سامانه بازاریابی فایل های دانشجوئی
جستجو پیشرفته فایلهای دانشجویی از سایت های مختلف علمی ایرانسامانه بازاریابی فایل های دانشجوئی
جستجو پیشرفته فایلهای دانشجویی از سایت های مختلف علمی ایرانتحقیق فن اوری نانو
لینک دانلود خرید پایین توضیحات
دسته بندی : وورد
نوع : .doc ( قابل ویرایش اماده پرینت )
تعداد : 7 صفحه
قسمتی متن :
نانو تکنولوژی
نام خدای بزرگ
(نانو ؛ تکنولوژی روز دنیا)
فضای نانو
مقالات
۱-فناوری نانو چیست؟
۲-کاربردهای عملی نانو لوله کربنی
اخبار
۱-فناوری نانو.طراحی سربازان اینده.ارتش امریکا
۲-کشف اب نانولوله صدها درجه زیر صفر منجمد نمی شود
۳-ترانزیستورهای نانوسیال
۴-اسناد خطوط نامریی
۵-کاربردهای فناوری نانو صنعت خودرو
۶- ساخت لباسهای هوشمند پیشرفته توسط دانشمندان نانو
۷-نانو لوله معدنی صفحات نمایش کیفیت بالا میکروسکوپ نیروی اتمی
چکیده مقاله:
فناوری نانو یکی مدرنترین فناوری روز دنیاست دارای خصوصیاتی منحصر فرد کاربرد تمام زمینه علم فناوری است. همین کاربردهای وسیع فناوری نانو عنوان ویژگی بین رشته بودن {cross science}فناوری نانو یاد شودعامل مهمی فراگیر شدن پدیده جدید است.
از طرفی توجه روز افزون بشر فناوری فقط ناشی تازگی کنجکاوی بشر دانستن انچه نمی داند نیست بلکه دلیل قابلیت ویژه است فناوری پیش انسان قرار دهد دستیابی انها جز راه ممکن نیست. سوی دیگر داشتن اطلاعات مختلف درباره زمینه تحقیقاتی عملی فناوری حیطه دانش هر فرد باعث پویایی فکر اندیشه وی شود.
این تحقیق بنا دارد ضمن بررسی تعاریف مختلفی فناوری نانو وجود دارد بیان مبانی.ساختار.اهمیت همچنین کاربردهای فناوری نانو بپردازد اشاره چشم انداز شاخه پی دستیابی انهاست ذهن خواننده نسبت انچه درباره فناوری نانو وجود دارد اگاه سازد.
همانطور دانیم اختراع ماشین بخار شروع اولین انقلاب صنعتی بودو دانشمندان ساخت ترانزیستورها اغاز انقلاب دوم صنعتی دانند اکنون باید بپذیریم انقلاب سوم صنعتی هستیم ! چرا خلاف گذشته سه مولفه یعنی فناوری نانو .ITو پروژه ژنوم انسانی همزمان شکل دهندهی سومین انقلاب صنعتی هستند.
البته روند رو رشد کنونی نشان میدهد فناوری نانو حال پیشی گرفتن رقیبان خود است خواهد یکه تاز عرصه انقلاب صنعتی سوم باشد.
فناوری نانو چیست؟
تعریف فناوری نانو توجه ماهیت زمینه گسترده فعالیت عین سادگی بسیار دشوار است.شاید بتوان گفت هنوز تعریف کاملی تمام خصوصیات پدیده بیان کند وجود ندارد. وجود اینجا چند تعریف مفید کاربردی اشاره کنیم.
فناوری نانو یعنی بررسی مواد ابعاد اتمی مولکولی بررسی مواد مقیاس ک میلیاردیوم ان.این ساده عامیانه تعریفی است توان فناوری نانو ارایه داد. دانیم یک نانومتر ۱۰ توان منفی ۹ یک میلیاردیوم متر است. عدد یک هشتاد هزارم قطر موی انسان ۱۰ برابر قطر یک اتم هیدروژن است.
البرت فرانکس یکی پیشگامان توسعه کاربرد صنعتی فناوری نانو معتقد است: (فناوری نانو بخشی علم فناوری است ابعاد کوچکترین ارقام معنی محدوده ۰.۱ ۱۰۰ نانومتر نقش اساسی ایفا کنند.
با توجه تعریف فناوری نانو توصیف همه جانبه فعالیت تلاش است دست بردن اساسی جز ء ماده (اتم) باعث شود خواص خارق العاده دست یابیم چرا اگر مواد کوچکترین ابعادشان(اتم مولکول ها) شکسته شوند توانیم خصوصیات بنیادیشان تغییر دهیم ماده تبدیل کنیم حالت عادی تهیه تولید هیچ عنوان امکان پذیر نیست.
حال توضیح مفهوم تعریف اول مشخص تر شود معنی هر فعالیتی مقیاس نانو نمی توان نانو فناوری نامید بلکه فناوری نانو دسته فعالیت اطلاق شود دست بردن نحوه چینش اتمها مقیاس نانو مرتبط هستند.
فناوری نانو دانشی است دنبال دستیابی روش فنون موادو ابزارهای نیازناوری نانو :( یک بسته پر لوازم نیاز بدون طبقه بندی خاص گ{catch-all}او فعالیت ازی است بتواند چنین تحولاتی مواد مختلف ایجاد کند عبارت بهتر فناوری نانو نگرشی جدید انواع رشته علمی است تمام عرصه مختلف علم فناوری گیرد.
اهمیت ضرورت فناوری نانو:
امروزه علم وفناوری بسیاری زمینه تقریبا مرز نهایی خود نزدیک شده حال نزدیک شدن است شاید دیگر جوابگوی توقعات روز افزون بشر نباشد.
در الکترونیک اندازه ترانزیستورها انقدر کوچک شده زودی عامل محدود کننده انها اندازه ذرات سیلسیم خواهد بود رایانه امروزی سرعت بحرانی پردازش داده نزدیک شوند سرعت رشد انها میزان افزایش نیاز بشر همخوانی ندارد.
در پز شکی داروهای فعلی با توجه میزان مصرف وجود عوارض جانبی شدید گاهی باعث کنار رفتن دارو مصارف درمانی شود اثرات دارویی بافت مریض ایجاد نمی کنند بهبود لازم حاصل نمی شود و نامحلول بودن خون چرخه مصرف کنار میروند حالیکه درمان بیماری چون ایدز تنها راه حل ممکن هستند.
در شیمی بسیاری فرایندها واکنش نظر تئوری قابل انجام هستند صرفا دلیل عدم وجود راکتوری مستحکم معطل مانده اند سرعت بهترین کاتالیزورهای استفاده شده واکنش میزان تسریع انجام فرایند حضور نانوکاتالیست هیچ وجه قابل مقایسه نیست.
اینجاست فناوری نانو قابلیت نهفته خود یکی پس دیگری بشر عرضه نموده یکی مهمترین جذابترین زمینه تحقیقاتی بشر سالهای اخیر تبدیل شده است. چرا فناوری نانو توانسته علاوه برطرف کردن مشکلات فعلی افق فراوان دیگری نیز در زمینه مختلف ما بگشاید بتوان بسیاری رویاهای دیرین بشر دست یافت.
ایا کسی تصور کرد روزی متخصصان فناوری نانو بتوانند ماشینهای بسیار کوچکی بسازند درون بدن حال گشت گذارند و تعقیب باکتری ویروس بد مضر پردازند؟
جواب هر چه باشد ماشین نانو اصطلاح (نانیتها-Nanhtes) توانند اسیبهای سطح سلولی اصلاح کنند یک عمر تقریبا ابدی سلامت کامل نوید دهند. مطمئنا سال پیش(۱۹۷۸) زمانی ریگول ولچ فیلم سینمایی خیره کننده اش عنوان{سفر دریایی خیالی} داستان یک کشتی مینیاتوری تصویر کشید جریان خون نوردد گلبولهای قرمز میشد هرگز چنین روزی پیش بینی نمی کرد.
فناوری نانو تحقق رویای مرد نامرئی:
در حال حاضر برخی متخصصان نانو تکنولوژی حال کار مواد پارچه هوشمندی هستند علاوه توانایی استتار خود بتوانند پارگی خودشان تعمیر کنند. اصل کار مبنای موادی است توانند پایی نوری انها رسد واکنش مختلفی خود نشان دهند. اما کار فقط عهده مواد طبیعی اید عنوان مثال : سیستم زنده قادرند شکستگی زخم درمان کنند اینکه حفاظت خود برابر تغییرات محیط رنگ خود عوض کند. حالیکه سیستم مصنوعی سنتزی قابلیت بهره اند. همین دلیل نانو تکنولوژیست قصد دارند بعضی ارگانیسم زنده (نظیر برخی ماهی دیگر موجودات دریایی مثل هشت پا) تقلید کنند.
وقتی نور بدن یک ماهی برخورد کند ذرات بسیار ریزی ماهی وجود دارد فواصل پراکنش خود تغییر دهند ترتیب خواص نوری سطح پوست ماهی دستخوش تغییر شود. نانوتکنولوژیست سعی دارند یک چنین کاری سیستم سنتزی انجام دهند.
برای کار یک دسته پروتئین موسوم پروتئین موتوری وظیفه حمل نقل مولکول کوچک دیگر مواد درون سلول عهده دارند توانند انها موقعیت خیلی دقیق هدایت کنند ترتیب خواص نوری سلول تغییر دهند. پروتئین علاوه انجام کار قادرند تعمیرات انجام دهند یعنی توانند ذراتی مقیاس نانو هستند مثلا اندازه چند اتم جا بجا کنند سپس انها صورت یک رشته متوالی دراورند نتیجه کار ترمیم مرمت انجام دهند .
این پروتئین همچنین توانند بلور بسیار ریزی نقاط کوانتمی نامیده شوند هر یک اندازه یک مولکول هستند خود حمل کنند. نقاط کوانتمی توانند خود رنگ نئونی ساطع کنند رنگ اندازه هر یک ذرات بستگی دارد. ترتیب فاصله بلورها یعنی نزدیک دور شدن انها همدیگر تواند رنگ سطوح مصنوعی تغییر دهد درست همان روشی یک ماهی رنگ پوست خود عوض کند. معنی تمام مطالب است اگر پروتئین موتوری کار خود درستی انجام دهند دیگر نه لازم است مرد نامرئی لباس خود بشوید نه اینکه اگر پاره شد تعمیر کند!
فناوری نانو . طراحی سربازان اینده . ارتش امریکا
فناوری نانو همانند فناوری جدید دیگر همه عرصه زندگی بشری تاثیر خواهد گذاشت. یکی جنبه دو دهه ی اخیر بسیار اهمیت شده است کاربردهای نظامی حفظ جان نظامیان است. جنگ عراق کشته سربازان امریکایی باعث شد ارتش امریکا حفظ جان سربازان خود بیشتر مد نظر قرار دهد چون کشته شدن امریکایی عاملی است افکار عمومی اثرات منفی جان گذارد. رو ارتش امریکا قراردادی ۵۰ میلیون دلاری مدت ۵ سال دانشگاه ماساچوست(MIT) منعقد کرد دانشگاه تجهیزاتی سربازان اینده تهیه کند. خبر بررسی علل عوامل تشکیل ساختار پروژه حاضر مرکز پردازیم. مطلب گرفته مطالبی سایت دانشگاه MIT است.
انستیتوی سربازان نانوفناوری
Institute for Soldier Nanotechnology :MIT
انستیتوی سربازان نانوفناوری Institute for Soldior Nanotechnology (یا ISN) یک مرکز تحقیقات داخلی دانشگاه ماساچوست (MIT) است. مرکز سال ۲۰۰۲ قراردادی ۵ ساله ارزش ۵۰ میلیون دلار بین ارتش امریکا دانشگاه تاسیس شد. هدف مرکز استفاده فناوری نانو منظور بهبود شرایط ایمنی یک سرباز جبهه جنگ است. هدف نهایی مرکز تغییر شرایط مبارزه نبرد قرن ۲۱ استفاده توانایی فناوری برتر تولید تجهیزات سبک تر ایمن تر است. نمونه کاربردها تجهیزات لباس ضد گلوله نفوذ ناپذیر (بدون افزایش ضخامت) بازبینی دایم سلامتی سرباز تشخیص جراحات برقراری ارتباطات خودکار است احتمالا سربازان اینده دارای توانایی مافوق بشری میکند.در حقیقت مرکز فناوری نانو قصد دارد اسیب پذیری سربازان برلبر دشمن تهدیدات محیطی کمتر کند. امروزه علت جنگ طلبی امریکا لشکرکشی مناطق مختلف سربازان مجبورند تجهیزات لازم خود داشته باشند حدی قدرت تحرک انها گیرد. معمولا هر سرباز حدود ۱۰۰-۱۴۰ پوند بار دارد. وجود تجهیزات هنوز سربازان امریکایی نسبت امواج بالستیک (امواج منتشر شده انفجار ) سلاح میکروبی شیمیایی اسیب پذیرند.
وجود تنوع تعدد تجهیزات همخوان نبودن تجهیزات کار انها مشکل کرده است. مرکز قصد دارد تجهیزات سبک تر همسان تر کند تجهیزات بتوانند بازبینی دائم پزشکی ارتباطات انجام دهند.
تحقیقات انستیتو :
هدف اصلی ISN تحقیقات مهندسی علوم پایه است. طراحی سیستم سرباز اینده فرایندی است نیازمند طیف وسیعی تخصص شیمی مهندسی مکانیک است. مرزبندی تحقیقات سه دسته اصلی قرار گیرد :حفاظت شناسایی جراحت درمان بهبود شرایط سرباز.
نواوری تیمی کلید اصلی حل مسایل گروه ISN است مسایلی مثل حفاظت سربازان فردا برابر سلاح شیمیایی زیستی. همین منظور ۷ تیم اصلیبرای براورده کردن نیازها تشکیل شده است پروژه اصلی خود کار کند. تیم عبارتند از:
تیم ۱:مواد جاذب انرژی تیم ۲:مواد تجهیزات فعال مکانیکی تیم ۳: دریافت(حس کردن) اقدام متقابل تیم ۴: نانو تجهیزات مواد زیستی مراقبت پزشکی سرباز تیم ۵: پردازش ساخت تجهیزات تیم ۶: مدل کردن ارزیابی مواد فرایندها تیم ۷: طراحی سیستم یکپارچه سازی
تحلیل:
در حقیقت ۷ تیم ۳ مسئله اصلی کار کنند. لباس ضد گلوله / ضد انفجار/ هوشمند. ISN در صدد ساخت تارهای پلیمری است استحکام فوق العاده بالا داشته عین حال جاذب انرژی باشند بتوانند مواد لباسهای ضدگلوله ضدانفجار استفاده کنند. همچنین لباسها دارای سنسورهایی خواهند بود جراحات بدن سرباز شناسایی کند شناسایی نوع جراحات عمل لازم نجات جان سرباز انجام دهد. عنوان مثال اگر قلب یک سرباز اثر موج هنفجار کار بیفتد سنسورها تشخیص دهند کمک موادی پیشرفته مکانهای نزدیک قلب تعبیه شده عملیات بازگشت قلبی انجام شود مواد همانند یک ماساژور قلبی عمل کند.
همچنین اگر یک سرباز منطقه الوده شیمیایی قرار بگیرد سنسورها مطلع شوند کمک نانو تجهیزات تعبیه شده لباس نوع عامل شیمیایی تشخیص داده شود. سپس کمک نانو تجهیزات تهیه شده ضد عامل خون تزریق شود. حالت سرباز بدون کمک دیگران حتی خودش قادر است مرگ نجات پیدا کند.
از سه نظر توان پروژه مد نظر قرار داد اول اینکه امریکا بعد جنگ عراق دنبال ایجاد جنگ روانی گسترده علیه کشورهای دشمن است. رو توان گفت شاید تصویب دست پروژه ارعاب کشورهای دشمن ترساندن انهاست القای مطلب ارتش امریکا همیشه ارتش شماره یک جهان خواهد بود .
منظری دیگر است کهبه فناوری نانو صنایع نظامی فرصت طلبانه نگاه کنیم. ایا اینده باید ارتش امریکا رتبه اول باشد؟ ایا وقت نرسیده است ما جهشی صنایع نظامی انجام دهیم؟ فناوری نانو فرصتی است گران بها قدرتمند شدن اگر قدرش بدانیم.
منظر سوم است پروژه موفقیت انجام شود. حالت نظر میرسد تجهیزات نانویی جنگ اینده متحول کند. امر ناشی توانایی فناوری نانو است خطراتی پیش ما قرار دهد. ایا گلوله اینده کشتن سربازان باید چگال تر شوند(استفاده تنگستن اورانیوم فقیر شده )یا بایستی انفجاری شوند؟ حالت باید فکری اندیشید!!!
کشف اب نانولوله صدها درجه زیر صفر منجمد نمی شود
شکل جدیدی اب توسط فیزیکدانان بخش منبع نوترونی پالسی شدید ازمایشگاه اگون کشف شد. مولکولها اب نانوتیوبی نامیده میشوند شامل دو اتم هیدروژن یک اتم اکسیژن است حتی نزدیکی صفر مطلق یخ تبدیل نمی شود.
یک لوله تک جداره اتم کربن پهنای کمتر ۲ نانو متر دو میلیاردیم متر است نظر بگیرید. هنگامی دما ۸ کلوین یا منفی ۵۰۹ فارنهایت رسد دیواره یخ جداره داخلی لوله تشکیل میشود زنجیری مولکولهای اب مانند میان لوله کربنی شناور شوند. هنگامی دما سمت دمای اتاق افزایش یابد اب نانو تیوبی مایع تبدیل شود.
دانشمندان مختلفی زمین شناسان گرفته زیست شناسان همچنین دانشمندان علم مواد علاقمند بررسی رفتار اب اینچنین فضای محدودی هستند.این فضا مواد اب گریز کنترل کنند زیرا چنین موقعیتی طبیعت یافت شود عنوان مثال ریشه کوچکی اب گیاه منتقل کنند توان نظر گرفت.در برخی پوسته پروتئینی مشاهده شود.مانند aquaporin جریان اب دیواره سلول کنترل کند.
این مطالعات IPNS اولین کار تجربی اب داخل نانولوله است. الکساندر کولنسیکو مدیر پروژه گوید.من بسیار متعجب شدم هنگامی متوجه شدم تاکنون اب داخل نانولوله موردبررسی قرار نداده بودند.کارهای محاسباتی بسیار زیادی زمینه وجود دارد توجه مشکل بودن شبیه سازی اب کار بسیار مشکلی است.اما هیچ کار تجربی صورت نگرفته است.
کریستین .جی. بورنهام دانشگاه هوستون گوید:اگر چه افراد مختلفی چند دهه اخیر اب مدل سازی کرده اند اما ما اولین بار صحت واهمیت توصیف کوانتومی حرکت نوکلئون (هسته ها)ی هیدروژن احساس کردیم اکنون ما توصیف ریاضی دقیق تری ابرهای الکترونی هر مولکول اب برگرفته است کار کنیم.
شرکت MER تامین کننده نانولوله لازم انجام ازمایش بود.این لوله کربن تقریبا خالص ساخته شده ضخامت انها فقط یک اتم است .عرض هر لوله۱/۴نانومتر طول ۱۰۰۰۰ نانومتر است. تصور چنین لوله توان یک رشته ماکارونی تو خالی طول ۲۰۰ متر نظر گرفت زیرا طول نانولوله ۱۰۰۰۰۰ برابر بیشتر عرض است .
کولنسیکو گوید :با استفاده چنین ساختار یک بعدی ما انتظار مشاهده چیزهای جدیدی داشتیم اما دیگر نه صورت مشخصاتی ما مشاهده کردیم بعضی چیزها صورت فوق العاده ظاهر شدند.
کولنسیکو گوید:انچه اتفاق افتد متفاوت حالت مایع یخ صورت توده ای( bulk) است.در دمای ۸ کلوین مولکولهای اب عدد کوردیناسیون ۴ لایه یخ داخل نانولوله طور طبیعی اب گریز است تشکیل دهند.این لایه طور ازاد داخل نانولوله شناور ماند فاصله هر طرف جداره ۳۲ نانومتر است.این حداقل فاصله است طبیعت اجازه دهد اب اتم کربن داشته باشد. همچنین کولنسیکو گوید:یک زنجیر داخلی درون لایه یخ حرکت کند.اما مقایسه اب توده شکل حرکت بسیار بیشتری دارد.
دانشمندان صفت عجیب غریب مولکولها عدد کوردیناسیون کوچکی دارند نسبت داده اند.در اب مایع طور متوسط ۸/۳ پیوند هیدروژنی (عدد کوردیناسیون)مولکول نزدیکترین مولکولهای همسایه اش متصل کند .در یخ ۴ پیوند هیدروژنی مولکول مولکولهای همسایه اش متصل کنند .ولی اب نانوتیوبی عدد کوردیناسیون مولکولهای اب زنجیری فقط ۸۶/۱ است.
کولنسیکو گوید :به خاطر کم شدن پیوندها اب مدام حال حرکت است.لایه یخی بسیار پایدار است اما زنجیر متحرک طور پیوسته پیوندهایی بین قسمتهای مختلف مولکول گاهی دیواره یخی تشکیل داده وسپس شکند.
ترانزیستورهای نانوسیال:
دانشمندان دانشگاه برکلی کالیفرنیا اولین ترانزیستور نانوسیال ساختند.ترانزیستور نانوسیال وسیله است طور الکتریکی جریان سیال درون نانولوله کانالهای سیلیکایی کنترل میکند.
همانطور ترانزیستورهای الکترونیکی جزء اصلی میکروتراشه شمار ایند کامپیوترهای امروزی بکار میروند ترانزیستورهای نانوسیال توانند پایه اصلی ازمایشگاه میکروسکوپی باشند توانند جایگزین دستگاه رباتیک عظیمی گردند امروزه انالیز DNA دیگر عناصر زیستی استفاده قرار گیرد.
