چهل سال پيش ريچارد فايمن1 ، متخصص کوانتوم نظري و دارنده جايزه نوبل، در سخنراني معروف خود در سال 1959 با عنوان "آن پايين، فضاي بسياري هست"، به بررسي بُعد رشد نيافته‌اي از علم مواد پرداخت. وي در آن زمان اظهارکرد: "اصول فيزيک، تا آن جايي که من توانايي فهميدن آن را دارم، بر خلاف امکان ساختن اتم به اتم چيزها حرفي نمي زنند." او فرض را بر اين قرار داد که اگر دانشمندان فرا گرفته‌اند چگونه ترانزيستورها و ديگر سازه‌ها را با مقياسهاي کوچک بسازند، پس ما خواهيم توانست که آنها را کوچک و کوچکتر کنيم. تا آنجا که که اتم‌ها را در مقابل ديگري به گونه‌اي قرار دهيم که بتوانيم کوچک‌ترين محصول مصنوعي و ساختگي ممکن را ايجاد ک بنابراين جرقه آغاز فناوري نانو به زمان سخنراني فاينمن باز مي‌گردد اما عبارت "نانوفناوري" 2 اولين بار توسط" نوريوتاينگوچي" استاد دانشگاه علوم توكيو در سال" 1974 "استفاده شد. اما در واقع بايد "کي‌اريک درکسلر" را پدر نانوفناوري ناميدچراکه نانوفناوري در سال 1986 در کتابي از وي با عنوان موتورهاي آفرينش بسط داده شد. تعريف نانوفناوري در حالي که تعاريف زيادي براي فناوري نانو وجود دارد ، موسسه پيشگامي ملي نانوفناوري 3در آمريکا (که نهاد دولتي متولي اين فناوري در کشور آمريکاست) تعريفي را براي فناوري نانو ارائه مي دهد که در برگيرنده هر سه تعريف ذيل باشد: 1 - توسعه فناوري و تحقيقات در سطوح اتمي ، مولکولي و يا ماکرومولکولي در مقياس اندازه اي 1 تا 100 نانومتر. 2 - خلق و استفاده از ساختارها و ابزار و سيستمهايي که به خاطر اندازه کوچک يا حد ميانه آنها، خواص و عملکرد نويني دارند . 3 - توانايي کنترل يا دستکاري در سطوح اتمي براي اطلاعات بيشتر در مورد تعاريف مختلف فناوري نانو مي‌توان به سايت ستاد ويژه توسعه فناوري نانو بخش تعاريف مراجعه کرد. در مقالات و نوشته‌هاي عمومي واژه فناوري نانو گاهي به هر فرآيند کوچکتر از اندازه‌هاي ميکرون اطلاق مي‌گردد که ميتواند فرآيند ليتوگرافي را نيز شامل شود. به خاطر همين بسياري از دانشمندان هنگامي که مي‌خواهند درباره فناوري نانو به معني واقعي و علمي کلمه صحبت کنند از آن به عنوان فناوري نانومولکولي ياد مي‌کنند که به معني فناوري نانو در ابعاد مولکولي مي‌باشد. در بخش دانش و فناوري سايت تبيان ما تعريف مورد نظر را بدين صورت پذيرفته‌ايم: فناوري نانو عبارت است از هنر دستکاري مواد در مقياس اتمي يا مولکولي و به خصوص ساخت قطعات و لوازم ميکروسکوپي (مانند روبات‌هاي ميکروسکوپي)؛ توسعه و استفاده از ادوات و قطعاتي که اندازه آنها تنها چند نانومتر است مساله قابل توجه اين است که مي‌توان چنين ساختارهايي در ابعاد مولکولي را به کمک انتخاب مناسب مراحل واکنش‌هاي شيميايي توليد کرد. همچنين مي‌توان چنين ساختارهايي را از طريق دستکاري اتم‌ها روي سطح، به وسيله ميکروسکوپ‌هاي نيروي اتمي به دست آورد. کاربردهاي فناوري نانو اگر بپذيريم که نانوفناوري، توانمندي توليد مواد، ابزارها و سيستم‌هاي جديد با در دست گرفتن کنترل در سطوح ملکولي، اتمي و استفاده از خواص آن سطوح است، آن‌گاه در مي‌يابيم کاربردهاي اين فناوري، در حوزه‌هاي مختلف اعم از غذا، دارو، تشخيص پزشکي، فناوري زيستي، الکترونيک، کامپيوتر، ارتباطات، حمل و نقل، انرژي، محيط زيست، مواد، هوافضا، امنيت ملي و غيره خواهد بود؛ به گونه‌اي که به زحمت مي‌توان عرصه‌اي را که از آن تأثير نپذيرد معرفي نمود. به عنوان مثال، لاستيک‌هاي با عمر بالاي ده سال و دارورساني به تک سلول‌هاي آسيب ديده در بدن، از توانايي‌هايي است که بشر به مدد نانوفناوري به آن دست يافته است. دانشمندان اميدوارند با گسترش فعاليت‌ها در نانوفناوري، علاوه بر صرفه‌جويي‌هايي که در اثر ارتقاي کيفيت در محصولات سنتي ايجاد مي‌کنند، به مواد و محصولات با خواص جديد و چند منظوره دست يابند. به دليل تأثير اين فناوري بر اکثر صنايع و فناوري‌هاي موجود، عقيده صاحب نظران اين است که متخصصان رشته‌هاي مختلف بدون گرايش به مباحث نانو در دهه‌هاي آينده، فرصتي براي رشد نخواهند داشت و شکوفايي بسياري از فناوري‌هاي مهم از جمله فناوري اطلاعات و بيوتکنولوژي به عنوان دو دستاورد بسيار عظيم قرن بيستم بدون بهره‌گيري از نانوفناوري دچار اختلاف خواهند شد. از اين جهت اين مسئله براي دانشگاهيان، محققان و مسؤولان هر کشور امري حياتي است. 1 - مواد نانوساختارها: ماده نانوساختاري به هر ماده اي اطلاق مي شود که ابعاد آن در مقياس نانومتري باشد« مانند نانوذرات و نقاط کوانتومي » مواد در مقياس نانومتري رفتار کاملا متفاوتي از خود بروز مي دهند، مواد توده اي که ما به صورت معمول با آنها سر و کار داريم در مقياسهاي کوچک رفتارغيرکنترل شده و نامنظمي دارند. همانطور که ذرات کوچکتر مي شوند خواص ماده تغيير مي کند، فلزات سخت تر و سراميکها نرمتر، خصوصيت نور يا ديگر تابشهاي الکترومغناطيسي که بوسيله اندازه تحت تاثير واقع مي شوند نيز تغيير مي کند. موادي که داراي ساختار دقيق اتمي هستند ( نظير نانولوله هاي کربني) نسبت به مواد توده اي مشابه که ساختار و ترکيب اتمي در آنها بصورت تصادفي تغيير ميکند. خواص کاملا متفاوتي دارند. يک لوله تو خالي منظم کوچک از کربنها (نانو لوله هاي کربني) بطرز شگفت انگيزي محکم است و خواص الکتريکي و گرمايي جالب توجه و مفيدي دارد. 4 -نانوکامپوزيت : کامپوزيت‌ها موادي ترکيبي هستند که از دو فاز پيوسته و پراکنده تشکيل شده‌اند. در صورتيکه فاز پراکنده مورد استفاده در کامپوزيت نانوذره باشد ماده ترکيبي يک نانوکامپوزيت خواهد بود. استفاده از نانوذرات در مواد کامپوزيت مي تواند استحکام آنها را افزايش و يا وزن آنها را کاهش دهد، مقاومت شيميايي و حرارتي آنها را افزايش داده و خصوصيات جديدي نظير هدايت الکتريکي را افزايش دهد. مشهورترين بازار مواد کامپوزيت اجزاء ساختاري مبتني بر پليمرها مثلاً پلاستيک است در صنايع خودروسازي و هوا فضا، کاهش وزن در عين يکسان نگهداشتن استحکام فاکتور مهمي است. جايگزيني مواد ساختاري فولاد- آلومينيوم و بتن با مواد کامپوزيت پليمري در صورتي رخ ميدهد که نسبت به استحکام به وزن را افزايش دهد. کامپوزيتهاي پر شده به وسيله خاک رس در شرکت تويوتا کاربرد فراواني دارد. نانوالياف (مخلوط الياف حاوي نانو لوله هاي کربني چند ديواره براي ايجاد خاصيت رسانايي ميتواند کاربردهاي چند منظوره داشته باشد.) مواد بسته بندي و روکشهاي مورد استفاده توانسته است بازار خوبي براي محصولات نانو توليد نمايند.
لطفا منتظر باشید ...
