بایگانی دسته ی دسته‌بندی نشده

آشنایی با فناوری نانو

 

احتمالا تا به امروز نام نانو یا فناوری نانو را شنیده ­اید و همچنین با برخی از کاربردهای آن در صنایع مختلف آشنا شده ­اید. پس حتما این سوالات برای شما هم پیش آمده است که نانو چیست؟ در چه حوزه­ ای کاربرد دارد؟ آیا در زندگی روزمره نیز کاربرد دارد یا فقط مخصوص ساخت تولیدات پیشرفته است؟ در این مطلب می­خواهیم شما را با این فناوری آشنا کنیم.

برای آشنایی با نانو لازم است ابتدا به ساختار مواد اشاره کوتاهی شود، همانطور که می­دانید همه­ ی مواد از ذرات بسیار ریزی به نام مولکول ساخته شده ­اند و مولکول­ها نیز خود از ذراتی به نام اتم تشکیل می­شوند. بنابر آرایش و کنار هم قرار گرفتن اتم­ها، مولکول­ها به دو دسته­ ی بلور(با آرایش اتمی منظم) و آمورف(با آرایش اتمی نامنظم) تقسیم می­شوند. اندازه مولکول­ها متغیر است ولی به طور میانگین اندازه ­ی ریزترین اجزای سازنده مواد می­تواند در بازه ­ی میکرومتر باشد. نانو به ذراتی گفته می­شود که معمولا اندازه­ای بین یک تا صد نانومتر دارد، یعنی چیزی به مراتب کوچک­تر از اتم!

تا به امروز تعریف ­های مختلفی از علم نانو (nanoscience) ارائه شده است. یکی از بهترین تعریف­ های علم نانو که به صورت بسیار مختصر شما را با جهان نانو آشنا می­کند این است که علم نانو به مطالعه پدیده ­ها و دستکاری مواد در مقیاس­ه ایی در ابعاد اتمی، مولکولی و ماکرو مولکولی می­پردازد که منجر به تغییر شدید در خواص آن­ها می­شود.

ذرات نانو می­توانند مانند مولکول­ ها به دو گروه کریستال و آمورف تقسیم شوند و ویژگی ­های خاص خود را دارند. دو تا از مهم­ترین ویژگی­ های نانو که باعث کارایی بی­نظیر آن شده است، یکی اندازه ­ی آن است که حتی از ذرات نور نیز کوچکتر است و دیگری سطح موثر بالای آن­.

نانوتکنولوژي يک رشته جديد نيست، بلکه رويکردي جديد در تمام رشته ­ها است. براي نانوتکنولوژي کاربردهاي متفاوتی در حوزه­ هاي مختلف از جمله غذا، دارو، تشخيص پزشکي، بيوتکنولوژي تا الکترونيک،کامپيوتر، ارتباطات، حمل­ و ­نقل، انرژي، محيط زيست، مواد، هوافضا و امنيت ملي برشمرده ­اند.کاربردهاي وسيع اين عرصه به همراه پيامدهاي اجتماعي، سياسي و حقوقي آن، اين فناوري را به­ عنوان يک زمينه­ی فرارشته ­اي و فرابخش مطرح نموده است.                                به طور کلی می­توان گفت فناوری نانو سه نقش اساسی ایفا می­کند که عبارتند از:

1. طراحی مهندسی ساختارها در سطح اتم،
2. ترکیب این ساختارها و تبدیل آنها به مواد جدید با خصوصیات ویژه،
3. ترکیب اینگونه مواد و تبدیل آنها به ابزارهای سودمند.

 

 

حال به بررسی چند نمونه­ از کاربردهای نانو در زندگی روزمره می­پردازیم.

• نانو و غذایی که می­خوریم

نگه‌داری، بسته‌بندی و جلوگیری از فساد و تخریب مواد غذایی در مقابل انواع باکتری‌ها و قارچ‌ها و محافظت از آن‌ها در برابر نور و رطوبت از جمله معضلات اصلی و همیشگی مواد غذایی بوده که موجب خسارت فراوان در این زمینه شده است. امروزه ظروفی که با استفاده از فناوری نانو ساخته می‌شوند، خواص ضدمیکروبی بالایی در مقابل انواع باکتری‌ها و قارچ‌ها دارند. این خواص به دلیل حضور نانوذرات آنتی‌باکتریال در مواد تشکیل دهنده‌ی ظروف می‌باشد.

• نانو و لباسی که می­پوشیم

پارچه‌های ضدلک، ضدآب، ضدچروک، ضدحریق و… همه‌ی این‌ رویاها با فناوری نانو محقق شده است. این پارچه‌ها که با تقلید از طبیعت (برگ لوتوس، پوست حشرات و بال حشرات) بافته می‌شود، در روی سطح خود ناهمواری‌های بسیار کوچکی در مقیاس نانو دارد که مانع از چسبیدن گرد و غبار و دیگر آلاینده‌ها به روی پارچه می‌شوند.

• نانو و خودرویی که سوار می­شویم

از جمله راهکارهای موثر کاهش مصرف سوخت اتومبیل، کاهش وزن بدنه خودرو و تجهیزات آن است و این امر امکان­پذیر نیست مگر با استفاده از نانوکامپوزیت­ ها در ساخت آن­ها. نانوکامپوزیت­ ها نسبت به سایر مواد وزنی کمتر و استحکامی بیشتر دارند.

همچنین در شیشه­ ها و آینه ­های اتومبیل می­توان از فناوری خودتمیزشونده­ (آبگریز) نانو استفاده کرد که در هنگام بارش برف و باران اجازه نمی­دهد آثار آلودگی بر شیشه­ ها بماند و دید راننده را دچار مشکل کند.

ساخت لاستیک­ هایی حاوی نانوذرات­ کربنی که موجب افزایش طول عمر و مقاومت لاستیک در مقابل سایش خواهد بود نیز از دیگر کاربردهای فناوری نانو می­باشد.

 

مواردی که بیان شد تنها چند مثال محدود از هزاران کاربرد نانو در زندگی روزمره است و با گذشت زمان روز به روز این موارد بیشتر نیز می­شوند. این فناوری آنقدر گسترده و پیچیده است که اشراف کامل به آن نیازمند مطالعه ­ی تخصصی و انجام آزمایشات بسیار است. امیدواریم با این نوشته ­ی کوتاه توانسته باشیم شما را با این فناوری حیرت­ انگیز آشنا کرده باشیم.