دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .
نانوتکنولوژی چیست ؟
کامپیوترها اطلاعات را تقریبا" بدون صرف هیچ هزینهأی باز تولید مینمایند. اقداماتی در دست اجراست تا دستگاههایی ساخته شوند که تقریبا" بدون هزینه - شبیه عمل بیتها در کامپیوتر - اتمها را به صورت مجزا بهم اضافه کنند ( کنار هم قرار دهند). این امر ساختن اتوماتیک محصولات را بدون نیروی کار سنتی همانند عمل کپی در ماشینهای زیراکس میسر میکند. صنعت الکترونیک با روند کوچک سازی احیاء می گردد وکار در ابعاد کوچکتر منجر به ساخت ابزاری میشود که قادر به دستکاری اتمهای منفرد مثل پروتئینها در سیب زمینی و همانندسازی اتمهای خاک، هوا و آب از خودشان میگردد.
پیوند علم مواد ، شیمی و علوم مهندسی که نانوتکنولوژی نامیده میشود عرصه أی را بوجود میآورد که ماشین آلات خود تکثیرکننده و محصولات خود اسمبل از اتمهای اولیه ارزان ساخته شوند.
نانوتکنولوژی تولید مولکولی یا به زبان ساده‌تر ، ساخت اشیاء اتم به اتم، مولکول به مولکول توسط بازوهای روبات برنامه‌ریزی شده در مقیاس نانومتریک است و نانومتر یک میلیاردم متر است
( پهنای معادل با 3 تا 4 اتم). نانوتکنولوژی ساخت ابزارهای نوین مولکولی منحصر به فرد با بکارگیری خواص شیمیایی کاملا" شناخته‌شده اتمها و مولکولها ( نحوه پیوند آنها به یکدیگر) را ارائه میدهد. مهارت مطرحه در این تکنولوژی دستکاری اتمها بطور جداگانه و جای دادن دقیق آنان در مکانی است که برای رسیدن به ساختار دلخواه و ایده‌آل موردنیاز میباشد. این قابلیت تقریبا" حاصل شده است.
بازده پیش‌بینی شده از تسلط بر این تکنولوژی بسیار فراتر از موفقیتهایی است که تاکنون انسان بدانها نائل شده است.
قابلیتهای محتمل تکنیکی نانوتکنولوژی عبارتند از :
1- محصولات خوداسمبل
2- کامپیوترهایی با سرعت میلیاردها برابر کامپیوترهای امروزی
3- اختراعات بسیار جدید ( که امروزه ناممکن است)
4- سفرهای فضایی امن و مقرون به صرفه
5- نانوتکنولوژی پزشکی که درواقع باعث ختم تقریبی بیماریها، سالخوردگی و مرگ و میر خواهد شد.
6- دستیابی به تحصیلات عالی برای همه بچه‌های دنیا
7- احیای مجدد بسیاری از حیوانات و گیاهان منقرض‌شده
8- احیاء و سازماندهی اراضی
دکترDrexler در همایش جهانی نظام علمی در زمینه نانوتکنولوژی اظهار کرده است: “در جهان اطلاعات ، تکنولوژیهای دیجیتالی کپی‌برداری را سریع، ارزان، کامل و عاری از هزینه‌بری یا پیچیدگی محتوایی نموده‌اند. حال اگر همین وضعیت در جهان ماده اتفاق بیافتد چه میشود. هزینه تولید یک تن
تری بیت تراشه‌های RAM تقریبا" معادل با هزینه بری ناشی از تولید همان مقدار فولاد میشود”.
دکترSmalley رئیس هیئت تحقیقاتی دانشگاه رایس و کاشف Buckyballs می‌گوید:
" نانوتکنولوژی روند زیانبار ناشی از انقلاب صنعتی را معکوس خواهد کرد". در مقدمه مقاله نانوتکنولوژی که توسط آقایان Peterson و Pergamit در سال 1993 نگاشته شده چنین آمده است :
" تصور کنید قادرید با نوشیدن دارو که در آب میوه مورد علاقه‌تان حل شده است سرطان را معالجه کنید . یک ابر کامپیوتر را که به اندازه یک سلول انسان است در نظر بگیرید. یک سفینه فضایی 4 نفره که به دور مدار زمین میگردد با هزینه‌ای در حدود یک خودروی خانوادگی تجسم کنید" .
موارد فوق، فقط تعداد محدودی از محصولات انتظار رفته از نانوتکنولوژی هستند. انسان در معرض یک انقلاب اجتماعی تسریع شده و قدرتمند است که ناشی از علم نانوتکنولوژی است. در آینده نزدیک گروهی از دانشمندان قادر به ساخت اولین آدم آهنی با مقیاس نانومتری میگردند که قادر به همانندسازی است. طی چند سال با تولید پنج میلیارد تریلیون نانوروبات ، تقریبا" تمامی فرایندهای صنعتی و نیروی کار کنونی از رده خارج خواهند شد. کالاهای مصرفی به وفور یافت‌شده ، ارزان، شیک و با دوام خواهند شد. دارو یک جهش سریع و کوانتومی را به جلو تجربه خواهد نمود. سفرهای فضایی و همانندسازی امن و مقرون به صرفه خواهند شد. به این دلایل و دلائلی دیگر، سبکهای زندگی روزمره در جهان بطور زیربنایی متحول خواهد شد و الگوی رفتاری انسانها تحت‌الشعاع این روند قرار خواهد گرفت.
تعاریف :
- Assembler : یک ماشین مولکولی که قابل برنامه‌ریزی‌شدن به‌منظور ساخت هر ساختار مولکولی یا وسیله از واحدهای ساختمانی شیمیایی کوچکتر میباشد. مانند کارخانة تولید ماشین که با کامپیوتر کنترل میشود.
- Atomic Force Microscope : یک وسیله که قادر است با پروب کردن (Probing) سطوح، از آنهـا تصاویـری بـا دقـت مولکولی تهیـه کنـد.این وسیله در واقع یـک نـوع میل نزدیک‌شونده (Proximal Probe) است.
- Biomolecular Nanotechnology : نانوتکنولوژی بیومولکولی، نانوتکنولوژی مربوط به سیستمهای زنده. این تکنولوژی، نتیجة توانایی ما برای بکارگیری بیومولکولها بعنوان اجزای نانوتکنولوژی مولکولی میباشد.
- Bottom up : پایین به بالا. ساختن چیزهای بزرگ از اجزای ساختمانی کوچکتر. نانوتکنولوژی به دنبال اینست که اتمها و مولکولها را بعنوان اجزای ساختمانی بکار گیرد. مزیت طراحی پایین به بالا، اینست که پیوندهای کووالانسی که در یک مولکول وجود دارد، بسیار قویتر از پیوندهای شیمیایی ضعیفی است که مولکولها را به هم پیوند میدهد.
- Brownion Assembly : حرکت موجی در یک سیال باعث میشود مولکولها در حالات مختلفی نسبت به همدیگر قرار گیرند. اگر مولکولها دارای سطح تماس مناسب باشند، میتوانند با هم ترکیب شده و به شکل یک ساختار خاص درآیند. Brownion Assembly یک اسم ظاهرا" بی‌معنی برای self-assembly است (چگونه یک ساختار میتواند خودش را بسازد، وقتی خودش هنوز وجود ندارد؟).
- Causality : قانون علت و معلول. علیت در فیزیک، قانونی است که توسط انیشتن ارائه شده‌است و چنین بیان می‌دارد که اطلاعات نمی‌توانند با سرعتی بیش از سرعت نور حرکت کنند. آیا این قانون نقض شده‌است؟
- Definition of Scanning Probe Microscopy : تعریف میکروسکوپی با میل تصویربردار. روشی برای مشاهدة ساختار نانومتری سطوح که در آن از نیروهای با برد کوتاه مانند نیروهای تونلی (Tunneling)، نیروهای اتمی، مولکولی، موضعی و غیره استفاده میشود.
- Denderimer : درخت‌سان. درخت‌سان، یک پلیمر شاخه‌دار است و اسم آن از لغت یونانی dendra-tree گرفته شده‌است.
- Disassembler : سیستمی از نانوماشینها که میتواند تعداد کمی از اتمهای یک شیُء را بطور جداگانه دریافت کرده و ساختار آن را در سطح مولکولی نشان دهد.
- Electron Beam : پرتو الکترونی. جریانی از الکترونها که با سرعت یکسان در یک جهت حرکت میکنند. میتوان با شتاب‌دادن و هم‌جهت‌کردن الکترونها بین یک کاتد و یک آند که بین آنها خلأ میباشد، یک پرتو الکترونی را تولید نمود. شاید بیشترین پرتو الکترونی موجود، همانهایی باشند که در لوله‌های اشعة کاتدی موجود در دستگاه تلویزیون ایجاد میشوند. پرتوهای الکترونی مبنای تصویربرداری میکروسکوپی الکترونی (Scanning Electron Microscopy) و چاپ الکترونی (Electron Beam Lithography) میباشند.
- Electron Beam Lithography (EBL) : چاپ الکترونی. روشی برای ساختن سطوح نانومتری بوسیلة قراردادن سطوح حساس الکتریکی در مسیر یک پرتو الکترونی. این روش شبیه چاپ نوری (Photolithography) است، اما الکترونها را بیشتر از فوتون‌ها بکار می‌برد. از آنجا که طول موج الکترون خیلی کمتر از فوتون است، لذا شکست نور، مانعی برای شفافیت نیست. هرچند EBL خیلی گرانتر از چاپ نوری بوده و قابل رقابت با آن نیست، اما شفافیت آن بالاتر بوده و اخیرا" برای ساخت ماسکهای لیتوگرافیکی بکار می‌رود.
- Magnetic Force Microscopy (MFM) : میکروسکوپی با نیروی مغناطیسی. یک روش برای مشاهدة مواضع مغناطیسی موضعی نزدیک یک سطح.
- Micro-Electrohanical Systems (MEMS) : سیستمهای میکروالکترونی (که اغلب با نام میکروسیستمها "MST" شناخته میشوند) الکترونیک را با وسایل مکانیکی میکرومتری ترکیب کرده و ماشین‌آلات میکروسکوپی را بوجود می‌آورند. سیستمهای نانوالکترونی (MEMS) به لحاظ کوچکتربودن، مهمتر بوده و یکی از اهداف نانوتکنولوژی میباشند.
- Molecular Electronics : الکترونیک مولکولی. این روزها هر سیستمی که دارای وسایل الکترونی دقیق در مقیاس نانومتری باشد، بخصوص اگر بیشتر از بخشهای مولکولی مجزا ساخته شده‌باشد تا مواد به‌هم پیوسته، جزء وسایل نیمه‌هادی شناخته میشود.
- Molecular Manipulator : سازندة مولکولی. وسیله‌ا‌ی شامل یک مکانیسم میل‌محوری که دارای یک پوستة مولکولی روی یک سوزن میباشد. وبرای استقرار دقیق مولکولها به کار می‌رود. این وسیله میتواند بعنوان مبنای ایجاد ساختارهای پیچیده بوسیلة آنالیز مکانی مورد استفاده قرار گیرد.
- Molecular Manufacturing : ساخت مولکولی. ساخت با ماشین‌آلات مولکولی و کنترل مولکول به مولکول تولید از طریق آنالیز شیمیایی مکانی .
- Molecular hanics : مکانیک مولکولی. یک برنامة مکانیک مولکولی توسط نرمن آلینگر و همکارانش بوجود آمد؛ مدل MM2 یک تابع انرژی پتانسیل مولکولی است که توسط روابط ، قوانین و پارامترهای موجود در برنامه توضیح داده میشود.
- NEMS : سیستمهای نانو الکترومکانیکی. MEMS در مقیاس نانومتری.
- Nano : یک پیشوند به معنی9-10 یا یک‌میلیاردم.
- Nano Computer : نانوکامپیوتر. کامپیوتر ساخته‌شده از اجزاء (مکانیکی، الکترونیکی یا سایر مواد) در مقیاس نانومتری.
- Nanoelectronics : نانوالکترونیک. الکترونیک در مقیاس نانومتری، چه بوسیلة روشهای معمولی ایجادشده باشد، چه توسط نانوتکنولوژی که شامل الکترونیک مولکولی و وسایل با مقیاس نانو باشد، مانند وسایل نیمه‌هادی امروزی.
- Nanoimprinting : نانوچاپ. گاهی چاپ نرم (Soft lithography) نامیده میشود. روشی که در اصل بسیار ساده بوده و بطور کل قابل مقایسه با چاپ قالبی میباشد، اما در این روش از قالبهایی در مقیاس نانومتری استفاده میشود . دو نوع نانوچاپ وجود دارد: یکی روشی که از فشار برای ایجاد اثر قالبها روی سطح استفاده میکند و دیگری که شباهت بیشتری با printing press دارد و اساس آن استفاده از جوهر برای ایجاد اثر قالب روی سطح میباشد. روشهای دیگر مانند سیاه‌قلم (etching) ممکن است در آینده ارائه شوند.
- Nano Lithography : نوشتن در مقیاس نانو. این کلمه از لغات یونانی nanos-dwarf ، lithos-rocks و grapho-to write حاصل شده‌است. این لغت بطور تحت‌اللفظی به معنای "ریزنوشتن بر روی سنگ" میباشد.
- Nano Machine : نانوماشین. یک ماشین مولکولی مصنوعی که با ساخت مولکولی تولید میشود.
- Nanomanufacturing : نانوساخت. شبیه ساخت مولکولی است.
- Nanotube : نانولوله. یک ساختار تک‌بعدی با شکل استوانه‌ا‌ی (یک شبکة محدب از اتمها که فقط شکلهای 5 یا 6 وجهی دارند). نانولوله‌های کربنی در سال 1991 توسط سومیو ایجیما کشف شدند که مانند گرافیت لوله شده‌بودند. البته آنها را نمی‌توان واقعا" از این طریق تولید کرد. نانولوله‌ها بر حسب جهتی که لوله شوند، ممکن است به صورت هادی یا نیمه‌هادی عمل کنند. نانولوله‌ها نمونهای از کاربرد ترکیبات مولکولی در نانوتکنولوژی میباشند.
- Nuclear Magnetic Resonance (NMR) : ارتعاش مغناطیسی هسته‌ا‌ی. یک روش تجزیه‌ا‌ی با کاربردهای فراوان که برای بررسی اتمی و اطلاعات ساختاری مولکولها بکار می‌رود. این روش شامل بکارگیری یک میدان مغناطیسی قوی روی یک نمونه و اندازه‌گیری نحوة پاسخ‌دهی آن به امواج رادیویی میباشد (هرچه میدان قویتر باشد، نتایج واضح‌تر است). نحوة پاسخ بستگی به میزان جذب امواج توسط هسته‌ها به علت موقعیت اسپینی آنها دارد.
- Optical Tunneling : یک پدیـدة مکانیک کوانتومی منتـج از تغییـر موضع فوتـون، که باعث عبور نور از موانعی مانند یک سطح مشترک میشود. احتمالا" اسحاق نیوتن اولین کسی بود که این پدیده را مشاهده و ثبت نمود. اخیرا" این اصل جهت غلبه بر دو محدودیت تئوری نور مورد استفاده قرار گرفته‌است. این دو محدودیت عبارتند از "محدودیت سرعت" و "محدودیت شکست میدان دور" (far-field diffraction limit).
- Photolithographic Mask : یک شابلون مورد استفاده در لیتوگرافی نوری که باعث میشود که سطوح حساس به نور به طور انتخابی در معرض نور قرار گیرند.
- Photolithography : لیتوگرافی نوری. کنده‌کاری با بکارگیری نور. اغلب با بکارگیری یک شابلون، سطح حساس به نور را به‌طور انتخابی در معرض نور قرار میدهند و منطقة در معرض نور قرارگرفته، قلم‌کاری میشود (کنده‌کاری به مفهوم شیمیایی صورت میگیرد).
- Positional Synthesis : آنالیز موضعی. کنترل واکنشهای شیمیایی بوسیلة تعیین دقیق موضع مولکولهای واکنش‌دهنده. مبنای اصلی اسمبل‌کننده‌ها.
- Proximal Probs : میلهای نزدیک‌شونده. یک مجموعه از وسایل با توانایی کنترل و تشخیص موضعی ریز، شامل تصویربرداری تونلی و میکروسکوپهای با نیروی اتمی؛ بطور کل یک تکنولوژی توانا در نانوتکنولوژی است.
- Quantum Computer : کامپیوتر کوانتومی. یک کامپیوتر که به علت داشتن اجزاء مولکولی، اتمی و نانومتری دارای مزایای خواص مکانیک کوانتومی میباشد. کامپیوترهای کوانتومی ممکن است در آینده‌ا‌ی نه‌چندان دور، صنعت کامپیوتر را دگرگون سازند.
- Quantum Dot : نقطة کوانتومی. یک وسیلة بسیار کوچک که اضافه یا کم‌کردن یک الکترون باعث ایجاد تغییر قابل ملاحظه‌ا‌ی در آن شود.
- Quantum Mirage : سراب کوانتومی. یک خاصیت با مقیاس نانو که انتقال اطلاعات را در حین بکارگیری خاصیت موجی الکترونها، ممکن می‌سازد. بنابراین کامپیوترهای کوانتومی ممکن است به کابل بدان صورت که ما می‌شناسیم، احتیاج نداشته‌باشند.
- Replication :همانند سازی. مکانیسمی که برای کپی‌برداری از اطلاعات ژنتیکی سیستمهای زنده بکار می‌رود.
- Replicator : همانندساز. در بحث تکامل، یک همانندساز عبارتست از ماهیتی که قابلیت کپی‌کردن خود را داشته‌باشد (مانند ژن یا محتویات یک دیسک کامپیوتری). این کپی شامل تمام تغییراتی است که بر سر آن ماهیت آمده‌است. در یک دید وسیعتر، یک همانندساز سیستمی است که میتواند خود را کپی کند ولی لازم نیست که تمام تغییراتی را که متحمل شده‌است، کپی نماید. ژنهای یک خرگوش از دیدگاه اول، همانندساز هستند (یعنی تغییرات ژنتیکی به ارث برده میشوند). خرگوش به خودی خود یک همانندساز است، اما فقط از دیدگاه دوم. یک شکاف ایجادشده در گوش خرگوش به ارث برده نمی‌شود.
- Restriction Enzyme : آنزیم مانع. هر آنزیمی که DNA را در محلهای خاصی قطع کند. این آنزیم به بیولوژیست‌ها این اجازه را میدهد تا مواد ژنتیکی را به DNA وارد و یا از آن خارج سازند.
- Scanning Capacitance Microscopy : روشی برای نقشه‌برداری از ظرفیت موضعی یک سطح.
- Scanning Force Microscopy : روشی برای مشاهدة توپوگرافی نانومتری و سایر خواص یک سطح.این روش همچنین به نام Atomic Force Microscopy(AFM) نیز نامیده میشود.
- Scanning Near Field Optical Microscopy : روشی برای مشاهدة خواص نوری موضعی یک سطح که ممکن است کوچکتر از طول موج نور بکاررفته باشند.
- Scanning Thermal Microscopy : روشی برای مشاهدة دماهای محلی و گرادیان دما در یک سطح.
- Scanning Tunneling Microscopy : وسیله‌ا‌ی جهت عکسبرداری از سطوح هادی با دقت اتمی، این وسیله برای اتصال مولکولها به یک سطح بکار می‌رود.
- Self-Assembler : خودچیدمان. یک نوع خاص از همانندسازها که اقدام به خودچیدمانی مینمایند بدون اینکه به انرژی خارجی یا اطلاعات ورودی نیاز داشته‌باشند. در یک خودچیدمان، انتخاب مواد شروع (ورودی)، تعیین‌کنندة فرآیند بوده و این مرحله همیشه در سطح انرژی بالاتری نسبت به محصول (خروجی) قرار دارد.
- Self-Assembly : خودچیدمانی. یک روش ساخت که در آن اجزاء در یک محصول، فاز گاز یا یک سطح مشترک تا رسیدن به حداقل انرژی بطور خودبه‌خود رشد یافته و تکثیر میشوند. اجزاء در یـک ساختـار خودچیدمانـی، موضـع قرارگیری خـود را بـر حسـب خـواص ساختـاری خویش (یا خواص شیمیایی در سطح اتمی یا مولکولی) می‌یابند. نیروی فعالیت لازم توسط اختلاف انرژی بین حالت اولیه و نهایی ایجاد میشود. خودچیدمانی فقط به مقیاس مولکولی محدود نمی‌شود و میتوان آن را در هر مقیاسی اجراء نمود و این امر باعث شده‌است که این تکنیک، یک روش قوی تولید پایین به بالا (Bottom-up) در نانوتکنولوژی شود.
- Self-Replication : خود همانندسازی . عمل همانندسازی اشیاء توسط خودشان مانند تولید بیولوژیکی است، با این تفاوت که اشیاء خودهمانندسازی میتوانند کپی‌های دقیقی از خود ایجاد نمایند.
- Single Electron Transfer : انتقال تک‌الکترون. حضور یک الکترون در یک زمان بین دو الکترود. در حالیکه وسایل الکترونیکی معمولی با توده‌ا‌ی از الکترونها کار میکنند، مدارهای نانوالکترونی میتوانند با تعداد اندکی یا حتی یک الکترون فعالیت کنند.
- Superposition : سوپرموضع. یک پدیدة مکانیک کوانتومی که در آن یک شیء میتواند بطور همزمان در دو موقعیت وجود داشته‌باشد.
- Top-Down : بالا به پایین. مدل‌کردن و ساختن مواد کوچک با بکارگیری وسایل بزرگتری به ترتیب مانند دست، ابزار و اشعة لیزر.
منبع : http://www.nanotechnews.com
علم نانو تکنولوژی
نانو تکنولوژی و کاربردهای آن
• از زمانی که که فایمن , فیزیکدان بر جسته آمریکایی , ایده کار با اتمها و مولکولها را مطرح کرد محققان جهان به کار در این عرصه روی آوردند.
برای نانو تکنولوژی کاربردهایی را در حوضه های مختلف از غذا و دارو و تشخیص پزشکی و یوتکنولوژی تا الکترونیک و کامپیوتر , ارتباطات , حمل و نقل , انرژی , محیط زیست , مواد , هوا فضا و امنیت ملی بر شمرده اند , کاربردهای وسیع این عرصه به همراه اثرات اجتماعی , سیاسی و حقوقی آن , این فناوری را به عنوان یک زمینه فرا رشته ای و فرا بخشی مطرح نموده اند .
• علوم و فناوری نانو، عنصری اساسی در درک بهتر طبیعت در دهه‌های آتی خواهدبود. ازجمله موارد مهم در آینده، همکاریهای تحقیقاتی میان‌رشته‌ا‌ی، آموزش خاص و انتقال ایده‌ها و افراد به صنعت خواهدبود. بخشی از تأثیرات و کاربردهای نانوتکنولوژی به شرح زیر میباشد
1- تولید مواد وفراورده های صنعتی: (مواد سبک تر , مستحکم تر , قابل برنامه ریزی و هوشمند , کاهش هزینه ها , افزایش عمر , ابزارهای جدید بر پایه اصول و معماری جدید , ساخت مولکولی و...)
2- پزشکی , داروسازی و مراقبت های بهداشتی (توسعه نانو بیو حسگرها و تکنولوژی های تصویر برداری جدید برای تشخیص زودتر و درمان بیماری هایی مثل سرطان , روش های بیماری شناسی و درمان کارآمدتر و ارزان , دارو های جدید , کمک به بینایی و شنوایی , مواد جدید سازگار با محیط زیست که باعث افزایش زمان نگهداری اندام مصنوعی می گردد , استفاده از دستگاههای پزشکی کوچک و هوشمند , ارسال دارو به طور مستقیم به سلولهای آسیب دیدهو...)
3- الکترونیک و کامپیوتر :(تراشه ها وکامپیوتر های سریعتر با نانو ترازیستورها , حافظه های با ظرفیت بسیار بالا , پهنای باند ارتباطی بالا , نسل های جدید از ردیابها , پردازنده ها و نانو دستگاه ها و...)
4- منابع طبیعی و محیط زیست (تخلیص و نمک زدای آب , کاهش با تغییر در خودرو ها , تایرهای سازگار با محیط زیست , استفاذه از نانو پودرها برای رفع آلودگی , استفاده از سیستم های نانو روباتیک و هوشمند برای مدیریت فاضلاب های محیط زیستی و هسته ای...)
5- انرژی(بهبود تبدیل انرژی خورشیدی به الکتریسیته , بهبود تبدیل انرژی هیدروژن به انرژی گرمایی , ذخیره ایمن هیدروژن و...)
6- ابزارهای نظامی و امنیت ملی (سلاح های جدید , هوشمندی بیشتر , مهمات نظامی , تسلط بیشتر بر اطلاعات , ابزارهای محافظت در برابر سلاح های میکروبی وشیمیایی و...)
علوم و مهندسی نانو , منجر به درک بهتر طبیعت , پیشرفت در پژوهش و آموزس پایه و تغییرات عمده در تولیدات صنعتی , اقتصاد , بهداشت , مدیریت محیط زیست و حفظ منابع طبیعی خواهد شد .به گونه ای که در 10 تا 15 سال آینده یک بازار جهانی بیش از 1000 میلیارد دلاری در سال را ایجاد خواهد کرد و جهان را برای رسیدن به توسعه پایدار امیدوار ساخته است.
نانو تکنولوژی چیست؟
نانوتکنولوژی، توانمندی تولید مواد، ابزارها و سیستمهای جدید با در دست گرفتن کنترل در سطوح مولکولی و اتمی و استفاده از خواصی است که در آن سطوح ظاهر میشود. از همین تعریف ساده بر میآید که نانوتکنولوژی یک رشته جدید نیست، بلکه رویکردی جدید در تمام رشته هاست برای کشور ما نانو تکنولوژی در همه زمینه ها و از جمله موارد نظامی بعنوان یک فرصت ودر عین حال یک تهدید تلقی می شود به این دلیل که به علت فاصله کم ما با دنیا فرصت خوبی برای تفوق جهانی در این رشته داریم و از طرف دیگر اگر دست بکار نشویم فاصله دیگر کشورها با ما افزایش خواهد یافت ودر برابر این پیشرفت جهانی منفعل خواهیم شد.
فناوری نانو جهان ئگرگون خواهد کرد و افراد در ربرای سهیم شدن در این حرکت نو به ایجاد سایتهای مختلف ارائه گزارش های ویژه و محصولاتی با پیشوند نانو می پردازند .فناوری نانو به ساخت چیزهایی که کوچکتر یا مقاومت پذیرترند می پردازند ؛ساخت چیزهایی نو یا دارای ویژگی های اضافی ویا تولید ماشین هایی که به تولید نمونهای جدید از خود منجر خواهد شد .
در مقیاس نانو , ویژگی های معمولی مواد تغییر می کند . و رفتار سطوح , رفته رفته بر رفتار توده ایی ماده غالب می شود وقلمروی کاملا نوین به رویمان گشوده خواهد شد( مقیاس نانو) .
ساخت مواد در مقیاس اتمی , ویژگی های آنها را تغییر می دهد , درباره مواد , اشیاء در مقیاس نانو شروع به تغییر رفتار میکند.
نانو تفریبا همه چیززندگی ما را تحت تاثیر قرار خواهد داد .از داروهای که مصرف میکنیم تا توان
رایانه هایمان ؛ منابع انرژی مورد نیازمان ؛ غذای که میخوریم ؛ ماشینی که می رانیم ؛ خانه های که در آن زندگی می کنیم و لباسی که بر تن داریم ومهمتر آنکه در هر زمینهای که تصور تغییری را در آن داشته باشیم تاثیرات جدیدی به وجود خواهد آورد که کسی فکرش را هم نمیکند.
جادوی نانو قسمت اول :
وقتی از میکرومهندسی یا مهندسی در مقیاس میکرو صحبت می شود، اغلب داستان های علمی تخیلی را در ذهن تداعی می کند. برای مثال روبوت های کوچکی که اعمال ترمیمی را در اعماق بدن انسان انجام می دهند. شاید با شنیدن چنین جمله ای چشمان هر سرمایه گذاری کم فروغ شود، اما میکرومهندسی از مدت ها پیش رنگ و بویی کاملا حقیقی به خود گرفته است. امروزه می توان کاربرد های موفق بسیاری برای این زمینه از تکنولوژی برشمرد که هر ماه بر تعداد آنها افزوده می شود. محققان در قالب شرکت ها، آزمایشگاه های ملی و کمپانی های نوپای کوچک صدها اختراع قابل توجه را به نام خود ثبت می کنند. مخترعان با بکارگیری همین تکنولوژی ها برای حک کردن خطوط مدار روی تراشه های نیمه رسانا، نسل جدیدی از میکروسنسور ها، میکرو کار انداز ها، میکروماشین ها، میکروآینه ها و دیگر وسایل کوچک را تولید کرده اند. این اختراع های به ظاهر کوچک اثر بسیار بزرگی در تمامی صنایع از خودروسازی گرفته تا مهندسی پزشکی، کامپیوتر و ارتباطات به جای گذاشته اند.
پتانسیل این تکنولوژی گام به گام در حال شکوفایی است. پیش از این سگدست های کوچک را دیده ایم که چگونه باعث باد شدن کیسه هوای ایمنی اتومبیل ها می شوند. همچنین شاهد تراشه هایی با پوشش مواد محرک زیست شناختی بوده ایم که با انجام یک آ زمایش تقریبا تمامی بیماری های ژنتیکی یا عوامل بیماری زا در شیوع بیماری ها را تشخیص می دهد. حتی تئوری موتور های کوچک نیز به سرعت شمایلی عملی به خود گرفته است. به تازگی محققان جعبه دنده کوچکی ساختند که نیروی چرخ دنده هایی به اندازه میکرون را با نرخ یک به سه میلیون افزایش می دهد.
واژه نانوتکنولوژی از پیشوند یونانی نانو گرفته شده است. در گفتار علمی مدرن یک نانومتر معادل یک میلیاردم متر است، در حدود مجموع قطر ده اتم که کنار هم چیده شده باشند. امکان مهندسی در مقیاس مولکولی برای اولین بار توسط ریچارد فاینمن (R.Feynnman)، برنده جایزه نوبل فیزیک، مطرح شد. فین من طی یک سخنرانی در انستیتو تکنولوژی کالیفرنیا در سال 1959 اشاره کرد که اصول و مبانی فیزیک امکان ساخت اتم به اتم چیز ها را رد نمی کند. وی اظهار داشت که می توان با استفاده از ماشین های کوچک ماشین هایی به مراتب کوچک تر ساخت و سپس این کاهش ابعاد را تا سطح خود اتم ادامه داد. همین عبارت های افسانه وار فاینمن من راهگشای یکی از جذاب ترین زمینه های نانو تکنولوژی یعنی ساخت روبوت هایی در مقیاس نانو شد. در واقع تصور در اختیار داشتن لشکری از نانوماشین هایی در ابعاد میکروب که هر کدام تحت فرمان یک پردازنده مرکزی هستند ، هر دانشمندی را به وجد می آورد. در رویای دانشمندانی مثل جی استورس هال (J.Storrs Hall) و اریک درکسلر (E.Drexler) این روبوت ها یا ماشین های مونتاژکن کوچک تحت فرمان پردازنده مرکزی به هر شکل دلخواهی درمی آیند. شاید در آینده ای نه چندان دور بتوانید به کمک اجرای برنامه ای در کامپیوتر، تختخوابتان را تبدیل به اتومبیل کنید و با آن به محل کارتان بروید.
گاهی اوقات اختراع مادر احتیاج است. سال میلادی گذشته محققان دانشگاه برکلی کالیفرنیا در شماره 24 جولای 2003 مجله نیچر شاهکار خود یعنی ساخت کوچک ترین موتور جهان را گزارش کردند.
فرمت این مقاله به صورت Word و با قابلیت ویرایش میباشد
تعداد صفحات این مقاله 17 صفحه
پس از پرداخت ، میتوانید مقاله را به صورت انلاین دانلود کنید
