فناوری نانو چیست : انواع و کاربردهای آن

فناوری نانو

فناوری نانو چیست : انواع و کاربردهای آن
0
فناوری نانو چیست ، مواد و برنامه های کاربردی، مانند نانودستگاه ، سال آینده (برخی می گویند تنها چند سال؛ برخی می گویند چندین سال) می باشد. آنچه امروز به عنوان “فناوری نانو” شناخته می شود ، تحقیق و توسعه اساسی است که در آزمایشگاه ها در سراسر جهان اتفاق می افتد.

فن آوری نانو علمی ، مهندسی و فناوری است که در مقیاس نانو انجام می شود که در حدود ۱ تا ۱۰۰ نانومتر است.

علم نانو و فن اوری نانو مطالعه و کاربرد چیزهای بسیار کوچکی است و می تواند در تمام زمینه های علمی دیگر مانند شیمی ، زیست شناسی ، فیزیک ، علوم مواد و مهندسی مورد استفاده قرار گیرد.

تمام مواد اطراف ما از اتمها و مولکول ها تشکیل شده است. برای درک رفتار یک ماده خاص ، خصوصیات کوانتومی اتم ها جستجو می شوند. اما با پیشرفت تحقیقات ، مشخص شد مقیاسی وجود دارد که به مراتب از مقیاس مولکولی کوچکتر است. این نانو مقیاس است که یک میلیاردم متر را اندازه گیری می کند. یک اتم ماده در حدود ۰٫۱ نانومتر اندازه گیری می کند. از آنجا که اتم ها بلوک ساختاری ماده هستند ، در مقیاس نانو می توان این اتم ها را در کنار هم قرار داد تا مواد جدید تشکیل دهند. تمام تحقیقات پیرامون این تحقیق و اختراعات مربوط به خواص عناصر در این مقیاس نانو به عنوان فناوری نانو نامیده می شود.

فناوری نانو چیست

 

اصطلاح نانو به مقیاس یک میلیاردم متر اشاره دارد. این از طول موج نور کوچکتر است. فناوری نانو به کلیه تحقیقات مربوط به دستکاری ماده در سطح نانو اشاره دارد. مشخص شد که خصوصیات کوانتومی ماده در مقیاس نانو با خصوصیات مقیاس اتمی متفاوت است. بنابراین ، تحقیقات مرتبط با فناوری نانو بسیار گسترده است که شامل بسیاری از زمینه های علمی مانند شیمی آلی ، زیست شناسی مولکولی ، علوم سطح ، ذخیره انرژی ، مهندسی مولکولی ، فیزیک نیمه هادی و میکروساختار می باشد.

مبانی
 

تحقیقات نانو در مورد ماده بسیار جذاب است زیرا این مرحله اساسی است که اتمها در کنار هم قرار گرفته اند. بنابراین ، می توان انواع مختلفی از مواد را با دستکاری ماده در این مقیاس شکل داد. محدوده نانو از ۱-۱۰۰nm است. این کوچکتر از ریزگرد و از مقیاس اتمی بزرگتر است. از آنجا که تحقیقات پیرامون این فناوری شامل خواص مختلف ماده است ، داشتن یک پیش زمینه قوی در علوم متعدد مهم است.

فناوری نانو
فناوری نانو

در سطح نانو ، مقررات مکانیک کوانتومی مواد با سطح اتمی آن بسیار متفاوت است. به عنوان مثال ، ماده ای که به عنوان یک مولکول به عنوان یک مولکول رفتار می کند می تواند در هنگام تجزیه به نانو به عنوان یک نیمه رسانا رفتار کند. در این سطح ، نقطه ذوب مواد نیز می تواند به دلیل افزایش سطح سطح تغییر کند. امروزه تمام تحقیقات پیرامون فناوری نانو شامل مطالعه این خصوصیات در مقیاس نانو و آگاهی از نحوه استفاده از آنها برای کاربردهای جدید است.

امروزه اشاره به فن اوری نانو همچنین به علم ساخت موارد از پایین به بالا با استفاده از ابزارها و فناوری های موجود امروزه ، برای شکل دادن محصولات با کارایی بالا ، اشاره دارد.

انواع فناوری نانو

 

از آنجا که نانوتکنولوژی با مطالعه ماده در مقیاس نانو سروکار دارد و علوم در این مقیاس تحت فن اوری نانو قرار می گیرند. علمی که به دستکاری ماده برای تشکیل ترانزیستورها و ریزپردازنده های با کارایی بالا می پردازد ، به عنوان Nanoengineering شناخته می شود. وقتی از نانوتکنولوژی برای تولید محصولات دارویی استفاده می شود ، به آن نانو پزشکی گفته می شود. فناوری نانو برای ساخت وسایل الکترونیکی معروف به نانوالکترونیک بسیار مورد استفاده قرار می گیرد.

 

فناوری نانو دو نوع رویکرد دارد: رویکرد از پایین به بالا و رویکرد Top-dow. در روش پایین به بالا ، مواد از اجزای کوچک تشکیل شده به سمت اجزای بزرگتر تشکیل می شوند. در رویکرد از بالا به پایین ، مواد نانو از موجودات بزرگتر تشکیل می شوند.

 

با گذشت سالها ، فن اوری نانو به عنوان نانو مکانیک ، نانوفوتونیک ، و Nanoionics یک پایه علمی اساسی برای فناوری نانو ایجاد می شود.

موارد استفاده از فناوری نانو

 

از مواد نانو برای کاربردهای عمده استفاده می شود. نانولایزرها تشکیل شده اند که در سلول های خورشیدی برای کاهش هزینه تولید آنها استفاده می شود. فن اوری نانو سهم بسزایی در زمینه زیست پزشکی داشته است. برنامه های کاربردی مانند مهندسی بافت ، تحویل دارو و حسگرهای زیستی تکامل می یابد.

فناوری نانو در ساخت DNA مصنوعی و مطالعه سایر اسیدهای نوکلئیک کمک کرده است. در سنتز مواد ، این فناوری در طراحی مولکولهای خوش فرم کمک کرده است. تکنیک های جدید ساخت مانند نانولیتوگرافی ، رسوب لایه اتمی توسعه داده شده است.

مزایا و معایب

 

توسعه این رشته به تکامل علوم مختلف جدید کمک کرده است. با استفاده از فناوری نانو ، می توان خواص مواد را با توجه به ضرورت ما دستکاری کرد. مواد را می توان با دوام تر ، پایدار ، قوی تر ، سبک تر ، واکنش پذیری ، رسانای الکتریکی بهتر و غیره ساخت.

مضرات مربوط به فناوری نانو مشابه مواردی است که معمولاً با توسعه فناوری جدید رخ می دهد. تأثیر نانوتکنولوژی بر شرایط محیطی بیشتر از آن می ترسد. تأثیر این فناوری بر اقتصاد جهانی نیز نگران کننده است.

تحقیقات آینده در این زمینه شامل توسعه نانوبروتیک و کاربردهای آن در داروها است. دستگاه های جدید تولید نانو برای برنامه های تجاری بعدی پیشنهاد می شوند. نانوماشین ها پیشنهاد می شوند که به توسعه نانو مواد جدید و سیستم های نانو کمک می کند. ماده ای که خواص آن به راحتی قابل برگشت است و از خارج کنترل می شود توسعه می یابد. اصطلاحات جدیدی از قبیل بیوتکنولوژی و فناوری Femto با این فناوری ابداع شده است. دو رویکرد مورد استفاده در ساخت نانومواد چیست؟

ممکن است شما دوست داشته باشید