|
علی اکبری - شاهد پژوهش و تحقیق درس حرفه و فن دوره راهنمایی
| ||||||||||
|
سال ۲۰۰۴، ۵۰۰ دانشمند آلمانی نامه ای به صدراعظم وقت آلمان، گرهارد شرودر نوشتند که مضمون آن این بود:
چرا اجازه می دهید آنتن های BTS در نزدیکی خانه شهروندان نصب شود در حالی که همه از مضرات آن آگاهی دارند؟ اگر اثرات آنتن ها خطرناک نبودند پس چرا در جاهایی که این آنتن ها نصب می شوند، قیمت خانه هایی که در معرض آن هستند تا ۲۵ درصد کاهش می یابد؟
واقعیت این است که درباره ی مضرات موبایل بسیار نوشته شده است، ولی هشدار ها جدی گرفته نمی شوند و در رفتار عموم نیز تاثیر چندانی نمی گذارد.
مدتی قبل، در رسانه ها از کیف موبایلی نام برده شد که۹۹۹۹/۹۹ درصد از امواج مضر موبایل جلوگیری می کند. اسم این کیف ewall است. از این کیف به عنوان آلمانی بودن نام برده شده بود. هفته ی پیش تصادفا روزنامه ی سال ۸۶ را دیدم که درباره ی مضرات موبایل و پژوهشگری حرفه ای در زمینه ی تشعشعات موبایل به نام علی جاسب نوشته بود. این پژوهشگر در مورد اثبات سرطان زا بودن امواج موبایل و فعالیت هایش در این زمینه گفته بود که سرانجام موفق به تولید کیف موبایلی که اسم آن را ewall به معنای دیوار الکترومغناطیسی گذاشتند، شدند. آقای جاسب توضیح داده بودند که با استفاده از فناوری نانو یک پوشش نانو سیلور (لایه ظریفی از نقره) را به الیاف بافتنی تزریق کرده اند که این نوع پارچه از نفوذ امواج الکترومغناطیسی جلوگیری می کند و به همین دلیل نام آن را ewall گذاشته اند.
سال ۲۰۰۴، ۵۰۰ دانشمند آلمانی نامه ای به صدراعظم وقت آلمان، گرهارد شرودر نوشتند که مضمون آن این بود:
چرا اجازه می دهید آنتن های BTS در نزدیکی خانه شهروندان نصب شود در حالی که همه از مضرات آن آگاهی دارند؟ اگر اثرات آنتن ها خطرناک نبودند پس چرا در جاهایی که این آنتن ها نصب می شوند، قیمت خانه هایی که در معرض آن هستند تا ۲۵ درصد کاهش می یابد؟
واقعیت این است که درباره ی مضرات موبایل بسیار نوشته شده است، ولی هشدار ها جدی گرفته نمی شوند و در رفتار عموم نیز تاثیر چندانی نمی گذارد.
مدتی قبل، در رسانه ها از کیف موبایلی نام برده شد که۹۹۹۹/۹۹ درصد از امواج مضر موبایل جلوگیری می کند. اسم این کیف ewall است. از این کیف به عنوان آلمانی بودن نام برده شده بود. هفته ی پیش تصادفا روزنامه ی سال ۸۶ را دیدم که درباره ی مضرات موبایل و پژوهشگری حرفه ای در زمینه ی تشعشعات موبایل به نام علی جاسب نوشته بود. این پژوهشگر در مورد اثبات سرطان زا بودن امواج موبایل و فعالیت هایش در این زمینه گفته بود که سرانجام موفق به تولید کیف موبایلی که اسم آن را ewall به معنای دیوار الکترومغناطیسی گذاشتند، شدند. آقای جاسب توضیح داده بودند که با استفاده از فناوری نانو یک پوشش نانو سیلور (لایه ظریفی از نقره) را به الیاف بافتنی تزریق کرده اند که این نوع پارچه از نفوذ امواج الکترومغناطیسی جلوگیری می کند و به همین دلیل نام آن را ewall گذاشته اند.
ewall را می توانید از داروخانه های بزرگ تهیه کنید.
كاهش گاز گلخانهاي CO2 با كمك فناورينانو
نتايج يك مطالعه در انگلستان توسط سازمان Defra (سازماني براي امور كشاورزي، غذا و محيطزيست) در زمينه فناورينانو كه اخيراً منتشر شده است؛ نشان ميدهد كه فناورينانو ميتواند استفاده از منابع انرژي تجديدناپذير و انتشار گازهاي گلخانهاي را كاهش دهد.
در اين مطالعه كاربردهاي فناورينانو در زمينههايي از قبيل افزودنيهاي سوخت، پيلهاي خورشيدي (فوتوولتائيك)، اقتصاد هيدروژني و ذخيرة الكتريسيته مورد بررسي قرار گرفته است. اين بررسيها نشان ميدهد كه فناورينانو ميتواند انتشار گازهاي گلخانهاي را تا بيش از 2% در حال حاضر و بيش 20% تا سال 2050 كاهش دهد. افزودنيهاي سوخت افزودنيهاي نانوذرهاي نشان دادهاند كه ميتوانند راندمان سوخت موتورهاي ديزلي را تا تقريباً 5% افزايش دهند، در نتيجه انتشار CO2 در انگلستان 2 تا 3 ميليون تن در سال كاهش مييابد. اين ميتواند فوراً در نيروگاههاي ديزلي انگلستان اجرا شود. هر چند ابتدا بايد نگرانيها مرتبط با سلامتي ناشي از تماس با نانوذرات آزاد در گازهاي خروجي ديزلي، رفع شود. توصيههايي كه در اين زمينه شده است، شامل تستهاي سميتشناسي جامع و تستهاي عملكرد مستقلِ كمككننده براي نشان داده سود محيطي آن ميباشند. پيلهاي خورشيدي
قيمت بالاي پيلهاي خورشيدي مانع استفاده از آنها براي توليد انرژي از منابع تجديدپذير ميشود. فناورينانو ميتواند باعث كاهش قابل توجه هزينه توليد پيلهاي خورشيدي شود. اگر يك شبكه توليد برق از انرژي خورشيدي، بتواند 1% كل نيازهاي برق را توليد كند، انتشار گاز گلخانهاي CO2 مثلاً در انگلستان سالانه تقريباً 5/1 تن كاهش مييابد. اقتصاد هيدروژني وسايل نقليه مبتني بر سوخت هيدروژني ميتوانند انتشار همة آلايندههاي مضر از وسايل نقليه، را حذف كنند. يكي از مشكلات اصلي اقتصاد مبتني بر هيدروژن، ذخيره هيدروژن ميباشد كه فناورينانو ميتواند كمك زيادي براي رفع اين مشكل بكند، نانوساختارهايي از قبيل نانولولههاي كربني، فولرينها و غيره، توان بالقوهاي در ذخيرهسازي هيدروژن دارند. همچنين فناورينانو در پيل سوختي كه در آن انرژي ناشي از سوخت هيدروژن تبديل به برق ميشود؛ كاربرد دارد، مثلاً نانوكاتاليستها ميتوانند عملكرد آنها را بهبود دهند. اگر هيدروژن به عنوان منبع انرژي استفاده شود، انتشار گاز گلخانهاي CO2 كه در انگلستان سالانه 132 ميليون تن است، به طور كامل حذف ميشود. باطريها و ابرخازنها پيشرفتهاي اخير در فناوري باطري استفاده از وسايل نقليه الكتريكي را عمليتر كرده است. هنوز مشكل در اين زمينه، زمان شارژ ميباشد. فناورينانو ميتواند راه حلي براي اين مشكل پيدا كند به طور كه وسايل نقليه بتوانند كمتر از 10 دقيقه شارژ شوند، كه اين زمان با زمان سوختگيري ماشينهاي كنوني قابل مقايسه است. همچنين فناورينانو ميتواند باعث افزايش ذخيره بار در باطريها و بهبود عمر آنها شود. استفاده از وسايل نقليه الكتريكي، منجر به كاهش انتشار گاز گلخانهاي Co2 ميشود. استفاده از نانو ذرات در بسته بندی موادغذایی
بهزودي از نانوذرات براي ساخت مواد بستهبندي اصلاحشدة ارزانقيمت و زيستسازگار، استفاده ميشود.
دانشمندان آلماني در دانشگاه Bonn و Leuven کشف کردند که با افزودن صفحات کوچک نانومقياس به پلاستيکها، ميتوانند نفوذپذيري آنها را نسبت به آب و گاز کنترل کنند؛ استفاده از اين پلاستيکها در بسته بندي مواد غذايي، از فساد ميوهها، سبزيجات و ديگر کالاهاي فاسدشدني جلوگيري و زمان ماندگاري آنها را بيشتر را ميكند. علاوه بر اين هزينه نقل و انتقال(جابهجايي از کارخانه تا فروشگاهها) نيز کاهش مييابد. افزودن صفحات کوچک نانومقياس به پلاستيکها نفوذناپذيري آنها را در مقابل مايعات و گازها از جمله اکسيژن بهبود ميبخشد. اين ويژگي کاربرد پلاستيکها را در مواردي مثل بستهبندي مواد غذايي که ارزان و زيستسازگار مفيد ميسازد. فناورينانو امکان بستهبندي بهبوديافته را نه تنها در صنايع غذايي؛ بلکه در بخشهاي ديگر نيز فراهم ميآورد؛ به عنوان مثال از نانولولههاي کربني در بستهبندي اجزاي الکترونيکي استفاده ميشود. با نانوتکنولوژی می توان نانو روبوت هایی را ساخت که به جریان خون انسان ارسال شوند تا بدون این که به بدن انسان آسیبی به بدن انسان برسانند سلول های سرطانی را از بین میبرند.
در حال حاضر شرکت آرایشی-بهداشتی اورال محصولات خود را با استفاده از این فناوری تولید می کند. و یا در کشور آلمان کیف موبایل هایی ساخته شده که۹۹/۹۹٪ امواج مضر را به بدن مخصوصا" قلب و مغز نمی دهد. این کیف هم اکنون در تهران فروخته میشود و شما می توانید آن را از داروخانه های بزرگ تهیه کنید.
نانوتکنولوژی چیست؟
نانوتكنولوژي مطالعه ذرات در مقياس اتمي براي كنترل آنهاست. هدف اصلي اكثر تحقيقات نانوتكنولوژي شكلدهي تركيبات جديد يا ايجاد تغييراتي در مواد موجود است. نانوتكنولوژي در الكترونيك، زيستشناسي، ژنتيك، هوانوردي و حتي در مطالعات انرژي بكار برده ميشود.
nano كلمهاي يوناني به معني كوچك است و براي تعيين مقدار يك ميليارديم يا 9- 10 يك كميت استفاده ميشود. چون يك اتم تقريباً" 10 نانومتر است، اين اصلاح براي مطالعه عمومي روي ذرات اتمي و مولكولي بكاربرده ميشود.
از موقعي كه اولين مقاله در دهه گذشته منتشر شد، از نانوتكنولوژي همانند چوبدست سحرآميزي براي ساخت كودكان طراح تا ماشينهاي توليد اكسيژن براي استعمار كره مريخ، تصور ميشد. هيجانات از واقعيات جلوتر بود، اما پيشرفت واقعي با مسائلي پيشپا افتاده شروع شد.چند سال پيش محققين در دانشگاههاي كاليفرنيا، رايس وMIT موفق به ساخت نانوذراتي شدند، كه به دانشمندان كمك ميكردند. تعدادي از اساتيد اين دانشگاهها شركتهايي تأسيس كردند، كه وسايل موردنياز براي تحقيقات مقياس نانو را ميساختند. اكنون آنها به شدت دنبال حفاظت كارهايشان از طريق ثبت اختراع هستند، تا زمينه توليد فرايندهايشان را فراهم كنند. كاربردهاي علمي نانوعلم هنوز كم است. اما مقداري از توليدات اوليه اكنون وارد بازار ميشوند.
علم نانو و علوم مرتبط با آن جدید نیستند چرا که صدها سال است که شیمیدانان از تکنيکهايي علم نانو در کار خود استفاده میکنند که بیشباهت به تنکنيکهای امروزی نانو نيست. 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. در اینجا می خواهیم بحث تکنولوژی نانو (یا نانوتکنولوژی) را به زبان ساده بررسی کنیم. نانو در اصطلاح علمی یعنی یک میلیاردم ( به طور کلی یک میلیاردم هر واحدی )
نانو تکنولوژی یعنی فناوری یک میلیاردم متر یا تکنولوژی اتمها . در زبان یونانی نانو بمعنای کوتوله و معادل یک میلیاردم می باشد یعنی ۵۰۰۰۰ بار نازکتر از ضخامت یک تار مو یعنی اندازه چندین اتم. اگر انسان به این اندازه بزرگ شود ۲ میلیون کیلومتر طول قد او می شد یعنی به اندازه ۵ برابر فاصله ماه تا زمین. قطعات الکترونیکی هر روز کوچکتر می شوند . ما از لامپهای رادیوهای پدربزرگهامان به اجزای نیمه رسانا در مدارهای الکترونیکی رسیدیم ونهایتا کیتها ساخته شد که شامل میلیونها ترانزیستور می باشند. صنایع میکرو الکترونیک از بزرگ به کوچک رسیده اند روش کل به جزء ولی در نانوتکنولوژی از جزء به کل می رسند و بدین ترتیب می توان ساختارهای جدیدی ساخت این مواد که خواص جدیدی دارند مواد هوشمند نامیده میشوند بطور مثال اگر یک سطح ساخته شده از مولکولهای آب گریز داشته باشیم این سطح خودش را تمیز می کند چون آب با سطح برخورد نمی کند و آلودگی را از خودش دور می کند . دلیل خشک ماندن سطح برگ نیلوفر آبی نیز همین است.آب روی شیشه معمولی پخش می شود ولی آب روی سطحی با ساختار نانو نمی ماند با یکنواخت سازی سطوح می توان سطحی کاملا ضد خش را بوجود آورد . امروزه پنجره هایی ساخته می شود که شفافیتشان با جریان الکتریسیته تغییر می کند یا شیشه هایی که در دماهای بالا عایقند . رسیدن به ماده را از اتمها شروع می کنیم فرض کنید می توانیم آنها را ببینیم و ابزار لازم را در اختیار داریم ( میکروسکوپ قرن ۲۱ بر اساس پدیده کوانتوم ) . رد شدن توپ از دیوار در مکانیک کلاسیک غیر ممکن است ولی در مقیاس اتمی الکترونها می توانند از لایه ها و ساختارها رد شوند ، اساس کار این میکروسکوپ همین است . به کمک این وسیله سطح مواد را در مقیاس اتمی بررسی میکنیم قلب میکروسکوپ موازی سطح ماده حرکت می کند البته ماده باید رسانای جریان الکتریسیته باشد هرگاه نوک میکروسکوپ از روی یک اتم رد شود الکترونها از ماده وارد نوک میکروسکوپ می شوند بدین شکل جریان ضعیفی بوجود می آید هر چه این نوک به ماده نزدیکتر شود جریان قویتر می شود این جریان را بر حسب ارتفاع محاسبه می کنند نقطه به نقطه و خط به خط این کار انجام می شود و به این شکل تصویر توپوگرافی از سطح ماده بدست خواهد آمد. این تصویر کاملا دقیق بوده و می توان بوسیله آن نه تنها ماده را در مقیاس اتمی دید، بلکه می توان در مقیاس اتمی روی آن کار کرد . در حقیقت میکروسکوپ الکترونی دقیقترین و بهترین ماشین ابزار دنیاست . با دادن بار الکتریکی می توان اتمها را یک به یک حرکت داد به این ترتیب می توان اجسام بزرگتری ساخت مانند آجر برای ساختن خانه ، قفسه ، سیم ، لوله در مقیاس نانوسکوپی . با استفاده از اتم کربن می توانیم ساختارهایی را بسازیم که قبلا وجود نداشتند. یکی از ساختارهایی که از کربن می شناسیم گرافیت است که در آن اتمهای کربن بصورت شش ضلعی کنار هم قرار گرفته اند و ساختار ورقه ای ایجاد کرده اند . ودیگری الماس که در آن اتمهای کربن شکل چهارضلعی دارند و در سه جهت فضا تکرار شده اند . ساختار جدیدی از کربن فولرن است که شامل ۶۰ اتم کربن می باشد. باکی بال شناخته شده ترین فولرن استکه شبیه توپ فوتبال امی باشد و از ۲۰ شش ضلعی و ۱۲ پنج ضلعی ساخته شده است . لوله های بسیار باریک کربنی انواع مختلف فولرن می باشند که به نانوتیوب یا نانو لوله معروفنداین لوله ها بسیار مقاومند وقطر آنها حدود ۱/۴ نانومتر و طول آنها حدود ۱۰-۲۰ میکرون است در مقیاس اتمی میکرون طول زیادی است ولی در مقیاس معمولی خودمان ۱۰۰۰۰۰ بار نازکتر از مو ! برای ساخت لوله های کربنی دمای زیادی نیاز است تا اتمها بتوانند با هم ترکیب شوند که این دما از طریق سوختن گاز استیلن تامین می شود . یکی از مقاومترین الیافی که بشر ساخته ۶ بار از فولاد سبکتر ولی مقاومت آن ۱۰۰ برابر فولاد است. محققینی که قوه تخیل قوی دارند به فکر ساخت کابلهایی هستند که بتوان بوسیله آن به فضا رفت. کاربرد عینی تر آن تلاش برای ساخت پروتزهای استخوان است از آنجا که این پروتزها از کربن هستند با بدن سازگاری دارند. شیمیدانها و زیست شناسها بمنظور تشکیل خودبخودی درشت مولکولها بدنبال راههایی هستند که مولکولها در مکان مورد نظر آنها قرار گیرد . سطحی را در نظر بگیرید که مولکولها بر روی آن دو منطقه با خواص متفاوت بوجود می آورند . سپس مولکولهایی فرستاده می شوند که یک منطقه را می شناسند و با بار الکتریکی متصل می شوند . سپس سری بعدی مولکولها فرستاده می شود که روی سری قبل قرار می گیرند و کار ادامه [ سهشنبه 05 دی 1391 ] [ 19:49 ] [ امید ]
|
||||||||||
| [ طراحی : ایران اسکین ] [ Weblog Themes By : iran skin ] | ||||||||||