ایران جدید

تازه های علمی، پزشکی،تغذیه، زیبایی و سلامت

همه چیز درباره نانو و نانوتکنولوژی

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 اینک 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: 

o ساخت مواد بسیار سبک و محکم برای مصارف مرسوم یا نو 

o ورشکستگی صنایع قدیمی همچون فولاد با ورود تجاری مواد نو 

o کاهش یافتن شدید تقاضا برای سوخت های فسیلی 

o همه گیر شدن ابر کامپیوترهای بسیار قوی، کوچک و کم مصرف 

o سلاحهای سبک تر، کوچکتر، هوشمند تر، دوربردتر، ارزانتر و نامرئی تر برای رادار 

o شناسائی فوری کلیه خصوصیات ژنتیکی و اخلاقی و استعدادهای ابتلا به بیماری 

o ارسال دقیق دارو به آدرس های مورد نظر در بدن و افزایش طول عمر 

o از بین بردن کامل عوامل خطرناک جنگ شیمیائی و میکروبی 

o از بین بردن کامل ناچیز ترین آلاینده های شهری و صنعتی 

o سطوح و لباسهای همیشه تمیز و هوشمند 

o تولید انبوه مواد و ابزارهائی که تا قبل از این عملی و اقتصادی نبوده اند ، 

o و بسیاری از موارد غیر قابل پیش بینی دیگر! 

دکترDrexler در همایش جهانی نظام علمی در زمینه نانوتکنولوژی اظهار کرده است: "در جهان اطلاعات ، تکنولوژیهای دیجیتالی کپی‌برداری را سریع، ارزان، کامل و عاری از هزینه‌بری یا پیچیدگی محتوایی نموده‌اند. حال اگر همین وضعیت در جهان ماده اتفاق بیافتد چه می‌شود. هزینه تولید یک تن ‌تری بیت تراشه‌های RAM تقریبا" معادل با هزینه بری ناشی از تولید همان مقدار فولاد می‌شود". 

دکترSmalley رئیس هیئت تحقیقاتی دانشگاه رایس و کاشف Buckyballs می‌گوید:

 نانوتکنولوژی روند زیانبار ناشی از انقلاب صنعتی را معکوس خواهد کرد". در مقدمه مقاله نانوتکنولوژی که توسط آقایان Peterson و Pergamit در سال 1993 نگاشته شده چنین آمده است : 

" تصور کنید قادرید با نوشیدن دارو که در آب میوه مورد علاقه‌تان حل شده است سرطان را معالجه کنید . یک ابر کامپیوتر را که به اندازه یک سلول انسان است در نظر بگیرید. یک سفینه فضایی 4 نفره که به دور مدار زمین می‌گردد با هزینه‌ای در حدود یک خودروی خانوادگی تجسم کنید" . 

موارد فوق، فقط تعداد محدودی از محصولات انتظار رفته از نانوتکنولوژی هستند. انسان در معرض یک انقلاب اجتماعی تسریع شده و قدرتمند است که ناشی از علم نانوتکنولوژی است. در آینده نزدیک گروهی از دانشمندان قادر به ساخت اولین آدم آهنی با مقیاس نانومتری می‌گردند که قادر به همانندسازی است. طی چند سال با تولید پنج میلیارد تریلیون نانوروبات ، تقریبا" تمامی فرایندهای صنعتی و نیروی کار کنونی از رده خارج خواهند شد. کالاهای مصرفی به وفور یافت‌شده ، ارزان، شیک و با دوام خواهند شد. دارو یک جهش سریع و کوانتومی را به جلو تجربه خواهد نمود. سفرهای فضایی و همانندسازی امن و مقرون به صرفه خواهند شد. به این دلایل و دلائلی دیگر، سبکهای 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 کارهای ظریف 

اگر شما از دانشمندان علوم سطح بپرسید که چه پیشرفتهای عمده دستگاهی باعث شده‌اند تا نانوتکنولوژی در خطوط مقدم تحقیقات علوم فیزیکی قرار گیرد، تقریبا" همه آنها به داستان میکروسکوپ پروب اسکن‌کننده 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 می‌کنند. علیرغم تازه واردگی به عرصه تحلیل دستگاهی، استفاده از میکروسکوپی تونل‌زنی اسکن‌کننده 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.) ، میکروسکوپی نیروی اتمی (AFM) و دیگر تکنیکهای مشتق‌شده از این دو مورد اصلی در بسیاری از آزمایشگاهها ، به دلیل حجم زیاد اطلاعاتی که از مقیاس نانومتر به دست می دهند، متداول و حتی گریزناپذیر شده است. ریچارد فینمن طی یک سخنرانی در همایش جامعه فیزیک آمریکا در 1959 در مؤسسه تکنولوژی کالیفرنیا که بعد در آنجا استاد فیزیک شد ایده‌هایی بنیادی در زمینه کوچک‌سازی نوشتجات، مدارها و ماشین‌ها ایراد کرد : " آنچه من می‌خواهم به شما بگویم، مسئله دستکاری و کنترل اشیاء در مقیاس کوچک است. تردیدی وجود ندارد که در نوک یک سوزن آنقدر جا هست که بتوان تمام دایره‌‌المعارف بریتانیکا را جا داد." فینمن برای به تفکر واداشتن محققین و تاکید نمودن بر عقیده‌اش مبنی بر امکان فیزیکی چنین معجزه‌ای ، جایزه‌هایی 1000 دلاری برای اولین افرادی که به اهداف مشخص شده ای در کوچک‌سازی کتابها و موتورهای الکتریکی دست یابند تعیین کرد. فینمن تاکید کرد : " من در حال خلق ضد جاذبه نیستم که به فرض روزی اگر قوانین (فیزیک) آنچه ما می‌پنداریم، نبودند عملی شود. من صحبت از چیزی می‌کنم اگر قوانین آنچه ما می‌پنداریم باشند، عملی خواهد بود. ما به آن دست پیدا نکرده‌ایم 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: 

o نانوتکنولوژی چست؟ 

o نانوتکنولوژی مطالعه ذرات در مقیاس اتمی برای کنترل آنهاست. هدف اصلی اکثر تحقیقات نانوتکنولوژی شکل‌دهی ترکیبات جدید یا ایجاد تغییراتی در مواد موجود است. نانوتکنولوژی در الکترونیک، زیست‌شناسی، ژنتیک، هوانوردی و حتی در مطالعات انرژی بکار برده میشود. 

o چرا " Nano"؟ 

o nano کلمه‌ای یونانی به معنی کوچک است و برای تعیین مقدار یک میلیاردیم یا 9- 10 یک کمیت استفاده می‌شود. چون یک اتم تقریباً" 10 نانومتر است، این اصلاح برای مطالعه عمومی روی ذرات اتمی و مولکولی بکاربرده میشود. 

o تفاوت بین نانوعلم و نانوتکنولوژی چیست؟ 

o نانو علم صرفا" تحقیق است ولی نانوتکنولوژی کاربرد تحقیقات برای حل مسائل و ساخت مواد جدید است. 

o درکسلر آن را با کتابی بنام " موتورهای خلقت" دنبال کرد و توسعه مفهوم نانوتکنولوژی را همانند یک کوشش علمی ادامه داد. اولین نشانه های ثبت‌شده از این مفهوم نانوتکنولوژی تغییر مکان دادن اشیا مولکولی، در سال 1989 بود، موقعی که دانشمندی در مرکز تحقیقات آلمادنIBM اتمهای منفردگزنون را روی صفحه نیکل حرکت داد، تا نام IBM را روی سطح نیکل نقش کند. 

o آیا نانوتکنولوژی خیالی‌تر از علم است؟ 

o از موقعی که اولین مقاله در دهه گذشته منتشر شد، از نانوتکنولوژی همانند چوبدست سحرآمیزی برای ساخت کودکان طراح تا ماشینهای تولید اکسیژن برای استعمار کره مریخ، تصور می‌شد. هیجانات از واقعیات جلوتر بود، اما پیشرفت واقعی با مسائلی پیش‌پا افتاده شروع شد.چند سال پیش محققین در دانشگاههای کالیفرنیا، رایس وMIT موفق به ساخت نانوذراتی شدند، که به دانشمندان کمک می‌کردند. تعدادی از اساتید این دانشگاهها شرکتهایی تأسیس کردند، که وسایل موردنیاز برای تحقیقات مقیاس نانو را می‌ساختند. اکنون آنها به شدت دنبال حفاظت کارهایشان از طریق ثبت اختراع هستند، تا زمینه تولید فرایندهایشان را فراهم کنند. کاربردهای علمی نانوعلم هنوز کم است. اما مقداری از تولیدات اولیه اکنون وارد بازار می‌شوند. 

o کارهای علمی انجام‌شده بوسیله نانوتکنولوژی چیست؟ 

o بیشترین کار علمی روی ایجاد تغییراتی در مواد شیمیایی یا نقشه‌برداری از ترکیبات زیستی، مانند DNA و سلولهای سرطانی است. بعضی ازاولین محصولات تجاری، بهبود تولیدات شیمیایی کنونی یا روشهای پزشکی است.

۰   | ۰ | ۲۶۱ | ۸۸/۱۰/۰۱ | محمد لطیفی
نانو نانو تکنولوژی

نظرات ۰  

هيچ نظري هنوز ثبت نشده است

ارسال نظر

ارسال نظر آزاد است، اما اگر قبلا در بیان ثبت نام کرده اید می توانید ابتدا وارد شوید.
تجدید کد امنیتی

منوي اصلي

ميکروبلاگينگ
  • این قصه سر دراز دارد...
  • یادش بخیر پارسال خوشحال بودیم که سال 98 رو زنده تموم کردیم حالا اینو چکارش کنیم؟!!!

    پیرو پست پارسال (بازماندگان)

    ۰   | ۰ | ۴۲ | ۹۹/۰۲/۰۴ | محمد لطیفی
  • کرونا
  • نظر شخصی من اینکه که امکان کنترل کرونا با پخش اخبار مثبت از کنترل کرونا در شهرهای مختلف و یا برعکس، ترساندن بیش از حد مردم وجود ندارد. چرا که در شهر همیشه یکسری افراد رو میبینیم که تحت تاثیر اخبار منفی کاملا موارد بهداشتی رو رعایت می‌کنند و از طرف دیگه هم افرادی رو میبینیم که کرونا رو دست کم گرفتن و اصلا رعایت نمی کنند. به نظر من این اپیدمی آنقدر ادامه پیدا خواهد کرد که همه مردم به این باور برسند که اگه می‌خوان به بیماری مبتلا نشن باید موارد بهداشتی رو رعایت کنن. و بهای شکست دادن این ویروس هم متاسفانه چیزی جز افزایش مبتلایان و جان باختگان نیست.

    ۰   | ۰ | ۸۱ | ۹۸/۱۲/۲۴ | محمد لطیفی
  • بازماندگان
  • به امید خدا اگر این یک ماه رو هم دوام بیاریم میشیم جزو بازماندگان سال 1398.

    خارج از شوخی خیلی مواظب خودتون باشید. ویروس کرونا بسیار بسیار سریع شیوع پیدا می‌کنه و منتقل میشه با این اوصاف کماکان ازدحام مردم رو توی مراکز خرید برای کارهای غیر ضروری میشه دید.

    ۱   | ۰ | ۱۲۸ | ۹۸/۱۲/۰۵ | محمد لطیفی
  • عکاسی
  • یه چند وقتی هست که توی مود عکاسی هستم، درکل به عکاسی خیلی علاقه دارم در حدی که یه مدت قصد داشتم یه آتلیه عکاسی راه بندازم که نشد. خلاصه بگم که تا امروز دنبال قضیه عکاسی بودم که بالاخره ماه پیش تصمیم گرفتم یه دوربین دیجیتال بخرم. هزینش با توجه به وضعیت مالی این روزهای همه خیلی سنگین دراومد ولی فکر کنم ارزشش رو داشت که واسه علاقه مندی‌هام هزینه کنم.

    - تصمیم دارم گهگاهی پست آموزشی مربوط به عکاسی و ادیت عکس بزارم ولی نمیدونم به درد کسی میخوره یا نه...

    ۰   | ۰ | ۱۰۵ | ۹۸/۱۱/۲۸ | محمد لطیفی
  • هندزفری
  • آقا من کماکان با قدرت بر این باور هستم که یه نفر وقتی ما حواسِمون نیست میاد سیم هندزفری‌مونو گره میزنه در میره.

    ۰   | ۰ | ۱۹۸ | ۹۸/۰۹/۲۰ | محمد لطیفی
  • کودکانِ بدون آزادی
  • خودِ واقعیِ هر یک از ما کودکِ‌کوچکی است که هنوز رشد نیافته. گاهی اوقات وقتی به ما خوش می‌گذرد یا داریم بازی می‌کنیم، وقتی احساس شادی می‌کنیم، وقتی نقاشی می‌کنیم، یا شعر می‌نویسیم، یا پیانو می‌زنیم ، یا به هر طریقی احساسات خود را بیان می‌کنیم این کودک بیرون می‌آید.اینها شادمانه‌ترین لحظاتِ زندگیِ ما هستند. وقتی خودِ واقعیِ ما بیرون می‌آید، وقتی به گذشته نمی‌اندیشیم و دلواپس آینده نیستیم. آن‌وقت شبیه بچه‌ها می‌شویم.

    اما یک چیز هست که همهٔ اینها را عوض می‌کند، وما به آن مسئولیت می‌گوئیم. جامعه می‌گوید «صبر کن، تو مسئولی، وظایفی داری که باید انجام بدهی،باید کار کنی،باید مدرسه بروی،باید زندگی را اداره کنی.»همهٔ این مسئولیت ها به ذهن هجوم می‌آورند. آنوقت چهرهٔ ما عوض می‌شود و دوباره جدی می‌شویم.

    اگر وقتی که بچه‌ها ادای بزرگتر‌ها را در می‌آورند نگاهشان کنید،می‌بینید که چهره‌شان تغییر می‌کند . میگویند:«مثلاً من یک وکیل هستم»، آنوقت صورت جدی یک آدم بزرگ را به خود می‌گیرند. ما به دادگاه می‌رویم و همان چهره را در آنجا می‌بینیم و این همان است که هستیم. ما هنوز بچه ایم،اما آزادی خود را از دست داده‌ایم.

    بخشی از کتاب چهار میثاق (نویسنده: دون میگوئل روئیز)

    ۱   | ۲ | ۲۱۹ | ۹۸/۰۹/۰۸ | محمد لطیفی
  • سرکشیِ دولت در جیب مردم
  • وزیرِ تعاون: چه تمام کسانی که کمک هزینه معیشت دریافت کرده‌‌اند و چه کسانی که دریافت نکرده‌‌اند و اعتراض کرده‌‌اند تا آخرِ ماه بایستی این مجوز رو به دولت بدهند که دولت در تمام حسابهایِ بانکیِ آنها سرکشی کند، در غیرِ اینصورت کمک هزینه قطع خواهد شد!

    این هم خبرِ جدیدِ امروز که از زبان وزیر تعاون شنیدیم. دیگه واقعا نمی‌دونم چی باید گفت از طرفی ۵۰ هزارتومان اصلاً ارزش این رو نداره که اجازه بدی هرکسی دلش خواست بیاد و حسابهایِ بانکیت رو بررسی بکنه و از طرفِ دیگه هم خیلی از افراد هستند که واقعاً زیر این فشارِ سنگینِ گرانی و تورم دارن له می‌شن، مثل کارگرانی که ۵ یا ۶ ماههِ حقوق نگرفتن و چه بسا اونهایی که حقوق هم گرفتن مشکلات مالی زیادی دارن.

    با وجود این اوضاع احتمالاً تا چند ماه دیگه باید به دولت اجازه بدیم هرچقدر پول احتیاج داره خودش از حسابمون برداشت کنه.

    کاش مسئولین کمی هم برای مردم حُرمت و ارزش قائل بودند و بجای تفره رفتن از پرداختِ حق مردم و سَرک کشیدن در خصوصی‌ترین مسائلِ اونها پای حرفِ دلِ مردم و شنیدنِ مشکلاتشان می‌نشستند.

    ۱   | ۱ | ۲۶۲ | ۹۸/۰۹/۰۵ | محمد لطیفی
  • زیر ساختِ افتضاح
  • متاسفانه بعد از اتفاقاتِ اخیر و قطع شدنِ اینترنتِ بین المللی خیلی‌ها با مشکلاتِ جدی مواجه شدن مثل دسترسی به ایمیل‌ها و شبکه‌های اجتماعی و... متاسفانه ما حتی یک موتور جستجوی بومی هم نداریم که لااقل سایت‌های داخلی رو جستجو کنیم. البته دوستان چنتا معرفی کردن مثل: یوز (که اصلا باز نمیشه)، پارسی جو(که فقط نتایج ویکی‌پدیا رو نشون میده)، سلام (که ظاهرا تعطیله) و... 

    ۰   | ۰ | ۲۴۰ | ۹۸/۰۸/۲۸ | محمد لطیفی
  • شب نوشت
  • بعضی شبها اگه از اون تایمی که باید بخوابم دیرتر بخوابم دیگه خوابم نمیبره و دیگه مغزم offنمیشه، همینجوری میگرده دنبال موضوعات مختلف و تجزیه و تحلیل اتفاقاتِ بی‌‌اهمیت. گاهی هم چند ساعت توی مغزم در حال کَل‌کَل در مورد یه موضوع مسخره با یه شخص خیالی هستم. البته یه مدت سعی میکردم از این همه فسفر سوزی شبانه استفاده‌ی مثبت بکنم تا اینکه کار بجایی رسید که توی خواب برنامه نویسی می‌کردم یا اینکه فرمولهای عجیب غریب اکسل توی ذهنم می‌نوشتم. ولی بَدیِ این کار این بود که اگه به نتایج مهمی میرسیدی تا از رختخواب بلند نمیشدی و محتویات مغزت رو توی کامپیوتر خالی نمیکردی دیگه نمیشد که بخوابی.

    خلاصه امشبم یکی از اون شباست. (خوب بخوابید)

    اگر الان نصفه شبه و هنوز بیدارین یه نگاهی هم به اینجا بندازید.

    ۰   | ۰ | ۲۷۰ | ۹۸/۰۸/۱۲ | محمد لطیفی
  • زندگی زیبا می شود
  • روزی هزار بار شکر که دخترم شدی  ،   روزی هزار بار شکر که بابایت شدم

    ۰   | ۰ | ۴۴۲ | ۹۸/۰۴/۰۲ | محمد لطیفی
پربيننده ترين مطالب
محبوب ترين مطالب
Copyright © iranew.com 2005-2019