نانو دقیقا چیست و چرا مهم است؟

اصطلاح نانو از یونان باستان آمده و به معنی کوتوله است، علوم نانو با نانوساختارهای ریزی که اندازه آن ها فقط چند نانومتر است سر و کار دارند(<100 نانومتر).

نانوتکنولوژی که به عنوان پیشوند استفاده می شود، ۱۰ به توان منفی ۹ را نشان می دهد، همان طور که کیلو ده به توان سه و  میلی  ده به توان منفی سه را نشان می دهد ، بنابراین یک نانومتر برابر است با یک میلیاردم متر یعنی ۰.۰۰۰۰۰۰۰۰۱ متر.

اندازه یک اتم منفرد در حدود ۰.۱ نانومتر است ، بنابراین ساختارهای نانو از تعداد محدودی اتم و مولکول تشکیل شده است.

برای اینکه بتوانید در مورد مقیاس کارکرد این علوم ایده بگیرید، در اینجا یک آزمایش فکری ارائه شده است:

اگر با سحر و جادو می توانم یک مولکول باکی بال را به قطر ۱ نانومتر به اندازه یک سیب منفجر کنم، با استفاده از همان فاکتور مقیاس، می توانم یک سیب را به اندازه زمین منفجر کنم، بنابراین نسبت اندازه مولکول به سیب با سیب و زمین یکسان است.

تصور سازه هایی که اندازه آنها فقط میلیاردم متر یا میلیونیم میلی متر است دشوار است، حتی درک قوانین حاکم بر این جهان نانو گاهی حتی دشوارتر است ، از آن جا که ساختارهای نانو به طرق کاملاً متفاوتی نسبت به ساختارهای بزرگتر رفتار می کنند ، خصوصیات سطح یک ماده از اهمیت بیشتری برخوردار می شود و اثرات مکانیکی کوانتوم باید بیشتر مورد توجه قرار گیرند.

برای تصویربرداری، درک، سنتز و استفاده از بسیار کوچکترین ذرات و همچنین مطالعه خطرات موجود در آنها ، ما به علوم علوم نانو نیاز داریم ، آنها در مناطق مختلفی وجود دارند ، از جمله تحقیقات مواد، اپتیک، الکترونیک، بیوتکنولوژی، فناوری اندازه گیری و پزشکی.

آیا این علم جدیدی است؟

گرچه این فناوری مدرن کاملاً جدید است، اما مواد در مقیاس نانو قرن ها مورد استفاده قرار می گرفتند ، ذرات طلا و نقره به اندازه جایگزین صدها سال پیش در شیشه های ویترای کلیساهای قرون وسطایی رنگ ایجاد کردند ، در آن زمان هنرمندان فقط نمی دانستند فرایندی که برای خلق این آثار هنری زیبا به کار بردند در واقع منجر به تغییر در ترکیب مواد مورد استفاده آن ها شد.

دانشمندان و مهندسان امروزی در حال یافتن طیف وسیعی از روش ها برای ساخت عمدی مواد در مقیاس نانو هستند تا از خواص پیشرفته آنها مانند استحکام بالاتر، وزن سبک تر، افزایش کنترل طیف نور و واکنش شیمیایی بیشتر از نمونه های مقیاس بزرگتر خود استفاده کنند.

آیا باید نگران آن باشیم؟

فناوری نانو چیست؟ پاسخ به این سوال به این آسانی نیست که تصور می شود زیرا این واژه طیف وسیعی از فعالیت ها را در بر می گیرد ، در ۱۵ سال گذشته فناوری نانو بسیار مورد توجه قرار گرفته است  ؛ برخی از مفسران و ناظران مالی ، مانند خانه مالی مریل لینچ حتی تا آنجا پیش رفته اند که تأثیر فناوری نانو به قدری زیاد خواهد بود که اصطلاح نانو برای توصیف دوره جدیدی از رشد اقتصادی جهان استفاده می شود ، پیشوند ‘NANO’ از کلمه یونانی به معنی ‘کوتوله’ آمده است، از این رو ، “فناوری نانو” به راحتی می تواند به معنای یک فناوری برای انجام کارهای “کوچک” باشد.

با این حال، مدت هاست که از نانو به عنوان پیشوند در محافل علمی به معنای ۱ میلیاردیم (با استفاده از میلیارد به معنای آمریکایی آن یعنی یک و پس از آن نه صفر) استفاده می شود ، بنابراین اصطلاح “نانومتر” به معنای ۱ میلیاردیم متر است ، یک نانومتر بسیار کوچک است ؛ عرض آن فقط ۱۰ ∼ است.

با این امتیاز، ممکن است انتظار داشته باشیم که فناوری نانو ارتباطی با فناوری هایی داشته باشد که در سطح نانومتر کار می کنند و این همان معنای کلی است که امروزه از این اصطلاح استفاده می شود ؛ مهم است که در اینجا بین “علوم نانو”، که مطالعه پدیده ها در مقیاس بسیار کوچک است و “فناوری نانو” را تشخیص دهیم، که به معنای دستیابی به هدفی است که به نوعی مفید است.

مقیاس نانو

مقیاس ابعاد مورد استفاده برای کاربرد فناوری نانو معمولاً <100 نانومتر است ، بدون شک علوم نانو از اوایل قرن ۲۰ وجود داشته است، اما این ایده که با کار در مقیاس بسیار کوچک ممکن است برخی از مزایای تکنولوژیک حاصل شود، خیلی دیرتر مطرح شد.

اولین بار توسط فیزیکدان، ریچارد فاینمن، هنگامی که وی در سال ۱۹۵۹ در انجمن فیزیکی آمریکا با عنوان “در قسمت پایین اتاق زیادی وجود دارد – دعوت نامه ورود به یک رشته جدید فیزیک” سخنرانی کرد ، وی در این سخنرانی – که در واقع تقریباً هیچ فیزیکی در آن وجود نداشت اما عمدتا به فناوری ساختن اشیا مربوط می شود  ؛ او مزایایی را که در صورت شروع کار در مقیاس های کوچک شروع به تولید ممکن است به ما منتقل کند، بررسی کرد.

ایده هایی که وی مطرح کرد به طرز چشمگیری پیشگامانه بودند به عنوان مثال، وی تکنیک هایی را که می توان برای ساخت مدارهای مجتمع در مقیاس بزرگ و تأثیرات انقلابی استفاده از این مدارها بر محاسبات را به کار برد، پیش بینی کرد ، وی در مورد ساخت ماشین هایی برای تعیین توالی ژن ها با خواندن مولکول های DNA صحبت کرد ، وی استفاده از میکروسکوپ الکترونی را برای نوشتن اطلاعات عظیم در مناطق بسیار کوچک پیش بینی کرد وی همچنین در مورد استفاده از ماشین آلات مکانیکی برای ساخت ماشین های دیگر با افزایش دقت صحبت کرد.

فعالان حوزه نانو تکنولوژی چه کسانی بودند؟

تمام فعالیتهای اولیه در زمینه فناوری نانو توسط فیزیکدانان و مهندسان انجام شد  آن ها عمدتا به استفاده از یک ماشین فکر می کردند  ساخته شده از اجزای ساخته شده تا دقت مشخصی برای ساخت اشیا یا اجزای ماشین دیگر.

داستان این فناوری به کجا ختم می شود؟

اکنون این فناوری را از بالا به پایین و وارونه می بینیم ، این امر مستقیماً به صنایع نیمه هادی و فناوری اطلاعات و ارتباطات بسیار موفق منجر شده است، بازار جهانی بیش از ۲ تریلیون دلار، در حال حاضر با رشد ۴.۸٪ در سال ، همه ما از ریزپردازنده های پیشرفته در رایانه های قابل حمل خود استفاده می کنیم، نسل فعلی تراشه ها ، که تازه در سال ۲۰۰۶ تولید شده اند، روی آنها خطوط فلزی نوشته شده است که فقط ۶۵ میلیاردم متر عرض دارند و >100 میلیون ترانزیستور روی یک قطعه سیلیکون به عرض چند میلی متر دارند.

از این رو، ابعاد بحرانی تراشه تا اواخر سال ۲۰۰۷ به ۴۵ نانومتر و در پایان دهه به ۲۲ نانومتر کاهش می یابد، فن آوری های ایجاد شده توسط صنعت نیمه هادی نیز اکنون در ساخت ماشین های ریز مکانیکی کوچک برای سنجش و تحریک استفاده می شود ، این “سیستم های میکرو الکترومکانیکی” در حال یافتن برنامه های گسترده ای هستند، به ویژه در زمینه های خودرو و پزشکی، جایی که هزینه و عملکرد مبتنی بر اندازه از عوامل اصلی هستند، ما می توانیم در اینجا ببینیم که تأثیرات عظیمی که کار در مقیاس بسیار کوچک بر جهان ما می گذارد.

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 را از کمک به محیط زیست 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.

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

موفق باشید.