کاربرد فناوری نانو : مزایا و معایب

فناوری نانو

0

کاربرد فناوری نانو

پدر نانوتکنولوژی هاینریش روهر است. او در ۶ متولد شد هفتم ژوئن ۱۹۳۳ و در ۱۶ سالگی درگذشت هفتم مه سال ۲۰۱۳ در سوئیس. او یک کارفرما در IBM است و یک جایزه نوبل در فیزیک را دریافت کرده است. برخی از شرکتهای تولید کننده این نانوذرات عبارتند از Adnano Technologies Private Limited در Majjigenahalli ، Advanced Nanotech Lab در Maharashtra ، صنایع دستی فیبر اتومبیل در Jharkhand و غیره.

این اصطلاح دارای دو بخش Nano و Technology است. کلمه Nano به معنای اندازه بسیار کوچک است و همه می دانند که اگر یک میلی متر را به هزار قسمت مساوی برش دهیم که یک قسمت از آنها میکرومتر نامیده می شود چیست. 

اگر میکرومتر را بیشتر به هزار قسمت مساوی برش دهیم ، یک قسمت از آنها به نانومتر گفته می شود. فناوری یک استراتژی یا فرایندی است که توسط علم برای پیشرفت زندگی ما ساخته شده است. توضیح مختصری در مورد کاربرد فناوری نانو در ذیل مورد بحث قرار گرفته است.

فهرست

فناوری نانو چیست؟

فناوری نانو از جمله پیشرفته ترین رشته های علوم است و مانند هر زمینه پیشرفته ، مملو از خطرات و فرصت ها است. چندین نهاد دولتی و خصوصی در زمینه سرمایه گذاری در زمینه فناوری نانو سرمایه گذاری می کنند ، زیرا این پتانسیل بسیار زیاد دارد. 

در حالی که این فناوری از پتانسیل بالایی در حوزه های مختلف از پزشکی گرفته تا فناوری اطلاعات و انرژی و همچنین محیط زیست برخوردار است ، خطرات متعددی در ارتباط با فناوری نانو نیز ذکر شده است.

 با وجود این خطرات ، فناوری نانو به عنوان یک منطقه بالقوه جذاب باقی مانده است و هرگونه پیشرفت عمده در این زمینه می تواند به موفقیت بزرگ بعدی در زمینه علم و فناوری تبدیل شود.

 پتانسیل فناوری نانو در سراسر جهان مشتاق بحث و بحث است. به خصوص در زمینه فناوری پزشکی ، این می تواند به معنای یک قدم بزرگ در پیشبرد سرطان باشد.  با این حال ، سمیت بالقوه آنها همچنین از پذیرش آژانس های نظارتی نانو مواد جدید برای مصارف انسانی جلوگیری کرده است.

فناوری نانو پتانسیل بسیار گسترده ای در پزشکی دارد اما یکی از خطرناک ترین مناطق است. در زمینه های دیگر مانند الکترونیک ، فناوری اطلاعات و فناوری نیز کاربرد بالقوه فناوری نانو وجود دارد. استفاده دقیق از این فناوری می تواند به کل بشریت کمک کند. لیست برنامه ها و مزایای فناوری نانو به سرعت در حال رشد است و این پتانسیل را دارد که چندین بخش را از جمله امنیت ، ایمنی مواد غذایی و فناوری محیط زیست متحول کند. این مقاله به کاربرد مهم و مزایای فناوری نانو و مضرات اساسی می پردازد.

انواع کاربرد فناوری نانو

انواع مختلفی از فناوریهای نانو وجود دارد که در شکل زیر نشان داده شده است.

نانو فناوری-برنامه های کاربردی
نانو فناوری-برنامه های کاربردی

الکترونیک نانو

در میکروالکترونیک دو عیب وجود دارد که از نظر اندازه فیزیکی و هزینه ساخت IC (مدارهای مجتمع) زیاد است. برای رفع این معایب از فناوری نانو استفاده شده است. Nanoelectronic چیزی نیست جز دستگاه های ترانزیستور اندازه کوچکتر.

کاربرد فناوری نانو در پزشکی

بسیاری از نوآوری های هیجان انگیز در زمینه پزشکی مربوط به تحولات فناوری نانو است.

این موارد شامل پیشرفت در ابزارهای تصویربرداری و تشخیصی ، سیستم های دارویی ، روش های درمانی ، گزینه های ضد میکروبی و ترمیم سلول ها و بازسازی می باشد.

محققان در حال حاضر روشهایی را برای استفاده از نانوذرات برای انتقال مستقیم داروها به سلولهای خاص ایجاد می کنند.

این امر به ویژه برای درمان سلولهای سرطانی امیدوارکننده است ، زیرا شیمی درمانی و پرتودرمانی می توانند باعث آسیب به سلولهای آسیب دیده و سالم شوند.

داروهای هدفمند دارویی دارو را مستقیماً وارد سلولهای آسیب دیده می کنند و باعث افزایش کارآیی و کاهش عوارض جانبی احتمالی می شوند.

میکرونومولاسیون نانوذرات می توانند اتمهایی را برای جذب سلولهای آسیب دیده ترتیب دهند ، که می تواند در تشخیص زودهنگام بیماری هایی مانند سرطان کمک کند.

نانوذرات همچنین می توانند در تنظیمات اضطراری استفاده شوند. Buckyballs را می توان برای داشتن خاصیت ضد التهابی برای جلوگیری از واکنش های آلرژیک دستکاری کرد. نانوذرات همچنین می توانند خونریزی و انعقاد سرعت را کاهش دهند.

آزمایش و تشخیص تصویربرداری را می توان با تنظیم نانوذرات برای شناسایی و / یا اتصال خود به پروتئین های خاص یا سلولهای بیمار و تقویت تصویربرداری از MRI ​​بهبود بخشید.

باندهای ضد میکروبی در حال حاضر در بازار موجود هستند ، اما بسیاری از کاربرد ممکن دیگر نیز وجود دارد. از کرم ها می توان برای حمله به عفونت ها و درمان زخم ها استفاده کرد. پانسمان سوختگی که با نانوکپسول های ضد میکروبی درمان می شود می تواند از عفونت ها جلوگیری و درمان کند.

در آینده می توان نانوروبوت ها را به گونه‌ای رمزگذاری کرد که سلولهای آسیب دیده مشابه روش درمانی ذاتی بدن را ترمیم کنند.

کاربرد فناوری نانو در زمینه پزشکی این پتانسیل را دارد که طول عمر را افزایش دهد ، بیماری را بهتر تشخیص داده و درمان کند و روشهای درمانی ارائه دهد که از نزدیک روند طبیعی سلامت بدن را تقلید کند.

 

مزایای استفاده از فناوری نانو در الکترونیک

مزایای نانوالکترونیک در زیر نشان داده شده است

  • تراکم تراشه های حافظه افزایش می یابد
  • وزن کاهش می یابد
  • در فرآیند ساخت تراشه از نانولیتوگرافی استفاده می شود
  • در مدارهای مجتمع ، اندازه ترانزیستورها کاهش یا کاهش می یابد
  • صفحه نمایش صفحه نمایش دستگاه های الکترونیکی بهبود یافته است
  • مصرف برق کاهش یافته است

کاربرد فناوری نانو در نانوالکترونیک

کاربرد نانوالکترونیک در زیر نشان داده شده است

  • کامپیوترها
  • حافظه
  • دستگاه های جدید نوری
  • نمایش می دهد
  • کامپیوترهای کوانتومی
  • رادیوها
  • تولید انرژی
  • تشخیص پزشکی

داروهای نانو

هدف اصلی فناوری نانو در نانو پزشکی نظارت و بهبود سیستمهای بیولوژیکی کلیه انسانهایی است که از سطح مولکولی کار می کنند. Abraxane یکی از انواع نانومادیسین در فناوری نانو است. نام دیگر Abraxane Paclitaxel است که از آن برای معالجه سرطان پستان و سرطان لوزالمعده و همچنین در معالجه ریه ها استفاده می شود. برخی از محصولات نانو پزشکی در جدول زیر نشان داده شده است.

S.NO تولید – محصول تایید شده نشانه
۱ مطلق ۱۹۹۵ عفونتهای قارچی تهاجمی
۲ AMBiSome ۱۹۹۷ عفونتهای قارچی و تک یاخته ای
۳ دونکسوم ۱۹۹۶ HIV مربوط به سارکوم کاپوسی
۴ دپوسیت ۱۹۹۹ مننژیت لنفوماتوز
۵ طبقه ۲۰۰۴ تسکین درد بعد از عمل
۶ Doxil / Caelyx ۱۹۹۵ سرطانهای مختلف
۷ انعطاف پذیر ۱۹۹۷ آنفلوانزا
۸ ویزودین ۲۰۰۰ دژنراسیون ماکولا وابسته به سن
۹ آداگن ۱۹۹۰ بیماری نقص ایمنی در ترکیب شدید
۱۰ سیمزیا ۲۰۰۸ بیماری کرون
۱۱ کپاکون ۱۹۹۶ مولتیپل اسکلروزیس
۱۲ الیگارد ۲۰۰۲ سرطان پیشرفته پروستات
۱۳ MacOSON ۲۰۰۴ دژنراسیون ماکولا مرتبط با سن
۱۴ محاصره ۲۰۰۷ کم خونی علائم همراه با بیماری مزمن کلیه
۱۵ نولاستا ۲۰۰۲ نوتروپنی ناشی از شیمی درمانی
۱۶ آنکاسپار ۱۹۹۴ لوسمی لنفوبلاستی حاد
۱۷ پگاسیس ۲۰۰۲ هپاتیت c
۱۸ پگلنتروم ۲۰۰۱ هپاتیت c
۱۹ رنژل ۲۰۰۰ بیماری مزمن کلیوی
۲۰ سومورت ۲۰۰۳ آکرومگالی
۲۱ آبرسان ۲۰۰۵ سرطان پستان

کاربرد فناوری نانو در نانو پزشکی

کاربرد فناوری نانو در نانو پزشکی در زیر نشان داده شده است

  • دارو
  • بیماری قلبی
  • تحویل مواد مخدر
  • تکنیک های تشخیصی
  • دیابت
  • بیماری کلیوی
  • درمان زخم
  • درمان ضد باکتریایی
  • ترمیم سلول
  • منابع
  • دایرکتوری شرکت

 مزایای نانو پزشکی

مزایای نانو پزشکی در ذیل نشان داده شده است

  • عوارض جانبی کمتر خواهد بود
  • بازدهی بالا
  • تشخیص بیماری ها آسان و سریع است
  • بیماری ها به راحتی قابل درمان هستند
  • جراحی لازم نیست

بیوتکنولوژی نانو

دو کاربرد کاربرد نانوتکنولوژی در نانوبیوتکنولوژی وجود دارد که کاربرد درمانی و کاربرد تشخیصی است.

کاربرد درمانی نانو بیوتکنولوژی

کاربرد درمانی نانو بیوتکنولوژی در زیر نشان داده شده است

  • تحویل مواد مخدر
  • زایمان ژن
  • لیپوزومها
  • سطوح
  • مهندسی بیومولکولی
  • بیو دارویی
  • فناوری نانو در قلب درمانی
  • فناوری نانو در مراقبت از دندان
  • فناوری نانو در کاربرد ارتوپدی

کاربرد تشخیصی نانو بیوتکنولوژی

کاربرد تشخیصی نانو بیوتکنولوژی در زیر نشان داده شده است

  • تشخیص
  • پروب های هدف فردی
  • تراشه های پروتئین
  • تشخیص سلول پراکنده
  • فناوری نانو به عنوان ابزاری در تصویربرداری

کاربرد فناوری نانو در کرایه حمل و نقل

این یک نوع شاخه یا زمینه در علم نانو است. در این شاخه ، سیستم های مولکولی متناسب با یک مقیاس نانو طراحی ، تولید و ایجاد می شوند. عوامل خفگی ، وزیکانت ، ظرفیت خونی ، عوامل عصبی و عوامل خونی نوع مواد کرایه دهنده مواد شیمیایی هستند.

کاربرد فناوری نانو در کرایه حمل و نقل

کاربرد فناوری نانو در کرایه حمل و نقل در زیر نشان داده شده است

  • دستگاه های ربات کوچک
  • مواد منفجره بیش از حد واکنش پذیر
  • مواد فوق العاده الکترومغناطیسی
  • موتورهای بیومولکولی
  • نقاط کوانتومی برای سنسورها
  • سنسورهای الکترونیکی و الکترونیکی مبتنی بر nanocluster طلا
  • نانولوله های کربنی و نانوسیم های نانوالکترونیک
  • مواد پلیمری و غیر ساختار یافته برای سنسورهای بیولوژیکی و شیمیایی
  • نانومواد جذب انرژی

انرژی نانو

انرژی های نانو یک نوع فناوری نانو هستند. یکی از زمینه های مهم مرتبط با انرژی ها در فناوری نانو ، ساخت نانو است. تولید نانو به عنوان یک فرآیند تعریف می شود ، که برای ایجاد و طراحی یک دستگاه جدید در مقیاس نانو استفاده می شود .

کاربرد فناوری نانو در انرژی نانو

کاربرد فناوری نانو در انرژی های نانو در زیر نشان داده شده است

انرژی هیدروژن

این یک اقتصاد آینده است که در آن انرژی در قالب هیدروژن برای برنامه های موبایل ذخیره می شود و این فرآیند ذخیره انرژی کارآمد است. هیدروژن را می توان در مواد به دو روش ذخیره کرد که جذب هیدروژن در داخل ماده است و روش دیگر ذخیره هیدروژن در یک ظرف است. در اتومبیل ها و کامیون های هیدروژن ، مشکل مربوط به ذخیره سازی توسط CNT های تک دیواره حل می شود.

سلول های سوختی

محدودیت های سلول های سوختی در یک واکنش الکتروشیمیایی ، سوخت مستقیماً به برق تبدیل می شود. سلول های سوختی از مواد گران قیمت برای کاتالیزور الکترود استفاده می کنند و ماده مورد استفاده در الکترود پلاتین است.

سلولهای خورشیدی فتوولتائیک

در سلولهای خورشیدی فتوولتائیک ، الکتریسیته به طور مستقیم از نور خورشید توسط دو نوع تولید می شود: سیلیکون تک بلوری و حساس به رنگ (نانو). سیلیکون تک کریستالی برای تولید گران است و راندمان آن کمتر است و حساس به رنگ (نانو) برای تولید ارزان است و راندمان بالا است.

سلولهای خورشیدی پلاستیکی

سلولهای خورشیدی پلاستیک انرژی خورشیدی را به انرژی الکتریکی تبدیل می کنند. مضرات سلولهای خورشیدی پلاستیکی کارایی کمتری دارند ، فقط نور مایل به کبود نور خورشید تبدیل می شود ، انرژی باند کمتری دارد ، در فرم گرما انرژی اضافی هدر می رود و هزینه تولید نیز زیاد است.

نانومواد برای باتری ها

نانومواد باتری ها الکترود و الکترولیت هستند.

مزایای استفاده از نانو انرژی

مزایای Nano Energy در زیر نشان داده شده است

  • روشنایی و راندمان گرمایش در طراحی محصول افزایش یافته است
  • ظرفیت ذخیره سازی برق افزایش می یابد
  • میزان آلودگی کاهش می یابد

کاربرد فناوری نانو در صنایع نانو

صنایع نانو مختلفی در نانوتکنولوژی وجود دارد که عبارتند از: صنایع غذایی ، صنایع کشاورزی ، صنعت نفت و گاز ، صنعت مصرف کننده ، صنایع هوافضا ، صنایع شیمیایی ، صنعت ساخت و ساز و الکترونیک.

مناطق مختلف صنایع نانو

مناطق مختلف صنعت نانو در فناوری نانو در زیر نشان داده شده است

برنامه کاربردی صنایع غذایی

زمینه های کاربرد اصلی از تکنیک های فناوری نانو در مواد غذایی تغییر ویژگی های مواد غذایی ، بسته بندی مواد غذایی ، حفاظت غذایی و فرآوری مواد غذایی

برنامه های کاربردی صنعت کشاورزی

مناطق اصلی کاربرد تکنیک های نانوتکنولوژی در صنعت کشاورزی عبارتند از کشاورزی دقیق و سیستم های تحویل نانو

برنامه های کاربردی صنعت نفت و گاز

مناطق اصلی کاربرد تکنیک های نانوتکنولوژی در صنعت نفت و گاز عبارتند از سنسورها ، روکش ، نانومتر ، نانوسیالات و نانومواد برای حفاری و تکمیل و غیره.

برنامه های کاربردی صنعت مصرف کننده

زمینه های اصلی استفاده از تکنیک های نانوتکنولوژی در صنعت مصرف کننده عبارتند از سطوح و روکش ها ، منسوجات ، لوازم آرایشی ، ورزش و غیره.

برنامه های کاربردی صنعت هوافضا

مناطق اصلی کاربرد تکنیک های نانوتکنولوژی در صنعت هوا فضا عبارتند از اجزای نانو پلیمر فلزات نانوساختار ، پوشش های تریبولوژیکی و ضد خوردگی ، اجزای نانو پلیمر و غیره.

برنامه های کاربردی صنعت ساخت و ساز

مناطق اصلی کاربرد تکنیک های نانوتکنولوژی در صنعت ساخت و ساز عبارتند از سیمان ، فولاد و شیشه.

مزایای

از مزایای فناوری نانو می باشد

  • بادوام
  • سبک وزن
  • قوی تر
  • ارزان تر
  • دقیق
  • کارآمدتر
  • دستگاه ها از نظر اندازه بسیار کوچک هستند
  • سریعتر
  • از باتری های کوچکتر استفاده می کند

معایب

مضرات نانوتکنولوژی است

  • هزینه بیشتر است
  • اشتغال کاهش می یابد
  • خرابی بازار
  • هزینه نصب تجهیزات نانوتکن بالاست

بنابراین ، این همه در مورد انواع مختلف برنامه های کاربردی فناوری نانو ، در مورد مزایا و معایب بحث شده است. برای شما یک سؤال پیش آمده است ، در کل چند شرکت تولیدی محصولات نانو  وجود دارد؟

 
 
منبع Advantages and Disadvantages

ارسال یک پاسخ

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد.