نانو تکنولوژی

نانو تکنولوژی

نانو تکنولوژی یک سیستم مهندسی کارآمد علمی و مفید در مقیاس ملکولی می باشد که روشی کاملا پیشرفته و پشتوانه ای برای کارها و مفاهیم علمی است. (منظور از مقیاس ملکولی یا نانودر حد 1nmتا 100nm می باشد )

نانو تکنولوژی توانایی مطرح کردن ساخت اجزایی در حد نانو (   ) می باشد که از دو طریق می توان به ابعاد نانو دست یافت.

1.  دسترسی از پایین به بالا (فناوری ملکولی) : در این مسیر ساختارها توسط اتم به اتم یا ملکول به ملکول تولید می شوند.

2.  دسترسی از بالا به پایین : امروزه توسط تکنیک های پیشرفته وبا کمک ابزار هاوتجهیزات ساختارها از خرد کردن ذرات بزرگ تر حاصل می گردد و این امر تا زمانی صورت می گیرد که دیگر ذرات قابل خرد کردن نباشد (در همان حد نانو)

نانو چیست ؟

اجزایی که اندازه هایشان در حدود  متر است یعنی بسیار کوچک و در حد ابعاد درون اتمی می باشند.

یک ناومتر یک هزارم میکرون می باشد. دانشمندان برای درک اندازه نانو اشاره به مقایسه اندازه یک نانو با اتم کرده اند که در این مقایسه قطر نانو برابر قطر 10 اتم هیدروژن و یا 5 اتم سیلسیم عنوان کرده اند.

تاریخچه فناوری نانو

ایده اصلی این فناوری مربوط به سال 1959 می باشد که توسط ریچارد فایمن فیزیکدان معروف آمریکایی معاصر در یک سخنرانی با عنوان" فضای زیادی در سطح پایین" مطرح شد.

وی این نظریه را ارائه کرد که می توان تمام کتاب های یک کتابخانه را در سر یک سوزن جای داد و ملکول ها واتم ها را به طور مستقیم دستکاری کرد. در آن روزگار حرف فایمن جدی گرفته نشد.

بعد ها در سال 1974 واژه فناوری نانو اولین بار توسط نورید تاینگو چی استاد دانشگاه علوم توکیو (ژاپن) مطرح گشت و این واژه را برای توصیف ساخت مواد و محصولاتی دقیق با ابعاد در حد نانو متر به کار برد.

کی اریک درکسلر کلمه نانو را در سال 1970 ملی کرد. او ادعایی درباره ساختن ماشین هایی در مقیاس ملکولی و محرک های در حد یک ذره نانومتری و کابرد آن ها در بازوی رباط ها و حتی تمام کامپیتور ها و کوچکترین سلولهای بدن را مطرح کرد.

در کسلر نزدیک ده سال را صرف توصیف و آنالیز کردن این دستگاه و ماشین باور نکردنی کرد و سرانجام به  این ادعا و افسانه را جواب داد.

وی در سال 1986 در کتابی تحت عنوان موتور آفرینش واژه نانو را مجددا با تعریفی نو عنوان کرد و به شکل دقیق تری توسعه داد.

امروزه نانو تکنولوژی یکی از بزرگترین دغدغه های دولت های جهان است.

کاربرد های نانوتکنولوژی 

فناوری نانو امکاناتی را در اختیار انسان و جوامع می گذارد که با آنها می توان مسیر نوینی را در عرصه های مختلف علمی طی کرد. در مورد کاربرد های فناوری نانو می توان به موارد زیر اشاره کرد.

• در صنایع داروسازی و پزشکی

داروسازان از مدت ها قبل به ساخت ذرات ریز مشغول بودهاند و منجر به تولید داروهایی با ابعاد کریستالی نانو شده اند که در اختیار بیماران قرار گرفته است. از این داروها و امکانات در مواردی مانند:

• پیوند اعضا، تشخیص زود هنگام سرطان ها و در مان به هنگام آن توسط ذرات نانو از جمله ذراتی با نام نانو پیوسته ها که از جنس شیشه پوشیده شده با طلا هستند و کاربرد شگرفی در درمان سرطان دارند.

• ژن درمانی، که انتقال ژن ها « مثلا ویروس های اصلاح شده» که توسط ذرات نانو (نانو لوله های کربنی) به درون سلول انجام می گیرد. این ژن ها روی سیستم ایمنی بدن دارای اثراتی می باشند.

• شناسایی و جدا سازی ساختار DNA در موجودات زنده در علوم انسانی، علوم دامی، علوم گیاهی بویژه در علوم انسانی در علم پزشکی توسط نانو لوله های کربنی

• ازبین بردن باکتری های منجر به بیماری

• در کشاورزی و محیط زیست

• امنیت زیستی تولیدات کشاورزی و صنایع غذایی از طریق سیستم های آزاد کننده دارو بر علیه بیماری های شایع دام و طیور و محصولات گیاهی و اصلاح نژاد و در نهایت منجر به حفظ سلامتی و حمایت از این موارد

• کاربرد در علوم دامی، که راهکار های متعددی برای سلامتی دام ها در امر دامپزشکی از طریق تجویز دارو و واکسن در اختیار کاربران این علم قرار می دهد و همچنین در تشخیص و در مان بیماری دام ها و اصلاح نژاد آنها کاربرد دارد.

• کاربرد در محیط زیست، توسط این فناوری می توان با تصفیه آب ها آلودگی آب ها را کاهش داد؛  امکان باز یافت و استفاده مجدد از مواد، انرژی و آب را فراهم می سازد؛ در حفظ سلامتی محیط زیست با کنترل انتشار آلاینده ها و تجزیه آنها و همچنین در توسعه فضای سبز که محصولات جانبی کمتری دارد کمک خواهد کرد.

• تکنولوژی در صنعت 

• برای کاهش مصرف بنزین

• در کاتالیزورها که در صنعت افراد آن را با نام نانو تکنولوژی پیر می خوانند

• نانو کامپوزیتها اغلب بر پایه خاک رس برای کاربرد های ساختاری با استحکام بالا یا خصوصیات تازه به صنایع خودرو و هوا فضا راه یافته است

• برای تصفیه گاز های خروجی ماشین ها

• مواد تودهای نانو کریستالی یا فولاد های شامل نانو ذرات : بعضی از شرکت ها هم اکنون فولاد هایی را که نانو ذرات کربن در طی مرحله رول کردن به آن افزوده شده است را مورد استفاده قرار می دهند

• نانو فیبر ها که در منسوجات کاربرد دارد و هم اکنون در پوشش های مقاوم در برابر گرما قابل استفاده هستند

• در بهبود حافظه دستگاه های الکترونیکی؛ مانند دستگاه های mp3، دوربین های دیجیتال و ...

نا نو تکنولوژی در ایران

در ایران در این زمینه اقدامات چند صورت گرفته است و مقالاتی در این مورد به ثبت رسیده است.

در زمینه ثبت اختراعات بین المللی در زمینه این دستاورد عظیم برای ایران 6 مورد ذکر شده است.

در سال 2004 با ارئه 53 مقاله و در سال 2005 با 125 مقاله رتبه سی وپنجم جهانی را در میان سایر کشور ها به خود اختصاص داده است.

امید است در سال های آتی هر چه بیشتر در این عرصه از سوی ایرانیان اقدامات چشمگیری را مشاهده کرد.