نانوتکنولوژي چيست؟

نانوتکنولوژيِ يا فناوري نانو توليدکارآمد مواد و دستگاهها و سيستمها با کنترل ماده در مقياس طولي نانومتر، وبهره برداري از خواص پديده هاي نوظهوري است که در مقياس نانوتوسعه يافته اند.

است. اين مقدار حدود چهاربرابر قطر يک اتم است. مکعبي با ابعاد5/2 (m 10-9)يک نانومتر يک ملياردم متر

هاي امروزي با ابعادي در حدود250نانومتردرICنانومتر ممکن است حدود1000اتم را شامل شود. کوچکترين

هر لايه به ارتفاع يک اتم،حدود يک ميليون اتم را دربردارند درمقياسه يک جسم نانو متري با اندازه اي حدود10 نانومتر،هزار برابر قطر يک موي انسان است.

اولين جرقه فناوري نانو(البته درآن زمان اين فناوري هنوز به اين نام شناخته نمي شد) درسال1959زده شد. دراين سال ريچاردفاينمن دريک سخنراني با عنوان « فضاي زيادي در سطوح پايين وجود دارد» ايده ي فناوري نانو را مطرح کرد. وي اين نظريه را ارائه داد که در آينده نزديک مي توانيم مولکولها واتم ها را به طور مستقيم دستکاري کرد.

» اولين بار توسط نوريوتايگونچي استاد دانشگاه علوم توکيودرسال1974برسر زبانها جاري Nanotechnologyواژه فناوري نانو«

شد. او واژه را براي توصيف ساخت موا(وسايل) دقيقي که تلورانس ابعادي آنها در حد نانومتر مي باشد، به کار برد. درسال1986 اين واژه توسطکي اريک دکسلر درکتابي با عنوان:« موتور آفرينش:آغازدوران فناوري نانو» بازآفريني وتعريف مجدد شد.وي اين واژه را به شکل عميق تر در رساله ي دکتراي خود موردبررسي قرار داده و بعدها در کتابي باعنوان:« نانوسيستمها ماشينهاي مولکولي چگونگيساخت و محاسبات آنها» توسعه داد.

چرا اين مقياس اينقدر مهم است؟

خواص موجي شکل(مکانيک کوآنتومي)الکترونهاي داخل ماده واثر متقابل اتمها بايکديگر از جابجاييمواد درمقياس نانومتر اثر مي پذيرند. با توليد ساختارهايي در مقياس نانومتر، امکان کنترل خواص ذاتي مواد ازجمله دماي ذوب، خواص مغناطيسي، ظرفيت بار وحتي رنگ مواد بدون تغيير در ترکيب شيميايي بوجود مي آيد. استفاده از اين پتانسيل به محصولات و تکنولوژيهاي جديدي با کارايي بالا منتهي مي شود که پيش ازاين ميسر نبود. نظام سيستماتيک ماده درمقياس نانومتري، کليدي براي سيستمهاي بيولوژيکي است. نانوتکنولوزي به ما اجازه ميدهد تا اجزاء وترکيبات را داخل سلولها قرار داده و مواد جديدي را با استفاده از روشهاي جديد خود_اسمبلي بسازيم. در روشخود_اسمبلي به هيچ روبات يا ابزارديگري در مقياس نانو براي سرهم کردن اجزاء نيازي نيست. اين ترکيب پرقدرت علم مواد و بيوتکنولوژي به فرآيندها و صنايع جديدي منتهي خواهد شد.

ساختارهايي در مقياس نانو مانند نانو ذرات ونانو لايه ها داراي نسبت سطح به حجم بالايي هستند که آنها را براي استفاده در مواد کامپوزيت ، واکنشهاي شيميايي، تهيه دارو و ذخيره انرژي ايده آل مي سازد.سراميک هاي نانو ساختاري غالباً سخت تر و غير شکننده تر از مشابه مقياس ميکروني خود هستند.کاتاليزورهاي مقياس نانو راندمان واکنشهاي شيميايي و احتراق را افزايش داده وبه ميزان چشمگيري از مواد زائد وآلودگي آن کم مي کنند. وسايل الکترونيکي جديد، مدارهاي کوچکتر و سريعترو... با مصرف خيلي کمتر مي توانند با کنترل واکنش ها در نانو ساختار بطور همزمان بدست آيند.اينها اندکي ازفوايد و مزاياي تهيه مواد در مقياس نانومتر است.

منافع نانوتکنولوژي چيست؟

مفهوم جديد نانوتکنولوژي آنقدر گسترده وناشناخته است که ممکن است روي علم وتکنولوژي در مسيرهاي غير قابل پيش بيني تاثير بگذارد. محصولات موجود نانوتکنولوژي عبارتند از:« لاستيکهاي مقاوم در برابر سايش که از ترکيب ذرات خاک رس با پليمرها بدست آمده اند ، شيشه هايي که خود بخود تميز مي شوند ، مواد دارويي که در مقياس نانوذرات درست اند ، ذرات مغناطيسي باهوش براي پمپهاي مکنده و روان سازها ، هد ديسکهاي ليزري و مغناطيسي که با کنترل دقيق ضخامت لايه ها از کيفيت بالاتري برخوردارند ، چاپگرهاي عالي با استفاده از نانو ذرات با بهترين خواص جوهر و رنگ دانه و...

عناصر پايه در فناوري نانو:

اولين و مهمترين عنصر پايه: نانوذرات:

دومين عنصر پايه : نانوکپسول

عنصرسوم : نانو لوله کربني

عناصر ديگر :

فولربن

نانوسيمها

قابليت هاي محتمل تکنيکي نانوتکنولوژي عبارتند از :

1.محصولات خود اسمبل

2.کامپيوترهايي با سرعت ملياردها برابر کامپيوترهاي امروزي

3.اختراعات بسيار جديد(که امروزه ناممکن است)

4.سفرهاي فضايي امن و مقرون به صرفه

5.نانوتکنولوژي پزشکي که درواقع باعث ختم تقريبي بيماريها ، سالخوردگي و مرگ و مير خواهد شد.

6.دستيابي به تحصيلات عالي براي همه بچه هاي دنيا

7.احياء و سازماندهي اراضي