هر آن چه لازم است درمورد علم نانو بدانید!

در اینجا یک تعریف کلی از علم نانو وجود دارد که عملی و بدون محدودیت در هر محدودیت اندازه دلخواه است ، فناوری نانو عبارت است از طراحی ، توصیف ، تولید و استفاده از ساختارها ، دستگاه ها و سیستم ها با دستکاری کنترل شده اندازه و شکل در مقیاس نانومتر (مقیاس اتمی ، مولکولی و ماکرومولکولی) که ساختارها، دستگاه ها و سیستم هایی با حداقل یک تولید می کند رمان / ویژگی برتر یا خاصیت.

علم نانو چیست ؟

محصولات، مواد و کاربردهای واقعاً انقلابی نانوتکنولوژی ، مانند نانوروباتیک ، سال های آینده هستند (برخی می گویند تنها چند سال؛ برخی می گویند سال ها) آنچه امروزه به عنوان “فناوری نانو” واجد شرایط است، تحقیق و توسعه اساسی است که در آزمایشگاه های سراسر جهان اتفاق می افتد.

محصولات “نانوتک” که امروزه در بازار وجود دارد عمدتا محصولات به تدریج بهبود یافته هستند (با استفاده از فناوری نانو تکاملی) که در آنها نوعی از مواد دارای قابلیت نانو (مانند نانولوله های کربنی، ساختارهای نانوکامپوزیت یا ذرات نانو از یک ماده خاص) یا فرآیند نانوتکنولوژی (به عنوان مثال نانو الگوی یا نقاط کوانتومی برای تصویربرداری پزشکی) در فرآیند تولید استفاده می شود.

در تلاش مداوم آنها برای بهبود محصولات موجود با ایجاد اجزای کوچکتر و مواد با کارایی بهتر ، همه با هزینه کمتر، تعداد شرکت هایی که “محصولات نانو” تولید می کنند (با این تعریف) بسیار سریع رشد می کنند و به زودی اکثریت همه را تشکیل می دهند.

بنابراین باید به فناوری نانو تکاملی به عنوان فرآیندی نگریسته شود که به تدریج بیشتر شرکت ها و صنایع را تحت تأثیر قرار خواهد داد.

بنابراین دقیقاً فناوری نانو چیست؟ یکی از مشکلات پیش روی این فناوری سردرگمی در مورد نحوه تعریف فناوری نانو است ، بیشتر آنها حول مطالعه و کنترل پدیده ها و مواد در مقیاس های زیر ۱۰۰ نانومتر است و اغلب آنها مقایسه ای با موی انسان، که حدود ۸۰،۰۰۰ نانومتر عرض دارد، انجام می دهند.

برخی از تعاریف شامل ارجاع به سیستم ها و دستگاه های نانوتکنولوژی مولکولی است و “خالصان” معتقدند که هر تعریفی نیاز به اشاره به “سیستم های عملکردی” دارد. در مبحث آغازین فناوری نانو طبیعت از ۱۳ محقق از مناطق مختلف سوال شد که فناوری نانو برای آنها چه معنایی دارد و پاسخ ها از شور و شوق تا شک و تردید، دیدگاه های مختلف را منعکس می کند.

نانولوله های کربنی و موی انسان

قطعه موی انسان و شبکه ای از نانولوله های کربنی تک جداره:

به نظر می رسد که محدودیت اندازه در محدوده ۱-۱۰۰ نانومتر، منطقه ای که اثرات کوانتومی وابسته به اندازه ایجاد می شود ، مواد و دستگاه های زیادی را به خصوص در حوزه دارویی حذف می کند و برخی از کارشناسان در برابر تعریف سفت و سخت مبتنی بر اندازه زیر ۱۰۰ نانومتر.

معیار مهم دیگر برای تعریف، الزام ساخت نانو توسط انسان است ، یعنی یک نانوذره یا نانومواس تولید شده به روش مصنوعی. در غیر این صورت شما باید هر مولکول زیستی و ذره ماده تشکیل شده را در خود بگنجانید ، در واقع تعریف بسیاری از شیمی و زیست شناسی مولکولی را به عنوان “فناوری نانو” انجام دهید.

مهم ترین نیاز برای تعریف فناوری نانو این است که ساختار نانو دارای خصوصیات ویژه ای باشد که منحصراً به دلیل نسبتهای مقیاس نانو است. این تعریف بر اساس تعداد ابعاد یک ماده است که خارج از محدوده مقیاس نانو (<100 نانومتر) است.

بر این اساس پس، در نانومواد صفر بعدی (0D) همه ابعاد در مقیاس نانو اندازه گیری می شوند (هیچ ابعادی بزرگتر از ۱۰۰ نانومتر نیست). در نانومواد دو بعدی (۲D) ، دو بعد خارج از مقیاس نانو هستند و در نانومواد سه بعدی (۳D) موادی هستند که در هر ابعادی محدود به مقیاس نانو نیستند، این کلاس می تواند حاوی پودرهای فله ، پراکندگی نانوذرات ، بسته های نانوسیم و لوله های نانو و همچنین چند لایه نانو باشد.

چه کسی اصطلاح “فناوری نانو” را ابداع کرد؟

این اصطلاح در سال ۱۹۷۴ توسط Norio Taniguichi از دانشگاه علوم توکیو برای توصیف فرآیندهای نیمه هادی مانند رسوب فیلم نازک که با کنترل نظم نانومتر سروکار دارند، ابداع شد. امروزه تعریف وی همچنان به عنوان بیانیه اساسی باقی مانده است: “فناوری نانو عمدتاً شامل پردازش جداسازی ، تلفیق و تغییر شکل مواد توسط یک اتم یا یک مولکول است.”

فناوری نانو 

طرح ملی فناوری نانو ایالات متحده (NNI) تعریف زیر را ارائه می دهد:

… درک و کنترل ماده در ابعادی تقریباً بین ۱ تا ۱۰۰ نانومتر، جایی که پدیده های منحصر به فرد کاربردهای جدید فناوری نانو را امکان پذیر می کند. فناوری نانو شامل علم، مهندسی و فناوری در مقیاس نانو ، شامل تصویربرداری ، اندازه گیری ، مدل سازی و دستکاری مواد در این مقیاس طولی است.

نانومتر یک میلیاردم متر است. یک ورق کاغذ حدود ۱۰۰۰۰۰ نانومتر ضخامت دارد. قطر یک اتم طلا تقریباً یک سوم نانومتر است. ابعادی تقریباً بین ۱ تا ۱۰۰ نانومتر به عنوان مقیاس نانو شناخته می شوند. خصوصیات فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی غیرمعمول می تواند در مقیاس نانو در مواد ظاهر شود. این خصوصیات ممکن است از نظر روشهای مهم با خصوصیات مواد فله ای و تک اتمها یا مولکول ها متفاوت باشد.

اهمیت مقیاس نانو

نانومتر (nm) یک هزارم میلیونم متر است. برای مقایسه ، یک گلبول قرمز خون تقریباً ۷۰۰۰ نانومتر عرض و یک مولکول آب تقریباً ۰.۳ نانومتر عرض دارد.

برای دیدن اینکه “nano” در چه مقیاسی متناسب است، جدول پیشوند متریک ما را با مثالها و یک آموزش تعاملی بررسی کنید: راه شیری را در فاصله ۱۰ میلیون سال نوری از زمین مشاهده کنید. سپس از طریق فضا به ترتیب و اندازه های پی در پی به سمت زمین حرکت کنید تا به یک درخت بلوط بلند برسید. پس از آن ، شروع به حرکت از اندازه واقعی یک برگ به یک جهان میکروسکوپی کنید که دیواره های سلول برگ ، هسته سلول، کروماتین ، DNA و در نهایت، به جهان زیر اتمی الکترون ها و پروتون ها را نشان می دهد.

مردم به مقیاس نانو – که ما تعریف می کنیم از ۱۰۰ نانومتر تا اندازه اتم ها باشد (تقریباً ۰.۲ نانومتر) علاقه مند هستند – زیرا در این مقیاس است که خواص مواد می توانند بسیار متفاوت از مقیاس بزرگتر باشند. ما علم نانو را به عنوان مطالعه پدیده ها و دستکاری مواد در مقیاس های اتمی ، مولکولی و ماکرومولکولی تعریف می کنیم ، جایی که خصوصیات از مقیاس بزرگتر به طور قابل توجهی متفاوت است. و فناوری های نانو به عنوان طراحی ، توصیف ، تولید و استفاده از ساختارها ، دستگاه ها و سیستم ها با کنترل شکل و اندازه در مقیاس نانومتر.

علوم نانو و فناوری های نانو چیز جدیدی نیستند!

از برخی معانی، علوم نانو و فناوری نانو چیز جدیدی نیست. دهه هاست که شیمیدان ها پلیمرهایی را تولید می کنند که مولکول های بزرگی هستند که از زیر واحد های نانومقیاس ساخته شده اند و از فناوری نانو برای ایجاد ویژگی های ریز تراشه های رایانه طی ۲۰ سال گذشته استفاده شده است. با این حال ، پیشرفت در ابزاری که اکنون اجازه می دهد اتم ها و مولکول ها با دقت بسیار زیادی بررسی و کاوش شوند ، گسترش و توسعه علوم نانو و فناوری های نانو را امکان پذیر کرده است.

سخن پایانی نانوپلاس

در این مقاله سعی شده بود تا نشان داده شود که فناوری نانو – بهره برداری از ماده هنگامی که عمداً در مقیاس بسیار کوچک ساخته شده باشد – چگونه می تواند مزایای بسیار زیادی فراهم کند، همانطور که هر فناوری مفیدی باید داشته باشد. این یک زمینه واقعی، کاملاً گسترده و چند رشته ای از فعالیت های انسانی است و نه فقط یک عنوان رمزگذاری که می تواند در آخرین پیشنهاد تحقیق یا فعالیت تجاری در تلاش برای تأمین بودجه آن اعمال شود، اگرچه اعتراف می شود که اغلب به این روش استفاده می شود.

برای مشاوره ی رایگان با شماره ی ۵۵۰۴۰۷۵۰-۰۲۱ تماس بگیرید.

درباره ی چشمه نور

کمپانی چشمه نور است با قدمتی ۳۰ ساله میباشد ؛ همه ی محصولات این شرکت دارای گارانتی ۱۲ ماهه میباشند،  برای مشاهده ی آن ها میتوانید به سایت دکورشاپ مراجعه فرمایید.

امروزه ممکن است  به دلیل مشغله ی کاری امکان خرید حضوری و یا حتی مشاهده ی مدل ها برایتان مشکل شده باشد ؛  یکی از سایت های معتبر که امکان خرید اینترنتی  را برایتان ایجاد کرده است ، دکورشاپ میباشد .

البته این شرکت برای راحتی بیشتر شما ، امکان خرید اقساطی حتی بدون ضامن را در سایت فراهم کرده است و در صورتی که برای انتخاب محصول به مشکلی برخورد کردید میتوانید از پشتیبان های دکورشاپ به صورت رایگان مشاوره بگیرید .

برای مطالعه ی مقالات دیگر درباره ی نانو به وبلاگ نانوپلاس مراجعه کنید.

موفق باشید.