PDA

نسخه کامل مشاهده نسخه کامل : نانو تکنولوژی






    

bidastar
12-11-2008, 23:45
در طول تاريخ بشر از زمان يونان باستان، مردم و به‌خصوص دانشمندان آن دوره بر اين باور بودند كه مواد را مي‌توان آنقدر به اجزاء كوچك تقسيم كرد تا به ذراتي رسيد كه خردناشدني هستند و اين ذرات بنيان مواد را تشكيل مي‌دهند، شايد بتوان دموكريتوس فيلسوف يوناني را پدر فناوري و علوم نانو دانست چرا که در حدود 400 سال قبل از ميلاد مسيح او اولين كسي بود كه واژة اتم را كه به معني تقسيم‌نشدني در زبان يوناني است براي توصيف ذرات سازنده مواد به كار برد.
با تحقيقات و آزمايش‌هاي بسيار، دانشمندان تاکنون 108 نوع اتم و تعداد زيادي ايزوتوپ كشف كرده‌اند. آنها همچنين پي برده اند كه اتم‌ها از ذرات كوچكتري مانند كوارك‌ها و لپتون‌ها تشكيل شده‌اند. با اين حال اين كشف‌ها در تاريخ پيدايش اين فناوري پيچيده زياد مهم نيست.
نقطه شروع و توسعه اوليه فناوري نانو به طور دقيق مشخص نيست. شايد بتوان گفت كه اولين نانوتكنولوژيست‌ها شيشه‌گران قرون وسطايي بوده‌اند كه از قالب‌هاي قديمي(Medieal forges) براي شكل‌دادن شيشه‌هايشان استفاده مي‌كرده‌اند. البته اين شيشه‌گران نمي‌دانستند كه چرا با اضافه‌كردن طلا به شيشه رنگ آن تغيير مي‌كند. در آن زمان براي ساخت شيشه‌هاي كليساهاي قرون وسطايي از ذرات نانومتري طلا استفاده مي‌‌شده است و با اين كار شيشه‌هاي رنگي بسيار جذابي بدست مي‌آمده است. اين قبيل شيشه‌ها هم‌اكنون در بين شيشه‌هاي بسيار قديمي يافت مي‌شوند. رنگ به‌وجودآمده در اين شيشه‌ها برپايه اين حقيقت استوار است كه مواد با ابعاد نانو داراي همان خواص مواد با ابعاد ميكرو نمي‌باشند.
در واقع يافتن مثالهايي براي استفاده از نانو ذرات فلزي چندان سخت نيست.رنگدانه‌هاي تزييني جام مشهور ليکرگوس در روم باستان ( قرن چهارم بعد از ميلاد) نمونه‌اي از آنهاست. اين جام هنوز در موزه بريتانيا قرار دارد و بسته به جهت نور تابيده به آن رنگهاي متفاوتي دارد. نور انعکاس يافته از آن سبز است ولي اگر نوري از درون آن بتابد، به رنگ قرمز ديده مي‌شود. آناليز اين شيشه حکايت از وجود مقادير بسيار اندکي از بلورهاي فلزي ريز700 (nm) دارد ، که حاوي نقره و طلا با نسبت مولي تقريبا 14 به 1 است حضور اين نانوبلورها باعث رنگ ويژه جام ليکرگوس گشته است.
در سال1959 ريچارد فاينمن مقاله‌اي را دربارة قابليت‌هاي فناوري نانو در آينده منتشر ساخت. باوجود موقعيت‌هايي كه توسط بسياري تا آن زمان كسب‌شده بود، ريچارد. پي. فاينمن را به عنوان پايه گذار اين علم مي‌شناسند. فاينمن كه بعدها جايزه نوبل را در فيزيك دريافت كرد درآن سال در يک مهماني شام كه توسط انجمن فيزيک آمريكا برگزار شده بود، سخنراني كرد و ايده فناوري نانو را براي عموم مردم آشكار ساخت.
عنوان سخنراني وي «فضاي زيادي در سطوح پايين وجود دارد» بود.
سخنراني او شامل اين مطلب بود كه مي‌توان تمام دايره‌المعارف بريتانيكا را بر روي يك سنجاق نگارش كرد.يعني ابعاد آن به اندازه25000/1ابعاد واقعيش كوچك مي شود. او همچنين از دوتايي‌كردن اتم‌ها براي كاهش ابعاد كامپيوترها سخن گفت (در آن زمان ابعاد كامپيوترها بسيار بزرگتر از ابعاد كنوني بودند اما او احتمال مي‌داد كه ابعاد آنها را بتوان حتي از ابعاد كامپيوترهاي كنوني نيز كوچكتر كرد. او همچنين در آن سخنراني توسعه بيشتر فناوري نانو را پيش‌بيني نمود.

bidastar
12-11-2008, 23:45
برخي از رويدادهاي مهم تاريخي در شکل گيري فناوري و علوم نانو

تاريخ رويدادهاي مهم در زمينه فناوري نانو
1857 مايکل فارادي محلول کلوئيدي طلا را کشف کرد
1905 تشريح رفتار محلول‌هاي کلوئيدي توسط آلبرت انيشتين
1932 ايجاد لايه‌هاي اتمي به ضخامت يک مولکول توسط لنگموير (Langmuir)
1959 فاينمن ايده " فضاي زياد در سطوح پايين " را براي کار با مواد در مقياس نانو مطرح کرد
1974 براي اولين بار واژه فناوري نانو توسط نوريو تانيگوچي بر زبانها جاري شد
1981 IBM دستگاهي اختراع کرد که به کمک آن مي‌توان اتم‌ها را تک تک جا‌به‌جا کرد.
1985 کشف ساختار جديدي از کربن C60
1990 شرکت IBM توانايي کنترل نحوه قرارگيري اتم‌ها را نمايش گذاشت
1991 کشف نانو لوله‌هاي کربني
1993 توليد اولين نقاط کوانتومي با کيفيت بالا
1997 ساخت اولين نانو ترانزيستور
2000 ساخت اولين موتور DNA
2001 ساخت يک مدل آزمايشگاهي سلول سوخت با استفاده از نانو لوله
2002 شلوارهاي ضدلك به بازار آمد
2003 توليد نمونه‌هاي آزمايشگاهي نانوسلول‌هاي خورشيدي
2004 تحقيق و توسعه براي پيشرفت در عرصه فناوري‌نانو ادامه دارد

bidastar
12-11-2008, 23:46
فن آوری نانو چیست؟
فناوري‌نانو واژه‌اي است كلي كه به تمام فناوري‌هاي پيشرفته در عرصه كار با مقياس نانو اطلاق مي‌شود. معمولاً منظور از مقياس نانوابعادي در حدود 1nm تا 100nm مي‌باشد. (1 نانومتر يک ميليارديم متر است).
اولين جرقه فناوري نانو (البته در آن زمان هنوز به اين نام شناخته نشده بود) در سال 1959 زده شد. در اين سال ريچارد فاينمن طي يك سخنراني با عنوان «فضاي زيادي در سطوح پايين وجود دارد» ايده فناوري نانو را مطرح ساخت. وي اين نظريه را ارائه داد كه در آينده‌اي نزديك مي‌توانيم مولكول‌ها و اتم‌ها را به صورت مسقيم دستكاري كنيم.
واژه فناوري نانو اولين بار توسط نوريوتاينگوچي استاد دانشگاه علوم توكيو در سال 1974 بر زبانها جاري شد. او اين واژه را براي توصيف ساخت مواد (وسايل) دقيقي كه تلورانس ابعادي آنها در حد نانومتر مي‌باشد، به كار برد. در سال 1986 اين واژه توسط كي اريك دركسلر در کتابي تحت عنوان : «موتور آفرينش: آغاز دوران فناوري‌نانو»بازآفريني و تعريف مجدد شد. وي اين واژه را به شكل عميق‌تري در رساله دكتراي خود مورد بررسي قرار داده و بعدها آنرا در کتابي تحت عنوان «نانوسيستم‌ها ماشين‌هاي مولكولي چگونگي ساخت و محاسبات آنها» توسعه داد.
تفاوت اصلي فناوري نانو با فناوري‌هاي ديگر در مقياس مواد و ساختارهايي است كه در اين فناوري مورد استفاده قرار مي‌گيرند. البته تنها كوچك بودن اندازه مد نظر نيست؛ بلكه زماني كه اندازه مواد دراين مقياس قرار مي‌گيرد، خصوصيات ذاتي آنها از جمله رنگ، استحكام، مقاومت خوردگي و ... تغيير مي‌يابد. در حقيقت اگر بخواهيم تفاوت اين فناوري را با فناوري‌هاي ديگر به صورت قابل ارزيابي بيان نماييم، مي‌توانيم وجود "عناصر پايه" را به عنوان يك معيار ذكر كنيم. عناصر پايه در حقيقت همان عناصر نانومقياسي هستند كه خواص آنها در حالت نانومقياس با خواص‌شان در مقياس بزرگتر فرق مي‌كند.
اولين و مهمترين عنصر پايه، نانوذره است. منظور از نانوذره، همانگونه که از نام آن مشخص است، ذراتي با ابعاد نانومتري در هر سه بعد مي‌باشد. نانوذرات مي‌توانند از مواد مختلفي تشکيل شوند، مانند نانوذرات فلزي، سراميکي، ... .


دومين عنصر پايه، نانوكپسول است. همان طوري كه از اسم آن مشخص است، كپسول‌هاي هستند كه قطر نانومتري دارند و مي‌توان مواد مورد نظر را درون آنها قرار داد و كپسوله كرد. سال‌هاست كه نانوكپسول‌ها در طبيعت توليد مي‌شوند؛ مولكول‌هاي موسوم به فسفوليپيدها كه يك سر آنها آبگريز و سر ديگر آنها آبدوست است، وقتي در محيط آبي قرار مي‌گيرند، خود به خود كپسول‌هايي را تشكيل مي‌دهند كه قسمت‌هاي آبگريز مولكول در درون آنها واقع مي‌شود و از تماس با آب محافظت مي‌شود. حالت برعكس نيز قابل تصور است.

عنصر پايه بعدي نانولوله کربني است. اين عنصر پايه در سال 1991 در شركت NEC كشف شدند و در حقيقت لوله‌هايي از گرافيت مي‌باشند. اگر صفحات گرافيت را پيچيده و به شكل لوله در بياوريم، به نانولوله‌هاي كربني مي‌رسيم. اين نانولوله‌ها داراي اشكال و اندازه‌هاي مختلفي هستند و مي‌توانند تك ديواره يا چند ديواره باشند. اين لوله‌ها خواص بسيار جالبي دارند که منجر به ايجاد کاربردهاي جالب توجهي از آنها مي‌شود.


در حقيقت کاربرد فناوري نانو از کاربرد عناصر پايه نشأت مي‌گيرد. هر کدام از اين عناصر پايه، ويژگي‌هاي خاصي دارند که استفاده از آنها در زمينه‌هاي مختلف، موجب ايجاد خواص جالبي مي‌گردد. مثلاً از جمله کاربردهاي نانوذرات مي‌توان به دارورساني هدفمند و ساده، بانداژهاي بي‌نياز از تجديد، شناسايي زود هنگام و بي‌ضرر سلول‌هاي سرطاني، و تجزيه آلاينده‌هاي محيط زيست اشاره کرد. همچنين نانولوله‌هاي کربني داراي کاربردهاي متنوعي مي‌باشند که موارد زير را مي‌توان ذکر کرد:
• تصوير برداري زيستي دقيق
• حسگرهاي شيميايي و زيستي قابل اطمينان و داراي عمر طولاني
• شناسايي و جداسازي كاملاً اختصاصي DNA
• ژن‌درماني كه از طريق انتقال ژن به درون سلول توسط نانولوله‌ها صورت مي‌پذيرد.
• از بين بردن باكتري‌ها
اينها تنها مواردي از کاربردهاي بسيار زيادي هستند که براي عناصر پايه قابل تصور مي‌باشند. کاربرد اين عناصر پايه در صنايع مختلف، در درخت ديگري به نام «درخت صنعت» آورده شده است که با مراجعه به گروه مطالعاتي آينده‌انديشي، بخش درخت صنعت، مي‌توانيد آن را مشاهده کنيد.
در نهايت «درخت فناوري نانو» معرفي مي‌گردد که فناوري نانو را به شکل يک زنجيره از رويکرد ساخت عناصر پايه تا کاربرد آنها، در يک درخت چهار سطحي نمايش مي‌دهد. با مراجعه به گروه مطالعاتي آينده‌انديشي، بخش درخت فناوري، مي‌توانيد آن را مشاهده کنيد.
دكتر ريچارد فيليپس فاينمن در 11 مي سال 1918 در منهتن نيويورك چشم به جهان گشود. فاينمن در طول سال‌هاي تحصيلش بر روي رياضيات و علوم بسيار مطالعه مي‌كرد زيرا پدرش مي‌خواست كه او يك معلم فيزيك شود. وي همچنين براي آزمايش در زمينه الكتريسيته يك آزمايشگاه در خانه‌اش برپا كرد. فاينمن از نمادهاي رياضياتي خودش براي توابع Sin، Cos، tanو F(x) استفاده مي‌كرد.
فاينمن در دبيرستان فار راك اوي (Far Rock away) به تحصيل پرداخت و در سال آخر دبيرستان برنده جايزه رياضي دانشگاه نيويورك شد. پس از اتمام دبيرستان او تمايل به ادامه تحصيل داشت اما به جز انستيتو تكنولوژي ماساچوست (MIT) بقيه دانشگاه‌ها به خاطر نمراتش و يهودي‌بودنش از پذيرش وي سرباز زدند. فاينمن در سال 1935 وارد MIT شد و در سال 1939 فارغ‌التحصيل ليسانس فيزيك گرديد. در سال 1942 وي پس از كاركردن بر روي ساخت بمب اتمي (1942-1941) دكتراي خود را از دانشگاه پرينستون دريافت نمود. او پس از دريافت مدرك دكترايش به لوس‌آلاموس (Los Alamos) رفت تا كار بر روي بمب اتمي را ادامه دهد. سپس فاينمن به رياست بخش تئوري منسوب شد. در سال 1945 فاينمن به عنوان استاد فيزيك تئوري در دانشگاه كرنل (Cornell) به فعاليت پرداخت. در بين سال‌هاي 1952 تا 1959 به عنوان استاد مهمان (Visiting Professor) درس فيزيك تئوري در انستيتو تكنولوژي كاليفرنيا (Caltech) به نام ريچارد چيس تولمن (Richard chase Tolman) مشغول به كار شد. بعد از آن سال تا زمان مرگش در سمت استاد فيزيك تئوري در آن دانشگاه مشغول کار بود.
جايزه آلبرت انيشتن از دانشگاه پرينستون به سال 1954، جايزه آلبرت انيشتن از كالج پزشكي و جايزه لورنس (Lawrence) در سال 1963 جوايزي بودكه ريچارد فاينمن موفق به اخذ آنها گرديد. وي در سال 1965 به خاطر توسعه‌دادن الكتروديناميك كوانتوم که تئوري اثر متقابل ذرات و اتم‌ها را در ميدان‌هاي تشعشعي بيان مي‌كند به شهرت رسيد. وي در قسمتي از كارهايش آنچه را كه امروزه به نام "دياگرام فاينمن" ناميده مي‌شود، ترسيم نمود. اين دياگرام نمودار مكان- زمان اثر متقابل ذرات را نشان مي‌دهد. به خاطر اين كار وي جايزه نوبل را درآن سال به همراه جي- اسكوينجر (J-Schwinger) و اس. آي. توموناجا (S.I. Tomonaga) اخذ كرد.
بعدها در طول زندگيش هنگامي كه به گروه تحقيق حادثه انفجار شاتل چنجر پيوست و دو كتاب خاطراتش را كه پرفروش‌ترين كتاب‌ها شدند، منتشر كرد به چهره برجسته‌اي تبديل شد.
پروفسور فاينمن عضو انجمن فيزيك آمريكا، انجمن آمريكايي علوم پيشرفته و آكادمي ملي علوم بود. او همچنين در سال 1965 به عنوان عضو خارجي انجمن سلطنتي انگلستان انتخاب شد.
در سال1959 ايشان مقاله‌اي را درباره قابليت‌هاي فناوري نانو در آينده منتشر ساخت. فاينمن درآن سال در يک مهماني شام كه توسط انجمن فيزيک آمريكا برگزار شده بود، سخنراني كرد و ايده فناوري نانو را براي عموم مردم آشكار ساخت.
عنوان سخنراني وي اين بود «فضاي زيادي در سطوح پايين وجود دارد» باوجود موقعيت‌هايي كه توسط بسياري تا آن زمان كسب‌شده بود، ريچارد. پي. فاينمن را به عنوان پايه گذار اين علم مي‌شناسند.
سخنراني او شامل اين مطلب بود كه مي‌توان تمام دايره‌المعارف بريتانيكا را بر روي يك سنجاق نگارش كرد. يعني ابعاد آن را به اندازه 25000/1 ابعاد واقعيش كوچك كرد. او همچنين از دوتايي‌كردن اتم‌ها براي كاهش ابعاد كامپيوترها سخن گفت (در آن زمان ابعاد كامپيوترها بسيار بزرگتر از ابعاد كنوني بودند اما او احتمال مي‌داد كه ابعاد آنها را بتوان حتي از ابعاد كامپيوترهاي كنوني نيز كوچكتر كرد) او همچنين در آن سخنراني توسعه بيشتر فناوري نانو را پيش‌بيني نمود. وي در پايان سخنرانيش 1000 دلار براي اختراع اولين الكتروموتوري كه ابعادش حداكثر 64/1اينچ مكعب باشد، پيشنهاد داد. جايزه‌اي كه براي اولين كسي كه بتواند ابعاد يك صفحه كتاب را به اندازه ابعاد اصليش كوچك كند، تعيين كرد. ابعاد اين صفحه كتاب مي‌بايست به اندازه‌اي باشد كه بتوان آن را به كمك يك ميكروسكوپ الكتروني خواند. اين ايده‌ها در سال‌هاي 1960 و 1985 تحقق يافتند و جايزه‌هاي آنها نيز پرداخت شد.
ريچارد فاينمن با گوند هوارد (Gwenth Howarth) ازدواج كرد كه ثمره اين ازدواج يك پسر به نام كارل ريچارد (Corl Richard) (متولد 22 آوريل 1961) و يك دختر به نام ميشل كاترين (Michell Cathrine) (متولد 13 آگوست سال 1968) بود. متأسفانه فاينمن در سال 1988 به خاطر سرطان شكم در مركز پزشكي لوس‌آنجلس درگذشت. ياد فاينمن همواره به خاطر گشودن دريچه‌اي نو در قلمرو علم فيزيك به سوي ما، در ذهن‌ها باقي مي‌ماند.
روبرت اي فريتاس مدير تحقيقات موسسه ساخت مولکولي (Institute for Molecular Manufacturing) مي‌باشد. وي در رشته‌هاي فيزيك، روانشناسي و حقوق تحصيل كرده است و بيش از 150 مقاله‌ فني و عمومي با موضوعات مختلف علمي، مهندسي و حقوقي نوشته است. وي همچنين عهده‌دار نوشتن فصل‌هايي از كتاب‌هاي مختلف مي باشد.
او در سال 1980 گزارشي تحليلي درباره امكان ساخت كارخانه‌هاي فضايي تكثير شونده يعني كارخانه‌هايي كه بتوانند كارخانه‌هاي مشابه خودشان را به وجود آورند نوشت و سپس اولين تحقيق فني را كه به جزئياتي درباره نانوروبات‌هاي پزشكي پرداخته بود در مجله پزشكي (medical jarmal) منتشر ساخت.
اخيراً فريتاس كتاب نانوپزشكي را منتشر كرده است. اين كتاب اولين كتاب فني مي‌باشد كه درباره قابليت‌هاي نانوفناوري مولكولي در نانوروبات‌هاي پزشكي كه كاربردهاي پزشكي و دارويي دارند به بحث پرداخته است. جلد اول اين كتاب در سال 1999 توسط شركت Lands Bioscience منتشر شد. در اين زمان فريتاس محقق موسسه ساخت مولکولي واقع در ايالت كاليفرنيا بود. او در سال 2003 قسمت اول جلد دوم آن كتاب را توسط همان شركت منتشر ساخت. وي در آن زمان در شركت زيوكس zyvex به عنوان يك محقق مشغول به كار بود. زيوكس يك كمپاني در زمينه فناوري نانو مي‌باشد كه مركز آن در فاصله سال‌هاي 2000 تا 2004 در ريچاردسون تگزاس بود. فريتاس هم اكنون مشغول تكميل كردن قسمت دوم جلد دوم و جلد سوم كتاب نانوپزشكي مي‌باشد. همچنين وي به عنوان مشاور در زمينه‌هاي سنتز نانومكانيكي الماس و طراحي متصل كننده‌هاي مولكولي به عنوان مدير تحقيقات موسسه ساخت مولکولي مشغول به كار مي‌باشد.
در سال 2004 روبرت فريتاس و رالف مركل با همكاري يكديگر كتاب"سينماتيك ماشين‌هاي تكثير شونده" را منتشر نمودند. اين اولين كتابي است كه در زمينه فيزيك ماشين‌هاي تكثير شونده تاكنون به چاپ رسيده است.

bidastar
12-11-2008, 23:47
کاربرد های نانوتکنولوژی


یكی از پیشوندهای مقیاس اندازه گیری در سیستم SI نانو به معنی یك میلیاردم واحد آن مقیاس است.برای مثال یك نانومتر معادل یك میلیاردم متر است. با توجه به اینكه یك سلول بدن بیش از صدها نانومتر است می توان به كوچكی این مقیاس پی برد. از آنجایی كه علوم نانو بخش وسیعی برگرفته از مباحث شیمی، فیزیك، بیولوژی، پزشكی، مهندسی و الكترونیك را در بر می گیرد،‌گروه بندی آن بسیار پیچیده است. دانشمندان، علوم نانو را به چهار گروه شامل مواد (گروه اول)، مقیاسها (گروه دوم)، تكنولوژی الكترونیك، اپتوالكترونیك، اطلاعات و ارتباطات (گروه سوم) و بیولوژی و پزشكی (گروه چهارم) طبقه بندی كرده اند. این طبقه بندی باعث سهولت در بررسی این علوم شده است البته تداخل برخی از بخش ها در یكدیگر طبیعی است. برنامه های توسعه این تكنولوژی به سه بخش كوتاه مدت (كمتر از پنج سال)، میان مدت( بین۱۵-۵ سال) و بلند مدت (بیش از۲۰ سال) تقسیم بندی شده است. مواد نانو (nanomaterials) قابلیت كنترل ساختار تشكیل دهنده مواد پیشرفته (از فولادهای ساخته شده در اوایل قرن۱۹ تا انواع بسیار پیشرفته امروزی) در ابعاد كوچك و كوچكتر،‌ در اندازه های میكرو و نانو بوده است. هر قدر بتوانیم این مواد را در ابعاد ریزتر و كنترل شده ای تولید كنیم خواهیم توانست مواد جدیدی را با قابلیت و عملكردهای بسیار عالی به دست آوریم. تاكنون تعاریف متعددی از مواد نانو ارائه شده است اما در یك تعریف جامع می توان گفت موادی در این گروه قرار می گیرند كه یكی از ابعاد اضلاع آنها از۱۰۰ نانومتر كوچكتر باشد. یكی از این گروهها »لایه ها« است. لایه ها یك بعدی هستند كه در دو بُعد دیگر توسعه می یابند مانند فیلم های نازك و پوششها. برخی از قطعات كامپیوتر جزو این گروه هستند. گروه بعدی شامل موادی است كه دارای دو بعد هستند و در یك بعد دیگر گسترش می یابند و شامل لوله ها و سیمها می شوند. گروه مواد سه بعدی در نانو شامل ذرات، نقطه های كوانتمی (ذرات كوچك مواد نیمه هادیها) و نظایر آنها می شوند. دو ویژگی مهم، مواد نانو را از دیگر گروهها متمایز می سازد كه عبارتند از افزایش سطح مواد و تاثیرات كوانتمی. این عوامل می توانند باعث ایجاد تغییرات و یا به وجود آمدن خواص ویژه ای مانند تاثیر در واكنشها، مقاومت مكانیكی و مشخصه های ویژه الكتریكی در مواد نانو شوند. همانگونه كه اندازه این مواد كاهش می یابد، تعداد بیشتری از اتمها در سطح قرار خواهند گرفت. برای مثال، اتم های موادی به اندازه۳۰ نانومتر به میزان۵ درصد،۱۰ نانومتر به میزان۲۰ درصد و۳ نانومتر به میزان۵۰ درصد در سطح قرار دارند. در نتیجه مواد نانو با ذرات كوچكتر در مقایسه با مواد نانو با ذرات بزرگتر دارای سطح بیشتری در واحد جرم هستند. با توجه به ازدیاد سطح در این مواد، تماس ماده با سایر عناصر بیشتر شده و موجب افزایش واكنش با آنها می شود. این عمل منجر به تغییرات عمده در شرایط مكانیكی و الكترونیكی این مواد خواهد شد. برای مثال سطوح بین ذرات كریستالها در بیشتر فلزات باعث تحمل فشارهای مكانیكی بر آن می شود. اگر این فلزات در مقیاس نانو ساخته شوند، با توجه به ازدیاد سطح بین كریستالها، مقاومت مكانیكی آن به شدت افزایش می یابد. برای مثال فلز نیكل در مقیاس نانو مقاومتی بیشتر از فولاد سخت شده دارد. به موازات تاثیرات ازدیاد سطح، اثرات كوانتمی با كاهش اندازه مواد (به مقیاس نانو) موجب تغییر در خواص این مواد می شود (تغییر در خواص بصری، الكتریكی و جاذبه). موادی كه تحت تاثیر این تغییرات قرار می گیرند ذرات كوانتمی، لیزرهای كوانتمی برای الكترونیك بصری هستند. همانگونه كه بیش از این گفته شد مواد نانو، به سه گروه یك، دو و سه بُعدی طبقه بندی شده اند. مواد نانوی یك بعدی: این مواد شامل فیلم های بسیار نازك و سطوح مهندسی است و در ساخت ابزار الكتریكی و شیمیایی و مدارهای الكترونیكی ساده و مركب كاربرد وسیعی دارند. امروزه كنترل ضخامت لایه ها تا اندازه یك اتم صورت می پذیرد و ساختار این لایه ها حتی در مواد پیچیده ای مانند روانكارها شناخته شده است. لایه های مونو كه قطر آنها به اندازه یك ملكول و یا یك اتم است، در علوم شیمی كاربرد وسیعی دارند. یكی از كاربردهای این لایه ها ساخت سطوحی است كه خود را بازسازی كنند. مواد نانوی دوبعدی: به تازگی كاربرد مواد نانوی دو بعدی در تولید سیم و لوله ها افزایش یافته و توجه دانشمندان را به دلیل وجود خواص ویژه مكانیكی و الكترونیكی به خود جلب كرده است. در زیر به چند نمونه ساخته شده در این گروه اشاره می شود. نانو لوله های كربنی، CNTs : از رول كردن ورقهای گرافیتی یك یا چند لایه ساخته شده و قطر آنها چند نانو و طولشان چند میكرومتر است.ساختار مكانیكی این مواد مانند الماس بسیار سخت است اما در محورهای خود نرم و تاشو هستند.همچنین این مواد هادی الكتریكی بسیار عالی هستند. نوع غیر عالی نانو لوله های كربنی مانند مولیبید یوم دی سولفاید پس از CNTs ساخته شده است. این مواد دارای ویژگی های منحصر به فردی همچون روانكاری، مقاومت در برابر ضربات امواج شوكها، واكنشهای كاتالیزی و ظرفیت بالا در ذخیره هیدروژن و لیتیم هستند. لوله های مواد پایه اكسیدی مانند اكسید تیتانیم، برای كاربردهای كاتالیزی، كاتالیزرهای نوری و ذخیره انرژی به صورت تجاری به بازار عرضه شده اند. نانو سیمها: این سیمها از قرار گرفتن ذرات بسیار ریز از مواد مختلف به صورت خطی ساخته می شوند. نانوسیمهای نیمه هادی از سیلیكون، نیترات گالیم و فسفات ایندیوم ساخته شده و دارای قابلیتهای بسیار خوب نوری، الكتریكی و مغناطیسی است و نوع سیلیكونی این سیمها می تواند بخوبی در یك شعاع بسیار كوچك بدون آسیب رسانی به ساختار سیم خم شود. این سیمها برای ثبت مغناطیسی اطلاعات در حافظه كامپیوترها، وسایل نانوالكترونیكی و نوری و اتصال مكانیكی ذرات كوانتمی به كار می روند. بیوپلیمرها: انواع گوناگون بیوپلیمرها، مانند ملكولهای DNA ، در خودسازی نانوسیمها در تولید مواد بسیار پیچیده به كار می روند. همچنین این مواد دارای قابلیت اتصال نانو و بیوتكنولوژی برای ساخت سنسور و موتورهای كوچك هستند. مواد نانوی سه بعدی: این مواد به آن گروه تعلق دارد كه قطری كمتر از۱۰۰ نانومتر داشته باشند. مواد نانوی سه بعدی در اندازه های بزرگتر ساختار متفاوتی داشته و طیف وسیعی از مواد را در جهان تشكیل می دهند و صدها سال است كه به صورت طبیعی در زمین یافت می شوند. مواد تولید شده از عوامل فتوشیمیایی، فعالیت های آتش فشانها، مواد محترق از پختن غذا، مواد متصاعد از احتراق سوخت ماشین ها و مواد آلاینده تولید شده در صنایع جزو این گروه از مواد هستند. این مواد به علت رفتار متفاوت در واكنش های شیمیایی و بصری بسیار مورد توجه قرار دارند. برای مثال اكسید تیتانیوم و روی كه بصورت شفاف و فرانما، جاذب و منعكس كننده نور ماورای بنفش در صفحات خورشیدی به كار می روند در ابعاد نانو هستند. این مواد كاربردهای بسیار ویژه ای در ساخت رنگها و داروها (به ویژه داروهایی كه تجویز آنها فقط برای یك عضو مشخص بدن و بدون تاثیر بر سایر اعضاست) دارند. مواد نانوی سه بُعدی شامل مواد بسیاری می شود كه به چند نمونه از آنها اشاره می كنیم. كربن۶۰ (فوله رنس Fullerenes) : در اوایل سال۱۹۸۰ گروه جدیدی از تركیبات كربنی بنام كربن۶۰، ساخته شد. كربن۶۰ ، كروی شكل، به قطر۱ نانومتر و شامل۶۰ اتم كربن است كه به علت شباهت ساختار مولكولی آن با گنبدهای كروی ساخته شده توسط مهندس معماری بنام بوخ مینستر فولر بنام »فوله رنس« نامگذاری شد. در سال۱۹۹۰ ، روش های ساخت كوانتم های كربن۶۰ با مقاومت حرارتی میله های گرافیتی در محیط هلیم بدست آمد. این ماده در ساخت بلبرینگ های مینیاتوری و مدارهای الكترونیكی كاربرد وسیعی دارند. دِن دریمرز (Dendrimers) : دن دریمرز از یك ملكول پلیمر كروی تشكیل شده و با یك روش سلسله مراتبی خود سازی تولید می شوند. انواع گوناگونی از این مواد به اندازه های چند نانومتر وجود دارند. دن دریمرز در ساخت پوششها، جوهر و حمل دارو به بدن كاربرد فراوانی دارند. همچنین در تصفیه خانه ها به منظور بدام انداختن یونهای فلزات كه می توان به وسیله فیلترهای مخصوص از آب جدا شوند از این مواد استفاده می شود. ذرات كوانتمی: مطالعات در مورد ذرات كوانتمی در سال۱۹۷۰ شروع شد و در سال۱۹۸۰ این گروه از مواد نانوی نیمه هادی ساخته شدند. اگر ذرات این نیمه هادی ها به اندازه كافی كوچك شوند، تاثیرات كوانتمی ظاهر شده و می توانند میزان انرژی الكترونها و حفره ها را كاهش دهند. از آنجایی كه انرژی با طول موج ارتباط مستقیم دارد در نتیجه خواص نوری مواد بصورت بسیار حساس قابل تنظیم خواهد شد و می توان با كنترل ذرات، جذب یا دفع طول موج خاص در یك ماده را امكان پذیر ساخت. به تازگی با ردگیری مولكولهای بیولوژی با كنترل سطح انرژی این ماده، كاربردهای جدیدی از آن كشف شده است. در حال حاضر استفاده از مواد نانو رو به افزایش است و به علت خواص بسیار ویژه آنها، تحقیقات در یافتن مواد جدید همچون گذشته ادامه دارد.

bidastar
12-11-2008, 23:47
یک نانومتر چقدر است؟

یک نانومتر یک میلیاردم متر (10-9 m) است. این مقدار حدودا چهار برابر قطر یک اتم است. مکعبی با ابعاد 2.5 نانومتر ممکن است حدود 1000 اتم را شامل شود. کوچکترین آی سیهای امروزی با ابعادی در حدود 250 نانومتر در هر لایه به ارتفاع یک اتم ، حدود یک میلیون اتم را در بردارند. در مقایسه یک جسم نانومتری با اندازه‌ای حدود 10 نانومتر ، هزار برابر کوچکتر از قطر یک موی انسان است.

امکان مهندسی در مقیاس مولکولی برای اولین بار توسط ریچارد فاینمن (R.Feynnman) ، برنده جایزه نوبل فیزیک مطرح شد. فاینمن طی یک سخنرانی در انستیتو تکنولوژی کالیفرنیا در سال 1959 اشاره کرد که اصول و مبانی فیزیک امکان ساخت اتم به اتم چیزها را رد نمی‌کند. وی اظهار داشت که می‌توان با استفاده از ماشینهای کوچک ماشینهایی به مراتب کوچکتر ساخت و سپس این کاهش ابعاد را تا سطح خود اتم ادامه داد.

همین عبارتهای افسانه وار فاینمن راهگشای یکی از جذابترین زمینه‌های نانو تکنولوژی یعنی ساخت روباتهایی در مقیاس نانو شد. در واقع تصور در اختیار داشتن لشکری از نانو ماشینهایی در ابعاد میکروب که هر کدام تحت فرمان یک پردازنده مرکزی هستند، هر دانشمندی را به وجد می‌آورد. در رویای دانشمندانی مثل جی استورس هال (J.Storrs Hall) و اریک درکسلر (E.Drexler) این روباتها یا ماشینهای مونتاژکن کوچک تحت فرمان پردازنده مرکزی به هر شکل دلخواهی در می‌آیند. شاید در آینده‌ای نه چندان دور بتوانید به کمک اجرای برنامه ای در کامپیوتر ، تخت خوابتان را تبدیل به اتومبیل کنید و با آن به محل کارتان بروید.

bidastar
12-11-2008, 23:48
چرا این مقیاس طول اینقدر مهم است؟


خواص موجی شکل (مکانیک کوانتومی) الکترونهای داخل ماده و اثر متقابل اتمها با یکدیگر از جابجایی مواد در مقیاس نانومتر اثر می‌پذیرند. با تولید ساختارهایی در مقیاس نانومتر ، امکان کنترل خواص ذاتی مواد ازجمله دمای ذوب ، خواص مغناطیسی ، ظرفیت بار و حتی رنگ مواد بدون تغییر در ترکیب شیمیایی بوجود می‌آید. استفاده از این پتانسیل به محصولات و تکنولوژیهای جدیدی با کارآیی بالا منتهی می‌شود که پیش از این میسر نبود.

نظام سیستماتیک ماده در مقیاس نانومتری ، کلیدی برای سیستمهای بیولوژیکی است. نانوتکنولوژی به ما اجازه می‌دهد تا اجزاء و ترکیبات را داخل سلولها قرار داده و مواد جدیدی را با استفاده از روشهای جدید خود_اسمبلی بسازیم. در روش خود_اسمبلی به هیچ روبات یا ابزار دیگری برای سرهم کردن اجزاء نیازی نیست. این ترکیب پر قدرت علم مواد و بیوتکنولوژی به فرآیندها و صنایع جدیدی منتهی خواهد شد.

ساختارهایی در مقیاس نانو مانند نانو ذرات و نانولایه‌ها دارای نسبت سطح به حجم بالایی هستند که آنها را برای استفاده در مواد کامپوزیت ، واکنشهای شیمیایی ، تهیه دارو و ذخیره انرژی ایده‌ال می‌سازد. سرامیکهای نانوساختاری غالبا سخت‌تر و غیرشکننده‌تر از مشابه مقیاس میکرونی خود هستند. کاتالیزورهای مقیاس نانو راندمان واکنشهای شیمیایی و احتراق را افزایش داده و به میزان چشمگیری از مواد زائد و آلودگی آن کم می‌کنند. وسایل الکترونیکی جدید ، مدارهای کوچکتر و سریعتر و … با مصرف خیلی کمتر می‌توانند با کنترل واکنشها در نانوساختار بطور همزمان بدست آیند. اینها تنها اندکی از فواید و مزایای تهیه مواد در مقیاس نانومتر است.

bidastar
12-11-2008, 23:49
منافع نانوتکنولوژی چیست؟
مفهوم جدید نانوتکنولوژی آنقدر گسترده و ناشناخته است که ممکن است روی علم و تکنولوژی در مسیرهای غیرقابل پیش بینی تأثیر بگذارد. محصولات موجود نانوتکنولوژی عبارتند از: لاستیکهای مقاوم در برابر سایش که از ترکیب ذرات خاک رس با پلیمرها بدست آمده‌اند، شیشه‌هایی که خودبه خود تمیز می‌شوند، مواد دارویی که در مقیاس نانو ذرات درست شده‌اند، ذرات مغناطیسی باهوش برای پمپهای مکنده و روان سازها ، هد دیسکهای لیزری و مغناطیسی که با کنترل دقیق ضخامت لایه‌ها از کیفیت بالاتری برخوردارند، چاپگرهای عالی با استفاده از نانو ذرات با بهترین خواص جوهر و رنگ دانه و ... .

قابلیتهای محتمل تکنیکی نانوتکنولوژی
محصولات خود_اسمبل
کامپیوترهایی با سرعت میلیاردها برابر کامپیوترهای امروزی
اختراعات بسیار جدید (که امروزه ناممکن است)
سفرهای فضایی امن و مقرون به صرفه
نانوتکنولوژی پزشکی که در واقع باعث ختم تقریبی بیماریها ، سالخوردگی و مرگ و میر خواهد شد.
دستیابی به تحصیلات عالی برای همه بچه‌های دنیا
احیاء و سازماندهی اراضی

bidastar
12-11-2008, 23:50
نانوتکنولوژی انقلاب صنعتی آینده

تاریخچه
در حدود سال 1950 میلادی ، فیزیکدان معروف آمریکایی ، پروفسور ریچارد فاینمن پیشنهاد ساخت یک موتور الکتریکی با ابعاد کمتر از 1.64 اینج را داد و برای اولین بار کسی که موفق به ساخت آن شود جایزه 1000 دلاری تعیین نمود. سرانجام ویلیام مک لیلان با زحمت فراوان توانست بوسیله یک انبرک دستی و یک میکروسکوپ این کار را به انجام برساند. در واقع هدف فاینمن از این کار ایجاد انگیزه در موسسات آموزشی و تحقیقاتی بود تا توجه آنها را به دنیای میکروها و نانوها جلب کند.

فاینمن برای اولین بار و بطور جدی این بحث را در سال 1960 و در تکنولوژی کالیفرنیا (Caltech) طی یک سخنرانی با عنوان (There is plenty of 200m at the Bottom) مطرح کرد. در طی این سخنرانی فاینمن طریقه نگارش 24 جلد دایره المعارف Britanica را به صورت تئوری بر نوک یک سوزن توضیح داد و بدین ترتیب شاخه جدیدی از دانش پا به عرصه ظهور گذاشت.









چقدر کوچک؟
تا به اینجا متوجه شدیم که علم فناوری نانو که مورد بحث ما می‌باشد، در مورد بسیار کوچکها صحبت می‌کند. اما می‌خواهیم بدانیم چقدر کوچک؟ یک نانو عبارتست از 9-10 متر ، اگر بخواهیم این اندازه را در ذهن خود مجسم کنیم باید بدانیم که اگر تعداد یک میلیون ذره یک نانومتری را در کنار هم قرار دهیم تنها طولی برابر با یک میلیمتر بدست می‌آید. به صورت کاملا دقیق هنگامی که ما از ابعاد نانومتری صحبت می‌کنیم. منظور ما ابعادی در اندازه اتمها و مولکولها می‌باشد.

نانو تکنولوژی یک علم هست؟
قبل از اینکه به توانمندیهای علم نانو تکنولوژی بپردازیم بهتر است که تعریف جامع و دقیقی از این علم ارائه دهیم تا چهارچوپ بحثمان مشخص گردد.

نانو تکنولوژی عبارتست از توانمندی تولید مواد ، ابزارها و سیستمهای جدید در اندازه‌های مولکولی و اتمی و در دست گرفتن کنترل این ساخته‌ها و استفاده از ویژگیهایی که در این ابعاد ظاهر می‌شود.

با استفاده از همین تعریف ساده مشخص می‌شود که نانو تکنولوژی کاربردهای متعددی را در زمینه‌های مواد غذایی ، دارو ، تشخیص پزشکی ، بیوتکنولوژی تا الکترونیک و کامپیوتر در ارتباطات ، حمل و نقل ، انرژی ، محیط زیست ، مواد ، هوافضا و امنیت ملی می‌توان برشمرد. خواننده به وضوح مشاهده می‌کند که بشر با یک انقلاب دیگری در تکنولوژی روبرو است. انقلابی که بسیار وسیعتر و گسترده‌تر از دو انقلاب دیگر (کشاورزی و صنعتی) است. البته گفتنی است که نانو تکنولوژی در کنار دو تحول عظیم دیگری یعنی ژنتیک و فناوری اطلاعات گام بسوی این انقلاب بر می‌دارد.









پیشرفت بشر با نانو تکنولوژی
حال مفید به نظر می‌رسد که به گوشه‌ای از تحولاتی که پیش رو خواهیم داشت بپردازیم:

فناوری نانو الکترونیک
سازندگان تجهیزات الکترونیکی ، علاقه بسیاری به کوچک کردن ابعاد و بالا بردن قدرت محاسبات این تجهیزات دارند. ولی این امر با استفاده از فناوریهای معمولی تقریبا به مرز نهایی خود نزدیک شده است. اما فناوری نانو ، راه دیگری را پیش پا گذاشته و می‌توان گفت دنیای الکترونیک را دگرگون ساخته است. با استفاده از این فناوری ، نسل جدیدی از رایانه‌ها به نام رایانه کوانتومی به بازار خواهد آمد، که تقریبا 1000 برابر رایانه‌های امروزی قدرت خواهد داشت! با استفاده از این رایانه‌ها ، سرعت دستیابی به اطلاعات صدها برابر شده و طبعا برتری اطلاعاتی با دارندگان این تجهیزات خواهد بود.

فناوری نانو و شیمی
با استفاده از فناوری نانو می‌توان کاتالیزورهایی با نسبت سطح به حجم بسیار بالا تولید کرده و راندمان را در واحدهای شیمیایی به میزان بسیار زیادی افزایش داد. سلولهای خورشیدی کوانتومی با استفاده از هیدروژن به عنوان سوخت تمیز ، نسل جدید باتریها ، پوششهای بسیار مقاوم ، رنگهای بی‌نیاز از شستشو و تحولات خارق‌العاده دیگر در دنیای شیمی و تولید ، از دیگر کاربردهای فناوری نانو ، می‌باشند که قابلیت ایجاد تحول در نحوه زندگی انسان خواهد داشت. به همین ترتیب ، می‌توان کاربردهای بسیاری را در سایر شاخه‌های علوم و فناوری برای فناوری نانو نام برد.









فناوری نانو و پزشکی
همانگونه که می‌دانید روش معمولی درمان دارویی ، بدین صورت است که ماده موثر را وارد بدن می‌کنند و این ماده علاوه بر سلولهای مریض به سلولها و بافتهای سالم بدن نیز سرایت می‌کند. این امر ، باعث مصرف بسیار بالای دارو شده و مهمتر اینکه موجب آسیب رساندن به بافتهای سالم بدن نیز می‌گردد. محققان با استفاده از فناوری نانو ، در حال ساخت کپسولهایی با ابعاد نانومتری هستند که علاوه بر اندازه غیر قابل تصورشان قدرت تشخیص بافتهای مریض را داشته ، دقیقا روی این بافتها قرار گرفته و مقدار داروی لازم را به آنها می‌رسانند.

این پدیده را دارو رسانی (drug delivery) گویند. فناوری نانو همچنین راه را برای ساخت اندامکهای سازگار با بدن بسیار هموارتر ساخته و بسیاری از امراض غیر قابل علاج را درمان پذیر خواهد کرد. در مورد درمان سرطان نیز محققان در حال ساخت نانو ذراتی هستند که به محض ورود به بدن ، بافتهای سرطانی را حتی اگر به اندازه چند سلول باشند، شناسایی کرده و از بین می‌برند. این امر موجب خواهد شد که بافتهای سرطانی در همان روزهای ابتدای شکل گیری ، شناسایی شده و از بین بروند. بطور کلی در سالهای آینده پیشگیری ، تشخیص و درمان بیماریها نسبت به آنچه امروزه به عنوان پزشکی خوانده می‌شود، بسیار متفاوت خواهد شد.









فناوری نانو و حمل و نقل
مواد جدیدی که از نانو ذرات ساخته شده‌اند، به میزان چشم گیری موجب کاهش وزن وسایل نقلیه خواهند شد. در خودروهای نسل آینده ، بجای فولاد ، از مواد مرکب یا نانو کامپوزیتهایی استفاده می‌شود که وزنی بسیار ناچیز و استحکام حیرت انگیز دارند (نسبت استحکام به وزن در این مواد در مقایسه با فولاد چند صد برابر بیشتر است).

کاهش وزن در وسایل نقلیه یعنی دستیابی به سرعتهای بالاتر ، کاهش مصرف سوخت ، کاهش تولید آلاینده‌ها و هزاران منفعت دیگر که به یمن کاهش آلودگی ، عاید بشر خواهد شد. هم‌اکنون با استفاده از این فناوری ، لاستیکهایی ساخته می‌شود که با دارا بودن درصدی از خاک رس ، مقاومت به سایش بسیار بالایی داشته و عمری چند برابر لاستیکهای معمولی دارند.

bidastar
12-11-2008, 23:51
برخی کاربردها

مدلسازی مولکولی و نانوتکنولوژی
در سازمان ­دهی و دستکاری مواد در مقیاس نانو ، لازم است تمامی ابزار موجود جهت افزایش کارایی مواد و وسایل بکار گرفته شود. یکی از این ابزار ، شیمی تحلیلی ، خصوصا مدل ‌سازی مولکولی و شبیه ‌سازی است. امروزه ابزار تحقیقاتی فراگیری مانند روشهای شیمی تحلیلی مزیتهای فراوانی نسبت به روشهای تجربی دارند. میهیل یورکاز شرکتContinental Tire North America می‌گوید:"روشهای تجربی مستلزم بهره‌گیری از نیروی انسانی ، شیمیایی ، تجهیزات ، انرژی و زمان است. شیمی تحلیلی این امکان را برای هر فرد مهیا می‌سازد که فعالیتهای شیمیایی چندگانه‌ای را در 24 ساعت شبانه ‌روز انجام دهد. شیمیدانها می‌توانند با انجام آزمایشها توسط رایانه ‌، احتمال فعالیتهای غیرمؤثر را از بین ببرند و گستره احتمالی موفقیتهای آزمایشگاهی را وسعت دهند.

نتیجه نهایی این امر ، کاهش اساسی در هزینه‌های آزمایشگاهی (مانند مواد ، انرژی ، تجهیزات) و زمان است." از طرف دیگر ، در شیمی تحلیلی سرمایه‌ گذاری اولیه جهت تهیه نرم‌افزار و هزینه‌های وابسته از جمله سخت‌افزار جدید ، آموزش و تغییرات پرسنل بسیار بالا خواهد بود. ولی با بکار گیری هوشمندانه این ابزار می‌توان هریک از هزینه‌های اولیه را نه تنها از طریق صرفه‌جویی در هزینه آزمایشگاه بلکه بوسیله فراهم نمودن دانشی که منجر به بهینه ‌سازی فرآیندها و عملکردها می‌شود، جبران ساخت.

این موضوع برای شیمیدانها بسیار مناسب است، ولی روشهای شبیه‌سازی چطور می‌توانند برای نانوتکنولوژیستها مفید واقع شود؟ محدودیتهای آزمایشگر در مقیاس نانو ، زمانی آشکار می‌شود که شگفتی جهان دانشمندان نظری وارد عمل می‌شود. در اینجا هنگامی که دانشمندان قصد قرار دادن هر یک از اتمها را در محل مورد نظر دارند قوانین کوانتوم وارد صحنه می‌شود. پیش‌بینی رفتار و خواص در محدوده­ای از ابعاد برای نانوتکنولوژیستها حیاتی است.

مدل‌سازی رایانه‌ای با بکارگیری قوانین اولیه مکانیک کوانتوم و یا شبیه‌سازیهای مقیاس میانی ، دانشمندان را به مشاهده و پیش‌بینی رفتار در مقیاس نانو و یا حدود آن قادر می‌سازد. مدلهای مقیاس میانی با بکارگیری واحدهای اصلی بزرگتر از مدلهای مولکولی که نیازمند جزئیات اتمی است، به ارائه خواص جامدات ، مایعات و گازها می­پردازند. روشهای مقیاس میانی در مقیاسهای طولی و زمانی بزرگتری نسبت به شبیه­سازی مولکولی عمل می‌کنند. می‌توان این روشها را برای مطالعه مایعات پیچیده ، مخلوطهای پلیمر و مواد ساخته‌شده در مقیاس نانو و میکرو بکار برد.






مدل ‌سازی خاک‌ رس
محققین دانشگاه لندن در انگلستان و دانشگاه Paris Sud در فرانسه ، شبیه‌سازیهایی بر اساس مکانیک کوانتوم برای مطالعه و کامپوزیتهای خاک ‌رس–پلیمر بکار برده‌اند. امروزه این ترکیبات یکی از موفق‌ترین مواد نانوتکنولوژی هستند، زیرا بطور همزمان مقاومت بالا و شکل‌پذیری از خود نشان می‌دهند؛ خواصی که معمولاً در یکجا جمع نمی‌شوند. نانو کامپوزیتهای پلیمر–خاک رس می‌توانند با پلیمریزاسیون در جا تهیه شوند؛ فرآیندی که شامل مخلوط کردن مکانیکی خاک معدنی با مونومر مورد نیاز است. بنابراین مونومر در لایه درونی جای‌گذاری می‌شود (خودش را در لایه‌های درون ورقه‌های سفال جای می‌دهد) و تورق کل ساختار را افزایش می‌دهد. پلیمریزاسیون ادامه می‌یابد تا سبب پیدایش مواد پلیمری خطی و همبسته گردد.








دانشمندان با بکارگیری Castep (یک برنامه مکانیک کوانتوم که نظریه کارکردی چگالی را بکار می‌گیرد) تحول کشف شده در این روش را که پلیمریزاسیون میان ‌گذار خود کاتالیست نامیده می‌شود مطالعه کردند. این پروژه ، دانشی نظری در زمینه ساز و کار این فرآیند جدید را بوسیله مشخص کردن نقش سفال در کامپوزیت فراهم نمود. ضروری است که دانش حاصل از شبیه‌سازیها ، جهت کنترل و مهندسی نمودن فعل و انفعالات پلیمر-سیلیکات به کمک دانشمندان آید.

دانشمندان در شرکت BASF شبیه‌ سازیهای مقیاس میانی را برای بررسی علم و رفتار ریزواره‌ها بکاربردند. ریزواره‌ها ذراتی کروی شکل با ابعاد نانو هستند که به صورت خود به خود در محلولهای کوپلیمری ایجاد می‌شوند و در زمینه‌هایی مانند سنسورها وسایل آرایشی و دارو رسانی کاربرد دارند. دانشمندانBASF با بکار گیری esoDyn ، یک ابزار شبیه ‌سازی برای پیش‌بینی ساختارهای مقیاس میانی مواد متراکم محلولهای تغلیظ ‌شده کوپلیمرهای آمفی‌فیلیک را بررسی کردند.

شبیه‌سازیها مشخص نمود که کدام شرایط مولکولی و فرمولی به شکل‌گیری "ریزواره‌های معکوس" مانند نانو ذرات آب در یک محیط فعال منتهی‌ می­شود. چنین نتایجی برای درک رفتار عوامل فعال سطحی ضروری هستند. به کمک روشهایی مانند پرتاب محلول در آزمایشگاه می‌توان به نتایجی در این زمینه دست یافت، اما دستیابی به این نتایج ماهها به طول می‌انجامد، درحالی که آزمایشهای شبیه‌سازی شده تنها طی چند روز نتیجه می‌دهند.


محدودیتهای این روشها چیست؟


در حالیکه امروزه ابزار مدلسازی در سطح کوانتومی و مقیاس میانی به خوبی توسعه یافته‌اند، همچنان محدودیتهایی در این عرصه وجود دارد. برای مثال کاربردهایی در زمینه وسایل الکترونیک مستلزم انجام محاسبات مکانیک کوانتوم برای تعداد اتمهایی بیش از روشهای حاضر می‌باشد که بیش از توان عملیاتی منابع محاسبه‌گر فعلی است. همچنین مدلسازی کل وسایل امکان‌پذیر نیست، بویژه عملکردها و خواص آنها.

bidastar
12-11-2008, 23:53
آينده زير سايه نانو


نانو فناورى در تعريفى بسيار ساده ، يعنى تكنولوژى هايى كه در ابعاد نانومترى عمل مى كنند. نانومتر واحد اندازه گيرى است و برابر يك ميلياردم متر يا ۱۰به توان ۹-متر است . اندازه اتم ها و مولكول ها در اين محدوده قرار دارد، بنابراين با ورود به اين فضاى كوچك بشر مى تواند در نحوه چينش و آرايش اتم ها و مولكول ها دخالت كند و به ساخت مواد جديد و ساختارهايى متفاوت با آنچه تاكنون وجود داشته است بپردازد.

توليد نانو تيوب هاى كربنى (ساختارهاى لوله اى كربنى) ماده اى در اختيار بشر قرار داد كه رساناتر از مس، مقاوم تر از فولاد و سبك تر از آلومينيوم است. همچنين با استفاده از نانو ذرات مى توان سطوح خود تيزشونده يا هميشه تميز ساخت و ربايش مغناطيسى را چندين برابر كرد. لاستيك هاى با عمر بالاى ۱۰ سال و دارورسانى به تك سلول هاى آسيب ديده در بدن از توانايى هايى است كه بشر به مدد نانوفناورى به آن دست يافته است. اگر بپذيريم كه نانو فناورى توانمندى توليد مواد، ابزارها و سيستم هاى جديد، با در دست گرفتن كنترل در سطوح اتمى و مولكولى و استفاده از خواص آن سطوح است آنگاه درخواهيم يافت كه كاربردهاى اين فناورى در حوزه هاى مختلف اعم از غذا، دارو، تشخيص پزشكى، فناورى زيستى ، الكترونيك، كامپيوتر، ارتباطات، حمل و نقل، انرژى ، محيط زيست و امنيت ملى خواهد بود به گونه اى كه به زحمت مى توان عرصه اى را كه از آن تأثير نپذيرد معرفى كرد.

هرچند آزمايش ها و تحقيقات پيرامون نانو تكنولوژى از ابتداى دهه ۸۰ قرن بيستم به طور جدى پيگيرى شد، اما اثرات تحول آفرين و باورنكردنى نانوفناورى در روند تحقيق و توسعه باعث گرديد كه نظر همگى كشورهاى بزرگ به اين موضوع جلب گردد و فناورى نانو را به عنوان يكى از مهم ترين اولويت هاى تحقيقاتى خويش طى دهه اول قرن بيست و يكم محسوب كنند. لذا محققان ، اساتيد و صنعتگران ايرانى نيز بايد در بسيجى همگانى، جايگاه و وضعيت خويش را درباره اين موضوع مشخص كنند و با يك برنامه ريزى علمى و كارشناسانه به حضورى فعال و حتى رقابتى دراين جايگاه ابراز وجود كنند. زيرا بسيارى از صاحب نظران و محققان، نانوفناورى را مساوى آينده دانسته اند به عبارت ديگر مى توان گفت، اولويت كشور، هر صنعت و فناورى كه باشد بدون تسلط بر ابعادنانو، در دنياى جديد نمى توان در آن صنعت و فناورى حرفى در دنيا زد. ماهيت فرارشته اى علوم و فناورى نانو به عنوان توانمندى توليدمواد، ابزارها و سيستم هاى جديد با دقت اتم و مولكول، موجب كاربردهاى بسيار زيادى در عرصه هاى مختلف علمى و صنعتى شده است.

براى مثال در بخش پزشكى و بهداشت از زمينه هاى كارى بسيار مهم نانوفناورى، سيستم توزيع دارو درداخل بدن است . مصرف دارو در حال حاضر به صورت حجمى است در حالى كه سلول هاى خاصى از بدن نيازمند آن هستند ، در روش جديد دارو با وسايل تزريق متفاوت با امروزه، به صورت مستقيم به سمت سلول هاى مشخص جهت گيرى شد و دارو به محل نياز تحويل داده مى شود. از نظر دفاعى نيز اين فناورى براى كشورها هم فرصت و هم تهديد است. به لحاظ كاربردهاى زياد اين فناورى گرايش زيادى در بخش دفاعى كشورها به تحقيق و توسعه صورت گرفته است. اين كاربردها از لباس هاى مانع خطر تا پرنده هاى بسيار كوچك تجهيزات اطلاعاتى و بسيارى موارد ديگر است كه هم اكنون با حمايت وزارتخانه هاى دفاع كشورهايى چون آمريكا ، ژاپن و برخى كشورهاى اروپايى به صورت طرح هاى تحقيقاتى در حال انجام هستند. نانوفناورى، تغيير بنيانى مسيرى است كه در آينده موجب ساخت مواد جديدخواهد شد و انقلابى در مواد ايجادخواهد كرد كه محققان قادر به ساخت موادى خواهند شد كه در طبيعت نبوده و شيمى مرسوم نيز قادر به ايجادشان نيست.

برخى از مزاياى مواد نانوساختار، عبارت است از مواد سبك تر، قوى تر، قابل برنامه ريزى، كاهش هزينه عمر كارى از طريق كاهش دفعات نقص فنى ابزارهايى نوين برپايه اصول و معمارى جديد، صنعت خودرو و لوازم خانگى بااستفاده از اين فناورى جديد در درازمدت مى توان تومورهاى مغزى را به درستى تشخيص داد و نيز بدون آسيب زدن به بافت هاى سالم و با استفاده از پرتو درمانى اين بيمارى را بهبود بخشيد، نانو كپسول هاى توليدى با استفاده از فناورى نانو، داراى موادى مانند ويتامين A، رتينول و بتاكاروتن خواهد بود كه بايد به لايه هاى عمقى پوست منتقل شوند تا بيشترين خواص ضدپيرى و ساير خواص دارويى خود را بروز دهند. با كارگذارى نانو ذرات فعال نورى در داخل گلبول هاى سفيد خون موفق به شناسايى سلول هاى آسيب ديده خواهيم شد. در زمينه انرژى مى تواند به طور قابل ملاحظه اى كارآيى ، ذخيره سازى و توليد انرژى را تحت تأثير قرار داده و مصرف انرژى را پايين بياورد.

به عنوان مثال شركت هاى موادشيميايى، موادپليمرى تقويت شده را ساخته اند كه مى تواند جايگزين اجزاى فلزى بدنه اتومبيل ها شود. استفاده گسترده از اين نانوكامپوزيت ها مى تواند ساليانه ۱‎/۵ ميلياردليتر صرفه جويى مصرف بنزين به همراه داشته باشد.

چندمحصول تجارى شده با استفاده از فناورى نانو

در زير چند محصول برتر نانو فناورى در سال ۲۰۰۳ طبقه بندى شده است. اين خبر نشان مى دهد كسانى كه هنوز معتقدند نانو فناورى فقط در آزمايشگاه است، اشتباه مى كنند.

پارچه هاى ضدچروك و ضدلكه

شركتى با اضافه كردن ساختارهاى مولكولى به الياف كتان، اليافى ساخته است كه مايعات و لكه ها برروى آنها حركت كرده و جذب نمى شوند. بنابراين چنانچه قهوه برروى شلوار سفيدرنگى ريخته شود به طرز شگفت آورى روى آن حركت كرده و جذب نمى شود.

محافظت پوست، با قابليت نفوذ عميق

يكى از بزرگ ترين شركت هاى توليدكننده موادآرايشى در جهان نخستين محصول نانوفناورى خود را در سال ،۱۹۹۸ معرفى كرد. اين محصول كرم ضدچروك Plenitude Revitalift است كه در توليد اين كرم از يك فرآيند انحصارى نانو فناورى به منظور داخل كردن ويتامين A به درون يك كپسول پليمرى استفاده شده است. كپسول مانند اسفنج ،كرم را درون خود جذب و نگهدارى مى كند تا اين كه پوسته بيرونى آن در زيرپوست حل شود.

عينك هاى آفتابى با كيفيت بالا

شركتى ديگر با استفاده از نانو فناورى، پوشش هاى پليمرى بسيارنازك، ضدانعكاس و حفاظتى براى عينك ها ساخته است بطورى كه شيشه آنها در مقابل خراشيدگى مقاومت داشته و ضدانعكاس نيست اين پوشش چربى ها و لكه ها را از روى عدسى ها برطرف و عدسى ها را حساس تر مى كند.

نانو جوراب

نه فقط ورزشكارها بلكه اكثر مردم از عرق پا رنج مى برند و نمى توانند آن را تحمل كنند بطور طبيعى هر پا داراى ۲۵۰هزار غدد عرقى است كه قادرند حدود ۵۰۰ ميلى ليتر عرق در روز توليد كنند.
به تازگى جوراب هايى از جنس كتان كه به وسيله نانو ذرات نقره، بهبود يافته اند به وسيله شركت سول، وارد بازار شده است كه اين ذرات نقره از رشد باكترى ها و قارچ ها جلوگيرى كرده و بدين وسيله از چرب شدن و بدبوشدن پا جلوگيرى مى كنند.

كرم هاى ضدآفتاب

مصرف كرم هاى ضدآفتاب معمولى پوست را به قدرى سفيد مى كند كه حالت نامناسبى پيدامى كند. اين سفيدى ناشى از اكسيد روى است كه از پوست دربرابر هردونوع اشعه ماوراى بنفش Aو Bخورشيد محافظت مى كند. جهت حل اين مشكل شركت BASF ماده اى با كمك فناورى نانو، ساخته است كه سبب توليد نانو كريستال هاى اكسيدروى با خلوص بالا تهيه شده و اين امر منجر به افزايش مرغوبيت كرم هاى ضد آفتاب مى شود از ديگر مزاياى اين كرم ها اين است كه به وسيله پوست جذب نشده و ايجاد آلرژى نمى كند.

bidastar
12-11-2008, 23:54
اهميت نانوفناوري براي کشور ما

بسياري از صاحب نظران و محققان، نانوفناوري را مساوي آينده مي دانند. به عنوان نمونه کميته مشاوران رئيس جمهوري آمريکا در علوم و فناوري، در تأييد برنامه ملي نانوتکنولوژي براي سال دو هزار و يك ميلادي، از نانوفناوري به عنوان محور آينده جهان ياد مي کند. به دليل تأثير اين فناوري بر اکثر صنايع و فناوري هاي موجود، عقيده صاحب نظران اين است که متخصصان رشته هاي مختلف بدون گرايش به مباحث نانو در دهه هاي آينده، فرصتي براي رشد نخواهند داشت و شکوفايي بسياري از فناوري هاي مهم از جمله فناوري اطلاعات و بيوتکنولوژي به عنوان دو دستاورد بسيار عظيم قرن بيستم بدون بهره گيري از نانوفناوري دچار اختلاف خواهند شد. از اين جهت اين مسئله براي دانشگاهيان، محققان و مسؤولان هر کشور امري حياتي است.
به عبارت ديگر مي توان گفت، اولويت کشور هر صنعت و فناوري که باشد، بدون تسلط بر ابعاد نانو، در دنياي جديد نمي توان در آن صنعت و فناوري حرفي در دنيا زد. بنابراين مي توان دلايل زير را براي اجتناب ناپذيري ورود کشورهايي چون ايران اقامه نمود.
تآثير اساسي نانوفناوري در رشد و پيشرفت بسياري از صنايع و فناوري ها ماهيت فرا رشته اي علوم و فناوري نانو به عنوان توانمندي توليد مواد، ابزارها و سيستم هاي جديد با دقت اتم و مولکول، موجب تعريف کاربردهاي بسيار زيادي در عرصه هاي مختلف علمي و صنعتي شده است. براي نانوفناوري کاربردهاي بسياري را در حوزه هاي دارو، غذا، بهداشت ، درمان بيماريها، محيط زيست ،انرژي ، الکترونيک ، کامپيوتر، اطلاعات ، مواد ، ساخت ، توليد ، هوا فضا ، بيوتکنولوژي و کشاورزي، امنيت ملي و دفاع برشمرده اند.
لذا مشاهده مي شود که نانوفناوري در صنايع و تمام فناوري ها تأثير گذاشته است . اين تأثير اغلبً ريشه اي و بنيادين است. به عنوان نمونه در بخش پزشکي و بهداشت، يک زمينه کاري بسيار مهم، نانوفناوري، سيستم توزيع دارو در داخل بدن است. مصرف دارو در حال حاضر به صورت حجمي است؛ در حالي که سلول هاي خاصي از بدن نيازمند آن است. در روش جديد، دارو با وسايل تزريق متفاوت با امروزه به صورت مستقيم به سمت سلول هاي مشخص جهت گيري شده و دارو به محل نياز تحويل داده مي شود. اين تحول در صنعت داروسازي بنيادين است.

bidastar
12-11-2008, 23:55
تأثيرات امنيتي نانوفناوري (فرصت و تهديد)


از نظر دفاعي، نانوفناوري براي کشورها، هم فرصت و هم تهديد است، به لحاظ کاربردهاي بسيار زيادي که اين فناوري مي تواند در امور نظامي داشته باشد، گرايش زيادي در بخش دفاعي کشورها به تحقيق و توسعه نانوفناوري صورت گرفته است. اين کاربردها از لباس هاي مانع خطر تا پرنده هاي بسيار کوچک، تجهيزات اطلاعاتي و بسياري موارد ديگر است که هم اکنون با حمايت وزارتخانه هاي دفاع کشورهايي چون: آمريکا، ژاپن و برخي کشورهاي اروپايي به صورت پروژه هاي تحقيقاتي در حال انجام هستند. از اين جهت اين فناوري براي کشورها يک تهديد محسوب مي شود. اما براي کشورهايي که بتوانند با استفاده از روند موجود، جايگاهي را در آينده امنيت جهاني براي خود در نظر بگيرند، يک فرصت خواهد بود. اين کاربردها بسيار متنوع هستند، هر کشوري مي تواند زمينه اي را براي پيشگامي در جهان سهم خود نمايد و در آينده ي رقابت هاي بين المللي نقشي داشته باشد.

bidastar
12-11-2008, 23:56
شکل گيري بازارهاي بسيار بزرگ جديد


شواهد موجود نشان مي دهد که درصد بالايي از بازارهاي جديد محصولات مختلف متکي برنانوفناوري خواهد بود. به همين دليل دولت ها و شرکت هاي بزرگ و کوچک به دنبال کسب جايگاهي براي خود در اين بازارها هستند. ميهيل روکوه، رئيس کميته علوم و فناوري نانو در رياست جمهوري آمريکا طي مقاله اي در ماه «مي» سال دو هزار و يك (م)، پتانسيل نانوفناوري براي تغيير چشمگير در اقتصادي جهاني را يادآوري نموده است. بر مبناي پيش بيني وي و اعتقاد بخش ديگري از صاحب نظران در ده الي پانزده سال آينده، نانوفناوري بازار نيمه هادي را به طور کامل تحت تأثير قرار خواهد داد . خبرهايي نيز که به تازگي از شرکت هاي اصلي سازنده پردازنده هاي کامپيوتر در آمريکا و ژاپن منتشر شده است، از ورود پردازنده هاي حاوي يک ميليارد نانوترانزيستور تا قبل از ده سال آينده حکايت دارد. به عنوان مثال شرکت اينتل اعلام نموده است که در سال دو هزار و هفت پردازنده هاي متکي بر نانوترانزيستور را با قدرت و سرعت بسيار بيشتر و مصرف کمترنسبت به آخرين دستاوردهاي امروزي نيمه هادي ها، وارد بازار خواهد کرد.
در بخش دارو نيز پيش بيني شده است تا ده الي پانزده سال آينده نيمي از اين صنعت متکي بر نانوفناوري خواهد بود که خود نياز به وسايل تزريق جديد و آموزش هاي پزشکي روزآمد خواهد داشت. همچنين در صنايع شيميايي، فقط ذکر بازار صد ميليارد دلاري کاتاليست ها که تا 10 سال آينده به طور کامل متکي بر کاتاليست هاي نانوساختاري خواهد بود؛ براي نشان دادن اهميت بحث کافي است.
همچنين از هم اکنون بازار بزرگي براي بکارگيري مواد جديد در محصولات فعلي در حال شکل گيري است. موادي که مي تواننند خواص جديد و فوق العاده اي به محصولات موجود بخشيده و موجب کاهش قيمت آن ها شوند. به عنوان نمونه نانولوله هاي کربني (Carbon Nanotubes) با وزن بسيار کمتر و استحکام بسيار بيشتر نسبت به موادي چون فولاد، بخش زيادي از صنايع را در آينده تحت تأثير قرار خواهد داد.

bidastar
12-11-2008, 23:56
نمونه اي از تقسيم بندي کاربردهاي نانو تکنولوژی نيز در زير آمده است.


الف) کاربرد در ساخت مواد
نانوفناوري تغيير بنيادي مسيري است که در آينده، موجب ساخت مواد جديد خواهد شد و انقلابي در مواد و فرآيندهاي توليد آن ها ايجاد خواهد کرد. محققين قادر به ايجاد ساختارهايي از مواد خواهند شد، که در طبيعت نبوده و شيمي مرسوم نيز قادر به ايجاد آن نيست. برخي از مزاياي مواد نانوساختار عبارتست از : مواد سبک تر، قوي تر و قابل برنامه ريزي، کاهش هزينه عمر کاري از طريق کاهش دفعه هاي نقص فني؛ ابزارهايي نوين بر پايه اصول و معماري جديد؛ بکارگيري کارخانه هاي مولکولي يا خوشه اي که مزيت مونتاژ مواد در سطح نانو را دارند. اين مواد مي توانند، کاربرهاي مختلفي را در صنايعي همچون: صنعت هواپيمايي، صنعت خودرو، لوازم خانگي و غيره ايجاد نمايد.

ب) کاربرد در پزشکي و بدن انسان:
سيستم هاي زنده را رفتارهاي مولکولي در مقياس نانومتر اداره مي کنند. مقياسي که شيمي، فيزيک، زيست شناسي و شبيه سازي کامپيوتري، همگي به آن سمت در حال گرايش هستند.
اكنون نگرش هايي به سمت استفاده از ابزارها و سيستم هاي نانوساختاري، بوجود آمده است که فرآيند آزمايشگاهي کنوني توالي ژني (genome sequencing) را به نحو شگرفي با استفاده از سطوح و ابزارهاي نانو ساخته (nanofabricated) دگرگون کرده است. افزايش قدرت انسان براي ترسيم سرشت ژنتيکي يک فرد، روش هاي شناسايي و درمان را دگرگون مي کند.
فراتر از سهل شدن استفاده بهينه از دارو، نانوتکنولوژي مي تواند فرمولاسيون و مسيرهايي براي رهايش دارو (Drug Delivery) تهيه کند، که به نحو حيرت انگيزي توان درماني داروها را افزايش مي دهد.
همچنين افزايش قابليت هاي نانوتکنولوژيکي، به طور خاص مطالعات بنيادي زيست شناسي و پاتولوژي سلولي را تقويت خواهد کرد. در نتيجه پيشرفت ابزراهاي تحليل گر جديد که قادر به شناسايي جهان نانومتر باشند، اين امر بسيار محتمل خواهد بود؛ که بتوان خواص شيميايي و مکانيکي سلول ها (از جمله: فرآيندهايي هم چون تقسيم سلولي و غيره) را اندازه گيري و تغيير داد. اين قابليت ها تکميل کننده ( و به شدت پشتيباني کننده) تکنيک هاي مرسوم در علوم حيات هستند.
مواد زيست سازگار با کارآيي بالا، از توانايي بشر در کنترل نانوساختارها حاصل خواهد شد. نانو مواد سنتزي معدني و آلي را مثل، اجزاي فعال، مي توان براي اعمال نقش تشخيصي (مثل ذرات کوانتومي که براي مرئي سازي به کار مي رود) درون سلول ها وارد نمود.
افزايش توان محاسباتي بوسيله نانوفناوري، ترسيم وضعيت شبکه هاي ماکرومولکولي را در محيط هاي واقعي ممکن مي سازد. اين گونه شبيه سازي ها براي بهبود قطعات کاشته شده زيست سازگار در بدن و جهت فرآيند کشف دارو، الزامي خواهد بود.
شناسايي و ترميم زخم ها و آسيب هاي بافتي همانند، ساختارهاي طبيعي ( مانند گلبول هاي سفيد و مولکول هاي ترميم کننده زخم) در اندازه هاي نانو است. نيز با استفاده از اين فناوري امکان تشخيص سريع بيماري هاي صعب العلاج و سرطاني امکان پذير است. با استفاده از اين فناوري جديد در دراز مدت مي توان تومورهاي مغزي را به درستي تشخيص داد و بدون آسيب زدن به بافت هاي سالم و با استفاده از پرتودرماني اين بيماري را بهبود بخشيد ، که براي بيماران سرطاني بسيار مايه اميد است.
نانو کپسول هاي توليدي با استفاده از فناوري نانو، داراي موادي مانند: ويتامين A، رتينول و بياکاروتن خواهند بود، که بايد به لايه هاي عمقي پوست منتقل شوند تا بيشترين خواص ضد پيري و ساير خواص دارويي خود را بروز دهند.
با کارگذاري نانو ذرات فعال نوري در داخل گلبول هاي سفيد خون، موفق به شناسايي سلول هاي آسيب ديده خواهيم شد.
ج) کاربردهاي نانو در کشاورزي، آب، انرژي و ميحط زيست

نانوفناوري ، منجر به تغييراتي شگرف در استفاده از منابع طبيعي، انرژي و آب خواهد شد و پساب و آلودگي را کاهش خواهد داد. همچنين فناوري هاي جديد، امکان بازيافت و استفاده مجدد از مواد، انرژي و آب را فراهم خواهند کرد. در زمينه محيط زيست ، علوم و مهندسي، نانو مي تواند تأثير قابل ملاحظه اي در درک مولکولي فرآيندهاي مقياس نانو که در طبيعت رخ مي دهد، در ايجاد و درمان مسائل زيست محيطي از طريق کنترل انتشار آلاينده ها، در توسعه فناوري هاي «سبز» جديد که محصولات جانبي ناخواسته کمتري دارند و يا د رجريانات و مناطق حاوي فاضلاب، داشته باشند. لازم به ذکر است ، نانوفناوري توان حذف آلودگي هاي کوچک از منابع آبي ( کمتر از دويست نانومتر) و هوا (زير بيست نانومتر) و اندازه گيري و تخفيف مداوم آلودگي در مناطق وسيع تر را دارد.
در زمينه انرژي، نانوفناوري مي تواند به طور قابل ملاحظه اي کارآيي، ذخيره سازي و توليد انرژي را تحت تأثير قرار داده، مصرف انرژي را پايين بياورد. به عنوان مثال، شرکت هاي مواد شيميايي، مواد پليمري تقويت شده يا نانوذرات را ساخته اند، که مي تواند جايگزين اجزاي فلزي بدنه اتومبيل ها شود. استفاده گسترده از اين نانو کامپوزيت ها مي تواند ساليانه يك و نيم ميليارد ليتر صرفه جويي مصرف بنزين به همراه داشته باشد.
نيز انتظار مي رود تغييرات عمده اي در فناوري روشنايي در ده سال آينده رخ دهد. مي توان نيمه هادي هاي مورد استفاده در ديودهاي نوراني (LEDها) را به مقدار زياد در ابعاد نانو توليد کرد. در آمريکا، حدود بيست درصد کل برق توليدي، صرف روشنايي (چه لامپ هاي التهابي معمولي و چه فلوئورسنت) مي شود. مطابق پيش بيني ها در ده تا پانزده سال آينده، پيشرفت هايي از اين دست مي تواند مصرف جهاني را بيش از ده درصد کاهش دهد که يك صد ميليارد دلار در سال صرفه جويي و دويست ميليون تن کاهش انتشار کربن به همراه خواهد داشت.
در زمينه آب، بايد گفت جمعيت جهان د رحال افزايش و منابع آب آشاميدني در حال کاهش است. سازمان ملل پيش بيني مي کند که در سال دو هزار و بيست و پنج ، حدود چهل و هشت کشور (معادل سي و دو درصد جمعيت جهان) دچار کمبود آب آشاميدني باشند. تخليص و نمک زدايي آب از زمينه هاي مورد توجه در دفاع پيش گيرانه و امنيت زيست محيطي است. چرا که در سطح جهان ممکن است در آينده با مشکل کمبود آب مواجه شويم. استفاده از آب شرب با دو برابر سرعت افزايش جمعيت و کمبود حاصل از آن که بر اثر آلودگي نيز تشديد مي شود، افزايش مي يابد. دستگاه هايي به کمک نانوفناوري ساخته شده اند، که آب دريا را با انرژي ده برابر کمتر از دستگاه اسمز معکوس و لااقل صد برابر کمتر از تقطير، نمک زدايي مي کنند. اين فرآيند کاراز نظر مصرف انرژي کاملاً عملي است، چون الکترودهاي با مساحت سطحي بسيار بالا ساخته شده اند، که از طريق کنار هم قراردادن نانولوله هاي کربني و ديگر ابتکارات طراحي، رساناي الکتريسته شده اند. همچنين نانوفناوري به طور مستقيم در پيشرفت کشاورزي سهيم خواهد بود. از جمله : مواد شيميايي سازگار با زيست که براي تغذيه گياه يا حفظ آن در برابر حشرات به شکل مولکولي طراحي شده اند، ارتقاي ژنتيکي گياهان و حيوانات، انتقال ژنها و داروها به حيوانات؛ انتقال ژن ها و دارو به حيوانات، امکان سازگاري گياهان با خشکسالي و شوري و ...

د) کاربردهاي نانوفناوري در هوافضا و امنيت ملي
محدوديت هاي شديد سوخت براي حمل بار به مدار زمين و ماوراي آن و علاقه به فرستادن فضاپيما براي مأموريت هاي طولاني به مناطق دور از خورشيد، کاهش مداوم اندازه، وزن و توان مصرفي را اجتناب ناپذير مي سازد. مواد و ابزار آلات نانوساختاري ، اميد حل اين مشکل را بوجود آورده است.
«نانو ساختن» (Nanofabrication) همچنين در طراحي و ساخت مواد سبک وزن، پرقدرت و مقاوم در برابر حرارت، مورد نياز براي هواپيماها ، راکت ها، ايستگاه هاي فضايي و سکوهاي اکتشافي سياره اي يا خورشيدي، تعيين کننده است. همچنين استفاده روزافزون از سيستم هاي کوچک شده تمام خودکار، منجر به پيشرفت هاي شگرفي در فناوري ساخت و توليد خواهد شد. اين مسأله باتوجه به اين که محيط فضا، نيروي جاذبه کم و خلاء بالا دارد، موجب توسعه نانوساختارها و سيستم هاي نانو که ساخت آن ها در زمين ممکن نيست ؛ در فضا خواهد شد.
برخي کاربردهاي دفاعي نانوفناوري نيز عبارتند از : تسلط اطلاعاتي از طريق نانوالکتريک پيشرفته به عنوان يک قابليت مهم نظامي، امکان آموزش مؤثرتر نيرو به کمک سيستم هاي واقعيت مجازي پيچيده تر حاصله از الکترونيک نانوساختاري، استفاده از اتوماسيون و رباتيک پيشرفته براي جبران کاهش نيروي انساني نظامي، کاهش خطر براي سربازان و بهبود کارآيي خودروهاي نظامي، دستيابي به کارايي بالاتر (وزن کمتر و قدرت بيشتر) مورد نياز در صحنه هاي نظامي و در عين حال تعداد دفعات نقص فني کمتر، هزينه کمتر در عمر کاري تجهيزات نظامي، پيشرفت در امر شناسايي و در نتيجه مراقبت عوامل شيميايي، زيستي و هسته اي، بهبود طراحي در سيستم هاي مورد استفاده در کنترل و مديريت تکثير نشدن هسته اي، و تلفيق ابزارهاي نانو و ميکرومکانيکي جهت کنترل سيستم هاي دفاع هسته اي ، در بسياري موارد، فرصت هاي اقتصادي و نظامي مکمل هم هستند. کاربردهاي درازمدت نانوفناوري در زمينه هاي ديگر، پشتيباني کننده امنيتملي است و بالعکس.

ذ – کاربرد نانوفناوري در صنايع بهداشتي و آرايشي
استفاده از مواد غيرآلي به عنوان جاذب اشعه خورشيد جهت کاربرد در ضد آفتاب ها، انقلاب بزرگي در صنايع بهداشتي و دارويي به وجود آورده است. استفاده از نانو ذرات اکسيد روي براي کرم هاي ضد آفتاب و نيز به عنوان ضد التهاب و نانو ذرات اکسيد تيتانيوم براي کاهش صدمات ناشي از آسيب روز افزون اشعه ماوراي بنفش بر روي پوست، گسترش پيدا کرده است. استفاده از نانو ذرات اکسيد تيتانيوم و سيليکون بر روي صورت سبب مي شود پوست صورت، ظاهري صاف و بدون چروک به خود بگيرد و نيز از اين نانو ذرات به عنوان درمان خشکي پوست هم استفاده مي شود. همچنين از نانو ذرات اکسيد تيتانيوم در شامپوهاي محافظ پوست، کرم صورت و پمادهاي بهداشتي ديگراستفاده مي شود. ساخت نانو ماشين هايي که قادرهستند، فرم موي افراد را به نحو دلخواه آنان تغير دهند، چين و چروک پوست را صاف کرده و چربي اضافي را جمع آوري کنند.
جوراب هاي حاوي نانو ذرات نقره ، باعث مهار رشد باکتري و قارچ ها مي شود و از بروز بوي بد پاها، مسائل مربوط به پاي ورزشکاران ، عفونت ناخن پا و عفونت کف پا که بيشتر در افراد ديابتي بروز مي کند، جلوگيري مي کند.

و) کاربرد فناوري در صنعت الکترونيک
با استفاده از اين فناوري مي توان ظرفيت ذخيره سازي اطلاعات را در حد هزار برابر يا بيشتر افزايش داد و در نهايت به ساخت ابزارهاي ابر محاسباتي به کوچکي يک ساعت مچي منتهي شد.
اگر ظرفيت نهايي ذخيره اطلاعات، به حدود يک ترابيت در هر اينچ مربع برسد، ذخيره سازي پنجاه عدد DVD بيشتر در يک هاردديسک با ابعاد يک کارت اعتباري ميسر خواهد شد. ساخت تراشه ها در اندازه هاي فوق العاده کوچک به عنوان مثال در اندازه هاي سي و دو تا نود نانومتر و توليد ديسک هاي نوري 100 گيگا بايتي در اندازه بايتي در انازه هاي کوچک نيز از ديگر کاربردهاست.

ز) کاربرد نانوفناوري در صنعت خودرو
يکي از اصلي ترين موضوعات مطرح در نانو فناوري، ساخت مواد با خواص جديد است. اين مواد ارزش افزوده بسيار بالا و کارايي بيشتري در تمام صنايع خواهند داشت؛ که صنعت خودرو نيز از آن مستثني نيست. ساخت بدنه سبک تر و مقاوم تر براي خودرو، ساخت لاستيک هايي با مقاومت سايشي بهتر، ساخت قطعات موتور با عمر چند برابر، کاهش مصرف سوخت خودرو، ساخت باتري هايي با انرژي بالا و دوام بيشتر، ساخت حس گرهاي چند منظوره براي كنترل فرآيندهاي مختلف در خودرو، ساخت کاتاليزورهاي اگزوز خودرو جهت کاهش آلودگي هوا، لايه هاي خيلي محکم با خصوصيات ويژه اي مثل الکتروکروميک (رنگ پذيري الکتريکي) يا خود پاک کنندگي براي استفاده در شيشه ها و آينه هاي خودرو و سازگار کردن خودرو با محيط زيست و بسياري از موارد ديگر از جمله کاربردهايي هستند که نانوفناوري در صنعت خودرو خواهد داشت.
همچنين جايگزيني کربن سياه تايرها با ذرات رس و پليمرهاي نانومتري، فناوري جديدي است که تايرهاي سازگار با محيط زيست و مقاوم در برابر ساييدگي را به ارمغان مي آورد.
صنعت خودرو از طرفي در معرض فشارهاي ناشي از قيمت سوخت و مسايل ايمني است و از طرف ديگر به شدت تحت تأثير سلايق و تنوع در خواسته هاي مشتريان براي مدل هاي جديد خودرو است که با رجوع به فناوري نانو مي توان بر مشکلات فوق فايق آمد.

ح) کاربردهاي ديگر
پژوهشگران سراسر دنيا جهت يافتن کاربردهايي براي نانو لوله ها در زمينه هاي مختلفي مانند: رنگ، باتري و وسايل الکترونيکي کوچک، در حال رقابت هستند. يکي از اين موارد، دستگاه اشعه ايکس ست که در آينده مي تواند کوچک تر، ارزان تر و دقيق تر باشد و عملکرد بهتري در مراکز راديولوژي و مراکز بازرسي فرودگاه ها داشته باشد، از نانولوله جهت ذخيره انرژي بهتر در باتري ها نيز استفاده مي شود. کاتاليزورها به سطح ويژه وابسته هستند و با استفاده از فناوري نانو مي توان اين سطح ويژه را به مقدار فوق العاده اي افزايش داد که سبب افزايش سرعت و کارايي در واکنش هاي شيميايي مي شود.
با بهره گيري از فناوري نانو مي توان گيريسي توليد نمود که در درجه حرارت هاي بسيار بالا مورد استفاده قرار گيرد.

bidastar
12-11-2008, 23:58
ده محصول جاري شده با استفاده از فناوري نانو

در زير، ده محصول برتر نانو فناوري در سال دو هزار و سه ميلادي طبقه بندي شده است. اين خبر، نشان مي دهد کساني که هنوز معتقدند نانوفناوري فقط در آزمايشگاه است، اشتباه فکر مي کنند.

1 – پارچه هاي ضدچروک و ضد لکه
شرکت آمريکايي نانوتکس با اضافه نمودن ساختارهاي مولکولي به الياف کتان، اليافي ساخته است که مايعات و لکه ها بر روي آن ها حرکت نموده و جذب نمي شوند. بنابراين چنانچه قهوه بر روي شلوار سفيد رنگي ريخته شود به طرز شگفت انگيزي بر روي آن حرکت کرده و جذب نمي شود ( مثل حرکت قطرات آب بر روي پرهاي غاز). شرکت سوئيسي نانواسفربه تازگي در رقابت با شرکت فوق محصولاتي توليد کرده است که نه تنها در صنايع پوشاک سازي بلکه در بخش هاي پزشکي و لوازم خانگي مثل مبلمان کاربرد دارند. محصولات اين شرکت ضد چربي است.

2 – واکس اسکي با کيفيت برتر
تيم ملي اسکي کانادا از اين واکس استفاده نموده است و به زودي هر اسکي بازي مي تواند از آن استفاده کند. نانوواکس سراکس يکي از اولين محصولات جهاني است که با استفاده از نانوفناوري شيميايي، پوشش هوشمندي با خواص چند عملکردي ايجاد مي نمايد. اين واکس به وسيله شرکت آلماني نانوگيت توليد شده و سطحي بسيار ليز و سخت ايجاد مي نمايد. اين پوشش بسيار نازک، نسبت به پوشش هاي قبلي که به سرعت خاصيت خود را از دست مي دادند، بسيار بادوام تر است.
اين پوشش هوشمند با کاهش دما بسيار سفت مي شود و با کريستال هاي برف و پوست سازگاري بسيار خوبي دارد. محصولات نانوواکس با فرمول هاي مختلفي براي انواع ورزش هاي زمستاني که در شرايط مختلف انجام مي شوند توليد شده اند.

3 – محافظ پوست با قابليت نفوذ عميق
صنايع آرايشي و بهداشتي نقش مهمي در پيشبرد صنعت ذرات دارند. يکي از اهداف اين صنايع، پيدا نمودن سيستم رسانش مواد فعال متنوع با قابليت نفوذ عميق است. ال اورال يکي از بزرگ ترين شرکت هاي توليد کننده مواد آرايشي در جهان، اولين محصول نانوفناوري خود را در سال هزار و نهصد و نود و هشت (م) معرفي نمود. اين محصول کرم ضدچروک با نام Plenitude Revitalift است. در توليد اين کرم از يک فرآيند انحصاري نانوفناوري ( تا دويست نانومتر) به منظور داخل نمودن ويتامين A به درون يک کپسول پليمري استفاده شده است.
کپسول مانند اسفنج، کرم را درون خود جذب و نگه داري مي نمايد تا اين که پوسته بيروني آن در زير پوست حل شود. بر طبق بررسي هاي شرکت L’Oreal هشتاد درصد خانم هايي که اين کرم را مصرف کرده اند خاصيت ضد چروک بودن آن را تأييد نموده اند. همچنين هفتاد و پنج درصد آنان مي گويند اين کرم در سفت شدن پوست مؤثر است. بنابراين نانوفناوري مي تواند مسيري به سمت جواني طولاني باشد.

4 – دوربين ديجيتال OLED
اغلب دوربين هاي ديجيتال با استفاده از ديود گسيل نور آلي (OLED) ساخته مي شوند. OLED ها نه تنها روشن تر از LCD ها است .بلکه انرژي کمتري نسبت به آن ها مصرف مي نمايد. همچنين آن ها داراي زاويه ديد وسيع تري هستند. اولين دوربين ديجيتالي که در آن از نمايش دهنده هاي OLED استفاده شده است دوربين سه ويك دهم مگاپيکسل است که توسط شرکت کداک توليد شده است.

5- عينک هاي آفتابي با کيفيت بالا
شرکت نانو فيلم با استفاده از نانوفناوري، پوشش هاي پليمري بسيار نازک ضد انعکاس و حفاظتي براي عينک ها ساخته است به گونه اي كه شيشه آن ها در مقابل خراشيدگي مقاومت داشته و ضد انعکاس مي باشد.
اين شرکت ابتدا لايه هايي به ترتيب با ضخامت صدو پنجاه نانومتر و بيست ميکرون را بر روي سطح لنزها نشاند و سپس از فرايند خودساماني شيميايي براي نشاندن پوشش پليمري بر روي سطح خارجي عدسي ها استفاده نمود. ضخامت پوشش فوق، سه تا ده نانومتر بود که عدسي ها را ضد انعکاس مي کرد.
پوشش فوق علاوه بر ايجاد خاصيت ضدانعکاسي براي عدسي ها، چربي و لکه ها را از روي آن برطرف و عدسي ها را حساس تر نيز مي نمايد.

6 – کلاه ايمني هوشمند
يکي از بزرگ ترين مشکلات موتورسواران، تغيير شرايط نور است. به عنوان مثال، ورود به تونل مي تواند يک کار خيلي خطرناک باشد. هر ساله هزاران موتور سوار در تصادف هاي ناشي از اين موضوع کشته مي شوند.
شرکت سوئدي کروموژينکس مشکل فوق را با توليد نوع جديد از کلاه ايمني با نام «آفتابگردان» حل کرده است. شفافيت اين کلاه به سرعت تحت تأثير شرايط نوري موجود با استفاده از يک فيلم نازک يا ورقه الکتروکروميک (EC) تغيير مي کند. اين فيلم شامل لايه هاي نازک اکسيد است که بين دو ورقه پليمري انعطاف پذير روي هم قرار گرفته اند.

7- نانو جوراب
نه تنها ورزشکارها بلکه اکثر مردم از عرق پا رنج مي برند و نمي توانند آن را تحمل نمايند. بطور طبيعي هر پا داراي دويست و پنجاه هزار غده عرقي است ، که قادرند حدود پانصد ميلي ليتر عرق در روز توليد نمايند. عرق پاي ورزشکاران ناشي از قارچ هايي است که بين پنجه پا و چين و چروک پوست جمع مي شوند. به تازگي جوراب هايي از جنس کتان که به وسيله نانو ذرات نقره بهبود يافته اند، توسط شرکت سول فرش وارد بازار شده است.
نانو ذرات نقره از رشد باکتري ها و قارچ ها جلوگيري نموده و بدين وسيله از چرب شدن و بد بو شدن پا جلوگيري مي کند.
8 – کرم هاي ضد آفتاب
مصرف کرم هاي ضد آفتاب معمولي پوست را به قدري سفيد مي کند که حالت نامناسبي پيدا مي کرد. اين سفيدي ناشي از اکسيد روي است. دليل استفاده از اکسيد روي آن است که فاکتورهاي قبلي حفاظت در برابر آفتاب SPF معمولي فقط در برابر اشعه ماوراي بنفش نوع B(UVB) از پوست حفاظت مي نمودند اما اکسيد روي از پوست در برابر هر دو نوع اشعه ماوراي بنفش A و B (UVA و UVA) محافظت مي کند.
جهت حل اين مشکل، شرکت BASF ماده اي به نام Z- COTE با کمک نانوفناوري ساخته است. اين ماده جزء اصلي کرم جديد ضدآفتاب با نام تجاري NuCell SunSense SPF30 است. بر طبق گفته هاي مسئولان شرکت BASF، نانو ذرات پراکنده شده اکسيد روي، جزء اصلي Z-COTE است . کاربرد نانوفناوري در Z-COTE سبب توليد نانو کريستال هاي اکسيد روي با خلوص بالا شده، که اين امر منجر به افزايش مرغوبيت کرم هاي ضدآفتاب مي شود. از ديگر مزاياي کرم هاي ضدآفتاب جديد، اين است که Z-COTE به وسيله پوست جذب نشده و ايجاد حساسيت (آلرژي) نمي کند.

9 و 10 – توپ ها و راکت هاي تنيس با کيفيت بالا
توسعه پايدار مواد، به تازگي کارخانجات ساخت راکت تنيس را بر آن داشته است که از نانو فناوري استفاده نمايند. در سال دو هزار و دو (م) کارخانه فرانسوي بابولات راکت هاي مدل VS را که با استفاده نانو لوله هاي کربني ساخته شده بودند به بازار عرضه نمود. نانولوله هاي کربني صد برابر محکم تر از فولاد و شش برابر سبک تر از آن است. اين مواد سبب افزايش سفتي و استحکام پايدار کننده هاي موجود در دو طرف راکت تنيس مي شوند.
به گفته مسئولين کارخانه Babolat، راکت هاي نوع VS Nanotube پنج برابر مستحکم تر از راکت هاي کربني موجود است و نيروي بيشتري را به توپ وارد مي کنند. شرکت InMart نيز توپ هاي تنيسي با نام Wilson double core ساخته است که درون آن ها نانو کامپوزيت وارد شده است.
InMart براي آئروديناميک تر شدن اين توپ ها، هسته داخلي آن ها را با ورقه هايي از نانو کامپوزيت هاي پليمر خاک رس به ضخامت بيست ميکرومتر لايه نشاني مي کند(ضخامت هر کدام از اين ورقه ها يك نانومتر است) در اثر اين فرآيند هيچ تغييري در وزن و الاستيسيته آن ها بوجود نمي آيد.
قيمت اين توپ ها يك و نيم دلار از قيمت توپ هاي معمولي بيشتر و طول عمر آن ها دو برابر توپ هاي معمولي است. اين توپ ها هم اکنون در جام Davis مورد استفاده قرار مي گيرند.

bidastar
12-11-2008, 23:58
تاريخچه اي از ظهور نانوفناوري

چهل سال پيش ريچارد فايمن، متخصص کوانتوم نظري و دارنده جايزه نوبل، در سخنراني معروف خود در سال هزار و نهصد و پنجاه و نه ميلادي با عنوان «آن پايين، فضاي بسياري هست» ، به بررسي بعد رشد نيافته علم مواد پرداخت. وي در آن زمان اظهاركرد: «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 گرفته اند چگونه ترانزيستورها و ديگر سازه ها را با مقياس هاي کوچک بسازند، پس ما خواهيم توانست که آن ها را کوچک و کوچک تر کنيم. در واقع آن ها به مرزهاي حقيقي خود در لبه هاي نامعلوم کوانتوام نزديک خواهند بود. به نحوي که اتم را در مقابل ديگري به گونه اي قرار دهيم که بتوانيم کوچک ترين محصول مصنوعي و ساختگي ممکن را ايجاد کنيم. با استفاده از اين فرم هاي بسيار کوچک چه وسايلي را که نمي توانيم، ايجاد کنيم.
فايمن در ذهن خود يک «دکتر مولکولي» تصور کرد که صدها بار از يک سلول منحصر به فرد کوچک تر است و مي تواند به بدن انسان تزريق شود و درون بدن براي انجام کاري يا مطالعه و تأييد سلامتي سلول ها و يا انجام اعمال ترميمي و به طور کلي براي نگه داري بدن در سلامت کامل به سير بپردازد. مي توان گفت در آن سال ها کلمه «بزرگ» از اهميت ويژه اي برخوردار بود (مثل علوم بزرگ، پروژه هاي مهندسي بزرگ و غيره ؛ حتي کامپيوترها در دهه هزار و نهصد و پنجاه (م) تمام طبقات ساختمان را اشغال مي کردند) . ولي از وقتي فايمن نظرو منطقه خود را بازگو کرد، جهان روندي به سوي کوچک شدن در پيش گرفت.
پس از آن، ماروين مينسکي تفکرات بسيار باروري داشت ، که مي توانست به انديشه هاي فايمن قوت ببخشد. ميسنکي پدر علم هوش مصنوعي است و در دهه هزار و نهصد و شصت تا هفتاد (م) جهان را در تفکراتي که مربوط به آينده مي شد، رهبري کرد. در اواسط دهه هفتاد ميلادي، اريک در کسلر که يک دانشجوي فارغ التحصيل بود، ميسنکي را به عنوان استاد راهنما جهت تکميل پايان نامه خود انتخاب کرد. او نيز اين مسؤوليت را بر عهده گرفت. در کسلر سخت به وسايل بسيار کوچک فايمن علاقه مند شده بود و قصد داشت تا در مورد توانايي هاي آنان به کاوش بپردازد. مينسکي نيز با وي موافقت کرد. در کسلر در اوايل دهه هشتاد(م) ، درجه استادي خود را در رشته علوم کامپيوتر دريافت کرد و گروهي از دانشجويان را به صورت انجمني به دور خودجمع نمود. او افکار جوان ترها را با يک سري ايده ها که خود «نانوفناوري» نام گذاري کرد، مشغول است. در کسلر اولين مقاله علمي خود را در مورد نانوفناوري مولکولي (MNT) در سال هزار و نهصد و هشتاد و يك ارايه داد. او کتاب Engin of Creation: The Coming Era of Nanotechnology را در سال هزار و نهصد و هشتاد و شش به چاپ رساند. در کسلر اولين درجه دکتري در نانوفناوري را در سال هزارونهصد و نود و يك از دانشگاه MIT دريافت كرد.

bidastar
12-11-2008, 23:59
كاربردهاي فناوري نانودر صنعت بتن


پيشرفت هاي اخير در زمينه مواد و فرآيندها، همچنين دست كاري آنها در مقياس نانو چشم اندازي از توليد مواد در اندازه ماكرو و محصولات جديد را پيش روي ما قرار داده است و فناوري نانو تاكنون به حوزه برخي مواد ساختماني و معدنی از جمله بتن،فولاد و... وارد شده است و به همين دليل صنایع بتنی و فولادی به نوبه خود يكي ازذينفعان فناوري نانو به شمار مي رود.

براي نمونه از برخي دستاوردهايي كه تا كنون كسب شده اند، مي توان به بتن تقويت شده با استفاده از فناوري نانو كه قوي تر و بادوام تر از بتن هاي معمولي بوده و آسان تر هم جايگذاري مي شود اشاره نمود. پيش بيني محققان حاكي از اين است كه در خلال پنج سال آينده پيشرفت هاي بسياري در اين زمينه پديدار خواهد شد و فناوري نانو، دستيابي به پيشرفت هاي فوق العاده اي را فراسوي فناوري معمولي،امكان پذير خواهد نمود.

فناوري نانو و بتن

در سطح علوم پايه به منظور درك ساختمان بتن، تجزيه و تحليل هاي بسياري در مقياس نانو در حال انجام است كه براي اين منظور از فناوري هائي مانند ميكروسكوپ نيروي اتمي (AFM)، ميكروسكوپ الكتروني پيمايشي((SEM و پرتو يوني متمركز ((FIB، كه براي مطالعه در مقياس نانو توسعه يافته اند، استفاده مي شود.

يكي از جنبه هاي اساسي فناوري نانو طبيعت ميان رشته اي آن است كه به عنوان نمونه در يك تعامل تحقيقاتي ميان شاخه هاي مهندسي پزشكي و ساخت و ساز، از مدل سازي مكانيكي استخوان به منظور مطالعه نحوه نفوذ و انتشار كلر در بتن (كه عامل هواخوردگي ميلگردها است) استفاده شده است.

مروري بر جنبه هاي فني کاربرد نانومواد در بتن:

افزودن نانو ذرات هماتيت (Fe2o3) به بتن علاوه بر افزايش استحكام بتن، پايش سطوح تنش را نيز امكان پذير مي سازد.

نانو لوله هاي چند جداره موجب افزايش مقاومت فشاري ( 25 + نيوتن بر متر مربع) و مقاومت خمشي ( 8+ نيوتن بر متر مربع ) بتن مي شوند.

به منظور افزايش استحكام بتن، مي توان از باكتري ها استفاده نمود، به طوري كه افزودن ميكرو ارگانيزم هاي بي هوازي به مخلوط آب و بتن، موجب افزايش 25 در صدي مقاومت 28 روزه بتن مي شوند، همچنين رسوب دهي ملات سيمان ماسه اي منجر به رشد ماده پر كننده (فيلر) در داخل خلل و فرج سيمان(نوعي از بتن خود تعمير كن self repairing) مي شود.

استفاده از نانو ذرات در مواد چسباننده مختلف موجب بهبود ويژگي هاي مربوط به خرابي بتن مي شود.

هم اكنون سيليس((Sio2 جزئي از بتن معمولي است. يكي از نتايج مطالعه بتن در مقياس نانو اين است كه با استفاده از نانو ذرات سيليس مي توان ميزان تراكم ذرات در بتن را افزايش داد كه اين به افزايش چگالي ميكرو و نانو ساختارهاي تشكيل دهنده بتن ودر نتيجه بهبود ويژگي هاي مكانيكي آن مي انجامد.

افزودن نانو ذرات سيليس به مواد مبتني بر سيمان هم موجب كنترل تجزيه ناشي از واكنش بنيادي C-S-H (كلسيم- سيليكات- هيدرات)، كه در اثر نشت((leaching كلسيم در آب رخ مي دهد، و نيز جلوگيري از نفوذ آب به درون بتن مي شود كه هر دوي اين موارد دوام بتن را افزايش مي دهد.

متناسب با ميزان افزايش تراكم ذرات، آسيا كردن كلينكر سيمان پرتلند معمولي(OPC) به همراه ماسه استاندارد، منجر به توليد ذرات ريز تري در مقايسه با ذرات حاصل از آسيا نمودن سيمان پرتلند معمولي به تنهايي مي شود، و نكته مهم اينكه با افزايش ميزان ريزي و در نتيجه تراكم ذرات، مقاومت فشاري بتن تا حد سه تا شش برابر افزايش مي يابد.

خاكستر فرار يكي ديگر از مواد مورد استفاده در ساخت بتن است؛ استفاده از اين ماده علاوه بر افزايش دوام و استحكام بتن، ميزان مصرف سيمان را نيز كاهش مي دهد؛ ولي افزودن خاكستر فرار به بتن موجب كند شدن فرآيند عمل آوري بتن و كمتر شدن مقاومت كوتاه مدت آن در مقايسه با بتن معمولي مي شود. در صورت افزودن نانو ذرات سيليس به بتن ساخته شده با خاكستر فرار، با وجود اينكه قسمتي از سيمان مصرفي با سيليس جايگزين مي شود، چگالي و استحكام بتن و مخصوصاَ مقاومت كوتاه مدت بتن افزايش چشمگيري مي يابد.

همچنين تحقيق در مورد اضافه نمودن نانو ذرات اكسيد آهن يا هماتيت (Fe2o3) به بتن نشان داده است كه اين ذرات علاوه بر افزايش مقاومت بتن ،پايش سطوح تنش( خستگي) بتن را از طريق اندازه گيري مقاومت الكتريكي برشي ( مقطعي) امكان پذير مي سازد.

نوعي ديگر از نانو ذرات افزودني به بتن در جهت بهبود ويژگي هاي آن، دي اكسيد تيتانيوم(Tio2) است؛ Tio2 يك رنگدانه سفيد است كه مي توان آن را به عنوان يك روكش بازتاب كننده مطلوب استفاده نمود.

Tio2 از طريق واكنش هاي فوتو كاتاليستي قوي قادر به شكستن و تجزيه آلاينده هاي آلي، تركيبات آلي فرار ((VOC و غشاهاي باكتريايي است و به همين دليل براي ايجاد خاصيت ضد عفوني كنندگي به رنگ ها، سيمان ها و شيشه ها اضافه مي گردد.

چنانچه از Tio2 در سطوح بيروني سازه ها استفاده شود، قادر است غلظت آلاينده هاي موجود در هوا را كاهش دهد. Tio2 ماده اي آب دوست است و با اضافه شدن به سطحي، موجب ايجاد خاصيت خود تميز كنندگي در سطح مي گردد.

بتن توليد شده با اين ذرات هم اكنون در پروژه هايي در سر تا سر دنيا در حال استفاده است، اين بتن داراي رنگ سفيد و درخشندگي خاصي است كه سفيدي و درخشندگي خود را به طور موثري حفظ مي كند، اين در حالي است كه سازه هاي ساخته شده با بتن معمولي فاقد چنين ويژگي هستند.

نانو لوله هاي كربني((CNT از جمله نانو ذرات ديگري با ويژگي هاي قابل توجهي هستند كه تحقيقات براي بررسي مزاياي حاصل از اضافه نمودن آنها به بتن در حال انجام است. در صورت افزودن مقادير كوچكي (در حدود يك در صد وزني) از نانو لوله هاي كربني به نمونه هاي متشكل از آب و بخش عمده اي سيمان پرتلند، خواص مكانيكي نمونه ها به طور قابل توجهي بهبود مي يابد.

نانو لوله هاي تك جداره(MWNT) اكسيد شده بالاترين ميزان افزايش را هم در مقاومت فشاري (25+ نيوتن بر متر مربع) و هم در مقاومت خمشي( 8+ نيوتن بر متر مربع) نمونه ها نشان دادند.به طور تئوري اثبات شده است كه وجود مقدار زيادي نقايص ساختاري بر روي سطح نانو لوله هاي چند جداره اكسيد شده مي تواند به ايجاد اتصال بهتر ميان نانو ساختارها و ملات بينجامد؛ لذا مي توان نتيجه گرفت كه ازطريق ايجاد نقايصي بر روي سطح ميلگردهاي تقويت كننده بتن، خواص مكانيكي كامپوزيت بهبود مي يابد.

در مورد افزودن نانو لوله ها به هر ماده اي دو مشكل عمده وجود دارد: يكي ايجاد اتصال ميان نانو لوله ها با همديگر و ديگري فقدان چسبندگي مناسب ميان نانو لوله و شبكه ماده توده، كه از دلايل اين مشكل، بر هم كنش هاي ميان صفحات گرافيتي نانو لوله هاست. اين خاصيت، آنها را به سمت جمع شدن كنار يكديگر به صورت دسته ها يا طناب هايي سوق مي دهد و گاهي اوقات امكان دارد اين طناب ها به يكديگر گير كرده باشند.

براي دستيابي به پراكندگي يكنواخت نانو لوله ها درون شبكه ماده توده، بايد نانو لوله ها را از يكديگر جدا نمود، علاوه بر اين به دليل طبيعت گرافيتي نانو لوله ها و وجود خاصيت لغزندگي در آنها،امكان ايجاد چسبندگي مناسب ميان نانو لوله و شبكه وجود ندارد.

در صورت استفاده از صمغ عربي به منظور از پيش پراكنده سازي نانو لوله ها، مخصوصاَ در صورت كاربرد نانو لوله هاي تك جداره ((SWNT، ويژگي هاي مكانيكي بتن به طور قابل ملاحظه اي افزايش مي يابد. براي تعيين مقادير بهينه نانو لوله هاي مورد مصرف و نيز شاخص هاي مؤثر در پراكنده سازي نانو لوله ها در مخلوط، به تحقيقات بيشتري نياز است.

هزينه بالاي افزودن نانولوله هاي كربني به بتن،توجه به مزاياي آن را تحت الشعاع قرار داده است؛ لذا فعاليت هايي در جهت كاهش قيمت نانو لوله ها در حال انجام است كه در اين صورت مزاياي حاصل از افزودن آنها به مواد سيمان بيشتر مورد توجه قرار خواهد گرفت.

روكش ها، زمينه مطالعاتي ديگري هستند و تحقيق فعالانه اي در مورد روكش هاي محافظ محتوي نانو ذرات براي حفاظت سطحي از بتن در حال انجام است. كاربرد ويژه اين روكش ها در حفاظت در برابر شوره گذاري است. هم اكنون مطالعات به سمت كاربرد برخي از انواع نانو ذرات در چسب هاي (ملات هاي binder) مختلف و نحوه تاثير آنها بر روي ويژگي هاي كليدي مرتبط با فرسايش بتن، مانند ممانعت از انتقال يون هاي كلر، مقاومت در برابر دي اكسيد كربن، پخش بخار آب، جذب آب و عمق نفوذ، هدايت مي شوند. تا كنون نوعي حلال متشكل از رزين اپوكسي با وزن مولكولي پايين و نانو ذرات رس (nano-clay )، نتايج اميد وار كننده اي را نشان داده است.

تحقيقات كنوني نشان داده اند كه حسگر هاي مبتني بر فناوري نانو مي توانند كاربردهاي زيادي در سازه هاي بتني، به منظور كنترل كيفيت و پايش دوام بتن داشته باشند. به طوري كه اين حسگرها مي توانند براي هدف هاي مختلفي؛از جمله 1)اندازه گيري چگالي بتن؛

2) نظارت بر فرآيند عمل آوري بتن و اندازه گيري ميزان افت(انقباض) بتن؛

3) اندازه گيري پارامتر هاي كليدي معين و اثر گذار بر دوام بتن مانند دما،رطوبت،غلظت كلر،PH، دي اكسيد كربن،ميزان خستگي(تنش)، خوردگي ميلگردها وارتعاش( ويبراسيون)، طراحي شوند.

با توجه به مزیت های کاربرد نانو مواد دربتن می توان در صنایع مختلف معدنی استفاده نمود که عبارتند از :

لاینینگ دیواره های تونل ها به علت داشتن استحکام بالا و مقاومت فشاری وخمشی و تراکم و...

در تونل های راه به دلیل خاصیت باز تابندگی می توان از این نوع بتن ها در دیواره ها استفاده نمود که فضای روشنی را فراهم می سازدو باعث کاربرد لامپهای کمتر می شود.

بدلیل مقاومت در برابر نفوذ اب دیگر نیاز به نوارهای واتر استاب که از نفوذ اب به بتن جلوگیری می کنددر دیواره ها نیست.

به علاوه این بتن ها به دلیل دارا بودن ترکیبات مناسب چسبندگی مناسب با شبکه های فولادی(مش) ارجحیت استفاده نسبت به بتن های معمولی را دارند.

همچنین به دلیل تراکم و مقاومت در برابر سطوح تنش استفاده از این نوع بتن ها به عنوان دوغاب و خمیر پر کننده چال هایی که در ان راک بولت (میل مهار)نصب شده است توصیه می شود.

bidastar
13-11-2008, 00:03
کاربرد نانو تکنولوژی درساخت صنایع گوناگون



جهان امروز نیازمند استفاده از ابزارهای جدیدی برای
ارتقای سطح زندگی بشر است. روزانه مواد گوناگونی بر
اثر کار و کوشش و تحقیقات به دست آمده، در چرخه
تولید انبوه قرار گرفته و به بازار تجاری عرضه می
شوند. برای مثال افزایش کارایی وسایل الکترونیکی با
کاهش اندازه آنها، مانند کامپیوترهای بسیار پیشرفته
و یا پیشرفت عظیم صنعت ارتباطات تنها با استفاده
وسیع از نانو تکنولوژی میسر شده است.
در این مقاله به بررسی کاربرد کنونی فناوری نانو
تکنولوژی در میان مدت و بلند مدت پرداخته ایم که
مواردی از آن به طور خلاصه نقل می شود. صفحات
خورشیدی و کیهانی: دی اکسید تیتانیم و اکسید روی در
اندازه های نانو در صفحات خورشیدی برای جذب و یا
انکسار پرتوهای ماورای بنفش که شفافیت لازم را برای
عبور نور قابل رویت دارند، کاربرد بسیاری پیدا کرده
است. ترکیبات مرکب: یکی از موارد مهم کاربرد
نانوتکنولوژی ساخت ترکیبات مرکب از چند ماده مختلف
است. برای مثال با استفاده از لوله، سیم و ذرات نانو
محصولات چند منظوره ای تولید می شود که هم دارای
خواص هر یک از عناصر تشکیل دهنده است و هم ساختار
جدیدی با کاربردهای پیشرفته دارد. این مواد در علوم
پزشکی، در وسایل بصری، الکترونیک و مغناطیسی به کار
می روند. هم چنین کربن سیاه که اندازه آن به چند ده
نانو می رسد برای تقویت لاستیک وسایط نقلیه مورد
استفاده قرار می گیرد.
از یک نوع خاک رس در ابعاد نانو نیز برای ساختن
سپرهای مقاوم وسایط نقلیه استفاده می شود.
▪پوشش سطوح:
استفاده از پوشش هایی در اندازه نانو و یا چند اتم،
امکانات ویژه ای را به وجود آورده است. به تازگی
شیشه هایی ساخته شده که با دی اکسید تیتانیم بسیار
فعال پوشش داده شده است. این شیشه ها ضد باکتری، دفع
کننده آب و از بین برنده مواد شیمیایی بوده و به طور
خودکار خود را تمیز می کنند. کاربرد دیگر مواد نانو
ساختن پوشش های بسیار مقاوم در مقابل خش، به صورت یک
یا چند لایه بر روی لایه اصلی است. گروه بیشماری
پارچه های قابل تنفس، ضد آب و لکه با کنترل منافذ و
ناهمواری های سطح آن در حد اندازه های نانو از مواد
پلیمری و غیرآلی ساخته شده ا ند.
▪ابزار برشکاری بسیار سخت:
ابزار ساخته شده از کریستال های تنگستن، تانتانیم و
تیتانیم در اندازه های نانو، منجر به ساخت ابزار برش
بسیار سخت تر در مقایسه با همان ماده در اندازه ذرات
بزرگتر شده است. کاربرد این ابزار در سوراخکاری، برش
فلزات در ماشین تراش، قالب سازی، سنگ بری و نظایر آن
بسیار وسیع است.
●کاربردهای فناوری نانو در میان مدت شامل موارد زیر
می شود:
▪رنگها و محلولها: استفاده از رنگها در اندازه نانو
می تواند قابلیت هاو توانایی های بسیار خوبی را به
رنگ بدهد. برای مثال ساختن رنگهای سبک می تواند وزن
هواپیماها را کاهش داده و باعث صرفه جویی در سوخت
آنها شود. کاهش حلال ها مورد دیگریست که از آلودگی
محیط زیست جلوگیری می کند. محلول های ضد باکتری
موارد استفاده بسیاری در تاسیسات تصفیه آب دارد و
دیگر نیازی به استفاده از ضد باکتری مانند کلر
نخواهد بود. نانو تکنولوژی در مبدل های حرارتی با
جذب امواج قرمز باعث صرفه جویی در انرژی شده و با
تغییرات دما و یا محیط شیمیایی اطراف آن، موجب تغییر
رنگ می شود. عمده ترین هدف از اجرای این پژوهشها در
مورد رنگها اهداف زیست محیطی است.
▪محیط زیست: مطالعه و بررسی بر روی تاثیرگذاری مواد
نانو بر مواد آلوده کننده خاک و آبهای زیرزمینی و
خنثی کردن تاثیرات مخرب آنها، نمونه ای از پژوهشهای
میان مدت است. هم چنین تلاش برای ساخت موادی که سرب
و جیوه موجود در محیط زیست را به صورت غیرفعال در
آورد، ادامه دارد. اگر این تحقیقات به صورت کامل
انجام شود، می توان از آلودگی سرب هوا که از سوخت
ماشین های درون سوز بوجود می آید جلوگیری کرد.
▪سلولهای سوختی: سطح سلولی سوختها از نظر مهندسی
تاثیر مستقیمی بر عملکرد درونی آن دارد. استفاده از
هیدروژن به عنوان یک سوخت میانی ممکن است با تغییرات
بنیادی هیدروکربورها در کاتالیستهای یک راکتور به
دست آید. استفاده از علوم نانو برای شدت بخشیدن به
عملکرد کاتالیزورها می تواند به بازدهی بیشتر و
تولید سوختهایی با ذرات کوچکتر کمک کند. این عامل می
تواند در افزایش تولید انرژی برق موثر باشد و در
نتیجه برای تولید هیدروژن به جای استفاده از
هیدروکربورها از مواد فراوانتر و سازگارتر با محیط
زیست استفاده کرد. امروزه هیدروژن به عنوان جانشین
سوخت هیدروکربورها در جهان بسیار مورد توجه قرار
گرفته است.
▪نمایشگرها: درخواست بسیاری برای تولید نمایشگرهای
بزرگ، شفاف و تخت در تلویزیون، کامپیوتر و نظایر آن
وجود دارد. نانو کریستال های سلنیوم روی، سولفات روی
و سولفور کادمیم با روش ژل به صورت تنها(تبدیل ژل
مایع به جامد) از موادیست که برای ساخت نور متصاعد
از فسفر مورد استفاده قرار می گیرند. همچنین استفاده
از CNTs نیز در ساخت این وسایل با درخشش فوق العاده
و مصرف انرژی و تشعشعات زیانبار کمتر و طول عمر
بیشتر، نسل آینده نمایشگرهای پیشرفته را بوجود خواهد
آورد.باطری ها: توسعه وسایل الکترونیکی قابل حمل
مانند تلفن های همراه، دستگاههای ناوبری،
کامپیوترهای کوچک و قابل حمل، سنسورهای کنترل از راه
دور و نظایر آنها، نیاز به داشتن باطری های سبکتر با
انرژی و دوام بیشتر را دو چندان ساخته است. مواد
کریستالی نانو با استفاده از روش کاربرد ژلها در
صفحات جداکننده باطریها می تواند انرژی بیشتری در
مقایسه با باطریهای متداول امروزی ذخیره کند. باطری
های ساخته شده از نانو کریستال های نیکل نیاز به
شارژ مجدد را کاهش و ذخیره انرژی در باطریها را در
حد قابل توجهی افزایش داده است. مواد افزودنی
سوختها: هم اکنون تحقیقات برای افزودن ذرات نانوی
اکسید سدیم به سوختهای دیزل در دست اقدام است که
باعث بالا رفتن بازدهی، صرفه جویی اقتصادی و کاهش
میزان مصرف آنها در بلند مدت خواهد شد.
● کاربردهای بلند مدت فناوری نانو شامل موارد زیر می
باشد:
▪ مواد مغناطیسی: ساخت ابزارهای مغناطیسی از
نانوکریستال های یوتریوم، ساماریوم و کوبالت خواص
بسیار منحصر بفردی را با توجه به کوچک بودن ذرات
کریستالها بوجود می آورد. این مواد در ساخت موتورها،
ماشین های تحلیلی مانند MRI و همچنین در علوم پزشکی
کاربرد وسیعی دارند. میکروپروسس ها، حافظه های
کامپیوتر، دیسک های سخت، با استفاده از فناوری نانو
می تواند اطلاعات بسیار زیادی را در خود جای دهند.
▪وسایل پزشکی: به طور معمول اعضا قابل کاشت در بدن،
مانند دریچه های قلب، ساخت اندام های مورد نیاز در
ترمیم های ارتوپدی ساخته شده از تیتانیوم و فولادهای
ضد زنگ با سایر اعضای بدن سازگاری دارند ولی
متاسفانه ممکن است در طول عمر بیماران دچار خوردگی
شده و کارآیی خود را از دست بدهند.استفاده از نانو
کریستالهای اکسید زیر کانیوم،‌به عنوان یک عنصر
بسیار سخت، غیرخورنده و مقاوم در مقابل واکنشهای بدن
و سازگاری با آن جایگزین بسیار خوبی برای روش های
متداول است. نانو کریستالهای »سیلیکون کربید« به علت
وزن کم، مقاومت بسیار عالی و سازگاری با اعضای بدن
برای ساخت دریچه های مصنوعی قلب در آینده بکار خواهد
رفت. ساخت رباط هایی با کاربردهای بسیار متفاوت در
بدن در اندازه های کوچک بخش مهمی از کاربردهای وسیع
اینگونه مواد را شامل می شود. سرامیک های ماشین
آلات: سرامیک ها بسیار سخت، شکننده و غیرقابل
ماشینکاری بوده و کوچک شدن ذرات آنها در حد نانو
کریستالها باعث شکنندگی بیشتر آن می شوند. امروزه
نانوکریستالهای نیترات و یا »کربید سیلیکون« در ساخت
قطعات ماشین‌ آلات مختلف مانند فنرهای بسیار مقاوم،
بلبرینگها، سوپاپ های موتور، اجزای کوره ها و نظایر
آن به علت آنکه به آسانی قابل ساخت بوده و مقاوم در
مقابل حرارت و واکنش های شیمیایی مقاوم هستند کاربرد
وسیعی دارند. در صورتیکه این مواد توسط پرس فشرده
شوند،‌مقاومت حرارتی بسیار زیادی را در مقایسه با
سایر سرامیک ها به دست می آورند.
▪تصفیه آب:‌ فناوری نانو باعث صرفه جویی در مصرف
انرژی برای تصفیه آب در سیستمهای تقطیر می شود.
همچنین این فناوری منجر به بالا بردن تکنولوژی مورد
استفاده کنونی خواهد شد. لباس های جنگی: به تازگی
استفاده از فناوری نانو برای ساخت لباس های ویژه
میدان های جنگ توسط گروه تحقیقات دانشگاه MIT انجام
شده است. هم اکنون برنامه ای برای ساخت موادی که
بتواند در کوتاه مدت جاذب انرژی شوکهای امواج
انفجاری و موادی که در بلند مدت بتواند در برابر
مواد شیمیایی و بیولوژیکی از خود مقاومت نشان دهند
بصورتی که در مقابل این مواد حساس بوده و پس از
شناسایی مواد روزنه های لباس مسدود شوند در حال
بررسی است. گونه ای دیگر از این مواد برای کشف آسیب
های وارده به بدن به صورت خودکار عمل خواهد کرد.برای
مثال به کمک این مواد شکستگی استخوانها را بسرعت
شناخته و گچ گیری متداول امروزه را انجام می دهند

bidastar
13-11-2008, 00:06
فناوری معجزه گر آینده جهان- نانو تکنولوژی


در نیم قرن گذشته شاهد حضور حدود پنج فناوری عمده بودیم، که باعث پیشرفت های عظیم اقتصادی در کشورهای سرمایه گذار و ایجاد فاصله شدید بین کشورهای جهان شد. متأسفانه در کشور ما بدلیل فقدان جرات علمی و عدم تصمیم گیری بموقع ، به این فرصتها پس از گذشت سالیان طلائی آن بها داده می شد که البته سودی هم برای ما به ارمغان نمی آورد، همچون فنآوری الکترونیک و کامپیوتر در دو سه دهه گذشته که امروزه علیرغم توانائی دانشگاهی و داشتن تجهیزات آن، هیچگونه حضور تجاری در بازارهای چند صد میلیاردی آن نداریم. فناوری نانو جدیدترین این فرصتها ست، که کشور ما باید برای حضور یا عدم حضور درآن خیلی سریع تصمیم خود را اتخاذ کند.
علم و فناوری نانو ( نانو علم و نانو تکنولوژی) توانائی بدست گرفتن کنترل ماده در ابعاد نانومتری (ملکولی) و بهره برداری از خواص و پدیده های این بعد در مواد، ابزارها و سیستم های نوین است. این تعریف ساده خود دربرگیرنده معانی زیادی است. به عنوان مثال فناوری نانو با طبیعت فرا رشته ای خود، در آینده در برگیرنده همه ی فناوریهای امروزین خواهد بود و به جای رقابت با فن آوری های موجود، مسیر رشد آنها را در دست گرفته و آنها را به صورت « یک حرف از علم» یکپارچه خواهد کرد.
میلیونها سال است که در طبیعت ساختارهای بسیار پیچیده با ظرافت نانومتری ( ملکولی ) – مثل یک درخت یا یک میکروب – ساخته می شود. علم بشری لینک در آستانه چنگ اندازی به این عرصه است، تا ساختارهائی بی نظیر بسازد که در طبیعت نیز یافت نمی شوند. فناوری نانو کاربردهای را به منصه ظهور می رساند که بشر از انجام آن به کلی عاجز بوده است و پیامدهائی را در جامعه برجا می گذارد که بشر تصور آنها را هم نکرده است. به عنوان مثال:

• ساخت مواد بسیار سبک و محکم برای مصارف مرسوم یا نو
• ورشکستگی صنایع قدیمی همچون فولاد با ورود تجاری مواد نو
• کاهش یافتن شدید تقاضا برای سوخت های فسیلی
• همه گیر شدن ابر کامپیوترهای بسیار قوی، کوچک و کم مصرف
• سلاحهای سبک تر، کوچکتر، هوشمند تر، دوربردتر، ارزانتر و نامرئی تر برای رادار
• شناسائی فوری کلیه خصوصیات ژنتیکی و اخلاقی و استعدادهای ابتلا به بیماری
• ارسال دقیق دارو به آدرس های مورد نظر در بدن و افزایش طول عمر
• از بین بردن کامل عوامل خطرناک جنگ شیمیائی و میکروبی
• از بین بردن کامل ناچیز ترین آلاینده های شهری و صنعتی
• سطوح و لباسهای همیشه تمیز و هوشمند
• تولید انبوه مواد و ابزارهائی که تا قبل از این عملی و اقتصادی نبوده اند ،
• و بسیاری از موارد غیر قابل پیش بینی دیگر!


دكترDrexler در همایش جهانی نظام علمی در زمینه نانوتكنولوژی اظهار كرده است: “در جهان اطلاعات ، تكنولوژیهای دیجیتالی كپی‌برداری را سریع، ارزان، كامل و عاری از هزینه‌بری یا پیچیدگی محتوایی نموده‌اند. حال اگر همین وضعیت در جهان ماده اتفاق بیافتد چه می‌شود. هزینه تولید یك تن
‌تری بیت تراشه‌های RAM تقریبا" معادل با هزینه بری ناشی از تولید همان مقدار فولاد می‌شود”.
دكترSmalley رئیس هیئت تحقیقاتی دانشگاه رایس و كاشف Buckyballs می‌گوید:
" نانوتكنولوژی روند زیانبار ناشی از انقلاب صنعتی را معكوس خواهد كرد". در مقدمه مقاله نانوتكنولوژی كه توسط آقایان Peterson و Pergamit در سال 1993 نگاشته شده چنین آمده است :
" تصور كنید قادرید با نوشیدن دارو كه در آب میوه مورد علاقه‌تان حل شده است سرطان را معالجه كنید . یك ابر كامپیوتر را كه به اندازه یك سلول انسان است در نظر بگیرید. یك سفینه فضایی 4 نفره كه به دور مدار زمین می‌گردد با هزینه‌ای در حدود یك خودروی خانوادگی تجسم كنید" .
موارد فوق، فقط تعداد محدودی از محصولات انتظار رفته از نانوتكنولوژی هستند. انسان در معرض یك انقلاب اجتماعی تسریع شده و قدرتمند است كه ناشی از علم نانوتكنولوژی است. در آینده نزدیك گروهی از دانشمندان قادر به ساخت اولین آدم آهنی با مقیاس نانومتری می‌گردند كه قادر به همانندسازی است. طی چند سال با تولید پنج میلیارد تریلیون نانوروبات ، تقریبا" تمامی فرایندهای صنعتی و نیروی كار كنونی از رده خارج خواهند شد. كالاهای مصرفی به وفور یافت‌شده ، ارزان، شیك و با دوام خواهند شد. دارو یك جهش سریع و كوانتومی را به جلو تجربه خواهد نمود. سفرهای فضایی و همانندسازی امن و مقرون به صرفه خواهند شد. به این دلایل و دلائلی دیگر، سبكهای زندگی روزمره در جهان بطور زیربنایی متحول خواهد شد و الگوی رفتاری انسانها تحت‌الشعاع این روند قرار خواهد گرفت.

سه فناوری تسخیرکننده

از طرفی شاید بتوان گفت تسخیرکنندگان علم و فناوری آینده در سه گروه فناوری اطلاعات، نانوفناوری و زیست فناوری خلاصه می شوند.
قرارگیری مقادیر و حجم زیادی از اطلاعات در فضائی کوچک از ابعاد هم گرائی نانوفناوری و فناوری اطلاعات می باشد از طرفی در زیست فناوری و یا به عبارتی برای زیست شناسان قرار گیری حجم زیادی از اطلاعات در یک فضای بسیار کوچک موضوعی بسیار آشنا می باشد.
در کوچکترین سلول انسانی همه اطلاعات مربوط به یک موجود زنده از قبیل رنگ مو، رشد استخوان و عصب ها وجود دارد. حتی در قسمت بسیار کوچکی از سلول به نام DNA که شامل حدوداً پنجاه اتم می باشد همه این اطلاعات ذخیره می گردد ( نه تنها سطح یا به عبارتی تعداد اتم ها بلکه نحوه قرار گرفتن این زنجیره ها در ذخیره سازی اطلاعات زیستی اهمیت دارد). شاید یکی از علل هم گرائی این فناوری و فناوری اطلاعات وجود همین مسائل مشترک این سه فناوری است.

ابزارهای جدید برای كارهای ظریف

اگر شما از دانشمندان علوم سطح بپرسید كه چه پیشرفتهای عمده دستگاهی باعث شده‌اند تا نانوتكنولوژی در خطوط مقدم تحقیقات علوم فیزیكی قرار گیرد، تقریبا" همه آنها به داستان میكروسكوپ پروب اسكن‌كننده SPM (Scanning probe microscope SPM: در SPM یک پروب نانوسکوپی در ارتفاع ثابتی بر بالای بستری از اتم‌ها حفظ می‌شود. این فاصله می‌تواند آن‌قدر کم باشد که الکترون‌های اتم‌های تیرک و سطح با هم تعامل داشته باشند. این تعاملات می‌تواند آن‌قدر قوی باشد، که اتم‌ها از جا کنده شده و به جای دیگری بروند.)
اشاره می‌كنند. علیرغم تازه واردگی به عرصه تحلیل دستگاهی، استفاده از میكروسكوپی تونل‌زنی اسكن‌كننده STM (Scanning tunneling microscope STM : وسیله‌ای برای تهیه تصویر از اتمهای روی سطوح مواد، که نقش مهمی در درک توپوگرافی و خواص الکتریکی مواد و رفتار قطعات میکروالکترونیکی دارند. STM بر خلاف یک میکروسکوپ نوری، برای تهیه تصویر نیروهای الکتریکی را با یک پروب نازک‌شده به حد تیزی یک اتم آشکار می‌کند. پروب سطح را جاروب کرده، بی‌نظمی‌های الکتریکی حاصل از پوسته‌های الکترونی یا ابرالکترونی پیرامون اتم‌ها را به کمک یک کامپیوتر به تصویر مبدل می‌کند. به دلیل یک اثر مکانیک کوانتومی موسوم به «تونل‌زنی»، الکترون‌ها می‌توانند به سادگی از تیرک به سطح و بالعکس بجهند. درجه وضوح تصاویر در حدود nm1 یا کمتر است. از STM می‌توان برای جابجایی تک به تک اتم‌ها و تهیه نقشه‌های پروضوح از سطوح مادی استفاده کرد.) ، میكروسكوپی نیروی اتمی (AFM) و دیگر تكنیكهای مشتق‌شده از این دو مورد اصلی در بسیاری از آزمایشگاهها ، به دلیل حجم زیاد اطلاعاتی كه از مقیاس نانومتر به دست می دهند، متداول و حتی گریزناپذیر شده است.
ریچارد فینمن طی یك سخنرانی در همایش جامعه فیزیك آمریكا در 1959 در مؤسسه تكنولوژی كالیفرنیا كه بعد در آنجا استاد فیزیك شد ایده‌هایی بنیادی در زمینه كوچك‌سازی نوشتجات، مدارها و ماشین‌ها ایراد كرد : " آنچه من می‌خواهم به شما بگویم، مسئله دستكاری و كنترل اشیاء در مقیاس كوچك است. تردیدی وجود ندارد كه در نوك یك سوزن آنقدر جا هست كه بتوان تمام دایره‌‌المعارف بریتانیكا را جا داد." فینمن برای به تفكر واداشتن محققین و تاكید نمودن بر عقیده‌اش مبنی بر امكان فیزیكی چنین معجزه‌ای ، جایزه‌هایی 1000 دلاری برای اولین افرادی كه به اهداف مشخص شده ای در كوچك‌سازی كتابها و موتورهای الكتریكی دست یابند تعیین كرد. فینمن تاكید كرد : " من در حال خلق ضد جاذبه نیستم كه به فرض روزی اگر قوانین (فیزیك) آنچه ما می‌پنداریم، نبودند عملی شود. من صحبت از چیزی می‌كنم اگر قوانین آنچه ما می‌پنداریم باشند، عملی خواهد بود. ما به آن دست پیدا نكرده‌ایم چون خیلی ساده هنوز درصدد انجام آن نبوده‌ایم."


وضعیت جهانی

از فناوری نانو به عنوان "رنسانس فناوری" و" روان کننده جریان سرمایه گذاری " یاد می شود.ورود محصولات متکی بر این فناوری جهشی بس عظیم در رفاه و کیفیت زندگی و توانائی های دفاعی و زیست محیطی به همراه خواهد داشت و موجب بروز جابجائی های بزرگ اقتصادی خواهد شد . هم اکنون بخش های دولتی و خصوصی کشورهای مختلف جهان شامل ژاپن ، آمریکا، اتحادیه اروپا، چین، هند، تایوان، کره جنوبی، استرالیا، اسرائیل و روسیه در رقابتی تنگاتنگ بر سر کسب پیشتازی جهانی در لااقل یک حوزه از این فناوری به سر میبرند . هم اکنون روی هم رفته حدود 30 کشور دنیا در زمینه فناوری نانو دارای "برنامه ملی" یا درحال تدوین آن هستند، وطی پنچ سال گذشته بودجه تحقیق و توسعه در امر فناوری نانو را به 5/3 برابر افزایش داده اند. کشورهای ژاپن و آمریکا نیز فناوری نانو را اولین اولویت کشور خود در زمینه فناوری اعلام کرده اند .

و امّا بطور کلی و خلاصه اینکه:

• نانوتكنولوژی چست؟

• نانوتكنولوژی مطالعه ذرات در مقیاس اتمی برای كنترل آنهاست. هدف اصلی اكثر تحقیقات نانوتكنولوژی شكل‌دهی تركیبات جدید یا ایجاد تغییراتی در مواد موجود است. نانوتكنولوژی در الكترونیك، زیست‌شناسی، ژنتیك، هوانوردی و حتی در مطالعات انرژی بكار برده میشود.

• چرا " Nano"؟

• nano كلمه‌ای یونانی به معنی كوچك است و برای تعیین مقدار یك میلیاردیم یا 9- 10 یك كمیت استفاده می‌شود. چون یك اتم تقریباً" 10 نانومتر است، این اصلاح برای مطالعه عمومی روی ذرات اتمی و مولكولی بكاربرده میشود.

• تفاوت بین نانوعلم و نانوتكنولوژی چیست؟

• نانو علم صرفا" تحقیق است ولی نانوتكنولوژی كاربرد تحقیقات برای حل مسائل و ساخت مواد جدید است.

• نانوتكنولوژی از كجا آمده است؟

• برای اولین بار ریچارد فینمن برنده جایزه نوبل فیزیك پتانسیل نانوعلم را در یك سخنرانی تكان‌دهنده با نام " درپایین اتاقهای زیادی وجود دارد"، مطرح كرد . فینمن اصرار داشت، كه دانشمندان ساخت وسائلی را،كه برای كار در مقیاس اتمی لازم است، شروع كنند. این موضوع مسكوت ماند، تا اینكه اریك دركسلر (دانشجوی تحصیلات تكمیلیMIT) ندای فینمن را شنید و یك قالب‌كاری برای مطالعه "وسایلی كه توانایی حركت دادن اشیاء مولكولی و مكان آنها را با دقت اتمی دارند" ایجاد كرد، كه در سپتامبر 1981 در مقاله‌ای با نام " پروتئین راهی برای تولیدانبوه مولكولی ایجاد میكند" آن را ارائه داد. دركسلر آن را با كتابی بنام " موتورهای خلقت" دنبال كرد و توسعه مفهوم نانوتكنولوژی را همانند یك كوشش علمی ادامه داد. اولین نشانه های ثبت‌شده از این مفهوم نانوتكنولوژی تغییر مكان دادن اشیا مولكولی، در سال 1989 بود، موقعی كه دانشمندی در مركز تحقیقات آلمادنIBM اتمهای منفردگزنون را روی صفحه نیكل حركت داد، تا نام IBM را روی سطح نیكل نقش كند.

• آیا نانوتكنولوژی خیالی‌تر از علم است؟

• از موقعی كه اولین مقاله در دهه گذشته منتشر شد، از نانوتكنولوژی همانند چوبدست سحرآمیزی برای ساخت كودكان طراح تا ماشینهای تولید اكسیژن برای استعمار كره مریخ، تصور می‌شد. هیجانات از واقعیات جلوتر بود، اما پیشرفت واقعی با مسائلی پیش‌پا افتاده شروع شد.چند سال پیش محققین در دانشگاههای كالیفرنیا، رایس وMIT موفق به ساخت نانوذراتی شدند، كه به دانشمندان كمك می‌كردند. تعدادی از اساتید این دانشگاهها شركتهایی تأسیس كردند، كه وسایل موردنیاز برای تحقیقات مقیاس نانو را می‌ساختند. اكنون آنها به شدت دنبال حفاظت كارهایشان از طریق ثبت اختراع هستند، تا زمینه تولید فرایندهایشان را فراهم كنند. كاربردهای علمی نانوعلم هنوز كم است. اما مقداری از تولیدات اولیه اكنون وارد بازار می‌شوند.

• كارهای علمی انجام‌شده بوسیله نانوتكنولوژی چیست؟

• بیشترین كار علمی روی ایجاد تغییراتی در مواد شیمیایی یا نقشه‌برداری از تركیبات زیستی، مانند DNA و سلولهای سرطانی است. بعضی ازاولین محصولات تجاری، بهبود تولیدات شیمیایی كنونی یا روشهای پزشكی است.

bidastar
13-11-2008, 00:09
تعدادی از سایتهای مفید در باره ی نانوتکنولوژی :



برای مشاهده محتوا ، لطفا وارد شوید یا ثبت نام کنید

این سایت با نام PREPARING FOR NANOTECHNOLOGY به معنای آمادگی برای نانوتکنولوژی به ارائه مطالب آموزشی درباره نانوتکنولوژی به افراد از درجه مبتدی تا متخصص می پردازد . در سایت اخبار نانوتکنولوژی ، رویدادهای جهانی ، تحقیقات به عمل آمده درباره نانوتکنولوژی ، انتشارات به صورت مجله و همچنین امکان به عضویت در آمدن در این سایت در دسترس مراجعه کنندگان قرار گرفته است .




برای مشاهده محتوا ، لطفا وارد شوید یا ثبت نام کنید

سایت NANOTECHNEWS یک سایت اطلاع رسانی و خبری درباره رویدادها و همچنین کشفیات به عمل آمده در دنیای نانوتکنولوژی می باشد . در سایت امکان جستجوی مطالب وجود دارد و همچنین مراجعه کننده می تواند به LINK های قرار داده شده در سایت مراجعه کند تا با سایت های مرتبط با نانوتکنولوژی آشنا گردد .




برای مشاهده محتوا ، لطفا وارد شوید یا ثبت نام کنید

سایت NANODOT درباره علم جدید و به روز نانوتکنولوژی به ارائه اطلاعات و مطالب آموزشی می پردازد . موتور جستجوی سایت این امکان را فراهم می کند تا مطالب مورد نظر را در سایت جستجو کنیم . همچنین در این سایت اخبار و موضوعات خبری درباره موضوع سایت آورده شده است . ژورنال منتشر شده در این سایت را می توان از طریق پست الکترونیکی دریافت کرد . عضویت این سایت نیز رایگان می باشد .




برای مشاهده محتوا ، لطفا وارد شوید یا ثبت نام کنید

انستیتوی نانوتکنولوژی در این سایت به معرفی خود و فعالیت هایی که در آن موسسه انجام می شود .می پردازد . این انستیتوی نوپا ارائه دهنده اخبار و گزارشات و نتایج تحقیقات به عمل آمده در زمینه علم جدید نانو تکنولوژی است . این سایت نشریه ای منتشر می کند که قابل دسترس برای مراجعین به سایت است ، همچنین LINK به سایت های مرتبط ، کتاب های نانوتکنولوژی ، تصاویر نانو و امکانات عضو شدن را می توان از موارد خدمات این سایت معرفی کرد .




برای مشاهده محتوا ، لطفا وارد شوید یا ثبت نام کنید

این سایت را می توان یکی از منابع اطلاعاتی مهم در زمینه NANOTUBE در اینترنت دانست . در سایت LINK به سایت های مرتبط ، نتایج تحقیقات ، تولیدات ، مراکز تحقیقاتی ، سورس های مطالعاتی و مراکز دانشگاهی محقق در زمینه NANOTUBE معرفی شده اند .




برای مشاهده محتوا ، لطفا وارد شوید یا ثبت نام کنید

ساین پیشرو های نانوتکنولوژی ارائه کننده نتایج تحقیقات و نیز آخرین اخبار دنیای نانوتکنولوژی می باشد . در این سایت می توان از امکانات SEARCH استفاده نمود ، همچنین تحقیقات ، اکتشافات و ابداعات به عمل آمده در این زمینه را می توان در این سایت مشاهده کرد و در صورت علاقه از آنها استفاده نمود .




برای مشاهده محتوا ، لطفا وارد شوید یا ثبت نام کنید

سایت EUSPEN معرف جامعه اروپائی نانوتکنولوژی می باشد . در این سایت به مواردی چون نحوه عضویت در سایت ، رویدادها ، انتشارات موسسه ، LINK های وابسته به موضوع سایت ، آموزش ، امکانات جستجو ، کتابخانه کتب و مقالات فنی و اخبار جدید دنیای نانوتکنولوزی در اروپا مواجه می شویم . همچنین امکان استفاده از منابع ONLINE اینترنتی مرجع فراهم آمده است .




برای مشاهده محتوا ، لطفا وارد شوید یا ثبت نام کنید

سایت NANOFORUM یکی از سایت های نانوتکنولوژی می باشد که در اروپا تاسیس شده است و به ارائه آخرین اخبار و رویدادهای این علم در دنیا می پردازد . آموزش ، امکانات SEARCH ، رویدادها ، اخبار ، انتشارات موسسه و امکان عضویت در این سایت از خدماتی می باشند که در این سایت ارائه می شوند . همچنین می توان یک مرجع اصطلاحات درباره نانوتکنکلوژی را در این سایت در دسترس داشت و از آن بهره برد . LINK های فراوانی نیز در این سایت موجود می باشند که می توان از آنها برای مراجعه به سایت های مرتبط با نانوتکنولوژی بهره برد .




برای مشاهده محتوا ، لطفا وارد شوید یا ثبت نام کنید

این سایت مربوط به آکادمی علوم فیزیک در چین می باشد . این سایت دو زبانه به معرفی فعالیت ها و رویدادهای این علم نوپا می پردازد . در سایت می توان مواردی چون گروه های محقق ، فعالیت های آکادمیک موسسه ، زیر گروه ها ، LINK های اینترنتی ، برنامه های آموزشی و اخبار روز نانوتکنولوژی را مشاهده کرد .




برای مشاهده محتوا ، لطفا وارد شوید یا ثبت نام کنید

این سایت به نام NANORECHWEB سرویس دهنده جهانی برای علاقمندان دانستن مطالب نانوتکنولوژی می باشد . در این سایت امکان SEARCH مطالب مورد نظر علاقمندان وجود دارد . همچنین می توان اخبار روز ، نظریات و رویدادهای رخ داده در این زمینه را در این سایت مشاهده کرد . LINK های قرار داده شده در این سایت امکان برقراری ارتباط با سایت هایی که در زمینه نانوتکنولوژی فعالیت می کنند را فراهم می کند . همچنین در سایت می توان ژورنال منتشر شده این موسسه را به نام NANOTECHNOLOGY دریافت کرد .




برای مشاهده محتوا ، لطفا وارد شوید یا ثبت نام کنید

این سایت با شعار اخبار بزرگ از تکنولوژی کوچک به ارائه آخرین اخبار دنیای نانوتکنولوژی می پردازد . در سایت می توان به منابع خبری ، انتشارات موسسه ، رویدادها و راهنمای نانوتکنولوژی دسترسی داشت

.


برای مشاهده محتوا ، لطفا وارد شوید یا ثبت نام کنید

سایت NANOAPEX ارائه کننده آخرین اخبار دنیای نانوتکنولوژی می باشد . در این سایت می توان با استفاده از امکانات جستجو به جستجوی مطالب و اخبار مورد نظر پرداخت ، همچنین امکان دسترسی به مطالبی چون آموزش ، رویدادها ، تولیدات صنعتی و مقالات برای علاقمندان در این سایت فراهم آمده است . LINKهای قرار داده شده در این سایت به سایت های نانوتکنولوژی مرتبط می باشند .




برای مشاهده محتوا ، لطفا وارد شوید یا ثبت نام کنید

این سایت متعلق به یک کمپانی تولید کننده محصولات نانوتکنولوژیکی می باشد . این موسسه با استفاده از این تکنولوژی به تولید مواد و محصولاتی می کند که معمولا در علوم پزشکی یا علوم کامپیوتر کاربرد دارند . در این سایت می توان مطالب آموزشی ، اخبار و رویدادهای علم نانوتکنولوژی را مشاهده کرد . همچنین محصولات این موسسه در این سایت به معرض دید علاقمندان قرار داده شده است .




برای مشاهده محتوا ، لطفا وارد شوید یا ثبت نام کنید

گروه تحقیقاتی علوم نانوی دانشگاه کارولینای شمالی در این سایت به معرفی خود و فعالیت هایشان می پردازند . موضوعات تحقیقات ، اعضای گروه ، آموزش ONLINE ، امکانات SEARCH ، اخبار و معرفی ابزارهای تحقیقاتی از مواردی می باشند که در این سایت می توان مشاهده کرد .




برای مشاهده محتوا ، لطفا وارد شوید یا ثبت نام کنید

این سایت به معرفی روش STM برای سنجش زبری سطوح فلزات می پردازد . این روش با بهره گیری از نانوتکنولوژی به آنالیز سطحی فلزات در ابعاد میکروسکوپی می پردازد . در این سایت می توان مطالبی درباره این روش فرا گرفت و در صورت علاقه امکان برقراری ارتباط با متخصصان در این سایت میسر می باشد .




برای مشاهده محتوا ، لطفا وارد شوید یا ثبت نام کنید

این سایت به معرفی یک نذم افزار تجزیه و تحلیل و همچنین شبیه سازی فرایند های نانو می پردازد . این نرم افزار با وارد کردن DATA ی مناسب توانائی شبیه سازی مولکول های نانو را دارا می باشد و می توان با استفاده از آن به تحقیق درباره نانوتکنولوژی پرداخت . این نرم افزار به علت هزینه های تحقیقات نانو و همچنین کمی ابزار آلات و میکروسکوپ های قدرتمند می تواند به ابزار مفیدی جهت استفاده پژوهشگران این علم تبدیل گردد .

bidastar
13-11-2008, 00:10
نانوتكنولوژي‌ در جهان

دنياي‌ تكنولوژي‌ هميشه‌ در حال‌ تغيير و تحول‌ بوده‌ است‌، اما بعضي‌ از اين‌ تحولات‌ تنها در يك‌ زمينه‌ خاص‌ از تكنولوژي‌ نيست‌ بلكه‌ حوزه‌ وسيعي‌ از تكنولوژيها را شامل‌ مي‌شود. صاحبنظران‌ معتقدند، نانوتكنولوژي‌ از جمله‌ اين‌ تحولات‌ را رقم‌ خواهد زد و از اين‌ رو، رقابت‌ سختي‌ بين‌ كشورها بر سر آن‌ به‌ وجود آمده‌ است‌.
بر مبناي‌ گزارشهاي‌ رسيده‌ از سازمانهاي‌ دولتي‌ در كشورهاي‌ مختلف‌، ميزان‌ سرمايه‌گذاري‌ آنها در تحقيق‌ و توسعه‌ نانوتكنولوژي‌ در جهان‌، بين‌ سالهاي‌ 1997 تا 2001، 5\3 برابر افزايش‌ يافته‌ كه‌ بيشترين‌ افزايش‌ مربوط‌ به‌ سال‌ 2001 با نرخ‌ 90درصد است‌.
امروزه‌ دانشمندان‌ به‌ شبكه‌ گستردهاي‌ از اكتشافات‌ وارد شده‌اند، به‌ گونهاي‌ كه‌ نمي‌توان‌ عرصه‌هايي‌ را در علوم‌ فيزيك‌، زيست‌شناسي‌ و مهندسي‌ دست‌ نخورده‌ دانست‌. صنعت‌ دريافته‌ است‌ كه‌ نانو تكنولوژي‌ مزيت‌ رقابتي‌ ايجاد خواهدكرد و تخمين‌ زده‌ مي‌شود تا 10 الي‌ 15 سال‌ آينده‌، توليد سالانه‌ صنعتي‌ نانوتكنولوژي‌ در سطح‌ جهان‌ به‌ يك‌ تريليون‌ دلار خواهد رسيد. كه‌ اين‌ ميزان‌ توليد به‌ حدود 2 ميليون‌ نيروي‌ انساني‌ شاغل‌ در زمينه‌ نانوتكنولوژي‌ نياز خواهد داشت‌.
امريكا توسعه‌ پايه‌هاي‌ علوم‌ و مهندسي‌ را با راهبردي‌ چندرشته‌يي‌ از طريق‌ برنامه‌ پيشگامي‌ ملي‌ نانوتكنولوژي‌ آغاز كرده‌ است‌ و ژاپن‌ و اروپا برنامه‌هاي‌ گسترده‌يي‌ دارند و طرحهاي‌ فعلي‌ آنها براي‌ 4 تا 5 سال‌ آينده‌ برنامه‌ريزي‌ شده‌اند. كشورهاي‌ ديگر، حوزه‌هاي‌ داراي‌ پتانسيل‌ خود را ترويج‌ كرده‌ اند و تفاوت‌ ميان‌ كشورها، در زمينه‌ «حوزه‌هاي‌ تحقيق‌»، «سطح‌ تلفيق‌ برنامه‌ها با بخش‌هاي‌ مختلف‌ صنعت‌» و «مقياس‌ زماني‌ هدفهاي‌ تحقيق‌ و توسعه‌» است‌. نانو تكنولوژ پتانسيل‌ بهبود كارايي‌ انسان‌، توسعه‌ پايدار مواد، آب‌، انرژي‌ و غذا، محافظت‌ از باكتريها و ويروس‌هاي‌ ناشناخته‌ و حتي‌ كاهش‌ عوامل‌ بهم‌ زدن‌ نظم‌ عمومي‌ را دارد و توسعه‌ اين‌ عرصه‌، پيش‌ شرطي‌ براي‌ پيشرفت‌ ساير فناوري‌هاي‌ كليدي‌ از جمله‌ بيوتكنولوژي‌ و انقلاب‌ ديجيتال‌ است‌.
تقريبا هيچ‌ حوزه‌ مهمي‌ از شبكه‌ تحقيق‌ و توسعه‌ مقياس‌ نانو دست‌ نخورده‌ باقي‌ نمانده‌ است‌ و ديگر اين‌ سوال‌ مطرح‌ نيست‌ كه‌ آيا نانوتكنولوژي‌ توسعه‌ مي‌يابد يا خيرأ بلكه‌ اين‌ سوال‌ مطرح‌ است‌ كه‌ چه‌ كسي‌ در هر عرصه‌ پيشتاز خواهد بود؟ در واقع‌ انتظار مي‌رود در 10 الي‌ 15 سال‌ آينده‌ به‌ سبب‌ رشد و توسعه‌ نانو تكنولوژي‌، تغييرات‌ چشمگير علمي‌، فناوري‌ و اجتماعي‌ ايجاد شود.
تخمين‌ زده‌ شده‌ است‌ كه‌ توليدات‌ نانوتكنولوژي‌ در 10 الي‌ 15 سال‌ آينده‌ به‌ يك‌ تريليون‌ دلار برسد. اگر تصور كنيم‌ حداكثر براي‌ توليد نيم‌ ميليون‌ دلار نياز به‌ يك‌ متخصص‌ باشد، پيش‌بيني‌ مي‌شود 2 ميليون‌ نفر در اين‌ زمينه‌ مورد نياز باشد.
به‌ نظر مي‌رسد دانش‌ فني‌ و محصولات‌ نانوتكنولوژي‌ در همين‌ برهه‌ زماني‌ )15 10سال‌ آينده‌(، رفته‌ رفته‌ به‌ زندگي‌ روزانه‌ ما وارد شود. اين‌ زمان‌، اگر آن‌ را با فناوري‌ اطلاعات‌ مقايسه‌ كنيم‌، زمان‌ نسبتا كوتاهي‌ است‌.
در مورد نانوتكنولوژي‌، عبارت‌ «از دست‌ ندادن‌ قطار فعلي‌» در شركتهاي‌ بزرگ‌ و بعضي‌ كشورها مطرح‌ شده‌ است‌. «قطار رفته‌» به‌ فرصتهاي‌ اخير در عرصه‌هايي‌ چون‌ ژنتيك‌، بيوتكنولوژي‌ و فناوري‌ اطلاعات‌ اشاره‌ دارد. اينك‌ همياري‌ ميان‌ حوزه‌هاي‌ همگرا، نقش‌ موثري‌ در تولد و رشد فناوري‌هاي‌ جديد ايفامي‌ كند و به‌ نظر مي‌رسد اين‌ همگرايي‌ از مقياس‌ مولكولي‌ در حال‌ شروع‌ شدن‌ است‌. تشخيص‌ اينكه‌ نانوتكنولوژي‌ روندي‌ كليدي‌ در علم‌ و فناوري‌ قرن‌ بيست‌ويكم‌ است‌، در سالهاي‌ 1997 و 1998 اتفاق‌ افتاد. كلينتون‌ رييس‌ جمهور وقت‌ امريكا، اولين‌ برنامه‌ ملي‌ نانوتكنولوژي‌ را با مشاركت‌ دستگاه‌هاي‌ كليدي‌ دولت‌، بخش‌ خصوصي‌ و دانشگاه‌ در ژانويه‌ 2000 اعلام‌ كرد و اين‌ برنامه‌ محرك‌ فعاليتهاي‌ ديگر كشورها شد.
در سال‌ 2001 تقريباص همه‌ كشورهاي‌ توسعه‌ يافته‌ برنامه‌هاي‌ مورد نياز توسعه‌ نانو تكنو لوژي‌ خود را تدوين‌ كرده‌ بودند يا در شروع‌ آن‌ بودند. چندين‌ كشور، استفاده‌ از دفاتر هماهنگ‌ كننده‌ ملي‌ را مشابه‌ شوراي‌ ملي‌ علوم‌ و فناوري‌ امريكا اقتباس‌ كردند. در سال‌ 2001 بيشتر از 30 كشور در عرصه‌ نانوتكنولوژي‌ در سطح‌ ملي‌ داراي‌ فعاليت‌ يا برنامه‌ هستند.
سرمايه‌گذاري‌هاي‌ دولتي‌ در علوم‌ و فناوري‌ نانو بين‌ سال‌هاي‌ 1997 تا 2001، بيشتر از 3 برابر شده‌ است‌. در آسيا برنامه‌هاي‌ در حال‌ رشدي‌ در ژاپن‌، چين‌، كره‌ جنوبي‌، تايوان‌ و سنگاپور وجود دارد و در اين‌ زمينه‌ فعاليتها و توافقنامه‌هاي‌ مهم‌ بين‌ المللي‌ افزايش‌ يافته‌اند. به‌ عنوان‌ مثال‌ موافقتنامه‌هايي‌ بين‌ بنياد ملي‌ علوم‌ امريكا و اتحاديه‌ اروپا، APEC، روسيه‌ و چين‌ و همچنين‌ ايالتهاي‌ نيويورك‌ امريكا و كبك‌ كانادا امضا شده‌ است‌.
از بين‌ فرصتهاي‌ بسيار گسترده‌ تحقيق‌ و توسعه‌، كشورهاي‌ مختلف‌ با توجه‌ به‌ تجربه‌ و نيازهاي‌شان‌، حوزه‌هايي‌ را براي‌ توسعه‌ انتخاب‌ كرده‌اند. يك‌ چالش‌ اصلي‌ براي‌ پيشرفت‌ نانوتكنولوژي‌، آموزش‌ و تعليم‌ نسل‌ جديد نيروهاي‌ كار ماهر با گرايش‌ چند رشته‌يي‌ است‌. چالشهاي‌ علمي‌ و فني‌ مشتركي‌ نيز وجود دارد كه‌ بين‌ كشورها مشترك‌ است‌ و به‌ دليل‌ اهداف‌ بزرگ‌ انساني‌ مورد توجه‌ قرار مي‌گيرند.
به‌ گفته‌ كارشناسان‌، انتظار مي‌رود پروژه‌هاي‌ تحقيق‌ و توسعه‌ مشترك‌ بين‌المللي‌ در سالهاي‌ آينده‌ افزايش‌ يابند. نانوتكنولوژي‌ با ديگر حوزه‌هاي‌ تحقيقات‌ داراي‌ وجوه‌ مشتركي‌ است‌، نه‌ اينكه‌ جايگزين‌ آنها باشد.
درحالي‌ كه‌ محققان‌ منفرد و گروههاي‌ كوچكتر تحقيقاتي‌، بخش‌ زيادي‌ از تحقيق‌ و توسعه‌ مقياس‌ نانو را انجام‌ مي‌دهند، مراكز تحقيقاتي‌ بزرگتر نقش‌ اساسي‌ در توسعه‌ موضوعات‌ مهم‌ و ايجاد مشاركتها ايفا مي‌كنند. اين‌ مراكز باعث‌ همگرايي‌ بلندمدت‌، فعاليت‌ بين‌ رشته‌يي‌ و همچنين‌ گردهم‌ آمدن‌ افرادي‌ با تجربيات‌ و ابزارهاي‌ مختلف‌ مورد نياز توسعه‌ نانوتكنولوژي‌ مي‌شوند.
بخش‌ اعظم‌ مراكز مهم‌ نانوتكنولوژي‌ در سراسر جهان‌ در يك‌ سال‌ اخير تاسيس‌ شده‌ است‌. علاوه‌ بر انقلاب‌ ديجيتال‌ و زيست‌ شناسي‌ جديد ، نا نو تكنو لوژي‌ به‌ عنوان‌ يك‌ روند كليدي‌ علم‌ و فناوري‌ در دهه‌هاي‌ آينده‌ مورد توجه‌ قرار گرفته‌ است‌ و در اين‌ حوزه‌، اكتشافات‌ بيشتري‌ نسبت‌ به‌ دو حوزه‌ ديگر اتفاق‌ مي‌افتد.
فناوريهاي‌ نانو، بيو و اطلاعات‌ با همياري‌ بزرگي‌ با ديگر علوم‌ رشد خواهند كرد. همگرايي‌ علوم‌ در جهان‌ به‌ سوي‌ ابعاد نانو خواهد بود. تحقيق‌ و توسعه‌ علوم‌ و مهندسي‌ مقياس‌ نانو، عمدتاص در مرحله‌ پيش‌ رقابتي‌ است‌. همكاري‌ بين‌المللي‌ در تحقيقات‌ بنيادي‌، چالشهاي‌ فني‌ بلندمدت‌، علم‌اندازه‌گيري‌، آموزش‌ و مطالعه‌ اثرات‌ اجتماعي‌ اين‌ فناوري‌، نقش‌ مهمي‌ در تكوين‌ و رشد اين‌ عرصه‌ خواهد داشت‌.
مقياس‌ نانو پتانسيل‌ تبديل‌ شدن‌ به‌ كارآمدترين‌ مقياس‌ طولي‌ ساخت‌ و توليد را دارد. صنعت‌ و گروههاي‌ تجاري‌ دريافته‌اند كه‌ نانوتكنولوژي‌، باعث‌ تغيير ذهنيت‌ عمومي‌ (PARADIGM Shift) در اقتصاد مي‌شود. اين‌ فناوري‌ بزودي‌ تغييرات‌ شگرفي‌ را در تمام‌ عرصه‌ها ايجاد خواهد كرد.

bidastar
13-11-2008, 00:11
كاربرد نانو تكنولوژي در پزشكي



يك باكتري مغناطيسي مي تواند در امتداد ميدان مغناطيسي زمين قرار گيرد و مطابق با آن بالا يا پايين برود تا مقصد مورد نظرش را پيدا كند.

در سال 1966 فيلمي تخيلي با عنوان «سفر دريايي شگفت انگيز» اهالي سينما را به ديدن نمايشي جسورانه از كاربرد نانوتكنولوژي در پزشكي ميهمان كرد. گروهي از پزشكان جسور و زيردريايي پيشرفته شان با شيوه اي اسرارآميز به قدري كوچك شدند كه مي توانستند در جريان خون بيمار سير كنند و لخته خوني را در مغزش از بين ببرند كه زندگي او را تهديد مي كرد. با گذشت 36 سال از آن زمان، براي ساختن وسايل پيچيده حتي در مقياس هاي كوچك تر گام هاي بلندي برداشته شده است. اين امر باعث شده برخي افراد باور كنند كه چنين دخالت هايي در پزشكي امكان پذير است و روبات هاي بسيار ريز قادر خواهند بود در رگ هاي هر كسي سفر كنند.

همه جانداران از سلول هاي ريزي تشكيل شده اند كه خود آنها نيز از واحدهاي ساختماني كوچك تر در حد نانومتر (يك ميلياردم متر) نظير پروتئين ها، ليپيدها و اسيدهاي نوكلئيك تشكيل شده اند. از اين رو، شايد بتوان گفت كه نانوتكنولوژي به نحوي در عرصه هاي مختلف زيست شناسي حضور دارد. اما اصطلاح قراردادي «نانوتكنولوژي» به طور معمول براي تركيبات مصنوعي استفاده مي شود كه از نيمه رساناها، فلزات، پلاستيك ها يا شيشه ساخته شده اند. نانوتكنولوژي از ساختارهايي غيرآلي بهره مي گيرد كه از بلورهاي بسيار ريزي در حد نانومتر تشكيل شده اند و كاربردهاي وسيعي در زمينه تحقيقات پزشكي، رساندن داروها به سلول ها، تشخيص بيماري ها و شايد هم درمان آنها پيدا كرده اند.

در برخي محافل نگراني هاي شديدي در مورد جنبه منفي اين فناوري به وجود آمده است؛ آيا اين نانوماشين ها نمي توانند از كنترل خارج شده و كل جهان زنده را نابود كنند؟

با وجود اين به نظر مي رسد فوايد اين فناوري بيش از آن چيزي باشد كه تصور مي رود. براي مثال، مي توان با بهره گيري از نانوتكنولوژي وسايل آزمايشگاهي جديدي ساخت و از آنها در كشف داروهاي جديد و تشخيص ژن هاي فعال تحت شرايط گوناگون در سلول ها، استفاده كرد. به علاوه، نانوابزارها مي توانند در تشخيص سريع بيماري ها و نقص هاي ژنتيكي نقش ايفا كنند.

طبيعت نمونه زيبايي از سودمندي بلورهاي غيرآلي را در دنياي جانداران ارائه مي كند. باكتري هاي مغناطيسي، جانداراني هستند كه تحت تاثير ميدان مغناطيسي زمين قرار مي گيرند. اين باكتري ها فقط در عمق خاصي از آب يا گل ولاي كف آن رشد مي كنند. اكسيژن در بالاي اين عمق بيش از حد مورد نياز و در پايين آن بيش از حد كم است. باكتري اي كه از اين سطح خارج مي شود بايد توانايي شنا كردن و برگشت به اين سطح را داشته باشد. از اين رو، اين باكتري ها مانند بسياري از خويشاوندان خود براي جابه جا شدن از يك دم شلاق مانند استفاده مي كنند. درون اين باكتري ها زنجيره اي با حدود 20 بلور مغناطيسي وجود دارد كه هر كدام بين 35 تا 120 نانومتر قطر دارند. اين بلورها در مجموع يك قطب نماي كوچك را تشكيل مي دهند. يك باكتري مغناطيسي مي تواند در امتداد ميدان مغناطيسي زمين قرار گيرد و مطابق با آن بالا يا پايين برود تا مقصد مورد نظرش را پيدا كند.

اين قطب نما اعجاز مهندسي طبيعت در مقياس نانو است. اندازه بلورها نيز مهم است. هر چه ذره مغناطيسي بزرگ تر باشد، خاصيت مغناطيسي اش مدت بيشتري حفظ مي شود. اما اگر اين ذره بيش از حد بزرگ شود خود به خود به دو بخش مغناطيسي مجزا تقسيم مي شود كه خاصيت مغناطيسي آنها در جهت عكس يكديگرند. چنين بلوري خاصيت مغناطيسي كمي دارد و نمي تواند عقربه كارآمدي براي قطب نما باشد. باكتري هاي مغناطيسي قطب نماهاي خود را فقط از بلورهايي با اندازه مناسب مي سازند تا از آنها براي بقاي خود استفاده كنند. جالب است كه وقتي انسان براي ذخيره اطلاعات روي ديسك سخت محيط هايي را طراحي مي كند دقيقاً از اين راهكار باكتري ها پيروي مي كند و از بلورهاي مغناطيسي در حد نانو و با اندازه اي مناسب استفاده مي كند تا هم پايدار باشند و هم كارآمد.

محققان در تلاش هستند تا از ذرات مغناطيسي در مقياس نانو براي تشخيص عوامل بيماري زا استفاده كنند. روش اين محققان نيز مانند بسياري از مهارت هايي كه امروزه به كار مي رود به آنتي بادي هاي مناسبي نياز دارد كه به اين عوامل متصل مي شوند. ذرات مغناطيسي مانند برچسب به مولكول هاي آنتي بادي متصل مي شوند. اگر در يك نمونه، عامل بيماري زاي خاصي مانند ويروس مولد ايدز مد نظر باشد، آنتي بادي هاي ويژه اين ويروس كه خود به ذرات مغناطيسي متصل هستند به آنها مي چسبند. براي جدا كردن آنتي بادي هاي متصل نشده، نمونه را شست وشو مي دهند. اگر ويروس ايدز در نمونه وجود داشته باشد، ذرات مغناطيسي آنتي بادي هاي متصل شده به ويروس، ميدان هاي مغناطيسي توليد مي كنند كه توسط دستگاه حساسي تشخيص داده مي شود. حساسيت اين مهارت آزمايشگاهي از روش هاي استاندارد موجود بهتر است و به زودي اصلاحات پيش بيني شده، حساسيت را تا چند صد برابر تقويت خواهد كرد.

دنياي پيشرفته الكترونيك پر از مواد پخش كننده نور است. براي نمونه هر Cdخوان، Cd را با استفاده از نوري مي خواند كه از يك ديود ليزري مي آيد. اين ديود از يك نيمه رساناي غيرآلي ساخته شده است. هر تصوير، قسمت كوچكي از يك Cd به اندازه يك مولكول پروتئين (در حد نانومتر) را مي كند. در نتيجه اين عمل يك نانو بلور نيمه رسانا يا به اصطلاح تجاري يك «نقطه كوانتومي» ايجاد مي شود.

فيزيكداناني كه براي اولين بار در دهه 1960 نقاط كوانتومي را مطالعه مي كردند معتقد بودند كه اين نقاط در ساخت وسايل الكترونيكي جديد و وسايل ديد استفاده خواهند شد. تعداد انگشت شماري از اين محققان ابراز مي كردند كه از اين يافته ها مي توان براي تشخيص بيماري يا كشف داروهاي جديد كمك گرفت و هيچ كدام از آنان حتي در خواب هم نمي ديدند كه اولين كاربردهاي نقاط كوانتومي در زيست شناسي و پزشكي باشد.

نقاط كوانتومي قابليت هاي زيادي دارند و در موارد مختلفي مورد استفاده قرار مي گيرند. يكي از كاربردهاي اين نقاط نيمه رسانا در تشخيص تركيبات ژنتيكي نمونه هاي زيستي است. اخيراً برخي محققان روش مبتكرانه اي را به كار بردند تا وجود يك توالي ژنتيكي خاص را در يك نمونه تشخيص دهند. آنان در طرح خود از ذرات طلاي 13 نانومتري استفاده كردند كه با Dna (ماده ژنتيكي) تزئين شده بود. اين محققان در روش ابتكاري خود از دو دسته ذره طلا استفاده كردند. يك دسته، حامل Dna بود كه به نصف توالي هدف متصل مي شد و Dna متصل به دسته ديگر به نصف ديگر آن متصل مي شد. Dna هدفي كه توالي آن كامل باشد به راحتي به هر دو نوع ذره متصل مي شود و به اين ترتيب دو ذره به يكديگر مربوط مي شوند. از آنجا كه به هر ذره چندين Dna متصل است، ذرات حامل Dna هدف مي توانند چندين ذره را به يكديگر بچسبانند. وقتي اين ذرات طلا تجمع مي يابند خصوصياتي كه باعث تشخيص آنها مي شود به مقدار چشم گيري تغيير مي كند و رنگ نمونه از قرمز به آبي تبديل مي شود. چون كه نتيجه اين آزمايش بدون هيچ وسيله اي قابل مشاهده است مي توان آن را براي آزمايش Dna در خانه نيز به كار برد.

هيچ بحثي از نانوتكنولوژي بدون توجه به يكي از ظريف ترين وسايل در علوم امروزي يعني ميكروسكوپ اتمي كامل نمي شود. روش اين وسيله براي جست وجوي مواد مانند گرامافون است. گرامافون، سوزن نوك تيزي دارد كه با كشيده شدن آن روي يك صفحه، شيارهاي روي آن خوانده مي شود. سوزن ميكروسكوپ اتمي بسيار ظريف تر از سوزن گرامافون است به نحوي كه مي تواند ساختارهاي بسيار كوچك تر را حس كند. متاسفانه، ساختن سوزن هايي كه هم ظريف باشند و هم محكم، بسيار مشكل است. محققان با استفاده از نانو لوله هاي باريك از جنس كربن كه به نوك ميكروسكوپ متصل مي شود اين مشكل را حل كردند. با اين كار امكان رديابي نمونه هايي با اندازه فقط چند نانومتر فراهم شد. به اين ترتيب، براي كشف مولكول هاي زنده پيچيده و برهم كنش هايشان وسيله اي با قدرت تفكيك بسيار بالا در اختيار محققان قرار گرفت.

اين مثال و مثال هاي قبل نشان مي دهند كه ارتباط بين نانوتكنولوژي و پزشكي اغلب غيرمستقيم است به نحوي كه بسياري از كارهاي انجام شده، در زمينه ساخت يا بهبود ابزارهاي تحقيقاتي يا كمك به كارهاي تشخيصي است. اما در برخي موارد، نانوتكنولوژي مي تواند در درمان بيماري ها نيز مفيد باشد. براي مثال مي توان داروها را درون بسته هايي در حد نانومتر قرار داد و آزاد شدن آنها را با روش هاي پيچيده تحت كنترل در آورد. يكي از نانوساختارهايي كه براي ارسال دارو يا مولكول هايي مانند Dna به بافت هاي هدف ساخته شده، «دندريمر»ها هستند. اين مولكول هاي آلي مصنوعي با ساختارهاي پيچيده براي اولين بار توسط «دونالد توماليا» ساخته شدند. اگر شاخه هاي درختي را در يك توپ اسفنجي فرو ببريد به نحوي كه در جهت هاي مختلف قرار گيرند مي توان شكلي شبيه يك مولكول دندريمر را ايجاد كرد. دندريمرها مولكول هايي كروي و شاخه شاخه هستند كه اندازه اي در حدود يك مولكول پروتئين دارند. دندريمرها مانند درختان پرشاخه و برگ داراي فضاهاي خالي هستند، يعني تعداد زيادي حفرات سطحي دارند.

دندريمرها را مي توان طوري ساخت كه فضاهايي با اندازه هاي مختلف داشته باشند. اين فضاها فقط براي نگه داشتن عوامل درماني هستند. دندريمرها بسيار انعطاف پذير و قابل تنظيم اند. همچنين آنها را مي توان طوري ساخت كه فقط در حضور مولكول هاي محرك مناسب، خود به خود باد كنند و محتويات خود را بيرون بريزند. اين قابليت اجازه مي دهد تا دندريمرهاي اختصاصي بسازيم تا بار دارويي خود را فقط در بافت ها يا اندام هايي آزاد كنند كه نياز به درمان دارند. دندريمرها مي توانند براي انتقال Dna به سلول ها جهت ژن درماني نيز ساخته شوند. اين شيوه نسبت به روش اصلي ژن درماني يعني استفاده از ويروس هاي تغيير ژنتيكي يافته بسيار ايمن تر هستند.

همچنين محققان ذراتي به نام نانوپوسته ساخته اند كه از جنس شيشه پوشيده شده با طلا هستند. اين نانوپوسته ها مي توانند به صورتي ساخته شوند تا طول موج خاصي را جذب كنند. اما از آنجا كه طول موج هاي مادون قرمز به راحتي تا چند سانتي متر از بافت نفوذ مي كنند، نانوپوسته هايي كه انرژي نوراني را در نزديكي اين طول موج جذب مي كنند بسيار مورد توجه قرار گرفته اند. بنابراين، نانوپوسته هايي كه به بدن تزريق مي شوند مي توانند از بيرون با استفاده از منبع مادون قرمز قوي گرما داده شوند. چنين نانوپوسته هايي را مي توان به كپسول هايي از جنس پليمر حساس به گرما متصل كرد. اين كپسول ها محتويات خود را فقط زماني آزاد مي كنند كه گرماي نانوپوسته متصل به آن باعث تغيير شكلش شود.

يكي از كاربردهاي شگرف اين نانوپوسته ها در درمان سرطان است. مي توان نانوپوسته هاي پوشيده شده با طلا را به آنتي بادي هايي متصل كرد كه به طور اختصاصي به سلول هاي سرطاني متصل مي شوند. از لحاظ نظري اگر نانوپوسته ها به مقدار كافي گرم شوند مي توانند فقط سلول هاي سرطاني را از بين ببرند و به بافت هاي سالم آسيب نرسانند. البته مشكل است بدانيم آيا نانوپوسته ها در نهايت به تعهد خود عمل مي كنند يا نه. اين موضوع براي هزاران وسيله ريز ديگري نيز مطرح است كه براي كاربرد در پزشكي ساخته شده اند.

محققان از نانوتكنولوژي در ساخت پايه هاي مصنوعي براي ايجاد بافت ها و اندام هاي مختلف نيز استفاده كرده اند. محققي به نام «ساموئل استوپ» روش نويني ابداع كرده است كه در آن سلول هاي استخواني را روي يك پايه مصنوعي رشد مي دهد. اين محقق از مولكول هاي مصنوعي استفاده كرده است كه با رشته هايي تركيب مي شوند كه اين رشته ها براي چسباندن به سلول هاي استخواني تمايل بالايي دارند. اين پايه هاي مصنوعي مي توانند فعاليت سلول ها را هدايت كنند و حتي مي توانند رشد آنها را كنترل كنند. محققان اميدوارند سرانجام بتوانند روش هايي بيابند تا نه فقط استخوان، غضروف و پوست بلكه اندام هاي پيچيده تر را با استفاده از پايه هاي مصنوعي بازسازي كنند.

به نظر مي رسد برخي از اهدافي كه امروزه در حال تحقق هستند در آينده اي نزديك توسط پزشكان به كار گرفته شوند. جايگزيني قلب، كليه يا كبد با استفاده از پايه هاي مصنوعي شايد با فناوري كه در فيلم سفر دريايي شگفت انگيز نشان داده شد، متناسب نباشد اما اين تصور كه چنين درمان هايي در آينده اي نه چندان دور به واقعيت بپيوندند بسيار هيجان انگيز است. حتي هيجان انگيزتر اينكه اميد است محققان بتوانند با تقليد از فرآيندهاي طبيعي زيست شناختي، واحدهايي در مقياس نانو توليد كنند و از آنها در ساخت ساختارهاي بزرگ تر بهره گيرند. چنين ساختارهايي در نهايت مي توانند براي ترميم بافت هاي آسيب ديده و درمان بسياري از بيماري ها به كار روند.

saeed-d
20-11-2008, 14:55
اخبار نانو در ايران!


تيم تحقيقاتي کاتاليست و نانوکاتاليست دانشگاه سيستان و بلوچستان اقدام به ساخت يک دستگاه ميکروراکتور شيميائي نموده که در اين گزارش نحوه ساخت و مزيت‌هاي خاص آن مطرح مي‌گردد.

براي ارزيابي و تست عملکرد کاتاليست‌ها و نانوکاتاليست‌ها وجود يک دستگاه ميکروراکتور شيميائي بسيار دقيق با قابليت کارآيي فوق‌العاده زياد ضروري است تا بتوان شرايط عملياتي موجود در پالايشگاه‌ها نظير دما، فشار، سرعت واکنش، مقدار خوراک گازي تزريق شده و غيره را در مقياس آزمايشگاهي مطالعه نمود. لذا تيم تحقيقاتي کاتاليست و نانوکاتاليست دانشگاه سيستان و بلوچستان اقدام به ساخت يک دستگاه ميکروراکتور شيميائي نموده که در اين گزارش نحوه ساخت و مزيت‌هاي خاص آن مطرح مي‌گردد.

براي دريافت فايل كامل گزارش
برای مشاهده محتوا ، لطفا وارد شوید یا ثبت نام کنید برويد.

saeed-d
20-11-2008, 14:57
كاركردها و مزاياي شبكه‌سازي زيرساخت هاي توسعه فناوري

چکيده مقاله
شبكه‌سازي رويکردي است که در دهه هاي اخير به طور جدي از طرف دولتها و بنگاه ها، هم در سطح ملي و هم در سطح منطقه اي و جهاني دنبال شده است. اين رويکرد در حوزه فناوري تقريباً در همه مراحل توسعه يک فناوري از زمان خلق يک ايده نوآورانه تا رسيدن آن به مرحله توليد ثروت در بازار تجاري ديده مي‌شود.
هدف اصلي مقاله حاضر تببين کارکرد و مزاياي اصلي يک شبکه است و اينکه شبكه‌سازي تنها با تجميع فيزيكي اجزاء يك شبكه و يا ايجاد بستر نرم‌افزاري ارتباطي بين اجزاء تمام نمي‌شود، بلكه ويژگي اصلي يك شبكه واقعي، جايگيري صحيح يك‌يك اجراء آن، تعامل سازنده آنها با هم و رشد مستمر اجزاء در اثر هم‌افزايي‌هاي ناشي از اين تعاملات است. ماهيت بين رشته‌اي فناوري نانو و نياز به كنار هم قرار گرفتن توانمندي‌هاي مختلف باعث شده است كه شبكه‌سازي زيرساخت‌هاي توسعه فناوري نانو به ويژه توانمندي ها و تجهيزات آزمايشگاهي يك اقدام ضروري از طرف دولت‌ها به حساب آيد.

متن كامل مقاله:nanolab.nano.ir/papers/attach/r1230.pdf

saeed-d
20-11-2008, 15:01
گزارش دومین ارزیابی آزمایشگاه های عضو شبکه آزمایشگاهی فناوری نانوی کشور

چکيده مقاله


يكي از اصلي ترين اهداف ستاد ويژه توسعه فناوري نانو از ايجاد شبكه آزمايشگاهي فناوري نانو، فراهم سازي بسترهاي لازم براي ارايه بهتر خدمات آزمايشگاهي به پژوهشگران و صنايع كشور است. اين شبکه تلاش مي كند با ايجاد يك فضاي سالم و رقابتي، زمينه ارايه خدمات مطلوب تر توسط آزمايشگاه هاي عضو شبكه را فراهم كند. لذا حمايت هاي ستاد از آزمايشگاه ها براساس ارزيابي نحوه عملكرد آنها در خدمت رساني به پژوهشگران انجام مي شود.
بر اساس مصوبات كارگروه زيرساخت هاي توسعه فناوري ستاد، از اول سال 1384 آزمايشگاه‌هاي عضو شبكه بايد گزارش خدمات ارايه شده توسط آنها به متقاضيان را در قالب فرم‌هاي ويژه اي هر سه ماه يکبار به اين كميته ارسال نمايند. علاوه بر اين گزارش ها، از روش هاي ديگر مثل نظرسنجي از کاربران شبکه و برخي روش هاي غيرمستقيم براي ارزيابي نحوه عملکرد آزمايشگاه ها استفاده مي شود.


متن کامل گزارش: nano.ir/papers/attach/2274.pdf

saeed-d
20-11-2008, 15:04
مشاهير نانو:


دكتر ريچارد فيليپس فاينمن در 11 مي سال 1918 در منهتن نيويورك چشم به جهان گشود. فاينمن در طول سال‌هاي تحصيلش بر روي رياضيات و علوم بسيار مطالعه مي‌كرد زيرا پدرش مي‌خواست كه او يك معلم فيزيك شود. وي همچنين براي آزمايش در زمينه الكتريسيته يك آزمايشگاه در خانه‌اش برپا كرد. فاينمن از نمادهاي رياضياتي خودش براي توابع Sin، Cos، tanو F(x) استفاده مي‌كرد.
فاينمن در دبيرستان فار راك اوي (Far Rock away) به تحصيل پرداخت و در سال آخر دبيرستان برنده جايزه رياضي دانشگاه نيويورك شد. پس از اتمام دبيرستان او تمايل به ادامه تحصيل داشت اما به جز انستيتو تكنولوژي ماساچوست (MIT) بقيه دانشگاه‌ها به خاطر نمراتش و يهودي‌بودنش از پذيرش وي سرباز زدند. فاينمن در سال 1935 وارد MIT شد و در سال 1939 فارغ‌التحصيل ليسانس فيزيك گرديد. در سال 1942 وي پس از كاركردن بر روي ساخت بمب اتمي (1942-1941) دكتراي خود را از دانشگاه پرينستون دريافت نمود. او پس از دريافت مدرك دكترايش به لوس‌آلاموس (Los Alamos) رفت تا كار بر روي بمب اتمي را ادامه دهد. سپس فاينمن به رياست بخش تئوري منسوب شد. در سال 1945 فاينمن به عنوان استاد فيزيك تئوري در دانشگاه كرنل (Cornell) به فعاليت پرداخت. در بين سال‌هاي 1952 تا 1959 به عنوان استاد مهمان (Visiting Professor) درس فيزيك تئوري در انستيتو تكنولوژي كاليفرنيا (Caltech) به نام ريچارد چيس تولمن (Richard chase Tolman) مشغول به كار شد. بعد از آن سال تا زمان مرگش در سمت استاد فيزيك تئوري در آن دانشگاه مشغول کار بود.
جايزه آلبرت انيشتن از دانشگاه پرينستون به سال 1954، جايزه آلبرت انيشتن از كالج پزشكي و جايزه لورنس (Lawrence) در سال 1963 جوايزي بودكه ريچارد فاينمن موفق به اخذ آنها گرديد. وي در سال 1965 به خاطر توسعه‌دادن الكتروديناميك كوانتوم که تئوري اثر متقابل ذرات و اتم‌ها را در ميدان‌هاي تشعشعي بيان مي‌كند به شهرت رسيد. وي در قسمتي از كارهايش آنچه را كه امروزه به نام "دياگرام فاينمن" ناميده مي‌شود، ترسيم نمود. اين دياگرام نمودار مكان- زمان اثر متقابل ذرات را نشان مي‌دهد. به خاطر اين كار وي جايزه نوبل را درآن سال به همراه جي- اسكوينجر (J-Schwinger) و اس. آي. توموناجا (S.I. Tomonaga) اخذ كرد.
بعدها در طول زندگيش هنگامي كه به گروه تحقيق حادثه انفجار شاتل چنجر پيوست و دو كتاب خاطراتش را كه پرفروش‌ترين كتاب‌ها شدند، منتشر كرد به چهره برجسته‌اي تبديل شد.
پروفسور فاينمن عضو انجمن فيزيك آمريكا، انجمن آمريكايي علوم پيشرفته و آكادمي ملي علوم بود. او همچنين در سال 1965 به عنوان عضو خارجي انجمن سلطنتي انگلستان انتخاب شد.
در سال1959 ايشان مقاله‌اي را درباره قابليت‌هاي فناوري نانو در آينده منتشر ساخت. فاينمن درآن سال در يک مهماني شام كه توسط انجمن فيزيک آمريكا برگزار شده بود، سخنراني كرد و ايده فناوري نانو را براي عموم مردم آشكار ساخت.
عنوان سخنراني وي اين بود «فضاي زيادي در سطوح پايين وجود دارد» باوجود موقعيت‌هايي كه توسط بسياري تا آن زمان كسب‌شده بود، ريچارد. پي. فاينمن را به عنوان پايه گذار اين علم مي‌شناسند.
سخنراني او شامل اين مطلب بود كه مي‌توان تمام دايره‌المعارف بريتانيكا را بر روي يك سنجاق نگارش كرد. يعني ابعاد آن را به اندازه 25000/1 ابعاد واقعيش كوچك كرد. او همچنين از دوتايي‌كردن اتم‌ها براي كاهش ابعاد كامپيوترها سخن گفت (در آن زمان ابعاد كامپيوترها بسيار بزرگتر از ابعاد كنوني بودند اما او احتمال مي‌داد كه ابعاد آنها را بتوان حتي از ابعاد كامپيوترهاي كنوني نيز كوچكتر كرد) او همچنين در آن سخنراني توسعه بيشتر فناوري نانو را پيش‌بيني نمود. وي در پايان سخنرانيش 1000 دلار براي اختراع اولين الكتروموتوري كه ابعادش حداكثر 64/1اينچ مكعب باشد، پيشنهاد داد. جايزه‌اي كه براي اولين كسي كه بتواند ابعاد يك صفحه كتاب را به اندازه ابعاد اصليش كوچك كند، تعيين كرد. ابعاد اين صفحه كتاب مي‌بايست به اندازه‌اي باشد كه بتوان آن را به كمك يك ميكروسكوپ الكتروني خواند. اين ايده‌ها در سال‌هاي 1960 و 1985 تحقق يافتند و جايزه‌هاي آنها نيز پرداخت شد.
ريچارد فاينمن با گوند هوارد (Gwenth Howarth) ازدواج كرد كه ثمره اين ازدواج يك پسر به نام كارل ريچارد (Corl Richard) (متولد 22 آوريل 1961) و يك دختر به نام ميشل كاترين (Michell Cathrine) (متولد 13 آگوست سال 1968) بود. متأسفانه فاينمن در سال 1988 به خاطر سرطان شكم در مركز پزشكي لوس‌آنجلس درگذشت. ياد فاينمن همواره به خاطر گشودن دريچه‌اي نو در قلمرو علم فيزيك به سوي ما، در ذهن‌ها باقي مي‌ماند.
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]

saeed-d
20-11-2008, 15:05
كي اريك دركسلر در 25 آوريل 1955 در اوکلند ايالت كاليفرنياي ايالات متحده آمريکا به دنيا آمد. پدرش آلن‌باري دركسلريك مدير مشاور بود و مادرش هازل ادناگاسمن يك آئويدلوژيست (Oudiologist) و يك متخصص در رشته آسيب‌شناسي بود. . وي در پژوهشگاه فناوري ماساچوست (MIT) مشغول به تحصيل شد و ليسانش را در رشته علوم در سال 1977 و فوق ليسانسش را در رشته مهندسي در سال 1979 به پايان رسانيد. سپس دكترايش را با نظارت ماروين مينسكي (marvin Minsky) در همان پژوهشگاه آغاز نمود و درنهايت در سال 1991 موفق به اخذ دكترا در رشته فناوري نانومولكولي شد. وي در 18 جولاي سال 1981 با كريستين لوئيس پترسون كه يك مهندس فارغ‌التحصيل از MIT بود ازدواج كرد.
او مشهورترين شخصيتي است كه در زمينه شناساندن پتانسيل‌هاي فناوري نانو مولكولي به عموم جامعه كارهاي اساسي انجام داده است.
دركسلر به شدت تحت تأثير ايده "محدوديت‌هاي رشد" بود كه در ابتداي دهة‌ 70 مطرح شد. عكس‌العمل او در اولين سال تحصيلش در MIT به اين قضيه چنين بود كه به دنبال كسي بگردد كه بر روي منابع فضايي [منابع خارج از كره زمين] كار كرده باشد. در نهايت او دكتر گراندكي انيل (K.ONILL Geracd) را در پرينستون پيدا كرد. وي فيزيكداني مشهور بود كه بر روي شتاب دهنده‌هاي ذرات، بسيار تبحر داشت و كارهاي برجسته‌اي در زمينه ايده "مهاجرت به فضا" انجام داده بود.
دكسلر در كنار كارهايي كه تابستان‌ها در ساختمان اُ‌نيل بر روي نمونه‌هاي آزمايشگاهي انتقال جرم انجام مي‌داد، مقاله‌هايي نيز براي سه دوره كنفرانس "توليدات فضايي" (كه براي اولين بار در پرينستون تشكيل مي‌شد) تهيه كرد. وي همچنين در سال 1977 و 1979 مقالاتي با همكاري كيت هنسون ((keith Henson منتشر كرد و اختراعاتي (patents) در هر دو زمينه توليد فاز بخار و تشعشع كننده‌هاي و گرم كننده‌ها يا خنك كننده‌هاي فضايي به ثبت رسانيد.
در سال 1975 و 1976 در كسلر وارد مطالعات تابستاني ناسا شد. او توانست ورقه نازك فلزي كه تنها چند 10 اتم ضخامت داشت را توليد كند و از آن به عنوان ايده‌اي براي ساخت بادبان‌هاي قايق‌هاي خورشيدي با بازده بالا استفاده كند.
وي همچنين در زمينه سياست فضايي نيز فعاليت مي‌كرد در سال 1980 به انجمن L5 كمك كرده تا در انعقاد"معاهده ماه" پيروز شوند.
در اواخر دهة 70 او ايده‌هاي مربوط به فناوري نانو مولكولي را بسط داد و سرانجام توانست به موضوع مورد بحث در سخنراني معروف ريچاردفاينمن جامه‌عمل بپوشاند . دركسلر از زماني كه در MIT مشغول گذرانيدن فوق ليسانس بود، به پيش‌بيني در زمينه آينده فناوري بسيار علاقه نشان مي‌داد. او همچون ساير كساني كه دنياي مدرن آينده را پيش‌بيني مي‌كنند، همواره سعي در ايجاد تصاويري باورنكردني از فناوري هاي مدرن داشت.
در سال 1986 وي كتاب موتورهاي آفرينش را منتشر ساخت اين اولين كتابي بودكه طرحي از پتانسيل‌هاي فناوري نانو مولكولي را ارائه مي‌داد.
او اولين كسي بود كه دكترايش را در زمينه فناوري نانو مولكولي دريافت نمود او پس تصحيحاتي بر روي رساله دكترانيش آن را با نام "نانوسيستم‌ها محاسبات و ساخت ماشين‌هاي مولكولي" در سال 1992 منتشر كرد. انتشار اين كتاب توانست جايزه AAP را به عنوان بهترين كتاب در زمينة علوم كامپيوتر در همان سال براي وي به ارمغان بياورد. دركسلر و كريستين پترسون در سال 1986 پژوهشگاه فورسايت (Forsight Institue) را به منظور پيشرفت علوم و مهندسي توليدات مولكولي پايه‌گذاري كردند.

[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]

saeed-d
20-11-2008, 15:05
ريچارد ارت اسمالي در 6 ژوئن سال 1943 در آكرن اوهايو به دنيا آمد. ابتدا به كالج هوپ رفت و پس از آن در دانشگاه ميشيگان مشغول به تحصيل شد و در سال 1965 ليسانش را از همان دانشگاه دريافت نمود. وي در سال 1973 موفق به اخذ دكترا از دانشگاه پرينستون شد. وي استاد شيمي دانشگاه رايس (Rice) مي‌باشد. وي در سال 1996 به خاطر كشف فولرين (كربن 60) به همراه روبرت كورل استاد شيمي دانشگاه رايس و هارولد كروتو استاد دانشگاه ساسكس موفق به اخذ جايزه نوبل شيمي گرديد. او هم اكنون بر روي نانو لوله‌هاي كربني و امور مرتبط با فناوري نانو كار مي‌كند و صاحب نظري خبره در زمينه ايده فناوري نانو مولكولي مي‌باشد.

[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]

saeed-d
20-11-2008, 15:06
روبرت اي فريتاس مدير تحقيقات موسسه ساخت مولکولي (Institute for Molecular Manufacturing) مي‌باشد. وي در رشته‌هاي فيزيك، روانشناسي و حقوق تحصيل كرده است و بيش از 150 مقاله‌ فني و عمومي با موضوعات مختلف علمي، مهندسي و حقوقي نوشته است. وي همچنين عهده‌دار نوشتن فصل‌هايي از كتاب‌هاي مختلف مي باشد.
او در سال 1980 گزارشي تحليلي درباره امكان ساخت كارخانه‌هاي فضايي تكثير شونده يعني كارخانه‌هايي كه بتوانند كارخانه‌هاي مشابه خودشان را به وجود آورند نوشت و سپس اولين تحقيق فني را كه به جزئياتي درباره نانوروبات‌هاي پزشكي پرداخته بود در مجله پزشكي (medical jarmal) منتشر ساخت.
اخيراً فريتاس كتاب نانوپزشكي را منتشر كرده است. اين كتاب اولين كتاب فني مي‌باشد كه درباره قابليت‌هاي نانوفناوري مولكولي در نانوروبات‌هاي پزشكي كه كاربردهاي پزشكي و دارويي دارند به بحث پرداخته است. جلد اول اين كتاب در سال 1999 توسط شركت Lands Bioscience منتشر شد. در اين زمان فريتاس محقق موسسه ساخت مولکولي واقع در ايالت كاليفرنيا بود. او در سال 2003 قسمت اول جلد دوم آن كتاب را توسط همان شركت منتشر ساخت. وي در آن زمان در شركت زيوكس zyvex به عنوان يك محقق مشغول به كار بود. زيوكس يك كمپاني در زمينه فناوري نانو مي‌باشد كه مركز آن در فاصله سال‌هاي 2000 تا 2004 در ريچاردسون تگزاس بود. فريتاس هم اكنون مشغول تكميل كردن قسمت دوم جلد دوم و جلد سوم كتاب نانوپزشكي مي‌باشد. همچنين وي به عنوان مشاور در زمينه‌هاي سنتز نانومكانيكي الماس و طراحي متصل كننده‌هاي مولكولي به عنوان مدير تحقيقات موسسه ساخت مولکولي مشغول به كار مي‌باشد.
در سال 2004 روبرت فريتاس و رالف مركل با همكاري يكديگر كتاب"سينماتيك ماشين‌هاي تكثير شونده" را منتشر نمودند. اين اولين كتابي است كه در زمينه فيزيك ماشين‌هاي تكثير شونده تاكنون به چاپ رسيده است.

[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]

saeed-d
20-11-2008, 15:06
رالف سي مركل در دوم فوريه سال 1952متولد شد. مركل در سال 1970 از دبيرستان لايورمور (Livermore) فارغ التحصيل شد و دانشگاه بركلي به ادامه تحصيل پرداخت. وي ليسانش را در سال 1974 و فوق‌ليسانش را در سال 1977 در رشته علوم كامپيوتر دريافت نمود. مركل در سال 1979 موفق به اخذ دكترا در رشته مهندسي برق از دانشگاه استنفورد شد. عنوان تز دكتراي وي (Authentication and public key systems) بود.
او يکي از پيشگامان در عرصه طراحي و بازگشايي كليدهاي رمز نويس عمومي بود.(public key cryptography)
با اين حال الان مي‌توان وي را به عنوان يك محقق و يك سخنران در عرصه فناوري نانو و علم کريونيک (cryonics) بر شمرد.
در بخش صنعت او در سال 1980 مديريت توسعه بخش کامپايلر در الكسي )Elxsi( را به عهده گرفت. از سال 1988 تا سال 1999 به عنوان يك محقق در شرکت زيراکس ) Xerox PARC ( به فعاليت پرداخت و ابداعات منحصر بفردي در زمينه رمز نويسي انجام داد. متعاقباً وي به عنوان تئوريسين فناوري نانو در زيوكس(Zyvex) مشغول به كار شد و در سال 2003 به عنوان مدير GTISC (مركز اطلاعات سري فناوري جورجيا) به محيط دانشگاهي بازگشت.
ايشان جزو محققين و طرفداران بنيادي است که افراد بيمار لاعلاج را براي درمان در زمان مناسب منجمد ميکند (Alcor Life Extension Foundation )مي باشد. ايشان معتقد است فناوري نانو پتانسيل بسيار زيادي براي درمان بيماري هاي صعب العلاج دارد. از اين رو ايشان فعاليتهاي خود را در زمينه کاربردهاي اين فناوري در پزشکي متمرکز نموده است.

[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]

saeed-d
20-11-2008, 15:13
سايت هاي ايراني در زمينه نانو



ستاد ويژه توسعه فناوري نانو

برای مشاهده محتوا ، لطفا وارد شوید یا ثبت نام کنید


انجمن نانو فناوري ايران

برای مشاهده محتوا ، لطفا وارد شوید یا ثبت نام کنید


پژوهشکده علوم نانو پژوهشگاه دانش‌هاي بنيادي

برای مشاهده محتوا ، لطفا وارد شوید یا ثبت نام کنید


انجمن علمي دانشجويي نانوتکنولوژي دانشکده فني دانشگاه تهران

برای مشاهده محتوا ، لطفا وارد شوید یا ثبت نام کنید


آزمايشگاه لايه نازک- گروه مهندسي برق و الکترونيک- دانشکده فني - دانشگاه تهران

برای مشاهده محتوا ، لطفا وارد شوید یا ثبت نام کنید

saeed-d
20-11-2008, 15:18
مركز تحقيقات نانو فناوريپژوهشگاه صنعت نفت

برای مشاهده محتوا ، لطفا وارد شوید یا ثبت نام کنید
شبکه آزمايشگاهي فناوري نانو

برای مشاهده محتوا ، لطفا وارد شوید یا ثبت نام کنید
باشگاه نانو(براي دانش آموزان)

برای مشاهده محتوا ، لطفا وارد شوید یا ثبت نام کنیدايده پردازي كاربردي در نانوفناوري

برای مشاهده محتوا ، لطفا وارد شوید یا ثبت نام کنیدشركت پژوهشگران نانوفناوري

برای مشاهده محتوا ، لطفا وارد شوید یا ثبت نام کنید

saeed-d
20-11-2008, 15:20
کميته نانوفناوري دانشگاه صنعتي اميرکبير

برای مشاهده محتوا ، لطفا وارد شوید یا ثبت نام کنید


نانوفناوري زيست پزشكي ايران

برای مشاهده محتوا ، لطفا وارد شوید یا ثبت نام کنید


موسسه علوم و فناوري نانو -دانشگاه کاشان

برای مشاهده محتوا ، لطفا وارد شوید یا ثبت نام کنید


دفتر همکاري هاي فناوري رياست جمهوري

برای مشاهده محتوا ، لطفا وارد شوید یا ثبت نام کنید

saeed-d
20-11-2008, 15:22
کانون نانوبيوتکنولوژي ايران

برای مشاهده محتوا ، لطفا وارد شوید یا ثبت نام کنید

انديشگاه نانو و صنعت

برای مشاهده محتوا ، لطفا وارد شوید یا ثبت نام کنید


شرکت فناوري نانو سبز

برای مشاهده محتوا ، لطفا وارد شوید یا ثبت نام کنید


فروشگاه نانو تكنولوژي ايران

برای مشاهده محتوا ، لطفا وارد شوید یا ثبت نام کنید

saeed-d
20-11-2008, 15:25
مديريت فناوري نانو

برای مشاهده محتوا ، لطفا وارد شوید یا ثبت نام کنید


نانو سيد

برای مشاهده محتوا ، لطفا وارد شوید یا ثبت نام کنید


ناو فناوري زيست پزشکي

برای مشاهده محتوا ، لطفا وارد شوید یا ثبت نام کنید



نانو تكنولوژي استان اصفهان

برای مشاهده محتوا ، لطفا وارد شوید یا ثبت نام کنید

saeed-d
20-11-2008, 15:28
پژوهشكده علوم و فناوري نانو

برای مشاهده محتوا ، لطفا وارد شوید یا ثبت نام کنید


مرکز صنايع نوين

برای مشاهده محتوا ، لطفا وارد شوید یا ثبت نام کنید



كميته فناوري نانو در دانشگاه آزاد اسلامي واحد تهران جنوب

برای مشاهده محتوا ، لطفا وارد شوید یا ثبت نام کنید



گروه نانو دانشگاه شاهد

برای مشاهده محتوا ، لطفا وارد شوید یا ثبت نام کنید

saeed-d
20-11-2008, 15:30
معرفي محصولات فناوري نانو

برای مشاهده محتوا ، لطفا وارد شوید یا ثبت نام کنید


دو وبلاگ درمورد نانو تكنولوژي


برای مشاهده محتوا ، لطفا وارد شوید یا ثبت نام کنید



برای مشاهده محتوا ، لطفا وارد شوید یا ثبت نام کنید



بانك هاي اطلاعاتي فناوري نانو

برای مشاهده محتوا ، لطفا وارد شوید یا ثبت نام کنید

saeed-d
20-11-2008, 15:33
كميته نانوفناوري وزارت بهداشت، درمان و آموزش پزشكي

برای مشاهده محتوا ، لطفا وارد شوید یا ثبت نام کنید



گروه نانوتكنولوژي دانشجويان شيمي دانشگاه صنعتي خواجهنصيرالدين طوسي

برای مشاهده محتوا ، لطفا وارد شوید یا ثبت نام کنید


مركز تحقيقات نانوفناوري شهيد چمران

برای مشاهده محتوا ، لطفا وارد شوید یا ثبت نام کنید



cloudysky

برای مشاهده محتوا ، لطفا وارد شوید یا ثبت نام کنید

saeed-d
20-11-2008, 15:36
مرجع كاربردي اطلاعاتي نانو

برای مشاهده محتوا ، لطفا وارد شوید یا ثبت نام کنید


پژوهشکده نانوفناوري دانشگاه شيراز

برای مشاهده محتوا ، لطفا وارد شوید یا ثبت نام کنید


کميته نانوتکنولوژي وزارت جهاد کشاورزي

برای مشاهده محتوا ، لطفا وارد شوید یا ثبت نام کنید


شرکت پيشگامان نانو آريا

برای مشاهده محتوا ، لطفا وارد شوید یا ثبت نام کنید

saeed-d
20-11-2008, 15:38
نانوفن

برای مشاهده محتوا ، لطفا وارد شوید یا ثبت نام کنید


مديريت فناوري نانو

برای مشاهده محتوا ، لطفا وارد شوید یا ثبت نام کنید


شرکت نانو سيستم پارس

برای مشاهده محتوا ، لطفا وارد شوید یا ثبت نام کنید


شبكه شركت هاي فناوري نانو

برای مشاهده محتوا ، لطفا وارد شوید یا ثبت نام کنید

saeed-d
20-11-2008, 15:41
شركت پوشش هاي نانوساختار

برای مشاهده محتوا ، لطفا وارد شوید یا ثبت نام کنید



نانوفن آوران

برای مشاهده محتوا ، لطفا وارد شوید یا ثبت نام کنید




شركت فناوري بن‌ياخته

برای مشاهده محتوا ، لطفا وارد شوید یا ثبت نام کنید



مؤسسه بنياد توسعه فردا

برای مشاهده محتوا ، لطفا وارد شوید یا ثبت نام کنید

hasti2008
29-11-2008, 03:02
ba tashakor az shoma , man az maghalate shoma , estefade ziyad kardam, omidvaram az in dast maghalat baz ham baraye ma beferestid .