيک، مواد، الکترونيک و غيره وارد شده است.
فناوري نانو خود به تنهايي علم نيست بلکه با استفاده از آن مي توان به کاربردي کردن علوم مختلف کمک کرد. فناوري نانو به سه صورت
تعريف مي شود:
100 نانومتر را در بر مي گيرد. - -1 فناوري نانو محدوده تحقيقات و مطالعه مواد و خصوصيات آنها در محدوده 1
-2 با کمک فناوري نانو ساختارهاي نانويي مي توان خلق کرد که خصوصيات آنها با ساختارهاي ماکروسکوپي همان مواد متفاوت است.
-3 با کمک فناوري نانو مي توان در اتمها از طريق کنترل خصوصيات تغييراتي ايجاد کرد.
زماني که مواد در مقياس نانو مطالعه و بررسي مي شوند واکنش هاي و رفتار اتمها در مقايسه با حالتي که مطالعه در سطح مولکولي انجام
مي شوند کاملا متفاوت است چرا که در اين قلمرو خصوصيات فيزيکي مواد تغيير مي کند اين درست مانند اين است که در توپي را در
محفظه اي بيندازيد و توپي ديگري را از آن محفظه بيرون آوريد. تفاوت در قلمرو نانو به اندازه اي است که حتي رنگ، نقطه ذوب،
خصوصيات شيميايي و غيره مواد در خارج از اين محدوده کاملا متفاوت است.
در فناوري نانو براي ساخت دو روش در نظر گرفته مي شود: روش ساخت پايين به بالا و روش ساخت بالا به پايين. در روش ساخت پايين
به بالا، وسايل و مواد از سطح مولکولي بر اساس اصول شيمي مولکولي ساخته مي شوند درست مانند يک ديوار که از روي هم گذاشتن
آجر به آجر ساخته مي شود.
در روش ساخت بالا به پايين، اشياء نانويي بدون کنترل اتمي در مقادير بزرگتر ساخته مي شوند به اين طريق که در ساخت آنها از
تجهيزات پيشرفته اين فناوري مانند ميکروسکوپ اتمي و ميکروسکوپ تونلي پيمايشي استفاده مي شود تا فرايند دستکاري و ايجاد پديده
ها و خصوصيات جديد در اشياء نانويي ظهور يابند.
کاربرد نانو تکنولوژي
همانطور که در مطالب پيشين مربوط به (نانو تكنولوژي) بيان شد يکي از خواص مهم نانوذرات نسبت سطح به حجم بالاي اين مواد است.
با استفاده ازاين خاصيت مي توان کاتاليزورهاي قدرتمندي را در ابعاد نانومتري توليد نمود.اين نانوکاتاليزورها راندمان واکنش هاي
شيميايي را به شدت افزايش داده و همچنين به ميزان چشمگيري از توليد مواد زايد در واکنش ها جلوگيري خواهند نمود. به کارگيري
نانوذرات در توليد مواد ديگر مي تواند استحکام آنها را افزايش دهد ويا وزن آنها را کم کندومقاومت شيميايي وحرارتي آنها را بالا ببرد
وواکنش انها را در برابر نور وتشعشعات ديگر تغيير دهد.پس اولين کابردي که براي نانو ذرات مي توان متصور شد، استفاده از اين مواد در
توليد نانوکامپوزيت ها ست. با استفاده از نانو ذرات، نسبت استحکام به وزن مواد کامپوزيتي به شدت افزايش خواهد يافت.اخيراًدر ساخت
شيشه هاي ضدآفتاب از نانوذرات اکسيد روي استفاده شده است استفاده از اين ماده علاوه بر افزايش کارايي اين نوع شيشه ها عمر آنها را
نانو تکنولوژی 1387
8
نيز چندين برابر نموده است از نانو ذرات همچنين در ساخت انواع ساينده ها، رنگها، لايه هاي محافظتي جديد وبسيار مقاوم براي شيشه
ها وعينک ها(ضدجوش ونشکن) کاشي ها ودر ضد نوشته براي ديوار ها وپوشش هاي سراميکي براي افزايش استجکام سلول هاي
خورشيدي نيز با استفاده از نانوذرات توليد شده اند.قبلاً بحث شد که با کوچک شدن ذرات خواص کلي آنها تغيير مي کند.
وقتي اندازه ذرات به نانومتر مي رسد يکي از
خواصي که تحت تاثير اين کوچک شدن
اندازه قرار مي گيرد تاثير پذيري از نور
وامواج الکترومغناطيسي است با توجه به اين
موضوع اخيراً چسب هايي از نانو ذرات توليد
شده اند که کاربرد هاي مهمي در
اپتوالکتريک وصنايع الکترونيکي دارند ورود
نانو ذرات به رنگها يا مواد ساختماني وزن را
کاهش مي دهند ودر استفاده از رنگ در
هواپيما مصرف سوخت را کاهش مي
دهد.نانو ذرات نانويي محيط را پاک تر نگه
مي دارند استفاده از ابزاري که مي تواند
وضعيت قلب را نشان دهد نانوذرات اکسيد
تيتانيوم (بي رنگ ) مي تواند در کرم هاي
بکار رود.ذراتي مشابه در UV ضد اشعه
شيشه آب را دفع مي کند و نور خورشيد را
به کار مي برد تا آلودگي را ازبين برد(شيشه
هاي تميز کننده) در حال حاضر شرکت
هاي زيادي نانو ذرات را به شکل پودر،
اسپري وپوشش توليد مي کنند که کاربرد
هاي زيادي در قسمت هاي مختلف اتومومبيل ، راکت هاي تنيس، عينک هاي آفتابي ضدخش، پارچه هاي ضد لک، پنجره هاي خود
تميز کن وصفحات خورشيدي دارند .
1) توليد مواد و محصولات: نانوتکنولوژي تغيير بنيادي مسيري است که در آينده موجب ساخت مواد و ابزارها خواهد شد. امکان
سنتز بلوک هاي ساخنماني نانو، با اندازه و ترکيب به دقت کنترل شده و چيدن آن ها در ساختارهاي بزرگ تر که داراي خواص و کارکرد
منحصر بفرد باشند، انقلابي در مواد و فرآيندهاي توليد آن ها ايجاد مي کند که محققين قادر به ايجادشان نبوده اند. مواد سبک تر، قوي تر،
قابل برنامه ريزي و کاهش هزينه عمرِِِ کاري از طريق کاهش دفعات نقص فني، از مزاياي نانو ساختارها مي باشد.
نانو تکنولوژی 1387
9
نانو تکونولوژي مي تواند (PLA,PLGA ) 2) پزشکي و بدن انسان: فراتر از آسان کردن استفاده بهينه از دارو و کپسوله کردن داروها
تهيه کند که به نحوه حيرت انگيزي توان داروها را افزايش مي دهد. (Drug Deliverg) فرمول هايي براي رهايش دارو
3) نانو در طراحي و ساختن مواد سبک وزن، پرقدرت و مقاوم در برابر حرارت که مورد نياز هواپيماها، راکت ها، ايستگا ههاي فضايي و
سکوهاي اکتشافي سياره اي يا خورشيدي، نقش تعيين کننده اي دارد و با توجه به اينکه محيط فضا داراي نيروي جاذبه کم و خلا زياد
است، با نانو مي توان ايجاد ساختارهايي که در زمين ممکن نيست را در فضا ميسر کرد.
4) با استفاده از اين فن آوري مي توان ظرفيت ذخيره سازي اطلاعات را در حد 1000 برابر يا بيشتر افزايش داد. به طور مثال با اين
را در يک هارد ديسک به ابعاد يک کارت اعتباري ذخيره کرد. DVD فن آوري مي توان 50 عدد
5) از کاربردهاي نانوتکنولوژي در صنايع نفت و گاز و پتروشيمي عبارتند از:
استفاده از نانو افزودني ها در گل حفاري و سيمان کاري چاه هاي نفت
استفاده از نانومواد براي افزايش ضريب برداشت از مخازن
نانوکاتاليست ها در صنايع نفت، گاز و پتروشيمي
نانوپوششهاي مقاوم در برابر گرما، خوردگي، جرم گرفتگي، سايش و اصطکاک
سيستم هاي نانو فيلتراسيون و جداسازي
نانو روانکارها
نانو کامپوزيت ها
ذخيره سازي انرژي در نانوساختارها
نانو سنسورها و نانوبيوسنسورها
کاهش آلاينده ها و توسعه فناوري سبز
شيشه هايي از جنس نانو که کثيف نمي شوند.
در اين بخش مايعي را به شما معرفي مي کنيم که مانع از ماندن آب و يا هر نوع آلودگي ديگر بر سطوحي Nanotechnology glass
همچون شيشه و کروم مي شود .پوشش محافظ شيشه، ماده اي است که باعث مي شود هر نوع آلودگي بر روي شيشه خود به خود در
کمتر از يک ثانيه پاک شود.
موارد استفاده از اين محصول
•سقف هاي شيشه اي، نماي ساختمان ها و کاشي ها
•حمام و سرويس هاي بهداشتي
•سلول هاي خورشيدي
•صفحات نمايشگر، لنز دوربين، عينک، و بسياري از موارد ديگر
نانو تکنولوژی 1387
10
مزاياي استفاده از اين ماده
•پس زدن آب از روي سطوح
•عدم رويت توسط چشم
•جلوگيري از رشد قارچ ها
•صرفه جويي در آب و مواد پاک کننده
ديدگاه علمي
بايد توجه کنيد که اين ماده يک لايه نيست که بر روي سطوح کشيده مي شود بلکه تغيير شيميايي در سطوح مولکولي مي باشد. که از
آلوده شدن سطوح جلوگيري مي نمايد. اين ترکيب آبگريز، نمي گذارد تا آب و يا هر ذره ديگري بر روي سطح شيشه و يا کروم بنشيند
اين ماده بسيار نازک و شفاف است و با چشم ديده نمي شود.
اولين محصول نانو در ايران
اولين محصول نانو تکنولوژي در ايران با نام نانو سيد وارد بازار شد.
نانو تکنولوژي، يک شرکت ايراني پيشرو و در زمينه فن آوري نانو، توانسته است که نانو نقره را درايران توليد مي کند اين محصول که
خاصيت آنيت باکتريال دارد از ورود ميکروب ها در محل هاي روکش شده توسط نانو نقره مي شود.
از جمله کاربردهاي اين نانو نقره مي توان به موارد زير اشاره کرد: ظروف نگه داري غذا، کولرها، يخچال ها، وسايل کودکان، مواد شوينده،
دستمال کاغذي و ...
نانو بيوتکنولوژي
نانو ذرات بخاطر ريز بودن مي توانند به درون سلولها نفوذ کرده و پرده از رازهاي درون آنها برداشته ، بدون آنکه تداخل عمده اي در کار
سلول بوجود آيد. اين فناوري در علوم زيستي و پزشکي بخصوص با فراهم آوردن امکان ايجاد تغييرات در مکانيسمهاي بدن انسان ،
نانو تکنولوژی 1387
11
تصحيح نقصها و درمان بيماريها کاربردهاي فراواني دارد. استفاده از اين فناوري در علوم زيستي به تولد و گرايش جديدي از اين فناوري
منجر شده است :نانو بيوتکنولوژي .
برخي از کاربردها در زمينه بيوتکنولوژي
نشانگرهاي زيستي فلورسنت
ترابري دارو و ژن (طراحي داروهايي با هدف گيري بسيار مطلوب که از نانو ماشينهاي پروتئيني بهره مي برند و (...
تشخيص زيستي پاتو ژنها
تشخيص پروتئينها
DNA جستجو در ساختار
در فناوري نانو RNA ابداع روشهايي براي استفاده از
حرکت رباتهاي زنده با نيروي ماهيچه
مهندسي بافت
تخريب تومور از طريق گرما دهي به آن
بهود تباين (کنتراست)
روشهاي بيولوژيکي ذخيره کردن و بازيابي اطلاعات به منظور حل مسائل محاسباتي و ديگر کاربردها تحت کنترل در آمده اند .
ساخت سلولهاي مصنوعي (با ساختارهاي محدود خود تکثير شونده و مولکولهاي اطلاعاتي خود تکرار شونده (
فرآيندهاي تشخيص و رديابي مقادير بسيار کم ماده
شناسايي و درمان بيماريها و کشف داروها
ساخت حسگرها (استفاده از حسگرهاي مغناطيسي جهت شناسايي ويروسها (
با نانومهر زني DNA ساخت ميکرو آرايه هاي
Acrongenomics توسط شرکت Nano - JETA RT- PCR نتايج بررسي باليني فناوري
طراحي و ساخت کارتهاي نانويي براي کاهش درد و افزايش شادابي انسان
و . ...
نانو کامپوزيتهاي خاک رس _ پليمر
نانو تکنولوژی 1387
12
نانو کامپوزيتهاي خاک رس _ پليمر بهبود فوق العاده اي در بسياري از خواص فيزيکي و مهندسي پليمرهايي که در آنها از مقدار کمي پر
از قبيل هکتوريت ، مونت (Smec te - type) کننده استفاده مي شود، ايجاد مي کند. در اين نوع مواد از خاک رسهاي نوع اسمکتيت
موريلونيت و ميکاي سنتزي به عنوان پر کننده براي بهبود خواص پليمرها استفاده مي شود. خاک رسهاي نوع اسمکتيت ساختاري لايه اي
دارند و با توجه به طبيعت پيوند بين اتمهاي اين لايه ها ، اين مواد خواص فوق العاده اي را در جهت موازي لايه ها نشان مي دهند. در نانو
کامپوزيتهاي خاک رس نه تنها دانه هاي خاک رسي را از هم جدا مي کنند، بلکه لايه هاي هر دانه را نيز از هم جدا مي کنند.
با انجام اين عمل ، خواص مکانيکي فوق العاده هر دانه نيز بطور موثر بکار مي آيد و اين در حالي است که در اجزاي تقويت شده نيز بطور
چشمگيري افزايش پيدا مي کند، زيرا هر جزء خاک رس خود از صدها تا هزاران لايه تشکيل شده است. خواص مهندسي و فيزيکي بهبود
قابل توجهي مي يابند، مانند: افزايش ضريب يانگ ، قدرت کشساني ، مقاومت در برابر تغيير شکل بر اثر گرما ، مقاومت در برابر آتش ،
هدايت يوني و شکل پذيري. امتياز ديگرشان اين است که تأثير قابل توجهي بر خواص اپتيکي ، (barrier resistance) مقاومت بارير
پليمر ندارند. ضخامت يک لايه خاک رس منفرد ، بسيار کمتر از طول موج نور مرئي است. از نظر اپتيکي شفاف و تقريبا بي رنگ هستند .
کاربردها
نايلون 6 به عنوان روکش نوار زمان سنج خودروها ، محافظ روي موتورها و استفاده در قسمتهاي مختلف خودروها از جمله: بدنه ، صندلي
، سي ستم سوخت رساني و. ...
بسته بندي نوشيدنيها
ساخت بطريهاي چندلايه
صنعت لاستيک (کاربرد تجارتي (
افزايش مقاومت لاستيک در برابر سايش
افزايش استحکام مکانيکي (افزايش مقاومت در برابر نفوذ پذيري (
افزايش مقاومت گرمايي
کاهش قابليت اشتعال
نانو تکنولوژی 1387
13
بهبود بخشيدن اعوجاج گرمايي
کاهش وزن
افزايش مقاومت
در فرانسه ، شبيه سازيهايي براساس مکانيک کوانتوم براي مطالعه نانو Paris Sud محققين دانشگاه لندن در انگلستان و دانشگاه
کامپوزيتهاي خاک رس – پليمر بکار برده اند. امروزه اين ترکيبات يکي از موفقترين مواد نانوتکنولوژي هستند، زيرا بطور همزمان مقاومت
بالا و شکل پذيري از خود نشان مي دهند؛ خواصي که معمولا در يکجا جمع نمي شوند .
ديد کلي
اصولاً اتصالات نيم رسانا - فلز جزء لازمه تمامي قطعات الکترونيکي هستند. چگونگي و رفتار اتصالات الکتريکي به غلظت سطح نيم رسانا
تميزي سطح و واکنشهاي بين فصل مشترک فلز - نيم رسانا بستگي دارد. بعد از ابداع ترانزيستور توسط جان باردين ، مفهوم و ،(Si)
اهميت مدارهاي مجتمع روشن شد. پس از آن موفقيت بزرگ تجمع و اتصال تعداد بسيار زيادي از قطعات کوچک و اجزاي الکترونيکي بر
سطح زير لايه تحول عظيمي در ساخت عملي مدارهاي مجتمع بوجود آورد. با ابداع و رشد فناوري مينياتور کردن قطعات الکترونيکي بشر
به يکي از مهمترين دستاوردهاي خود در قرن گذشته نائل آمد .
سير تکاملي و رشد
با گسترش ، طراحي و ساخت مدارهاي مجتمع بويژه افزايش انباشت قطعات در مقياس خيلي بزرگ در دهه 1980 تلاش براي کوچکتر
کردن قطعات ميکرو الکترونيکي ادامه يافت. از طرف ديگر تقاضاي جديد براي ساخت مدارهاي مجتمع بويژه مدارهاي حافظه شامل
با ويژگيهايي نظير سرعت عمل بالا توأم با کاهش اتلاف توان روز به روز بيشتر (SRAM) و حافظه استاتيکي (DRAM) حافظه ديناميکي
شد. در روند تکاملي فناوري فرامينياتور کردن قطعات الکترونيکي بويژه در هندسه و مقياس زير ميکروني کمتر از 0.2 ميکرومتر يعني
حوزه فناوري طراحي قطعات نانو الکتروني و فناوري ساخت مدارهاي مجتمع از پيچيدگي خاصي برخوردار است.
بطور متوسط در هر شش سال ابعاد و اندازه قطعات الکترونيکي به نصف تقليل يافته است. امروزه با استفاده از مزيتهاي مجتمع سازي
کوچکي قطعات ، بطور مشخص فناوري نانو الکترونيک ساختار اينگونه مدارهاي مجتمع گسترد هتر و پيچيده تر است. بطوري که اين
مدارها از ده ها ميليون ترانزيستور ، ديود ، مقاومت الکتريکي و خازن تشکيل شده است. عرض خطوط اتصالات بين قطعات مختلف در
نانو تکنولوژی 1387
14
سال 2000 ميلادي 0.18 ميکرومتر بود، که کاهش آن همچنان ادامه دارد.
در راستاي پيشرفت اين فناوري ، در همين سال مجموع فروش مدارهاي مجتمع در دنيا حدود 150 ميليارد دلار بر آورد شده است. به
اين دليل پيچيدگي و ويژگيهاي خاص مدارهاي مجتمع با ساختار نانومتري بکار گيري مواد جديد و فرآيندهاي بهتر توليد و همچنين
استفاده روشهاي دقيقتر ساخت .
مشخصه يابي لايه نازک قطعات الکترونيکي
مشخصه يابي لايه نازک قطعات مختلف امري الزامي است. بعضي از فرآيندهاي مهم ساخت مدارهاي مجتمع عبارتند از:
نفوذ کاشت يوني
ليتوگرافي
فلز نشاني
غير فعال سازي و غيره
که در فناوري نانو الکترونيک براي انجام اينگونه فرآيندها بايد از پارامترها و سيستمهاي خاص استفاده کرد. مثلاً در فرآيند فلز نشاني
استفاده از فلز مس بجاي فلز رايج آلومينيوم براي اتصالات دروني بين قطعات مختلف عملي اجتناب ناپذير است. اما نفوذ سريع اتمهاي
در عمليات حرارتي منجر به تشکيل لايه سليسايد مس و در نهايت سبب تخريب قطعه الکترونيکي مي شود. براي رفع اين Si در زير Cu
Cu / Si به عنوان سد نفوذي براي بهبود پايداري حرارتي لايه Mo يا w و Ta مشکل معمولاً از يک لايه مياني از مواد ديرگذار مانند
استفاده مي کنند .
ساخت و مشخصه يابي سيستمهاي چند لايه اي
اخيراً مورد مطالعه قرار گرفته است. در اين زمينه تأثير ولتاژ باياس منفي بر بهبود Cu/Ta /Si مشخصه يابي سيستمهاي چند لايه اي
گزارش شده است. همچنين در فناوري طراحي قطعات Ta/Si در سيستم Ta خواص الکتريکي و ساختاري سد نفوذي لايه اسپاترنيگ
و ساخت لايه هاي نازک مورد نياز در مدارهاي مجتمع مذکور فقط در (AFM) نانو الکتروني با استفاده ار ميکروسکوب نيروي اتمي
نانو تکنولوژی 1387
15
و لايه نشاني با بخار شيميايي مواد (MBE) محيطهاي تعريف شده توسط روشهاي دقيق لايه نشاني نظير لايه نشاني با باريکه مولکولي
امکان پذير است . (MOCVD) آلي فلزي
وسعت فناوري نانو الکترونيک
از جمله سوزش توسط فناوري پلاسما و باريکه يوني صورت مي گيرد. اينگونه Si در فناوري نانو الکترونيک فرآيندهايي سطح زير لايه
مدارهاي مجتمع با ويژگيهاي منحصر به فرد خود در مقياس نانومتري کاربردهاي متنوعي از سيستمهاي مزوسکوپيک دارند. بعضي از اين
کاربردها عبارتند از:
Gi وSi ظساخت نقطه ها و سيستمهاي کوانتومي تونل زني در ديودهاي تشديد کننده مثل
InGap طراحي و ساخت تقويت کننده هاي ليزري مثل
طراحي و ساخت ميکرو احساسگرها و ماشينهاي ميکروني براي کاربردهاي خاص
به دليل اهميت فناوري نانو الکترونيک در چند سال گذشته چندين کارگاه عملي در زمينه هاي مختلف فيزيک و
فناوري نانو الکتريک برگزار شده است. با ادامه رشد و گسترش اين فناوري پيشرفته ، در آينده شاهد تحول
عظيمي در زمينه هاي ارتباطات خواهيم بود .
نانو تكنولوژي با استفاده از ساختارهاي ملكولي پيچيده مانند سلول انسان و 100 برابر محكم تر از فولاد, آغازگر يك تحول صنعتي
خواهد بود .
به گزارش بخش خبر شبكه فن آوري اطلاعات ايران، به نقل ازجام جم آنلاين، اين تكنولوژي جديد, از طريق دستكاري اتم ها, محصولات
جديد وروش ساخت آنها را تغيير مي دهد, به طوري كه مواد حاصل, كوچكتر, محكم و سبك باشند .
تاكنون تنها محصولات اندكي بر اين اساس توليد شده اند كه از آن جمله مي توان پارچه هاي مقاوم در برابر رنگ آميزي و بسته بندي
هاي مواد غذايي تازه را نام برد كه وارد بازار شده اند. اما برخي دانشمندان پيش بيني مي كنند نانو تكنولوژي بالاخره تنها فن آوري باقي,
خواهد بود .
نانو تکنولوژی 1387
16
به گفته جرج استفانو پالس, استاد مهندسي شيمي در انستيتوي تكنولوژي ماساچوست اين فن آوري فراگير خواهد شد .وي با انعكاس
نظر ديگر طرفداران نانوتكنولوژي اظهار مي دارد كه كشورهاي صنعتي در همه جنبه هاي صنعت از اين علم بهره مي جويند .
يك نانو مقياس يك ميليونيم متر يا حدودا به اندازه 10 اتم هيدروژن است. و اين معادل با يك هشتادهزارم قطر موي انسان است .
اكنون دانشمندان به كمك ميكروسكپ هاي پيشرفته مي توانند اتم هاي مجزا را جايي كه مايلند, قرار دهند. كاربردهاي بالقوه نانو
تكنولوژي بسيارند كه از آن جمله به كامپيوترهاي ميكروسكپي, آنتن هاي كشنده سرطان و موتورهاي غيرآلوده كننده ماشين ها مي توان
اشاره كرد.
(نانوتکنولوژي) و کاربرد آن در ايمني و بهداشت
نانوتکنولوژي به دليل خصوصيات منحصر به فردي مانند سايز خيلي کوچک آن و نسبت سطح به جرم زيادش به طور بالقوه اي انسانها را
در معرض خطرات جديد و رو به رشد قرار مي دهد و افزايش مشکلات بهداشتي به خصوص براي کارگران دارد. (نانوتكنولوژي) توليد
كارآمد مواد و دستگاهها و سيستمها با كنترل ماده در مقياس طولي نانومتر، و بهره برداري از خواص و پديده هاي نوظهوري است كه در
مقياس نانو توسعه يافته اند.
گام اخير در نانوتکنولوژي توسعه دادن وسايلي است که محققان ايمني و بهداشت شغلي و قانونگذاران تاکنون در محيط هاي صنعتي
اخيراً از آن غافل بوده اند .
تحقيقات اوليه در مورد اثرات بهداشتي فناوري نانو نشان مي دهد که قابليت ايجاد التهاب ، سرطان ها و و بيماري هاي شديد ريه را دارد.
مقايسات بين نانوتکنولوژي و آزبستوز انجام شده که به طور ويژه اي به بالقوه بودنشان براي دورهاي تاخيري طولاني مدت توجه شده
است .
به هرحال روش دقيقي که نانوتکنولوژي اثرات بيولوژيکي خود را روي انسان دارد به طور وسيعي ناشناخته است .
قبل از آنکه نياز به توسعه و ارتقاء استاند ارد ها راهنماها و مقررات مورد ملاحظه قرار گيرد نياز قابل ملاحظه اي به تحقيق بيشتر در
زمينه ي تداخلات ايمني و بهداشتي اين تکنولوژي وجود دارد.
سرمايه گذاري جهاني در زمينه ي تحقيقات نانوتکنولوژي و توسعه ي آن به طور فوق العاده اي افزايش يافته است. سرمايه گذاري اخير
در زمينه ي ارتقاء اين صنايع به طور قابل ملاحظه اي مهم تر از هزينه کردن در مورد تحقيق در اين زمينه يا خطرات بالقوه ي آن براي
انسان هاست .
مثالهاي زيادي در مورد نانوتکنولوژي هايي که تاکنون به طور تجاري در دسترس بودند وجود دارد که شامل مواد آرايشي، البسه، مصالح
ساختماني، افزودني هاي غذايي، لوازم الکترونيکي و لوازم خانگي مي باشند .
قابليت نانوتکنولوژي به عنوان يک مشکل عمومي روز همانند مواد غذايي تغيير شکل يافته ي ژنتيکي، آزبستوز و تحقيق در زمينه ي
سلول هاي بنيادي در حال افزايش مي باشد .
نانو تکنولوژی 1387
17
ويسکوزيته در مقياس نانو
آب در مقياس نانو آب رواني نيست که ما در مقياس هاي بزرگ استفاده مي کنيم. اشياء کوچک درآب با ماده چسبنده اي مثل عسل يا
آب قند احاطه شده اند. خواص سيالات در مقياس نانو در ويسگوزيته برجسته مي گردد حجم سيالي که مسير مشخص را در زمان تعيين
نشان دهيم اندازه حرکت (حاصل ضرب جرم در سرعت ) را v شده طي مي کند درست مثل ويسمزيته تغيير مي کند اگر اين سرعت را با
ويسکزيته مايع است هرچه عدد رينولد کوچکتر باشد تاثير ويسکوزيته بيشتر است μ . هم مساحت سطح باشد A نمايش دهيم و p با
.[ بنابراين يک باکنري که يک ميليون بارکوچکتر از يک انسان است باکتري آب را يک ميليون بار از ما ويسکوزتر مي بابد[ 4
اينرسي نيرو =dt/dt ≈ qa2v2
نيروي ويسکوزي F= μav
عددرينولد Re= qav/μ=Force/F
خواص مغناطيسي
در نانو تكنولوژي پيچيده ترين تاثير اندازه ذرات تاثير بر خواص مغناطيسي ماده است. يک ماده توده اي فرومغناطيس با حوزه هاي
مغناطيسي که هر کدام حاوي هزاران اتم هستند، شناخته مي شود. در يک حوزه مغناطيسي جهت چرخش الکترون ها يکسان است، اما
حوزه هاي مغناطيسي متفاوت، جهات چرخش متفاوتي دارند. تغيير فاز مغناطيسي وقتي رخ مي دهد که يک ميدان مغناطيسي بزرگ،
تمام حوزه هاي مغناطيسي را يک جهت کند. به عنوان مثال در مورد نانو ذرات ، حوزه هاي مغناطيسي مشخصي ديده نمي شود. بنابراين
تصور مي شود که در اين موادسيستم هاي ساده تري وجود خواهد داشت اما در حقيقت چيزي برعکس اين موضوع وجود دارد.ذرات
مغناطيسي کوچک و حتي جامدات غير مغناطيسي با اندازه دانه کوچک ، نوع جديدي از خواص مغناطيسي را نشان مي دهند. اين خواص
متاثر از خاصيت کوانتومي اندازه ذرات است که براي فهميدن آن، نياز به مطالعه بسيار است.اندازه ذرات مورد بحث ما، معمولاً کمتر از
اندازه حوزه هاي مغناطيسي در جامدات است بنابراين يک ذره مثل يک اتم مجزا رفتار مي کند که گشتاور مغناطيسي بزرگي دارد.
ايمني و بهداشت
نانو تکنولوژی 1387
18
اثرات سميت و بيولوژيکي:
اطلاعات کمي در مورد اثرات سم شناسي و بيولوژيکي نانوتکنولوژي مخصوصاً شک و شبهاتي در رابطه با راههاي بالقوه ي تماس و
جابجايي مواد نانو در دفعه ي اول ورود آنها به بدن و پاسخ بدن به مواد نانو وجود دارد. انواع بسيار مختلف ذرات نانو و خصوصيات
مختلفشان دسترسي کلي به اثرات سم شناسي آنها را در اين مرحله غير ممکن ساخته است.
مشخص نيست که چگونه خصوصيات مختلف ذرات مثل سطح ناحيه اي، حلاليت، شکل وسطح شيميايي سميت ذرات را تحت الشعاع
قرار مي دهند.
به هر حال يافته هاي بسيار رايجي هستند که نشان مي دهند سايز ذره،سطح ناحيه اي و سطح شيميايي به عنوان فاکتورهاي کليدي در
ايجاد اثرات بهداشتي سوء مي باشند.
به دليل سايز کوچک استثنايي که ذرات نانو دارند قادرند مکانيسم هاي دفاعي بدن را مسدود کرده و تشکيل ذراتي با سايز بزرگتر بدهد
ذرات نانو در مقايسه با ذرات بزرگتر نسبت سطح به جرم بسيار بزرگتري دارند که ممکن است ذرات را قادر به نفوذ به درون سلولهاي بدن
و تشکيل ساختارهايي متفاوت ودر مقياسي بزرگتر از آنها بدهد. تماس با ترکيبات نانو به احتمال زياد از طريق استنشاق انجام مي شود
اما ممکن است از طريق پوست يا گوارش نيز انجام شود.
مطالعات زيادي نشان داده است که ذرات نانو قادرند از ريه ها به داخل جريان خون عبورکرده و در ساير ارگانهاي بدن انتشار يابند
مطالعات روي چندين نوع از حيوانات حاکي از آن است که تماس با ترکيبات نانو ممکن است باعث تغيرات پاتولوژيکي ريه از جمله سر
طانها، التهاب، فيبروز و مشکلات تنفسي شود.
زماني که مطالعات روي جوندگان يا کشت سلولي اثرات بهداشتي ناشي از استفاده و يا تماس با ذرات نانو را نشان دهد، که مستقيماً قادر
نيستيم اين تستها را با خطر تماس شغلي يا به انسان ارتباط بدهيم.
تحقيق بيشتري براي اثرات مزمن بهداشتي ناشي از ذرات نانو لازم شده است .تماس با سطوح پايين براي به دست آوردن اطلاعاتي براي
پروسه ي ارزيابي ريسک مفيدترند.
خطر انفجار:
علاوه بر کنترل تماس ذرات نانو با گارگران در محيط کار، خطر ديگري که مورد توجه است خطر ناشي از حريق يا انفجار به دليل فعاليت
کاتاليستي بسياري از مواد نانو مي باشد.
نانو تکنولوژی 1387
19
تا کنون کنترل خطرات انفجار يا حريق ثبت نشده است. بعنوان يک پيش احتياط کنترلهايي را بايد در محيط کار به کاربرد که مشابه آن
براي مواد مشابه در سطح ماکرو استفاده خواهد شد.
تماس شغلي :
اين موضوع حائز اهميت است که بدانيم و قادر به ارزيابي تماس به منظور ارزيابي اينکه آيا مواد نانو به عنوان يک خطر ايمني و بهداشت
شغلي مطرح هستند.
فعاليت هايي که مواد نانو را در فاز گازي توليد مي کنند يا استفاده يا توليد مواد نانو نانو به فرم پودرها يا محلولها را دارند در معرض
بزرگترين خطر تماس شغلي با ذرات نانو مي باشند.
اگرچه توليد ذرات نانو به طور خاصي در سيستم هاي بسته انجام مي شود، باز خطر تماس به آنها به انواع کنترل هاي موجود در محل
بستگي دارد. بسياري از روشهاي محيط کار که ممکن است منجربه تماس با نانو ها شوند شامل کار با مواد نانو به صورت مايع بدون
حفاظت کافي و نظافت سيستمهاي جمع آوري گردوغبارهايي که براي گيرانداختن ذرات نانو استفاده مي شود. افرادي که به تجارت مواد
نانو مشغولند و فعاليت هاي کاري که ريسک بالايي از تماس با ذرات نانو دارند شامل حمل ونقل، نظافت، نگهداري روتين وسايل، مرتب
کردن، ذخيره داخل مخازن وتوزيع کننده ها، به علاوه استفاده توسط مصرف کنندگان نهايي براي اهداف صنعتي.
نتيجه گيري:
تحقيق اوليه در مورد مفاهيم و معاني ايمني و بهداشت شغلي نانوتکنولوژي نشان مي دهد که اين تکنولوژي نيازمند توجه و تحقيق
بيشتري مي باشد بويژه وجود نانوذرات در آلاينده هاي هواي محيط کار که مي تواند سلامتي کارگران را تحت اشعاع قرار دهد.
توليد مواد سراميكي انعطاف پذير به كمك نانوتكنولوژي
ضعف عمدة مواد سراميكي در كاربردهاي مهندسي، ترد بودن و عدم انعطافپذيري اين مواد است. خبر زير بيانگر پيشرفتي با كمك
نانوتكنولوژي است كه به وسيلة آن ضعف سراميكها از لحاظ انعطافپذيري تا حد زيادي بر طرف ميشود
محققان دانشگاه كُرنل با استفاده از نانوشيمي، گروهي جديد از مواد تركيبي را توليد كرده و به نام "سراميكهاي انعطاف پذير" نامگذاري
كرده اند. اين مواد كاربردهاي گسترده اي، از قطعات ميكروالكترونيكي گرفته تا جداسازي مولكولهاي بزرگ، مانند پروتئينها خواهند
نانو تکنولوژی 1387
20
داشت.
آنچه در اين زمينه، حتي براي خود محققان، بيشتر جلب توجه مي كند آن است كه ساختمان مولكولي مادة جديد در زير ميكروسكوپ
به صورت ساختمان مكعبي است كه با پيشگوييهاي رياضيدانان قرن گذشته مطابقت مي كند. اولريش ويسنر، استاد (TEM) الكتروني
علوم و مهندسي مواد دانشگاه كُرنل، مي گويد: "ما اكنون در تحقيقات پليمري به ساختمانهايي برخورد مي كنيم كه رياضيدانها مدتها
قبل وجود آنها را از نظر تئوري اثبات كرد هاند."
ويسنر در گردهمايي سالانة جامعة فيزيك آمريكا در مركز گردهمايي
اينديانا، در مورد سراميكهاي انعطاف پذير جديد گفت: "رفتار فاز كوپليمر،
موجب جهتدهي تركيبهاي نانوساختاري آلي/معدني مي شود." به عقيدة
وي، اين ماده يك زمينة تحقيقاتي مهيج و ضروري است كه نتايج علمي و
تكنولوژيكي بسيار زيادي از آن بدست مي آيد.
گروه تحقيقاتي وي
[ چهارشنبه 22 آذر 1391 ] [ 16:08 ] [ مهدی طلوع ]
ارسال نظر(0)
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 .
امکانات وب
💬 نظرات کاربران
نظر خصوصی
💬ثبت نام کاربران
💬ورود کاربران