نانو فناوری
توسط : hos1385

تعریف

نانوفناوری بعنوان جدیدترین حوزه فناوری در دنیا مورد توجه اکثر کشورها قرار گرفته است. نانوفناوری در یک تعریف بسیار ساده یعنی تکنولوژیهایی که در ابعاد نانومتر عمل می کنند. نانومتر واحد اندازه گیری طول و برابر یک میلیاردیم متر می باشد. اندازه اتمها و مولکولها در این محدوده قرار دارد. بنابراین با ورود به این فضای کوچک بشر می تواند در نحوه آرایش و چینش اتمها و مولکولها دخالت کند و به ساخت مواد جدید و ساختارهایی متفاوت با آنچه که تا کنون وجود داشته است بپردازد.نانوفناوری که از دو کلمه نانو و فناوری تشکیل شده است بمعنی توسعه، طراحی، ساخت و استفاده از محصولاتی است که اندازه آنها در بازه 1 تا 100 نانومتر قرار دارد. در حقیقت نانوفناوری یک فناوری جدید نیست بلکه یک مقیاس جدید در فناوریها و رویکردی جدید در تمام رشته هاست که این توانایی را به بشر می دهد تا بتواند دخالت خود را در ساختار مواد گسترش دهد و در ابعاد بسیار ریز دست به ساخت و طراحی بزند. این فناوری می تواند در تمام فناوریهایی که تا کنون بشر به آنها دست یافته است اثرگذار باشد.

اهمیت

اگرچه هنوز نانوفناوری در آغاز حیات خود بسر می برد ولی در همین چند سال اخیر امیدهای زیادی را در بین دانشمندان برای دستیابی به مواد با قابلیت های بالا و ساخت محصولات با عمر و کیفیت بالا ایجاد کرده است. دانشمندان امیدوارند با گسترش فعالیتها در نانوفناوری علاوه بر صرفه جوئی هایی که در ارتقای کیفیت محصولات سنتی ایجاد می کنند به موارد و محصولات با خواص جدید و چندمنظوره دست یابند.اگر بپذیریم که نانوفناوری توانمندی تولید مواد، ابزارها و سیستمهای جدید با در دست گرفتن کنترل در سطوح مولکولی و اتمی و استفاده از خواص آن سطوح است، آنگاه در خواهیم یافت که کاربردهای این فناوری در حوزه های مختلف اعم از غذا، دارو، تشخیص پزشکی، فناوری زیستی، الکترونیک، کامپیوتر، ارتباطات، حمل و نقل، انرژی، محیط زیست، مواد، هوافضا، امنیت ملی، خودرو و غیره خواهد بود. به گونه ای که به زحمت می توان عرصه ای را که از آن تاثیر نپذیرد معرفی نمود.

تاریخچه ظهور نانوفناوری

چهل و پنج سال پیش ریچارد فایمن متخصص کوانتوم نظری و دارنده جایزه نوبل، در سخنراتی خود با عنوان آن پایین فضای بسیاری هست، به بررسی بعد رشد نیافته علم پرداخت. وی در آن زمان اظهار داشت اصول فیزیک تا آنجا که من توانایی فهمش را دارم برخلاف امکان ساختن اتم به اتم چیزها حرفی نمی زند. او فرض را بر این قرار داد که اگر دانشمندان توانسته اند ترانزیستورهایی به این کوچکی بسازند، پس بازهم می توانیم آنها را کوچکتر بسازیم.پس از آن ماروین وینسکی پدر علم هوش مصنوعی در دهه 1960-1970 جهان را در تفکراتی که مربوط به آینده می شد رهبری کرد. تفکرات او می توانست به ایده های فایمن قوت ببخشد.  در دهه 70 اریک درکسلر که یک دانشجوی فارغالتحصیل بود، مینسکی را بعنوان استاد رهنمای پایا نامه اش انتخاب کرد. او به وسایل بسیار کوچک فایمن علاقمند شده بود و قصد داشت در مورد تواناییهای آنها به کاوش بپردازد. درکسلر در اوایل دهه 80 درجه استادی خود را در رشته علوم کامپیوتر دریافت کرد و گروهی از دانشجویان را بصورت انجمنی دور خود جمع کرده و آنها را با ایده های خود بنام نانوفناوری مشغول کرد. او اولین مقاله علمی خود را در زمینه نانوفناوری در سال 1981 و اولین کتاب خود را در این زمینه در سال 1986 چاپ کرد. درکسلر اولین درجه دکترا در رشته نانوفناورب را در سال 1991 از دانشگاه MIT دریافت نمود.

بعضی کاربردهای نانوفناوری

نانوفناوری تغییر بنیانی مسیری است که در آینده موجب ساخت مواد جدید خواهد شد و انقلابی در مواد و فرایند تولید آنها ایجاد خواهد کرد. محققین قادر به ایجاد ساختارهایی از مواد خواهند شد که در طبیعت نبوده و شیمی مرسوم نیز قادر به تولید آنها نیست. برخی از مزایای مواد نانوساختار عبارتست از مواد سبکتر، قوی تر، مواد قابل برنامه ریزی، کاهش هزینه عمر کاری از طریق کاهش دفعات نقص فنی، ابزارهای نوین، . . . .یکی از اصلی ترین موضوعات مطرح در نانوفناوری، ساخت موارد با خواص جدید است. این موارد ارزش افزوده بسیار بالا و کارایی بالاتری در تمام صنایع خواهند داشت که صنعت خودرو نیز از آن مستثنی نیست. نمونه هایی از کاربرد نانوفناوری در صنعت خودرو در زیر آمده است:·        شرکتهای مواد شیمیایی، مواد پلیمری تقویت شده با نانوذرات را ساخته اند که می تواند جایگزین اجزای بدنه فلزی اتومبیل شود. این مواد هم از فولاد محکم ترند هم از فولاد سبکتر. استفاده از آنها در بدنه اتومبیل می تواند تا سالانه 5/1 میلیارد لیتر صرفه جویی در مصرف بنزین به همراه داشته باشد. ·        با استفاده از نانوذرات، لاستیکهای با عمر بالای 10 سال ساخته شده است.·        ساخت لاستیکهایی با مقاومت سایشی بهتر ·        ساخت قطعات موتور با عمر چند برابر·        کاهش مصرف سوخت خودرو·        ساخت باتری هایی با انرژی بالا و دوام بیشتر·        ساخت حسگرهای چند منظوره برای کنترل فرایندهای مختلف در خودرو (انژکتور)·        ساخت کاتالیزورهای اگزوز خودرو جهت کاهش آلودگی هوا·        لایه های خیلی محکم با خصوصیات ویژه ای مثل رنگ پذیری الکتریکی یا خود پاک کنندگی برای استفاده در شیشه ها و آیینه های خودرو·        سازگار کردن خودرو با محیط زیست·        جایگزین کردن سیاه تایرها با ذرات رس و پلیمرهای نانومتری برای ساخت تایرهای سازگار با محیط زیست و مقاوم در برابر ساییدگی·        تولید گیریس برای کار در درجه حرارتهای بسیار بالا·        ساخت شیشه های همیشه تمیزدکتر زهرا رنجبر اولین فارغ التحصیل دوره دکترای مهندسی صنایع رنگ کشور و عضو هیات علمی پژوهشکده صنایع رنگ ایران، مجری یکی از طرحهای متعددی است که در زمینه نانوفناوری در کشور اجرا شده است. این طرح که استفاده از ذرات نانو به منظور اصلاح خواص پوششهای خودرویی نام دارد با هدف بهبود خواص خش پذیری، مقاومت جوی، پرتاب سنگریزه و ثبات نوری پوششهای خودرویی انجام شده است. با استفاده از نانوفناوری می توان پوششهای خودرویی ساخت که در برابر خش و خراشهای ناشی از ناخن، کلید و دیگر اجسام سخت و نیز شستشوی مکرر اتومبیل مقاوم هستند. 

ایران خودرو

با توجه به کاربرد وسیع نانوفناوری در تمام زمینه ها، می توان تمام واحدهای تولیدی ایران خودرو را به استفاده از این فناوری جدید تشویق کرد. از جمله واحدهای تولید بدنه، موتورسازی، رنگ و . . . . لیکن بیشتر از همه واحد تحقیق و توسعه محصولات جدید است که می تواند با قرار دادن  نانوفناوری در راس فعالیتهای پژوهشی خود گام بزرگی در جهت حرکت ایران خودرو بسمت استفاده از نانوفناوری بردارد. رنگهای جدید، بدنه جدید و موتور جدید، کاتالیستهای جدید و دیگر قسمتهای خودرو، نمونه هایی از مواردی است که در ایران خودرو می توان در زمینه نانوفناوری روی آنها کار کرد. همچنین شرکتهای تامین کننده قطعات ایران خودرو، بستر بسیار مطلوبی برای کار در زمینه استفاده از نانوفناوری می باشند.
جمعه 28/1/1388 - 12:48
پسندیدم 0
UserName
x