تحقیق فناوری نانو و کاربردهای آن

عنوان تحقیق: تحقیق فناوری نانو و کاربردهای آن

قالب بندی: word

تعداد صفحات: 64

قسمتی از متن:

فناوری نانو از همگرایی علوم فیزیک، شیمی و زیست شناسی به وجود آمده است.نانو تکنولوژی، تکنولوژی سریع و نوینی است که امکان کار،دست کاری و تولید ابزار، مواد و ساختار هایی در سطح مولکولی و حتی اتمی توسط اتم در ساختارهای عملکردی در بعد نانومتر را می دهد .

ما با روشهای نانو می توانیم ابزار های چند کاره، خود تنظیم،خود کنترل و خود ترمیم بسازیم.نانولوله های کربنی در واقع لوله هایی از گرافیت میباشد گرافیت شکلی از کربن است که از لایه های حاوی آرایش های شش ضلعی حاوی اتم کربن است یک خصوصیت مشهور آنها استحکام کششی برجسته آنهاست.در یک نانولوله ی کربنی، اتم های کربن در ساختاری استوانه ای آرایش یافته اند. یعنی یک لوله ی توخالی که جنس دیواره اش از اتم های کربن است.انو لوله های کربنی از لحاظ کاتالیزوری فعال می باشند. نانو لوله ها خاصیت مویینگی بالایی دارند و می توانند گازها و مایعات را در خود جای دهند . از نانو لوله های چند دیواره ای به عنوان الکترود در واکنشهای بیوالکترو شیمیایی استفاده شده است.نانو لوله ها احتمالا جایگزینی مناسب برای مقیاس نانو و نور ساتع کننده و دیگر کاربردهای نوری هستند،بویژه در طول موج ناحیه فرو سرخ که به عنوان مثال برای ارتباط نوری قابل توجه است.آینده کاربرد نانولوله‌ها در بخش الکترونیک روشن است؛ خواص الکتریکی و پایداری شیمیایی بی بدیل نانولوله‌ها به طور قاطع ما را به سمت استفاده از این خواص سوق خواهد‌ داد.

فهرست مطالب:

فصل اول. 4

1-1مقدمه. 5

1-2 تاریخچه نانو. 7

1- 3 تعریف نانوفناوری.. 8

1- 4تفاوت فناوری نانو با فناوری دیگر. 10

1- 5 شاخه‌های اصلی دانش نانو. 10

1-6 کاربردهای نانو. 11

1- 7 نانوتکنولوژی در آینده. 12

1-8 تاثیرات سودمند فناوری نانو بر محیط زیست.. 13

1-9 تاثیرات مخرب فناوری نانو بر محیط زیست.. 13

1-10 زیر ساختارها (عناصر پایه). 14

1- 10-1 مواد نانوساختارها14

1-10-2 مواد نانوبلوری.. 14

1-10-3 نانوذرات.. 15

1-10-4 نانوکامپوزیت.. 16

1-10-5 نانو کپسول ها17

1-10-6 مواد نانو حفره ای.. 18

1-10-7 نانوالیاف.. 19

1-10-8 نانوسیم ها20

1-10-9 فولرین ها20

1-10-10 نانو لوله های کربنی.. 22

1-10-11 الماسواره‌ها23

فصل دوم. 24

2 -1نانولوله های کربنی.. 25

2-1-1 آلوتروپ های کربن.. 25

2-1-2 نانولوله های کربنی.. 26

2-2 انواع نانولوله های کربنی.27

2-3 ویژگیهای نانو لوله های کربنی.. 29

2-3-1 اندازه بسیار کوچک (قطر کوچکتر از 4/0 نانومتر). 29

2-3-2 حالت رسانا و نیمه‌رسانایی آن ها بر حسب شکل هندسی‌شان.. 29

2-3-3 برخورداری از خاصیت منحصر به فرد ترابری پرتابه‌ای.. 30

2-3-4 قدرت رسانایی گرمایی خیلی بالا. 30

2-3-5 سطح جداره صاف یا قدرت تفکیک بالا. 30

2-3-6 بروز خواص الکتریکی و مکانیکی منحصر به فرد در طول آن ها30

2-3-7 مدول یانگ بالا. 30

2-3-8 حساس به تغییرات کوچک نیروهای اعمال شده. 30

2-3-9 گسیل و جذب نور. 31

2-3-10 ضریب تحرک الکتریسیته بسیار بالا. 31

2-3-11 خاصیت مغناطیسی، ممان مغناطیسی بسیار بزرگ... 31

2-3-12 چگالی سطحی بسیار بالا. 31

2-3-13 قابلیت ذخیره‌سازی.. 31

2-3-14 داشتن خاصیت ابررسانایی.. 32

2-3-15 تولید ولتاژ. 32

2-3-16 استحکام و مقاومت کششی بالا. 32

2-3-17خصوصیات اپتیکی نانو لوله های کربن.. 32

2-4 ساختار الکترونی نانولوله کربن.. 37

2-5کاربردهای نانو لوله های کربنی.. 40

2-5-1 ترانزیستورها41

2-5-2حسگرها41

2-5-3 نمایشگرهای گسیل میدانی.. 42

2-5-4 حافظه‌های نانولوله‌ای.. 43

2-5-5 استحکام‌دهی کامپوزیت‌ها43

2-5-6 استفاده از نانولوله های تک دیواره در صنعت الکترونیک... 44

2-5-7 ساختار تو خالی نانولوله و کاربرد به عنوان ذخیره کننده و پیل سوختی.. 44

2-5-8 ساخت نانوماشین ها با استفاده از نانولوله های کربنی.. 45

2-5-9 ساخت ماهیچه های مصنوعی.. 45

2-5-10گسترش‌های لیف/نخ نانو. 46

2-5-11 تصفیه آب.. 46

2-5-12 شناسایی ساختار پروتئین.. 47

2-5-13 امکان ابررسانایی دمای اتاق در نانو لوله های کربنی.. 48

فصل سوم. 50

3-1روش‌های تولید نانولوله‌های کربنی.. 51

3-1-1 روش تخلیه قوس الکتریکی.. 51

3-1-2 روش سایش لیزری.. 53

3-1-3 روش رسوب شیمیایی فاز بخار (CVD). 54

الف. رسوب شیمیایی فاز بخار (CVD). 54

ب.تولید نانولوله‌های کربنی به روش CVD.. 55

ج. مراحل تولید. 56

نتیجه گیری.. 59

منابع. 61