تبلیغات
بچه های فناوری اطلاعات - فناوری نانو تكنولوژی چیست؟
 
بچه های فناوری اطلاعات
همیشه هستند کسانی که نمی خواهند پرواز تو را ببینند تو به پرواز فکر کن نه به آنها...
درباره وبلاگ



مدیران وبلاگ :(کلیک کنید)

خسرو اکبری
علی حبیب جانی
نظرسنجی
نظر شما راجع به این وبلاگ؟؟








نانوتکنولوژی، فناوری جدید است کهتمام دنیا را فرا گرفته است و به تعبیر دقیقتر "نانوتکنولوژی بخشی از آینده نیستبکله همه آینده است" . در این نوشتار بعد از تعریف نانوتکنولوژی و بیان کاربردهایآن دلایل و ضرورتهای توجه به این فناوری آورده شده است:



تعریف نانوتکنولوژی و آشنایی با آن

نانوتکنولوژی، توانمندی تولید مواد، ابزارها و سیستمهای جدید با در دست گرفتن کنترل در سطوح ملکولی و اتمی و استفاده از خواص است که در آنسطوح ظاهر می شود. از همین تعریف ساده برمی آید که نانوتکنولوژی یکرشته جدید نیست، بلکه رویکردی جدید در تمام رشته هاست. برای نانوتکنولوژیکاربردهایی را در حوزه های مختلف از غذا، دارو، تشخیص پزشکی و بیوتکنولوژی تاالکترونیک، کامپیوتر، ارتباطات، حمل و نقل، انرژی، محیط زیست،مواد، هوافضا و امنیت ملی برشمرده اند.کاربردهای وسیع این عرصه به همراه پیامدهایاجتماعی، سیاسی و حقوقی آن، این فنآوری را به عنوان یک زمینهفرا رشته ای و فرابخش مطرح نموده است.

هر چند آزمایش ها و تحقیقات پیرامون نانوتکتولوژیاز ابتدای دهه 80 قرن بیستم بطور جدی پیگیری شد، اما اثرات تحول آفرین، معجزه آسا وباورنکردنی نانوتکنولوژی در روند تحقیق و توسعه باعث گردید که نظر تمامی کشورهایبزرگ به این موضوع جلب گردد و فناوری نانو را به عنوان یکی از مهمترین اولویتهایتحقیقاتی خویش طی دهه اول قرن بیست و یکم محسوب نمایند .


استفاده از این فن آوری در کلیه علوم پزشکی،پتروشیمی، علوم مواد، صنایع دفاعی، الکترونیک، کامپوترهای کوانتومی و غیره باعث شدهکه تحقیقات در زمینه نانو به عنوان یک چالش اصلی علمی و صنعتی پیش رویجهانیان باشد. لذا محققین، اساتید و صنعتگران ایرانی نیز باید در یک بسیج همگانی،جایگاه، موقعیت و وضعیت خویش را در خصوص این موضوع مشخص نمایند و با یکبرنامه ریزی علمی دقیق و کارشناسانه به حضوری فعال و حتی رقابتی سالم دراین جایگاه، عرض اندام و ابراز وجود نمایند و برای چنین کاری طراحی یکبرنامه منسجم، فراگیر و همه جانبه اجتناب ناپذیر است.

نانوتكنولوژی و كاربردهای آن

علوم و فناوری نانو، عنصر ی اساسی در درك بهتر طبیعت دردهه‌های آتی خواهد بود. از جمله موارد مهم در آ ی نده، همكاریهای تحقیقاتیمیان‌رشته‌ا‌ی، آموزش خاص و انتقال ایده‌ها و افراد به صنعت خواهد بود. بخشی ازتأثیرات و کاربردهای نانوتکنولوژی به شرح زیر می‌باشد:

1 – تولید ، مواد و محصولات صنعتی :

نانوتكنولوژی تغییر بنیانی مسیری است كه در آینده، موجبساخت مواد و ابزارها خواهد شد. امكان سنتز بلوك‌های ساختمانی نانو با اندازه وتركیب به دقّت كنترل‌شده و سپس چیدن آنها در ساختارهای بزرگتر، كه دارای خواص وكاركرد منحصربه‌فرد باشند، انقلابی در مواد و فرآیندهای تولید آنها، ایجاد می‌كند. محقّقین قادر به ایجاد ساختارهایی از مواد خواهند شد كه در طبیعت نبوده و شیمیمرسوم نیز قادر به ایجادشان نبوده‌است. برخی از مزایای نانوساختارها عبارتست از: مواد سبك‌تر، قوی‌تر و قابل برنامه‌ریزی ؛ كاهش هزینة عمر كاری از طریق كاهش دفعاتنقص فنّی ؛ ابزارهایی نوین بر پایة اصول و معماری جدید ؛ بكارگیری كارخانجاتمولكولی یا خوشه‌ا‌ی كه مزیّت مونتاژ مواد در سطح نانو را دارند.

2- پزشکی و بدن انسان:

رفتار مولكولی در مقیاس نانومتر، سیستمهای زنده را ادارهمی‌كند. یعنی مقیاسی كه شیمی، فیزیك، زیست‌شناسی و شبیه‌سازی كامپیوتری، همگی به آنسمت درحال گرایش هستند.

فراتر از سهل‌شدن استفادة بهینه از دارو، نانوتكنولوژیمی‌تواند فرمولاسیون و مسیرهایی برای رهایش دارو ( Drug Delivery ) تهیه كند، كهبه‌نحو حیرت‌انگیزی توان درمانی داروها را افزایش می‌دهد.

مواد زیست‌سازگار با كارآیی بالا، از توانایی بشر دركنترل نانوساختارها حاصل خواهدشد. نانومواد سنتزی معدنی و آلی را مثل اجزای فعّال،می‌توان برای اعمال نقش تشخیصی (مثل ذرات كوانتومی كه برای مرئی‌سازی بكار می‌رود) درون سلولها وارد نمود.

افزایش توان محاسباتی بوسیلة نانوتكنولوژی، ترسیم وضعیتشبكه‌های ماكرومولكولی را در محیط‌های واقعی ممكن می‌سازد. اینگونه شبیه‌سازی‌هابرای بهبود قطعات كاشته‌شدة زیست‌سازگار در بدن و جهت فرآیند كشف دارو، الزامیخواهدبود.

3- دوام‌پذیری منابع: كشاورزی، آب، انرژی، مواد و محیطزیست پاك:

نانوتكنولوژی چنان چ ه ذكر شد، منجر به تغییرات ی شگرف دراستفاده از منابع طبیعی، انرژی و آب خواهد شد و پس ا ب و آلودگی را كاهش خواهدداد. همچنین فنّاوری‌های جدید، امكان بازیافت و استفادة مجدد از مواد، انرژی و آب رافراهم خواه ن د كرد. در زمینه محیط زیست ، علوم و مهندسی نانو، می‌تواند تأثیر قابلملاحظه‌ا‌ی ، در درك مولكولی فرآیندهای مقیاس نانو كه در طبیعت رخ می‌دهد ؛ درایجاد و درمان مسائل زیست‌محیطی از طریق كنترل انتشار آلاینده‌ها ؛ در توسعةفنّاوری‌های "سبز" جدید كه محصولات جانبی ناخواستة كمتری دارند و ی ا در جریانات ومناطق حاوی فاضلاب، داشته‌باشد. لازم به ذكراست، نانوتكنولوژی توان حذف آلودگی‌هایكوچك از منابع آبی (كمتر از 200 نانومتر) و هوا (زیر 20 نانومتر) و اندازه‌گیری وتخفیف مداوم آلودگی در مناطق بزرگتر را دارد.


در زمینه انرژی ، نانوتكنولوژی می‌تواند به‌طور قابلملاحظه‌ا‌ی كارآیی، ذخیره‌سازی و تولید انرژی را تحت تأثیر قرار د ا د ه مصرف انرژیرا پایین بیاورد . به عنوان مثال، شركتهای مواد شیمیایی، مواد پلیمری تقویت‌شده بانانوذرات را ساخته‌اند كه می‌تواند جایگزین اجزای فلزی بدنة اتومبیلها شود. استفادهگسترد ه ازاین نانوكامپوزیت‌ها می‌تواند سالیانه 5/1 میلیارد لیتر صرفه‌جویی مصرفبنزین به ‌همراه داشته‌باشد .

یا انتظار می‌رود تغییرات عمده‌ا‌ی در فنّاوری روشنایی در 10 سال آینده رخ دهد. می‌توان نیمه‌هادی‌های مورد استفاده در دیودهای نورانی ( LED ها) را به مقدار زیاد در ابعاد نانو تولید كرد. در ا مریکا ، تقریبا" 20% كل برقتولیدی، صرف روشنایی (چه لامپهای التهابی معمولی و چه فلوئورسنت) می‌شود. مطابقپیش‌بینی‌ها در 10 تا 15 سال آینده ، پیشرفتهایی از این دست می‌تواند مصرف جهانی رابیش از 10% كاهش دهد كه 100 میلیارد دلار در سال صرفه‌جویی و 200 میلیون تن كاهشانتشار كربن را به‌همراه خواهدداشت .


4- هوا و فضا :

محدودیت‌های شدید سوخت برای حمل بار به مدار زمین و ماورایآن، و علاقه به فرستادن فضاپیما برای مأموریتهای طولانی به مناطق دور از خورشید ،كاهش مداوم اندازه، وزن و توان مصرفی را اجتناب‌ناپذیر می‌سازد. مواد و ابزارآلاتنانوساختاری، امید حل این مشكل را بوجود آورده‌است.

"نانوساختن" ( Nanofabrication ) همچنین در طرّاحی و ساختمواد سبك‌وزن، پرقدرت و مقاوم در برابر حرارت، موردنیاز برای هواپیماها، راكت‌ها،ایستگاههای فضایی و سكّوهای اكتشافی سیّاره‌ا‌ی یا خورشیدی، تعیین‌كننده است. همچنین استفادة روزافزون از سیستمهای كوچك‌شدة تمام خودكار، منجر به پیشرفتهایشگرفی در فنّاوری ساخت و تولید خواهدشد. این مسأله با توجه به اینكه محیط فضا،نیروی جاذبة كم و خلأ بالا دارد، موجب توسعة نانوساختارها و سیستمهای نانو – كهساخت آنها در زمین ممكن نیست- در فضا خواهدشد.


5- امنیت ملّی:

برخی کاربردهای دفاعی نانوتکنولوژی عبارتند از: تسلطاطّلاعاتی از طریق نانوالكترونیك پیشرفته بعنوان یك قابلیت مهم نظامی ، امكان آموزشمؤثّرتر نیرو، به كمك سیستمهای واقعیت مجازی پیچیده‌تر حاصله از الكترونیكنانوساختاری ، استفادة بیشتر از اتوماسیون و رباتیك پیشرفته برای جبران كاهش نیرویانسانی نظامی، كاهش خطر برای سربازان و بهبود كارآیی خودروهای نظامی ، دستیابی بهكارآیی بالاتر (وزن كمتر و قدرت بیشتر) موردنیاز در صحنه‌های نظامی و در عین‌حالتعداد دفعات نقص فنّی كمتر و ه ز ینة كمتر در عمر كاری تجهیزات نظامی ، پیشرفت درامر شناسایی و در نتیجه مراقبت عوامل شیمیایی، زیستی و هسته‌ا‌ی ، بهبود طرّاحی درسیستمهای مورد استفاده در كنترل و مدیریت عدم تكثیر سلاحهای هسته‌ا‌ی ، تلفیقابزارهای نانو و میكرومكانیكی جهت كنترل سیستمهای دفاع هسته‌ا‌ی . در بسیاری موارد،فرصتهای اقتصادی و نظامی مكمّل هم هستند. كاربردهای درازمدت نانوتكنولوژی درزمینه‌های دیگر، پشتیبانی كننده امنیت ملّی است و بالعكس.

6- کاربرد نانوتکنولوژی در صنعت الکترونیک

ذخیره‌سازی اطلاعات در مقیاس فوق‌ العاده کوچک، با استفادهاز این فناوری می‌توان ظرفیت ذخیره سازی اطلاعات را در حد 1000 برابر یا بیشترافزایش دهد و نهایتاً به ساخت ابزارهای ابرمحاسباتی به کوچکی یک ساعت مچی منتهیشود.

ظرفیت نهایی ذخیره اطلاعات به حدود یک ترابیت در هر اینچربع برسد، و این امر موجب می‌شود که ذخیره‌ سازی 50 عدد DVD یا بیشتر در یک هارددیسک با ابعاد یک کارت اعتباری شود.

ساخت تراشه‌ها در اندازه های فوق العادهکوچک به عنوان مثال در اندازه های 32 تا 90 نانو متر، تولید دیسک‌های نوری100 گیگا بایتی در اندازه های کوچک نیز می باشد.

تاریخچه فناوری نانو در جهان

چهل سال پیش Richard Feynman ، متخصص کوانتوم نظری و دارندهجایزه نوبل، درسخنرانی معروف خود در سال 1959 با عنوان " آن پایین فضای بسیاری هست "( Ther is plenty of room in the bottom ) به بررسی بعد رشد نیافته علم موادپرداخت. وی درآن زمان اظهار داشت : "اصول فیزیک، تا آنجایی که من توانایی فهمش رادارم، بر خلاف امکان ساختن اتم به اتمچیزها حرفی نمی زنند." او فرض را براین قرار داد که اگر دانشمندان فرا گرفته اند که چگونه ترانزیستورها و دیگر سازههارا با مقیاسهای کوچک بسازند، پس ما خواهیم توانست که آنها را کوچک وکوچک تر کنیم. در واقع آنها به مرزهای حقیقیشان در لبههای نامعلوم کوانتومنزدیک خواهند بود به طوری که یک اتم را در مقابل دیگری گونه ای قرار دهیم کهبتوانیم کوچکترین محصول مصنوعی و ساختگی ممکن را ایجاد کنیم.


منبع : http://www.autnano.org




نوع مطلب : تازه های تکنولوژی ، 
برچسب ها : فناوری، فناوری نانو تكنولوژی چیست؟، فناوری نانو تكنولوژی، نانوتکنولوژی،
لینک های مرتبط :
سه شنبه 22 فروردین 1396 16:23
I always used to read piece of writing in news papers but now as I am a user of internet therefore from now I am using net for
articles or reviews, thanks to web.
 
لبخندناراحتچشمک
نیشخندبغلسوال
قلبخجالتزبان
ماچتعجبعصبانی
عینکشیطانگریه
خندهقهقههخداحافظ
سبزقهرهورا
دستگلتفکر


آمار وبلاگ
  • کل بازدید :
  • بازدید امروز :
  • بازدید دیروز :
  • بازدید این ماه :
  • بازدید ماه قبل :
  • تعداد نویسندگان :
  • تعداد کل پست ها :
  • آخرین بازدید :
  • آخرین بروز رسانی :