عنوان :
مقاله فناوری نانو
تعداد صفحات : ۵۸
نوع فایل : ورد و قابل ویرایش
چکیده
مقاله حاضر درباره تاریخچه نانوتکنولوژی، نانو چیست؟، خواص نانوذرات، روشهای تولید نانوذرات، کاربرد نانوتکنولوژی در ساخت صنایع گوناگون، نانو در صنایع دریایی، نانو فیلتراسیون، غشای نانو فیلتراسیون، کابردهای نانو در تصفیه آب و ادوات آبیاری و وضعیت جهانی نانو را مورد بررسی قرار می دهد.
نانو تکنولوژی مطالعه ذرات در مقیاس اتمی برای کنترل آنهاست. هدف اصلی اکثر تحقیقات نانو تکنولوژی شکل دهی ترکیبات جدید یا ایجاد تغییراتی در مواد موجود است. نانو تکنولوژی در الکترونیک ، زیست شناسی ، ژنتیک ، هوانوردی و حتی در مطالعات انرژی بکار برده می شود.
فناوری نانو در زمینه صنایع دریایی، به خصوص ساخت شناورها از اهمیت خاصی برخوردار است و کاربردهای آن را می توان به طور کلی شامل موارد زیر دانست :
۱- ایجاد پوشش های مناسب در برابر اثرات محیط دریا؛
۲- تولید مواد جدید برای ساخت بدنه و اجزای آن به منظور افزایش استحکام
۳- تولید مواد جدید برای افزایش قابلیت عملکرد شناور مانند سوخت های جدید، باتری های با ذخیره انرژی بسیار بالا و پیل های سوختی .
صنایع دریایی گستره وسیعی از صنایع مانند شناورهای سطحی (کشتی ها(، زیرسطحی (زیردریایی ها) ، سکوهای دریایی و کلیه صنایع مرتبط با دریا را در برمی گیرد.
خوردگی بسیار زیاد محیط دریا به خصوص دریاهای آب شور مانند خلیج فارس، از معضلات اساسی نگهداری سکوهای دریایی و کشتی هاست .شرایط خاص محیط دریا ایجاب می کند که به طور متوسط، هر سه سال یک بار بدنه سکوها و کشتی ها رنگ آمیزی شود.
فناوری نانو رنگ های جدید بسیار مقاوم در برابر خوردگی و اثرات محیط ارائه می نماید که با توجه به طول عمر شناورها و دوام بیش از سال این رنگ ها بر بدنه شناورها، می توان این امر را به معنای مادام العمر بودن این رنگها دانست .
واژه های کلیدی: نانوتکنولوژی، خواص نانوذرات، نانو در صنایع دریایی، نانو فیلتراسیون، غشای نانو فیلتراسیون، سلولهای سوختنی ، نانومورفولوژی ، نانو سیلیس آمورف و وضعیت جهانی نانو
فهرست مطالب
خدمت نانوتکنولوژی ۱
تاریخچه نانوتکنولوژی ۲
نانو چیست؟ ۴
خواص نانوذرات ۵
روشهای تولید نانوذرات ۷
وسعت فناوری نانوالکترونیک ۱۴
اثرات سمیت و بیولوژیکی ۱۶
کاربرد نانوتکنولوژی در ساخت صنایع گوناگون ۲۰
ابزار برش کاری بسیار سخت ۲۱
سلولهای سوختنی ۲۲
نانو و پزشکی ۲۴
ژن درمانی ۲۷
نانو در صنایع دریایی ۲۸
نانوفایبرگلاس و نانو کامپوزیت ها ۳۱
جاذب های صوتی ۳۲
نانو فیلتراسیون ۳۳
نانومورفولوژی ۳۴
گرافیت و سرامیک ۳۵
کاربرد در مراحل زراعت ۳۷
آینده نانو غذا ۳۸
نانو در محیط زیست ۴۰
غشای نانو فیلتراسیون ۴۱
بتن با عملکرد بالا ۴۲
نانو سیلیس آمورف ۴۳
نانو لوله ها ۴۴
واترپروف ۴۵
کاربردهای نانو در زراعت ۴۶
تولید نانوکودها ۴۸
کابردهای نانو در تصفیه آب و ادوات آبیاری ۴۹
کاربردهای نانو در حوزه علوم دامی ۵۰
فواید ۵۱
وضعیت جهانی نانو ۵۴
منابع
گذری بر کاربردهای فناوری نانو- داوود کاظمی و مرتضی مغربی
کاربرد نانو تکنولوژی در تولید منسوجات با کارآیی بالا- رامین خواجوی، روح اله آراسته
نانوتکنولوژی ، پیدایش کاربردهای جدید- سیما حبیبی ، مهدی محمدی، شادپور و محسن توکلی
مقدمه ای بر نانوتکنولوژی- چارلز پی پول- فرانک جی اون( مترجمان: ایما پن فرحبخش- امین نعیمی- نیره صحتی)
بیم ها و امید ها درباره آثار اجتماعی فناوری نانو- سپهر قاضی نوری- ابراهیم حیدری
راهبرد آینده-ستاد ویژه نانو
راهبرد توسعه فناوری نانو در ژاپن- مهدی منوری
آشنایی با سرمایه گذاری در حوزه فناوری نانو- حامد افشاری
گزارشی از کاربرد فناوری نانو در صنعت خودرو- کمیته مطالعات سیاست فناوری نانو
فناوری نانو
مقدمه
قدمت نانو تکنولوژی
قدمت نانوتکنولوژی و کاربرد آن در طبیعت به ابتدای خلقت حیات باز می گردد . اولین شیوه حیات ، موجودات تک سلولی … اگر دقیقو ژنها ! مولکولهایی هستند که اطلاعات بنیادین ساختار حیات آن موجود زنده را به طور کامل RNA , DNA تر وارد شویم مولکولهای شامل می شوند . تمام اطلاعات و کدهای لازم برای تولید موجودی مشابه خود . ماشین بسیار ریزی داریم که بلد است مشابه خود تولید کند ، که در علم نانو به یک ” نانو اسمبلر ” تعبیر می شود .اما از زمانی که انسانها به تولید مواد نانوساختاری و کاربرد آنها در زمینه های مختلف ابراز علاقه نمودند بیش از دو دهه نمی – گذرد و انتشار مقالات در این موضوع نسبتاً جدید است
تاریخچه ی نانو تکنولوژی در دنیا
در طول تاریخ بشر از زمان یونان باستان، مردم و به خصوص دانشمندان آن دوره بر این باور بودند که مواد را می توان آنقدر به اجزاء
کوچک تقسیم کرد تا به ذراتی رسید که خردناشدنی هستند و این ذرات بنیان مواد را تشکیل می دهند، شاید بتوان دموکریتوس فیلسوف یونانی را پدر فناوری و علوم نانو دانست چرا که در حدود ۴۰۰ سال قبل از میلاد مسیح او اولین کسی بود که واژه اتم را که به معنی تقسیم نشدنی در زبان یونانی است برای توصیف ذرات سازنده موادبه کاربرد. با تحقیقات و آزمایش های بسیار، دانشمندان تاکنون ۱۰۸ نوع اتم و تعداد زیادی ایزوتوپ کشف کرده اند. آنها همچنین پی برده اند که
اتم ها از ذرات کوچکتری مانند کوارک ها و لپتون ها تشکیل شده اند. با این حال این کشف ها در تاریخ پیدایش این فناوری پیچیده زیاد مهم نیست.
نقطه شروع و توسعه اولیه فناوری نانو به طور دقیق مشخص نیست. شاید بتوان گفت که اولین نانوتکنولوژیست ها شیشه گران قرون
برای شکل دادن شیشه هایشان استفاده می کرده اند. البته این شیشه گران (Medieal forges) وسطایی بوده اند که از قالب های قدیمی نمی دانستند که چرا با اضافه کردن طلا به شیشه رنگ آن تغییر م یکند. در آن زمان برای ساخت شیشه های کلیساهای قرون وسطایی از ذرات نانومتری طلا استفاده می شده است و با این کار شیشه های رنگی بسیار جذابی بدست می آمده است. این قبیل شیشه ها هم اکنون در بین شیشه های بسیار قدیمی یافت می شوند. رنگ به وجودآمده در این شیشه ها برپایه این حقیقت استوار است که مواد با ابعاد نانو دارای همان خواص مواد با ابعاد میکرو نمی باشند. در واقع یافتن مثالهایی برای استفاده از نانو ذرات فلزی چندان سخت نیست.رنگدانه های تزیینی جام مشهور لیکرگوس در روم باستان (قرن چهارم بعد از میلاد) نمونه ای از آنهاست. این جام هنوز در موزه بریتانیا قرار دارد و بسته به جهت نور تابیده به آن رنگهای متفاوتی دارد. نور انعکاس یافته از آن سبز است ولی اگر نوری از درون آن بتابد، به رنگ قرمز دیده می شود. آنالیز این شیشه حکایت از وجود دارد ، که حاوی نقره و طلا با نسبت مولی تقریبا ۱۴ به ۱ است حضور این نانوبلورها (nm) مقادیر بسیار اندکی از بلورهای فلزی ریز ۷۰۰ باعث رنگ ویژه جام لیکرگوس گذشته است.بعد از دهه نود که فن آوریب اطلاعات هیاهوی بسیاری در جهان بپا نمود در آغاز قرن بیست و یک دانشمندان تمرکز خود را بر روی فن آوری نوینی معطوف کرده اند که به عقیده عده ای نه تنها قسمتی از آینده بشری می باشد، بلکه این فن آوری تمامی آینده بشر را متحول خواهد ساخت. نانو تکنولوژی دارای سابقه زیادی نمی باشد. این موضوع برای اولین بار
حدود ۴۰ سال پیش مطرح شددانشمند کوانتوم نظی و دارنده جایزه نوبل مطرح نمود Richard Feynman ، در سال ۱۹۵۹اگر دانشمندان ترانزیستور را ساخته اند ما با علم اتمی می توانیم همین ترانزیستور ها را با مقیاس بسیار کوچک بسازیم. او قصد داشت تا با قرار دادن اتم ها در کنار یکدیگر کوچکترین مصنوعات بشری را بسازیم همانطور که گفته شد نظریه کار بر روی سیستم ها در سطح نانو برای اولین باراستاد کوانتوم بیان گردید. بعدها یک دانشجو رشته کامپیوتر برای انجام پروژه Feynman توسطکه پدر علم هوش مصنوعی نیز Minsky فارغ التحصیلی خود، دانشمند بزرگ هوش مصنوعی دکترEric شناخته می شود را به عنوان استاد راهنمای پروژه فارغ التحصیلی خود برگزید. این دانشجو آقایساخت سیستم ها در Feynman ( که علاقه زیادی به نظریه های . Drexler نام داشت Drexlerابعاد نانو) داشت، سعی در شکوفایی این فرضیات نمود. وی بعد از اخذ درجه استادی علوم کامپیوتر،با جمع آوری جوانان جویا و کوشا نظریه نانو تکنولوژی را بنا نهاد. اولین مقاله وی در زمینه نانواولین کسی . Drexler تکنولوژی در سال ۱۹۸۱ و با موضوع نانو تکنولوژی مولکولی به چاپ رسیدمدرک دکتری نانو تکنولوژی را دریافت نمود. وی هم اکنون MIT بود که در سال ۱۹۹۱ از دانشگاه می باشد. foresight, research fellow رییس انیستیتو
نانو چیست؟
واژه فناوری نانو اولین بار توسط نوریوتاینگوچی استاد دانشگاه علوم توکیودر سال ۱۹۷۴ بر زبانها جاری شد. او این واژه را برای توصیف ساخت مواد(وسایل) دقیقی که تلورانس ابعادی آنها در حد نانومتر می باشد، به کار برد.
بازآفرینی و تعریف « موتور آفرینش: آغاز دوران فناوری نانو » : در سال ۱۹۸۶ این واژه توسط کی اریک درکسلر در کتابی تحت عنوان مجدد شد. وی این واژه را به شکل عمیق تری در رساله دکترای خود مورد بررسی قرار داده و بعدها آنرا در کتابی تحت عنوان توسعه داد. « نانوسیستم ها ماشین های مولکولی چگونگی ساخت و محاسبات آنها » نانو تکنولوژی در ترجمه لفظ به لفظ، به معنی تکنولوژی بسیار کوچک( نانو، به معنی بسیار بسیار کوچک، مقیاس ۱۰ به توان منفی ۹ بار
کوچکتر) می باشد. نانو تکنولوژی، فن آوری تغییر در خواص مولکول های تشکیل دهنده مواد است و به همین دلیل مقیاس نانو بهترین تعریف برای تکنولوژی می باشد. بشر سعی دارد تا با استفاده از نانوتکنولوژی خواص مولکول ها را تغییر دهد تا وقتی که جسمی از این مولکول ها درست شود و تمام خواس این مولکول ها ( و ماده اصلی) را در خود داشته باشد
۱۰ یک کمیت استفاده می شود. چون یک اتم تقریبا – کلمه ای یونانی به معنی کوچک است و برای تعیین مقدار یک میلیاردیم یا ۹ nano 10 نانو متر است، این اصلاح برای مطالعه عمومی روی ذرات اتمی و مولکولی بکار برده می شود.
نانو تکنولوژی مطالعه ذرات در مقیاس اتمی برای کنترل آنهاست. هدف اصلی اکثر تحقیقات نانو تکنولوژی شکل دهی ترکیبات جدید یا ایجاد تغییراتی در مواد موجود است. نانو تکنولوژی در الکترونیک ، زیست شناسی ، ژنتیک ، هوانوردی و حتی در مطالعات انرژی بکار برده می شود.
خواص نانو ذرات:
با توجه به تعریف نانوذرات، یکی از سوال های مهم در تولید مواد نانو این است که آرایش هندسی وپایداری اتم ها با تغییر اندازه ذرات چه تغییری می کند؟
در تکنولوژی نانو اولین اثر کاهش اندازه ذرات، افزایش سطح است.افزایش نسبت سطح به حجم نانوذرات باعث می شود که اتم های واقع در سطح، اثر بسیار بیشتری نسبت به اتم های درون حجم ذرات، بر خواص فیزیکی ذرات داشته باشند.این ویژگی واکنش پذیری نانوذرات را به شدت افزایش می دهد علاوه براین افزایش سطح ذرات فشار سطحی را تغییر داده ومنجربه تغییر فاصله بین ذرات یا فاصله بین اتم های ذرات می شود.
جهت دریافت و خرید متن کامل مقاله و تحقیق و پایان نامه مربوطه بر روی گزینه خرید انتهای هر تحقیق و پروژه کلیک نمائید و پس از وارد نمودن مشخصات خود به درگاه بانک متصل شده که از طریق کلیه کارت های عضو شتاب قادر به پرداخت می باشید و بلافاصله بعد از پرداخت آنلاین به صورت خودکار لینک دنلود مقاله و پایان نامه مربوطه فعال گردیده که قادر به دنلود فایل کامل آن می باشد .
