نانو تكنولوژی

دسته: برق ، الکترونیک و مخابرات
بازدید: 25 بار
فرمت فایل: doc
حجم فایل: 29 کیلوبایت
تعداد صفحات فایل: 28

نانو تكنولوژی چنان رویكرد و نگرش، به تكنولوژی را متحول ساخته كه در صورت تحقق و رسیدن به مقصدی كه ترسیم شده است، شاید بزرگترین جهش انسان برای صعود به قله های رفیع علم باشد اكنون جهان متوجه این رویكرد متحول كننده شده و متخصصین و دانشمندان در نقاط مختلف این كره خاكی دست به پژوهش و مطالعات وسیعی در این زمینه زده اند و طبق گفته برخی از آنان پیشرفت های

قیمت فایل فقط 1,900 تومان

نانو تكنولوژی

نانو تكنولوژی

مقدمه:

حدود 100 سال پیش برای اولین بار مسئله استفاده از انرژی عظیم هسته ای مطرح شد. بشر همواره نمی توانست درك تجربی و صحیحی نسبت به این موضوع داشته باشد، ولی دیری نپایید كه دانش و تكنولوژی این انرژی در اختیار بشر قرار گرفت و توانست استفاده از این انرژی فوق العاده را تجربه نماید.

دیرزمانی، اگر كسی مسئله پرواز در آسمان و یا سفر به خارج از این كره خاكی و گردش به دور آن را مطرح می كرد، دیگران حتماً او را خیال پرداز و مجنون قلمداد می كردند و یا به خاطر اظهار بعضی حقایق فرد را به توبه در كلیسا وا می داشتند! زمانی روبات ها و ابركامپیوترها كه چندین محاسبه ریاضی را در چند ثانیه انجام می دهند، فقط در داستانهای تخیلی نویسندگان پیدا می شد و اكنون ...

همیشه و در تمامی اعصار، وقتی مطلبی فوق دانش و درك مردم آن زمان مطرح می شد، در برابر مخالفت ها و انتقادات شدیدی قرار می گرفت ولی بعد از طی روزگار، همگان با پیشرفت های فوق العاده در آن زمینه مواجه می شدند و حتی این پیشرفت را موجبات فراهم آمدن آسایش بیشتر خود می دیدند و حالا در عصر ما بحث نانو تكنولوژی مطرح شده است، موضوعی كه در تمامی ابعاد زندگی بشر و رشته های مختلف علمی ارتباط مستقیم و مؤثر خواهد داشت.

نانو تكنولوژی چنان رویكرد و نگرش، به تكنولوژی را متحول ساخته كه در صورت تحقق و رسیدن به مقصدی كه ترسیم شده است، شاید بزرگترین جهش انسان برای صعود به قله های رفیع علم باشد. اكنون جهان متوجه این رویكرد متحول كننده شده و متخصصین و دانشمندان در نقاط مختلف این كره خاكی دست به پژوهش و مطالعات وسیعی در این زمینه زده اند و طبق گفته برخی از آنان پیشرفت های صورت گرفته و روند رو به رشد نانو، بیش از حد انتظار و پیش بینی شده است.

مطمئناً با بودجه های كلان تخصیص داده شده و تحقیقات گسترده در آینده ای كاملاً نزدیك، انسان خواهد توانست در چیدمان اتم به اتم مواد به دلخواه دخالت كند و وسایل و تجهیزات مورد نیاز خود را با هر اندازه و كیفیت و شكلی تولید كند. همان طوری كه بسیاری از مباحث علمی از درون فعالیت ها و پژوهش های نظامی به دنیای علم راه پیدا كرده است و یا مانند دانش هسته ای سرانجام در مبحث نظامی مورد سوء استفاده قرار گرفته است، دانش نانو نیز از این مستثنی نخواهد بود و سرانجام در زمینه های نظامی به پیشرفت های قابل ملاحظه ای خواهد رسید كه در آن وقت دانش هسته ای یكی از زیرشاخه های نانو به شمار خواهد آمد با توجه به اهمیت این مسئله مسلم خواهد بود كه از دانش نانو به مراتب استفاده های سوء بسیار هولناكتر و تهدید آمیزتر صورت خواهد گرفت.

در پی انقلاب میكروالكترونیك، اكنون جهان در آستانه ورود به انقلاب نانو تكنولوژی با فن آوری ذره ای قرار دارد كه آغازیست برای نوآوری های بیشمار در آینده، به گفته كارشناسان، این تكنولوژی نوین در آینده ای نزدیك با تأثیر و بسیاری از بخش های اقتصادی، وضع موجود را به كلی دگرگون خواهد كرد با كمك این تكنولوژی تولید اشیاء با خصوصیات جدید از جمله قدرت درك و گویش توسط ذره هایی كه اندازه هركدام از آنها یك میلیون از میلیمتر بیشتر نیست امكان پذیر می شود با كمك این تكنولوژی آنچه در گذشته ای نزدیك غیرممكن بود، تحقق پیدا خواهد كرد.

بدون تردید اندازه هر چیزی اهمیت خاصی دارد، ولی نباید تصور كرد كه حجم بزرگتر به معنای بهتر است چرا كه حتی ستارگانی كه شب هنگام در آسمان خداوندی می درخشند انرژی نوری خویش را از ذرات بسیار ریزی به نام اتم ها كه ساختار تمام هستی از آنهاست می گیرند. جهان اتم ها و مولكولها امكانات نامحدودی را در اختیار دانشمندان و مهندسین قرار داده كه بتوانند به تحقیقات جامع تر و گسترده تر دست پیدا كنند. یكی از اهداف آنها به زبان ساده عبارت است از ایجاد و ساخت سیستم های كاملاً مستقیم از اتم ها مولكول ها تا حداكثر مینیاتوری كردن را بتوانند به دست آورند. هدف دیگر ایجاد ویژگی و خصوصیات و ویژگی هایی كاملاً غیرمعمول در مواد با استفاده از افزودن اتم های مختلف به آنهاست؛ نانو واژه ای است كه كارشناسان با استفاده از آن می توانند به اهدافی كه ذكر شد دست پیدا كنند. این چیزی است كه سی سال پیش حتی رویای دست یافتن بدان در تصور بشر نمی آمد؛ بنابراین امپراطوری ریزترین ذرات به وسیله نانومتر بایك میلیاردم متر اندازه گیری می شود. امیدواری بسیار نسبت به نانو به وجود آمده چرا كه با كمك آن می توان ماشین های هرچه كوچكتر ساخت كه به وسیله تراشه های هرچه كوچكتر و همین طور ترانزیستورهای خیلی كوچك كنترل شوند. در انتهای زنجیره سازی در تكنولوژی نانو چیزی كه به وجود می آید روباتهای بسیار كوچكی هستند كه قادرند از مویرگهای بدن انسان نیز عبور كنند و با از میان برداشتن رسوبات چربی اقدام به ترمیم سلول های آسیب دیده بنمایند.

سال 1959 نخستین رجوع به دنیای نانو بود؛ در این سال فیزیكدان بسیار معروف آمریكایی یعنی ریچارد فیلیپس فینمن كه برنده جایزه نوبل نیز شده بود در انیستیتوی تكنولوژی كالیفرنیا اصول اولیه نانو را پایه گذاری كرد و او اولین فردی بود كه دیدگاه هایی در خصوص امكانات دنیای نانو پیدا كرد و همان طوری كه معمول نوابغ بوده است دیدگاه خود را با كلامی ساده و بدون این كه از قبل مطلبی را در این خصوص تهیه كرده باشد این چنین بیان كرد:

«آن پایین فضای بسیار بزرگی وجود دارد.»

فینمن اولین كسی بود كه نموداری از یك مسیر را در دنیای نانو ترسیم كرد و این راهی بود مستقیم به داخل دنیای اتم ها و مولكول ها. همانگونه كه به نظر او رسید، این موضوع امكان پذیر بود كه بتوان در اطراف اتم ها به طور معلق و شناور درآمد و آنها را به گونه ای آرایش داد كه سازه ای كه از این آرایش به وجود می آید اندازه ای كمتر از ده هزارم میلیمتر داشته باشد. نظرات او تا اواسط دهه هفتاد میلادی به همان صورت اولیه معتبر باقی مانده بود ولی در آن تاریخ زیست شناسان كشف كردند كه چگونه می توان مولكولهای «دی ان ای» را از یكدیگر تفكیك كرد و این از اهمیت زیادی برخوردار بود، چون تمامی اطلاعات اجدادی موجودات زنده بر روی مولكولهای «دی ان ای» ذخیره شده است.

با عنایت به موفقیت های به دست آمده در قدم های اول در آزمایشگاه ژنتیك، هدف فینمن در خصوص ساخت ماشین های غیرآلی از اتمها مجدداً در دستور كار قرار گرفت. اما تا قبل از سال 1980 میلادی حتی قویترین و مجهزترین میكروسكوپ های الكترونی نیز تصویری گنگ و نامشخص از اتمها را نشان می دادند و بنابراین لمس آنها و احیاناً اعمال هرگونه تغییری بر روی آنها غیرممكن بود. اما در آن سال میكروسكوپ های اتمی كشف شدند، در این میكروسكوپها از نوكهای فوق العاده ظریف و كوچك با عرض حدود یك میلیاردم متر استفاده می شد كه بتواند راه خود را به سمت سطوح مختلف پیدا كند و در همان از حسگرهای پیشرفته ای استفاده كرد و این اجازه به اتم ها داده شود كه اطراف آنها به میل خود بچرخند. نخستین باری كه محققین موفق شدند چنین مجموعه ای را انجام دهند سال 1989 بود و آن هم تفكیك 15 اتم «زنون» بود.

البته اخیراً خبری از سوی محققین آمریكایی منتشر شد كه حكایت از حك كردن كلمات انجیل بر روی یك تار موی انسان داشت و نیز توسط آنها اذعان شد كه اولین بار بحث بر روی ذرات توسط ارسطو و سقراط انجام گرفته است؛ به هر حال جای بسی خوشحالی است كه نانو تكنولوژی را به ماركوپلو نسبت نداده اند!

پژوهشگران در مطالعات سلولی از نانو كریستال های نیمه رسانا به عنوان ابزار «فلورسنت ساز» برای تشخیص سلول های سرطانی استفاده می كنند. پیتر باركر، رهبر پروژه ای در آزمایشگاه های مختص مطالعه سرطان می گوید: «نانو كریستال ها نوید پیشرفت های قابل توجهی در رنگ های ارگانیك را می دهند» او می گوید: «ذرات نانو امكان تشخیص سرطان سینه را به طور دقیق تر، مطمئن تر، و سریع تر فراهم می كنند. اما تحقیقات پزشكی بیش از هر نوع كاربرد علمی دیگر نیاز به امنیت و نظارت اخلاقی دارد. بعضی عناصر احتمالاً سمی هستند، پس بنابراین آزمایش بر روی انسان خیلی زود است. دانشمندانی كه روی تكنولوژی نانو كار می كنند به كشف جالب دیگری نیز نائل آمده اند. آنها دریافته اند كه اتم ها سر و صدا ایجاد می كنند. اتم ها توسط یك جریان الكتریكی خاصی كه به جریان «تونلینگ» معروف است از موقعیتی به موقعیت دیگر جابه جا می شوند. كنترل صدای این جابه جایی نوعی سروصدا شبیه «صدای اعتراض اتم ها» را نشان می دهد.

جهش به جلو و عقب بین محل استقرار اتم و جایی كه ما می خواهیم آن را قرار بدهیم چنین سروصدایی ایجاد می كند. یكی از اهداف محققین ساخت موادی با هزاران اتم است، بدین صورت كه ساختار مورد نظر به میكروسكوپ داده شود و میكروسكوپ خود، كار را تكمیل نماید.

هدف تحقیقات ایجاد فرمول هایی كارآمد و عملی است كه همه، از تولید كنندگان گرفته تا مصرف كنندگان بتوانند از آنها برای اهداف و تولیدات خاص خود استفاده كنند. نانو تكنولوژی زمینه ای ارزشمند است كه در آن می توان پدیده های كوانتومی و بسیار كوچك را بررسی كرد، در اصل یك میز كار بسیار كوچك است. انتظار می رود 5 الی 10 سال طول بكشد تا بتوان از قطعات نانو در صنعت الكترونیك استفاده كرد و در علم پزشكی نیز این كاربرد احتمالاً 8 الی 12 سال طول خواهد كشید. این تأخیر به خاطر جاماندن كسی از كار یا عدم موفقیت كسی نیست، بلكه به علت پیچیدگی و نیز رمزآلود بودن زیاد این مقوله است نانو تكنولوژی تولید كارآمد مواد و دستگاه ها و سیستم ها با كنترل ماده در مقیاس طولی نانومتر و بهره برداری از خواص و پدیده های نوظهوری است كه در مقیاس نانو توسعه یافته اند. امروزه بسیاری از تكنولوژی های موجود، به فرآیندهایی در مقیاس نانو وابسته اند. فتوگرافی و كاتالیزور دو نمونه از تكنولوژی های قدیمی هستند؛ كه به صورت تجربی، در مقیاس نانو تكنولوژی های قدیمی هستند كه به صورت تجربی، در مقیاس نانو پیشرفت داشته اند. مفهوم جدید نانو تكنولوژی، آنقدر گسترده و ناشناخته است كه ممكن است روی علم و تكنولوژی در مسیرهای غیر قابل پیش بینی تأثیر گذارد. محصولات موجود نانوتكنولوژی عبارتند از: لاستیك های مقاوم در برابر سایش، مواد دارویی كه در مقیاس نانو تولید شده اند، دیسك های لیزری و مغناطیسی كه با كنترل دقیق ضخامت لایه ها از كیفیت بالاتری برخوردارند، چاپگرهای عالی با استفاده از نانو ذرات با بهترین خواص جوهر و رنگ دانه.

قیمت فایل فقط 1,900 تومان

برچسب ها : نانو تكنولوژی , طرح توجیهی نانو تكنولوژی , دانلود نانو تكنولوژی , برق , نانو , تکنولوژی , , , دانلود طرح توجیهی , پروژه دانشجویی , دانلود پژوهش , دانلود تحقیق , پایان نامه , دانلود پروژه