مقیاس نانو چیست و چه اهمیتی دارد ؟ بررسی مزایا و فواید مقیاس نانو

مقیاس نانو چیست و چه اهمیتی دارد ؟ بررسی مزایا و فواید آن

این روز ها اسم نانو بسیار شنیده میشود احتملا شما هم عبارت هایی از قبیل : علوم و فناوری نانو ، نانو تکنولوژی، مقیاس نانو، دانشمندان نانو، ساختار نانو و…. برایتان آشناس و شنیده اید.

چرا نانو که بسیار هم کوچک است انقدر حائز اهمیت واقع شده؟  با شنیدن این عبارت چه چیزی فکر شما را مشغول میکند ؟ آیا فهم مناسبی از کلمه نانو دارید؟

ما در این مقاله قصد داریم به معرفی مقیاس نانو بپردازیم  پس در کیوسک نانو همراه ما باشید .

مقیاس نانو چیست و چه اهمیتی دارد ؟ بررسی مزایا و فواید آن

مقیاس نانو

ما در مقیاس متر زندگی می‌کنیم و عموماً با ابزارهایی سروکار داریم که ابعاد نسبتاً قابل لمسی در حدود میلی‌متر تا متر دارند.

به عبارت دیگر ما در دنیای ماکروسکوپی زندگی می‌کنیم.

اما احتمالاً برایتان پیش آمده که عکس چشمان یک زنبور عسل، ذرات بسیار ریز گرد و غبار و … که توسط میکروسکوپ‌های الکترونی تهیه شده‌اند را در وب‌سایت‌ها یا مجلات دیده باشید.

این تصاویر که در مقیاس میکرومتر گرفته می‌شوند، در واقع تا ۱ میلیون برابر توسط میکروسکوپ‌ها بزرگنمایی شده‌اند.

مقیاس نانو تا 1000 بار از مقیاس میکروسکوپی و تا 1 میلیارد بار از مقیاس متر (دنیایی که در آن زندگی می‌کنیم) کوچک‌تر است.

برای این که درک شهودی بهتری داشته باشید، به طول و ابعاد موارد زیر دقت کنید:

ابعاد اتم: 0.1 نانومتر
اتم‌های یک مولکول: 0.15 نانومتر
ساختار DNA: حدود 2 نانومتر
پروتئین معمولی: حدود 10 نانومتر
ترانزیستورهای یک تراشه: بین 100 تا 200 نانومتر عرض
باکتری : حدود 200 نانومتر طول
موی انسان: قطری بین 50.000 تا 100.000 نانومتر
ضخامت کاغذ: حدود 100.000 نانومتر
میله دومتری: 2000 میلیون نانومتر
یک ساختمان 380 متری: 380.000 میلیون نانومتر

مزایای مقیاس نانو

مواد در مقیاس نانو، ویژگی‌های جالب توجهی از خود نشان می‌دهند که در مقیاس‌های ماکروسکوپی و بزرگ از آن مواد مشاهده نمی‌شوند.

به طور مثال فلز مس در مقیاس نانو شفاف است و یا فلز طلا که در حالت عادی از لحاظ ترکیب و یا واکنش شیمیایی غیرفعال است، در مقایس نانو بسیار فعال می‌شود.

همچنین در مقاله «گرافن — به زبان ساده» دیدیم که کربن در حالت عادی گرافیت، بسیار نرم است و اگر به صورت نانولوله و یا گرافن در آید، خواص فوق‌العاده‌ای پیدا می‌کند.

به عبارت دیگر مواد در مقیاس‌های حدود نانومتر، خواص فیزیکی متفاوتی نسبت به حالت عادی از خود نشان می‌دهند.

دلیل این امر را می‌توان اینگونه پاسخ داد که اتم و مولکول‌های مواد در مقیاس نانو، آزادی عمل بیشتری داشته که این امر روی خواص شیمیایی و در نتیجه خواص فیزیکی آن‌ها نیز تاثیر می‌گذارد.

ساختارهای نانو مواد سطح بیشتری را در معرض پیوند با دیگر نانو ذرات قرار می‌دهند، از این حیث یکی از کاربردهای نانو مواد استفاده به عنوان کاتالیزور جهت افزایش سرعت واکنش‌های شیمیایی است.

یکی از دلایل تفاوت رفتار مواد در مقیاس‌های نانومتر و میکرومتر، تقاومت در عملکرد عوامل خارجی است. به طور مثال در مقیاس متر و دنیای ماکروسکوپی، گرانش مهمترین و نیرومندترین نیرویی است که با آن مواجه هستیم.

نیرو گرانش بر هر چیزی که در اطراف خود مشاهده می‌کنیم اثر می‌گذارد. اما در مقیاس نانو، تاثیر این نیرو بسیار کمتر از نیروهای الکترومغناطیسی بین اتم‌ها و مولکول‌ها است. به طور خلاصه به نظر می‌آید قواعد بازی علم، زمانی که شما در مقیاس‌های کوچک نانومتری در حال کار هستید، متفاوت است.

مقیاس نانو چیست و چه اهمیتی دارد ؟ بررسی مزایا و فواید آن

گرداوری: کیوسک نانو