نانوتکنولوژی
فهرست مطالب
نانو تكنولوژى چيست؟ 4
تاريخچه نانوتكنولوژي: 9
چرا اين مقياس طول اينقدر مهم است؟ 10
آيا موضوع نانوتكنولوژي كاملاً جديد است؟ 11
منافع نانوتكنولوژي چيست؟ 12
محصولات موجود نانوتكنولوژي عبارتند از:. 12
صنايع اتومبيل‌سازي و هوانوردي: . 13
الكترونيك و ارتباطات: 13
مواد و شيمي:. 14
داروسازي، بهداشت و علوم زندگي: 14
توليد تكنولوژيهاي انرژي: 14
اكتشافات فضايي: 14
محيط‌زيست: 15
امنيت ملي: 15
نانوتکنولوژی و صنعت نفت 16
سه فناوري تسخيركننده 19
ابزارهاي جديد براي كارهاي ظريف 20
جلبک ها درخدمت نانوگياه پزشکي 22
نانوسرامیک 22
نانوپودر ه 22
نانوسیم ها و درمان سرطان پروستات 22
نانوفناوری و کروماتوگرافی 22
درآمدی بر نانو ذرات 23
كاربردهاي نانو در پزشكي 23
تحويل دارو 24
کاربرد نانو تکنولوژي در صنعت غذا 24
کاربرد فناوري نانو در توليد مواد غذايي 24
کاربرد فناوري نانو در توليد مواد غذايي 24
نانو غذاهاي ايمن و بي خطر 31
جمع بندي در باره نانو غذاهاي ايمن و بي خبر 39
ايجاد پلاستيك هاي جديد در صنعت بسته بندي 40
نانو پودرها 44
-عمليات ناپيوسته 48
عمليات نيمه پيوسته يا پيوسته 48
نتيجه‌گيري (نانو پودرها) 55
نانوفيلترها و ماشین‌های نانو 56
میکرو سیال 58
نانو بیوپروسس 59
نانو سنسور‌های بیو آنالیزی 60
بيوتكنولوژي و بهداشت 60
– گرایش های رشته نانو شیمی 62
نانو تكنولوژى چيست؟
Nano كلمه اى يونانى به معنى كوچك است كه در فيزيك و رياضيات نشان دهنده يك ميليارديم يك كميت است. چون قطر يك اتم تقريباً به اندازه ۱۰ نانومتر است، اين اصطلاح براى مطالعه عمومى روى ذرات اتمى و مولكولى به كار برده مى شود. نانو تكنولوژى عبارت است از توانمندى توليد مواد، ابزارها و تركيبات جديد با تغيير ساختار سطوح مولكولى و اتمى آنها براى ايجاد خواص و ويژگى هاى دلخواه در اين مواد. از فن آورى نانو به عنوان «رنسانس فن آورى» و «روان كننده جريان سرمايه گذارى» ياد مى شود.
در حال حاضر بخش هاى دولتى و خصوصى كشورهاى مختلف جهان شامل ژاپن، آمريكا، اتحاديه اروپا، چين، هند، تايوان، كره جنوبى، استراليا، اسرائيل و روسيه در رقابتى تنگاتنگ بر سر كسب پيشتازى جهانى در لااقل يك حوزه از اين فن آورى به سر مى برند و روى هم رفته حدود ۳۰ كشور دنيا در زمينه فن آورى نانو داراى «برنامه ملى» يا در حال تدوين آن هستند، و طى پنج سال گذشته بودجه تحقيق و توسعه در امر فن آورى نانو را به ۳/۵ برابر افزايش داده اند. كشورهاى ژاپن و آمريكا نيز فن آورى نانو را مهمترين اولويت كشور خود در زمينه فن آورى اعلام كرده اند.
هرچند آزمايش ها و تحقيقات نانو تكنولوژى ، بيشتر از ابتداى دهه ۸۰ قرن بيستم شروع شده است اما اثرات تحول آفرين، معجزه آسا و باور نكردنى نانو تكنولوژى در روند تحقيق و توسعه باعث شد، نظر تمامى كشورهاى بزرگ به اين موضوع جلب شود و فن آورى نانو را به عنوان يكى از مهمترين اولويتهاى تحقيقاتى خويش طى دهه اول قرن بيست و يكم محسوب كنند ورود محصولات متكى بر اين فن آورى جهشى بس عظيم در رفاه و كيفيت زندگى و توانايى هاى دفاعى و زيست محيطى به همراه خواهد داشت و موجب بروز جابه جايى هاى بزرگ اقتصادى خواهد شد.
استفاده از اين فن آورى در كليه علوم پزشكى، پتروشيمى، علوم مواد، صنايع دفاعى، الكترونيك، كامپيوترهاى كوانتومى و غيره باعث شده، تحقيقات در زمينه نانو به عنوان يك چالش اصلى و علمى و صنعتى پيش روى جهانيان باشد.
علم و فناوري نانو ( نانو علم و نانو تكنولوژي) توانائي بدست گرفتن كنترل ماده در ابعاد نانومتري (ملكولي) و بهره برداري از خواص و پديده هاي اين بعد در مواد، ابزارها و سيستم هاي نوين است. اين تعريف ساده خود دربرگيرنده معاني زيادي است. به عنوان مثال فناوري نانو با طبيعت فرا رشته اي خود، در آينده در برگيرنده همه ي فناوريهاي امروزين خواهد بود و به جاي رقابت با فن آوري هاي موجود، مسير رشد آنها را در دست گرفته و آنها را به صورت « يك حرف از علم» يكپارچه خواهد كرد.
ميليونها سال است كه در طبيعت ساختارهاي بسيار پيچيده با ظرافت نانومتري ( ملكولي ) – مثل يك درخت يا يك ميكروب – ساخته مي شود. علم بشري اينك در آستانه چنگ اندازي به اين عرصه است، تا ساختارهائي بي نظير بسازد كه در طبيعت نيز يافت نمي شوند. فناوري نانو كاربردهاي را به منصه ظهور مي رساند كه بشر از انجام آن به كلي عاجز بوده است و پيامدهائي را در جامعه برجا مي گذارد كه بشر تصور آنها را هم نكرده است. به عنوان مثال: ساخت مواد بسيار سبك و محكم براي مصارف مرسوم يا نوورشكستگي صنايع قديمي همچون فولاد با ورود تجاري مواد نو
كاهش يافتن شديد تقاضا براي سوخت هاي فسيليهمه گير شدن ابر كامپيوترهاي بسيار قوي، كوچك و كم مصرف سلاحهاي سبك تر، كوچكتر، هوشمند تر، دوربردتر، ارزانتر و نامرئي تر براي رادار شناسائي فوري كليه خصوصيات ژنتيكي و اخلاقي و استعدادهاي ابتلا به بيماري ارسال دقيق دارو به آدرس هاي مورد نظر در بدن و افزايش طول عمر.
از بين بردن كامل عوامل خطرناك جنگ شيميائي و ميكروبي
از بين بردن كامل ناچيز ترين آلاينده هاي شهري و صنعتي
سطوح و لباسهاي هميشه تميز و هوشمند
توليد انبوه مواد و ابزارهائي كه تا قبل از اين عملي و اقتصادي نبوده اند ،
و بسياري از موارد غير قابل پيش بيني ديگر!
دكترDrexler در همايش جهاني نظام علمي در زمينه نانوتكنولوژي اظهار كرده است: “در جهان اطلاعات ، تكنولوژيهاي ديجيتالي كپي‌برداري را سريع، ارزان، كامل و عاري از هزينه‌بري يا پيچيدگي محتوايي نموده‌اند. حال اگر همين وضعيت در جهان ماده اتفاق بيافتد چه مي‌شود. هزينه توليد يك تن تري بيت تراشه‌هاي RAM تقريبا” معادل با هزينه بري ناشي از توليد همان مقدار فولاد مي‌شود”.
دكترSmalley رئيس هيئت تحقيقاتي دانشگاه رايس و كاشف Buckyballs مي‌گويد:
” نانوتكنولوژي روند زيانبار ناشي از انقلاب صنعتي را معكوس خواهد كرد”. در مقدمه مقاله نانوتكنولوژي كه توسط آقايان Peterson و Pergamit در سال 1993 نگاشته شده چنين آمده است:
” تصور كنيد قادريد با نوشيدن دارو كه در آب ميوه مورد علاقه‌تان حل شده است سرطان را معالجه كنيد . يك ابر كامپيوتر را كه به اندازه يك سلول انسان است در نظر بگيريد. يك سفينه فضايي 4 نفره كه به دور مدار زمين مي‌گردد با هزينه‌اي در حدود يك خودروي خانوادگي تجسم كنيد” .
موارد فوق، فقط تعداد محدودي از محصولات انتظار رفته از نانوتكنولوژي هستند. انسان در معرض يك انقلاب اجتماعي تسريع شده و قدرتمند است كه ناشي از علم نانوتكنولوژي است. در آينده نزديك گروهي از دانشمندان قادر به ساخت اولين آدم آهني با مقياس نانومتري مي‌گردند كه قادر به همانندسازي است. طي چند سال با توليد پنج ميليارد تريليون نانوروبات ، تقريبا” تمامي فرايندهاي صنعتي و نيروي كار كنوني از رده خارج خواهند شد. كالاهاي مصرفي به وفور يافت‌شده ، ارزان، شيك و با دوام خواهند شد. دارو يك جهش سريع و كوانتومي را به جلو تجربه خواهد نمود. سفرهاي ……..
