طریقه های ساخت تجهیزات در فناوری نانو ، انقلاب سوم صنعتی شامل کدام فناوری ها است؟

طریقه های ساخت تجهیزات در فناوری نانو ، انقلاب سوم صنعتی شامل کدام فناوری ها است؟

فناوری نانو واقعه عظیمی است که توانسته در اکثر گرایشات علمی راه پیدا کند و از فناوری های مدرنی است با سرعت زیادی در حال پیشرفت میباشد.

نانو فناوری یک علم میان رشته ای است که رشته های آن شامل :

پزشکی، داروسازی ، زیست شناسی ، فیزیک کاربردی، شیمی ابرمولکول و انواع مهندسی ها مانند مهندسی مواد ، مهندسی شیمی و… میشود.

انقلاب سوم صنعتی شامل کدام فناوری ها است؟

تحلیل گران بر این باورند که فناوری نانو، فناوری زیستی (Biotechnology) و فناوری اطلاعات (IT) سه قلمرو علمی هستندکه انقلاب سوم صنعتی را شکل می‌دهند.

نانو تکنولوژی می‌تواند به عنوان ادامهٔ دانش کنونی به ابعاد نانو یا طرح‌ریزی دانش کنونی بر پایه‌هایی جدیدتر و امروزی‌تر باشد.

ایران در فناوری نانو مقام هفتم را در دنیا داراست.

در فناوری نانو چه طریقه هایی برای ساخت تجهیزات وجود دارد؟

واژه نانو برخلاف معنای کوچکش، شامل طیف وسیعی از علوم همچون شیمی، فیزیک،‌ ریاضی،‌ مهندسی و زیست‌شناسی می‌شود

و در نتیجه اتفاقات بسیار کوچکی که بر اثر کاربرد این فناوری در این علوم می‌افتد، تغییرات بسیار بزرگی ایجاد می‌شود.

فناوری نانو دانشی بین رشته‌ای است که نمی‌توان تنها با استفاده از قوانین حاکم بر مکانیک کوانتومی یا خواص شیمیایی اتم‌ها و مولکول‌ها در دنیای نانو آن را به درستی درک کرد و از آن استفاده کرد.

در کنار دانشمندان علوم شیمی، فیزیک و ریاضی، متخصصان علومی همچون پزشکی، مهندسی و کامپیوتر به رشد و کارآیی فناوری نانو کمک می‌کنند.

صنایعی همچون مواد،‌ کامپیوتر و پزشکی در این زمینه مشارکت‌های بسیاری داشته‌اند و به همان اندازه از این فناوری سود برده‌اند.

دو روش کلی برای ساخت تجهیزات در فناوری نانو وجود دارد:‌  روش بالا به پایین و روش پایین به بالا.

روش بالا به پایین

مثل ساختن یک صندلی از تنه یک درخت است.

اول باید تنه درخت را به قطعه‌های کوچک خرد و با استفاده از این قطعه‌ها صندلی درست شود.

در صنعت ابتدا بر روی قطعه بزرگ تغییر ایجاد می‌شود

و سپس آن را به قطعات کوچک‌تر تقسیم می‌کنند تا به ابعاد نانومتری برسند.

از این روش برای ساخت ریزپردازنده‌ها در صنایع کامپیوتر استفاده می‌شود.

با وجود موفقیت بالا، این روش در جایی که نیاز به تغییرات در ابعاد اتمی هست

ناکارآمد است زیرا با آن نمی‌توان بر چینش اتم‌ها نظارت داشت.

عمده‌ترین مشکلی که استفاده از این روش ایجاد می‌کند زبری و ناصاف بودن سطح محصولات تولید شده است.

روش دیگر ساخت تجهیزات با روش پایین به بالا است

که در آن قطعه، از کنار هم قرار گرفتن اتم‌ها ساخته می‌شود.

اگر در ساختار طبیعت دقت کنید، می‌بینید که تمام پدیده‌های طبیعی از این روش ساخته شده‌اند.

راه‌گشاترین استراتژی در این روش مشاهده دقیق روندهای طبیعی و شبیه‌سازی دقیق فرایندهای شیمیایی، فیزیکی و زیست شناسی آن‌ها در آزمایشگاه است.

با کنار هم قرار گرفتن کوچک‌ترین اجزای سازنده یک ساختار پیچیده،‌ مثل اتم‌ها،‌ بر اساس ساختاری که در طبیعت وجود دارد، می‌توان آن ساختار را دقیق و کاملاً حساب‌شده درست کرد.

یکی از نمونه‌های بسیار جذاب روش پایین به بالا، روش خود سازی (self-assembly) است

که در آن مولکول‌های موجود در محلول خود به خود با نظم مشخصی بر روی سطح مورد نظر قرار می‌گیرند

و ساختاری از پیش تعیین شده را به وجود می‌آورند.

در روش بالا به پایین ساخت چنین ساختارهایی اگر غیرممکن نباشد بسیار دشوار است.

استفاده از روش پایین به بالا برای ساخت و طراحی مواد، وسایل و فرآیندها نه تنها از نظر پیچیدگی فناوری به کار رفته در آن‌ها،

بلکه از نظر دیدگاه و نوع جدیدی از تفکر یک انقلاب به حساب می‌آید.

ویژگی‌های اتم‌های جدا از هم در ساختار نانو تعیین کننده خواص میکروسکوپی و حتی ویژگی‌های ظاهری محصول می‌شود.

علاوه بر این با استفاده از روش پایین به بالا می‌توان محصولاتی با ویژگی زیست سازگاری بالاتر و دوستار محیط زیست تولید کرد.

امید پژوهشگران این است که با استفاده از روش پایین به بالا و الگو برداری از طبیعت بتوانند اثر مخرب کمتری بر محیط زیست پیرامون جوامع انسانی داشته باشند.

طریقه های ساخت تجهیزات در فناوری نانو ، انقلاب سوم صنعتی شامل کدام فناوری ها است؟

گردآوری: کیوسک نانو