نانو تکنولوژی چیست؟ نانوتکنولوژی تولید کارآمد مواد و دستگاهها و سیستمها با کنترل ماده در مقیاس طولی نانومتر، و بهره برداری از خواص و پدیده های نوظهوری است که در مقیاس نانو توسعه یافته اند اصول بنیادی یک نانومتر یک میلیاردم متر است. برای سنجش طول پیوندهای کربن-کربن، یا فاصلهٔ میان دو اتم بازهٔ ۱۲ تا ۱۵ نانومتر به کار میرود؛ همچنین طول یک جفتِ دیانآ نزدیک به ۲ نانومتراست. و از سوی دیگر کوچکترین باکتری سلولدار ۲۰۰ نانومتر است. اگر بخواهیم برای دریافتن مفهوم اندازهٔ یک نانومتر نسبت به متر سنجشی انجام دهیم میتوانیم اندازهٔ آن را مانند اندازهٔ یک تیله به کرهٔ زمین بدانیم. یا به شکلی دیگر یک نانومتر اندازهٔ رشد ریش یک انسان در طول زمانی است که برای بلند کردن تیغ از صورتش باید بگذرد. فناوری نانو کاربردهای گستردهای در دانشهای گوناگون دارد که از موردهای مهم آن میتوان به کاربردهایش در پزشکی برای ساخت داروهای بدون اثرهای جانبی اشاره کرد که تنها بر یک بافت ویژه تأثیر میگذارند. از انواع کاربرد ها میتوان در ساخت نانو جوراب ها ، نانو لولههای کربنی و ... اشاره کرد. یک نانومتر چقدر است؟ یک نانومتر یک میلیاردم متر 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، 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 مرکــــزی هستند، هر دانشمندی را به وجد میآورد. در رویای دانشمـــــــندانی مثل جی استورس هال و اریک درکسلر این روباتها یا ماشینهای مونتاژکن کوچک تحت فرمان پردازنده مرکزی به هر شکل دلخواهی در میآیند. شاید در آیندهای نه چندان دور بتوان به کمک اجرای برنامه ای در کامپیوتر ، تخت خوابتان را تبدیل به اتومبیل کنید و با آن به محل کارتان بروید. چرا این مقــیاس 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 تکنولوژی های 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 . منافع نانوتکنولوژی چیست؟ مفهوم جدید نانوتکنولوژی آنقدر گسترده و ناشناخته است که ممکن است روی علم و تکنولوژی در مسیرهای غیرقابل پیش بینی تاثیر بگذارد.محصولات موجود نانوتکنولوژی عبارتنداز:لاستیکهای مقاوم در برابر سایش که از ترکیب ذرات خاک رس با پلیمرها به دست آمده اند،شیشه هایی که خود به خود تمیز میشوند،مواد دارویی که در مقیاس نانو ذرات درست شده اند،ذرات مغناطیسی باهوش برای پمپهای مکنده و روان ساز ها،هد دیسکهای لیزری و مغناطیسی که با کنترل دقیق ضخامت لایه ها از یفیت بالاتری برخوردارند،چاپگرهای عالی با استفاده از نانو ذرات با بهترین خواص جوهر و رنگدانه و غیره. قابلیتهای محتمل تکنیکی نانوتکنولوژی عبارتند از: 1-محصولات خوداسمبل 2-کامپیوترهایی با سرعت میلیاردها برابر کامپیوترهای امروزی 3- اختراعات بسیار جدید ( که امروزه ناممکن است) 4-سفرهای فضایی امن و مقرون به صرفه 5-نانوتکنولوژی پزشکی که درواقع باعث ختم تقریبی بیماریها، سالخوردگی و مرگ و میر خواهد شد. 6-دستیابی به تحصیلات عالی برای همه بچههای دنیا احیاء و سازماندهی اراضی 7- نانوتکنولوژی به زبان ساده
انجمن ملی نوبنیاد نانوتکنولوژی، واژه نانوتکنولوژی را چنین توصیف می کند:"تحقیق و توسعه هدفمند، برای درک و دستکاری و اندازه گیری ها مورد نیاز در سطح موادی با ابعاد در حد اتم"، مولکول و سوپرمولکول ها را نانوتکنولوژی می گویند. فناوری نانو در علوم کشاورزی به عنوان یک فناوری قدرتمند، توانایی
ایجاد انقلاب و تحولات عظیم در سیستم تامین مواد غذایی و کشاورزی در گستره جهانی را دارا می باشد. امنیت سیستم های غذایی و کشاورزی، غنی سازی
و بهبود کیفیت محصولات کشاورزی، سیستم های رسانش هوشمند جهت درمان بیماری های گیاهی و دامی، ابزارهای جدید برای زیست شناسی سلولی و
مولکولی، مواد جدید جهت آشکار سازی عوامل بیماری زا )پاتوژن ها( و حفاظت از محیط زیست، مثال هایی از پتانسیل فناوری نانو در علوم کشاورزی
هستند. نانوتکنولوژی به موضوعاتی در مقیاس هم اندازه با ویروس ها و سایر عوامل بیماری زا می پردازد و بنابراین پتانسیل بالایی را برای شناسایی و ریشه
کنی عوامل بیماری زا دارد. همچنین امکان استفاده از سیستم های آزاد کننده داروئی را که بتواند به طور طولانی مدت فعال باقی بماند، فراهم می کند.
طراحی سیستم های آزاد کننده مواد دارویی، یک رویای همیشگی محققان برای سیستم های رها کننده داروها، مواد مغذی و پروبیوتیک ها می باشد. یکی از
چالش های علمی امروزه، استفاده از مواد افزودنی خوراکی جایگزین است که گونه های میکروبی مقاوم در برابر آنتی بیوتیک تولید نکند و مقاومت به استرس
و رشد را افزایش دهد. اخیرا"، پژوهش ها به سمت استفاده از فناوری نانو به عنوان روش جایگزین برای حفاظت از حیوانات متمرکز شده است که مروری بر
مطالعات و پژوهش هایی که تاکنون در این زمینه انجام گرفته است می پردازیم.
عنوان تحقیق: کاربرد نانو تکنولوژی در تکمیل کالای نساجی
فرمت فایل: word
تعداد صفحات: 55
شرح مختصر:
تاریخچه این علم درست به زمان حیات بشر، برمیگردد هنگامی که دانشمندان بر این تصور بودند که باید مواد را به اجزای کوچک تقسیمبندی نمود تا جایی که دیگر، آن جزء قابل خردشدن نباشد. در واقع میتوان دانشمند علم نانو را دموکریت، فیلسوف یونانی دانست. زیرا او 400 سال قبل از میلاد مسیح به وجود اتم، به عنوان کوچکترین جزء تشکیل دهنده ماده پی برد. ریچارد فاینمن برندهی جایزه نوبل در فیزیک با سخنرانی پیرامون این موضوع، که فضای زیادی در سطوح پایین قرار دارد پایه گذار علم و فناوری نانو میباشد.در واقع اولین نانو تکنولوژیستها، شیشه گران قرون وسطی هستند که از ذرات نانومتری طلا در قالبهای شیشه خود استفاده میکردند و رنگ شیشهها بسیار جذاب میشد.
فهرست مطالب
فصل اول... 1
فناوری نانو.. 1
1-1 تاریخچه فناوری نانو :2
1-2 ساختار و مفاهیم کلی نانو تکنولوژی:2
1-3 تعریف ساده نانو:2
1-4 دو ویژگی مهم مواد نانو:2
1-5 چرا این مقیاس طول آن قدر مهم است؟. 2
فصل دوم.. 4
نانو تکنولوژی در یک نگاه. 4
2-1 مفهوم نانو تکنولوژی.. 5
2-2 برخی کاربردهای نانو تکنولوژی:5
2-2-1 تولید مواد و محصولات صنعتی:5
2-2-2 دوام پذیری منابع: کشاورزی، آب، انرژی، مواد و محیط زیست پاک.... 5
2-2-3 نانو حسگرها:5
2-2-4 اهمیت کاربرد فناوری نانو در صنعت آب:6
2-2-5 نانو فیلتراسیون:6
2-2-6 نانو تکنولوژی در پزشکی:6
2-2-7 فناوری نانو و فیزیک الکترونیک:7
2-2-8 نانو تکنولوژی در صنعت:7
2-2-9 فناوری نانو و زیست شناسی:7
2-2-10 فناوری نانو و حمل و نقل:7
2-2-11 هوا و فضا:7
2-2-12 کاربرد در صنعت الکترونیک:8
2-2-13 فناوری نانو و شیمی:8
2-2-14 کاربردهای فناوری نانو در بخش کشاورزی:8
2-2-15 کاربرد نانو تکنولوژی در صنعت ساختمان:8
2-2-15-1 نانو کامپوزیتهای خاک رس:9
2-2-15-2 ویژگیهای نانو کامپوزیتهای خاک رس:9
2-2-15-3 دو کاربرد مهم نانو کامپوزیتهای خاک رس:9
2-2-15-4 رقابت نانو کامپوزیتهای خاک رس با کامپوزیتهای الیافی:9
2-2-15-5 نانو کامپوزیتها و نانو فایبر گلاس:9
2-2-15-6 مشکلات توسعه:10
2-3 نانو کامپوزیتهای پلیمری:10
2-4 فرصتهای نانو کامپوزیتهای پلیمری:10
2-5 اثر متقابل تجزیه سه بعدی بین ماتریس و نانو الیاف:11
2-6 طبقه بندی مواد نانو ساختاری با پایه غیر آلی:12
2-7 نانو ساختارهای غیر آلی و نانو کامپوزیتهای آنها:13
2-8 نانو کامپوزیتهای متالیک Tio2:13
فصل سوم.. 14
دستاوردهای نانو.. 14
3-1 دستاوردهای نانو در دنیای امروز:15
3-2 ساختار نانو ذرات:15
3-2-1 انواع نانو ذرات:15
3-2-1-1 نانو ذرات نیمه رسانا (نقطه کوانتومی):15
3-2-1-2 نانو ذرات سرامیکی:15
3-2-1-3 کاربردها:16
3-2-1-4 نانو ذرات فلزی:16
فصل چهارم.. 17
نحوه مشاهده مواد نانو ساختاری... 17
4-1 میکروسکوپ الکترونی عبوری:18
4-2 برخی از روشهای مورد استفاده در میکروسکوپ عبور الکترونی عبوری:18
فصل پنجم.. 19
نانو در نساجی... 19
5-1 مفهوم نانو در نساجی:20
5-2 مقدمهای بر نانو الیاف:20
5-2-1 تفاوت بین نانو ساختار و نانو مواد:21
5-2-2 روشهای مختلف تولید نانو الیاف:21
5-2-3 بررسی خصوصیات نانو الیاف:22
5-2-4 مورفولوژی:23
5-2-5 چرخهی تولید نانو الیاف در صنعت نساجی:23
5-2-6 الکتروریسی:23
فصل ششم.. 25
روند کلی فرآیند.. 25
6-1 فرآیندها26
6-1-1 کاربردهای روش Es:26
6-1-2 انواع روشهای Es:26
6-2 فیلترها:27
6-2-1 مبانی فیلتراسیون و فیلترهای نانولیفی.. 27
6-2-2 کلیاتی درباره فیلترها27
6-2-3 تولید فیلتر از منسوجات بی بافت... 29
6-3 تاثیر شکل الیاف... 30
6-4 تاثیر ظرافت الیاف... 31
6-5 تاثیر وزن واحد سطح منسوج.. 31
6-6 خلل و فرج منسوج.. 31
6-7 تاثیر فرکانس تجعد لیف... 31
6-8 تاثیر وجد لایی در منسوج.. 31
6-9 تاثیر عوامل لیفی بر راندمان فیلتراسیون. 32
6-10 خصوصیات برخی الیاف مصرفی در فیلترها33
6-10-1 نایلون. 33
6-10-2 اکریلیک.... 33
6-10-3 مداکریلیک.... 33
6-10-4 پلی استر. 33
6-10-5 تفلون. 33
6-10-6 شیشه. 34
76-10-7 استات... 34
6-10-8 نومکس.... 34
6-10-9 پلی پلروپلین.. 34
6-10-10 پنبه. 34
6-10-11 پشم.. 34
6-11 مکانیزم های جداسازی در فیلترها35
6-11-1 مکانیزم های جداسازی در فیلتراسیون گرد و غبار (جامد/گاز)35
6-11-1-1 انتشار براونی.. 35
6-11-1-2 جداسازی.. 36
6-11-1-3 برخورد ضربهای.. 36
6-11-1-4 تهنشین شدن جاذبهای.. 37
6-11-1-5 تهنشین شدن الکتروستاتیکی.. 37
6-11-2 مکانیزمهای جداسازی در فیلتراسیون جامد/مایع. 38
6-11-2-1 جداکردن و صاف کردن. 39
6-11-2-2 فیلتراسیون عمق.. 39
6-11-2-3 فیلتراسیون به روش قالب بیرونی.. 39
6-11-2-4 مکانیزمهای تمیز کردن فیلترها و قیاس آنها با یکدیگر. 39
6-12 فیلتراسیون غشایی.. 39
6-12-1 دستهبندی غشاها بر مبنای اختلاف فشار. 41
6-12-1-1 میکرو فیلتراسیون (MF). 42
6-12-1-2 اولترا فیلتراسیون (UF). 42
6-12-1-3 نانو فیلتراسیون (NF). 42
6-12-1-4 اسمز معکوس (RO). 42
6-13 زمینههای کاربردی نانو فیلتراسیون در حالت کلی.. 43
منابع. 48
فهرست اشکال
شکل 6-1.ساختار متخلخل کربن فعال. 29
شکل 6-2.مقتع عرضی منسوج بی بافت سوزن زنی شده. 29
شکل 6-3.مکانیزم ته نشین شدن الکترو استاتیکی در فیلتراسیون. 38
شکل 6-4.مکانیزم های مختلف در فیلتراسیون جامع/ گاز. 38
فهرست جدول
جدول1-6 . تقسیمبندی پروسههای غشایی بر مبنای عامل تفکیک.... 41
عنوان تحقیق: فن آوری نانو؛ نانو تکنولوژی و کاربردهای آن
قالب بندی: word
تعداد صفحات: 99
فهرست مطالب:
فهرست مطالب |
||
|
فصل اول: فناوری نانو چیست؟3 مقدمه:3 انواع رویکردهای نانو تکنولوژی5 فناوری نانو در آینده نه چندان دور6 چقدر کوچک است؟ نانو6 نانو تکنولوژی در ایران6 چشم انداز علم نانو تکنولوژی7 تاریخچه نانوتکنولوژی8 |
|
فصل دوم: کاربردهای نانو تکنولوژی نانوتکنولوژی انقلاب صنعتی آینده9 کاربردهای نانوتکنولوژی9 پزشکی و بدن انسان دوامپذیری منابع هوا و فضا امنیت ملّی کاربرد نانوتکنولوژی در صنعت الکترونیک11 ذخیرهسازی اطلاعات در مقیاس فوقالعاده کوچک فناوری نانو و شیمی12 فناوری نانو و پزشکی12 فناوری نانو و حمل و نقل13 علم نانو یک تحول بزرگ در مقیاس بسیار کوچک13 مواد نانو14 آلودگی14 نانوتکنولوژی و افزایش بازده موتورها15 اشارهای به کاربردهای فناوری نانو در صنعت خودرو15 نانوتکنولوژی و صنعت نفت16 سنسورهای هیدروژن خود تمیز کننده17 سنسورهای جدید در خدمت بهبود استخراج نفت18 نانوتکنولوژی در صنایع نیمههادی19 حافظه غیرفرار الکترونیک پلیمری نانوحسگر آینده زیر سایه نانو21 چندمحصول تجارى شده با استفاده از فناورى نانو23 پارچه هاى ضدچروک و ضدلکه محافظت پوست، با قابلیت نفوذ عمیق عینک هاى آفتابى با کیفیت بالا نانو جوراب کرم هاى ضدآفتاب فشردهکردن نانوپودرها در دمای پائین25 کاربرد نانوتکنولوژی در پزشکی27 نانو پوسته30 |
|
|
|
فصل سوم: تحولات نانوتکنولوژی 34 ایجاد رشتههای نانولولهای34 شناسایی طیف نوری نانولولههای کربنی 36 یکسو سازهای کوانتومی38 آهنرباهای دوفازی جدید40 رشد مصنوعی رگهای خونی در دانشگاه ویرجینیا 41 کشف روشی جدید برای ساماندهی نانوذرات 42 آیندة سیستمهای نانوالکترومکانیکی 43 فایدة نانوماشینها 47 نقش فیزیک سطح 50 نانوکاتالیست و آیندة سوختهای فسیلی 53 ده روند برتر نانوتکنولوژی در قرن بیست و یکم55 استفاده از نانوذرات در تبدیل انرژی خورشیدی 56 کوچکترین منبع نور الکترولومینسنس57 تبدیل الکل به نانوفیبرهای کربنی59 باکی فروسنها60 ذخیرهسازی نانوذرهای62 تولیــد مـــواد هوشمـنـد63 شکستن محدودیتهای ذخیرهسازی64 تولید مواد دلخواه به تقلید از عنکبوت65 وابستگی هدایت نوری نانوذرات به اندازه67 آنتروپی در مقیاس نانومتری69 اختراع افزایش انتقال حرارت با نانوپودر71 اسمبلی مولکولیMolecular Assembly چیست؟72 چرا نوآفرینی مصنوعی مهم است؟73 سطح تماس زیاد الکترود- الکترولیت75 مسیر انتقال کوتاه76 الکترودهای نانوساختار برای عملکرد پایدار چرخه77 |
|
|
فصل4: نانو تکنولوژی و جهان امروز نانو تکنولوژی از دیدگاه جامعه شناختی79 نانوتکنولوژی به زبان ساده86 سه فناوری تسخیرکننده88 ابزارهای جدید برای کارهای ظریف89 وضعیت جهانی89 نانوتکنولوژی از کجا آمده است؟90 چه انتظاری باید از نانوتکنولوژی داشت91 آیا نانوتکنولوژی واقعی است؟96 آیا کشورهای توسعه نیافته بایستی به این موضوع فکر کنند؟97 آیا نانوتکنولوژی خیالیتر از علم است؟97 |
|
|
فصل 5: نتیجه گیری98 |
|
|
منابع99 |
|
مقدمه
حدود 100 سال پیش برای اولین بار مسئله استفاده از انرژی عظیم هسته ای مطرح شد. بشر همواره نمی توانست درک تجربی و صحیحی نسبت به این موضوع داشته باشد، ولی دیری نپایید که دانش و تکنولوژی این انرژی در اختیار بشر قرار گرفت و توانست استفاده از این انرژی فوق العاده را تجربه نماید.
فهرست مطالب
عنوان صفحه
مقدمه
نانو تکنولوژی چیست؟
یک نانومتر چقدر است؟ .
چرا این مقــیاس طول اینقدر مهم است؟.
نانوتکنولوژی به زبان ساده .
سه فناوری تسخیرکننده.......................................................................................................
چه انتظاری باید از نانوتکنولوژی داشت................................................................................
تعریف فناوری نانو از منابع مختلف.....................................................................................
نانوتکنولوژی چیست ؟.......................................................................................................
نانوتکنولوژی چست؟........................................................................................................
چرا نانو؟...........................................................................................................................
نانوتکنولوژی از کجا آمده است؟..........................................................................................
آیا نانوتکنولوژی خیالیتر از علم است؟................................................................................
بخش دوم: کاربرد فناوری نانو در دندان پزشکی................................................................
مقدمه...............................................................................................................................
چکیده...............................................................................................................................
نانوپودر هیدروکسی آپاتیت.................................................................................................
ماهیت و کاربرد هیدروکسی آپاتیت.....................................................................................
ساختار عمومی هیدروکسی آپاتیت.......................................................................................
روش های تهیه هیدروکسی آپاتیت......................................................................................
هیدروکسی آپاتیت زیستی..................................................................................................
تاریخچه هیدروکسی آپاتیت نانو متری.................................................................................
خمیر دندان های سفید کننده نانویی......................................................................................
کاربرد رزین های کامپوزیتی و نانو کامپوزیت ها در دندان پزشکی..........................................
چشم انداز آینده دندان پزشکی در تعامل با فناوری نانو.........................................................
بیهوشی موضعی دهانی.......................................................................................................
دهان شویه های نانو رباتی..................................................................................................
استفاده از نانو ذرات همراه با لیزر پلاسما در دندان پزشکی....................................................
نتیجه گیری........................................................................................................................
عناصر پایه در فناوری نانو .................................................................................................
مقیاس نانو.........................................................................................................................
تاریخچه فناوری نانو..........................................................................................................
واژه ها و اصطلاحات.........................................................................................................
منابع.................................................................................................................................