نانو چیست؟
فناوری نانو، نانوفناوری یا نانوتکنولوژی رشته‌ای از دانش مهندسی و فناوری است که به بررسی مواد در اندازه نانو (1 تا 100 نانومتر) می پردازد.
در سال 1959 دانشمندی به نام ریچارد فینمن که برنده جایزه نوبل شده بود، در انستیتو تکنولوژی کالیفرنیا سخنرانی مشهوری را برگزار کرد. او در این سخنرانی گفت که ما می توانیم چیزهای کوچکی بسازیم که همان کاری را که ما می خواهیم انجام دهند. برای مثال می توان چندین هزار دایره را در ابعاد یک سر سوزن جا داد و تمام کتاب های جهان را در جزوه ای 35 صفحه ای جا داد.
او گفت به در صورتی می توان به این هدف رسید که کارها در مقیاس اتم و مولکول انجام شود و اتم ها را طوری که خودمان می خواهیم در کنار یکدیگر قرار دهیم. برای این که اتم ها را طوری که خودمان می خواهیم بچینیم, باید از دستگاه ها و ابزار اندازه گیری خاصی استفاده کنیم تا نسبت ها را کوچک کند. واژه “نانو” که در اول کلمه نانوتکنولوژی قرار دارد, به معنی یک بیلیونیوم هر مقیاسی است. مثلاً ننومتر, یک بیلیونیوم یک متر است.
مفاهیم اساسی در فناوری نانو
تعریف اندازه نانو بسیار کار پیچیده و دشواری است. اما بر اساس تعریف صورت گرفته می توان گفت هر متر برابر با چند میلیار نانومتر است یا به صورت دقیقتر هر متر برابر با 10 به توان 9- است.
- هر اینچ برابر با 25,400,000 نانومتر است.
- هر برگ روزنامه حدودا 100,000 ضخامت دارد.
- در مقیاس مقایسه ای ، اگر ما یک سنگ مرمر را یک نانومتر مربع در نظر بگیری 1 متر مربع ادازه یک زمین خواهد بود.
فناوری نانو یا همان نانوتکنولوژی این امکان را در اختیار ما قرار می دهد تا بتوانیم به راحتی اتم ها و مولکول های تشکیل دهنده مواد را مشاهده کرده و آن ها را به صورت منحصر به فرد کنترل کنیم.
همانطور که می دانید هر آن چه که در زمین وجود دارد اعم از خوراک ، پوشاک، فلزات و … همه از اتم ساخته شده اند. اما ساختاری کوچلتر از اتم با چشم غیر مصلح قابل مشاهده نخواهد بود.
برای مشاهده ذرات در ابعاد نانو میبایست از میکروسکوپ های مخصوص و فوق حرفه ای استفاده نمود.
دانشمندان با استفاده از ابزار های قدرتمندی چون میکروسکوپ های تونلی رویشی (STM) و میکروسکوپ های نیروی اتمی (ATM) توانستند مواد را در اندازه نانو بررسی کنند. بنابراین استفاده از این ابزار را می توان عامل پیدایش فناوری نانو دانست.
اگرچه نانو تکنولوژی یک فناوری جدید است اما این فناوری قرن هاست که مورد استفاده قرار می گیرد. یک نمونه استفاده شده از این فناری، شیشه های رنگ آمیزی شده کلیسا های قرون وسطایی است که رنگ این نقاشی ها از ذرات کوچک طلا و نقره ساخته می شد.
دانششمندان و مهندسان امروزه به دنبال راهی برای یافتن ویژگی های جدید مواد در ابعاد نانو هستند، آن ها معتقد اند که مواد در اندازه نانو دارایی ویژگی هایی هستند که آن ها را در همان مواد با اندازه بزرگتر نمی توان یافت.
کاربردهای فناوری نانو
علوم و فناوري نانو، عنصری اساسی در درک بهتر طبیعت در دهه‌های آتی خواهد بود. از جمله موارد مهم در آینده، همکاری های تحقیقاتی میان‌رشته‌ا‌ی، آموزش خاص و انتقال ایده‌ها و افراد به صنعت خواهد بود. بخشی از تاثیرات و کاربردهای نانوتکنولوژی عبارتند از:
- تولید مواد و محصولات صنعتی
- پزشکی
- دوام پذیری منابع (آب، مواد، محیط زیست و…)
- هوا و فضا
- صنایع نظامی و امنيت ملی
- صنعت الکترونیک
مطالب زیر را حتما بخوانید:
قوانین ارسال دیدگاه در سایت