This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
فناوری نانو چيست؟
:سخنرانهادی محمدی
متخصص نانو شیمی -نانوپزشکی
مدرس نانوفناوری ستاد نانو
بخش محقق نانوبیوتکنولوژی
انستیتو پاستور ایران
عناوين
درک ابعادتاريخچهتعريف فناوری نانودنيای نانومقياسزيرشاخه های فناوری نانوساخت نانوساختارهاخواص مواد در مقياس نانو
مادر طبيعت قبال آنرا برای شما انجام مادر طبيعت قبال آنرا برای شما انجام دادهداده
1 μm
100 nm
2.5 nm
1-20 nm
10 μm
100 μm
نانو دنیای
DNA~2-1/2 nm diameter
Things Natural
Atoms of siliconspacing ~tenths of nm
Human hair~ 10-50 mm wide
Red blood cellswith white cell
~ 2-5 mm
Ant~ 5 mm
ATP synthase
~10 nm diameter
Mic
row
orld
0.1 nm
1 nanometer (nm)
0.01 m10 nm
0.1 m100 nm
1 micrometer (m)
0.01 mm10 m
0.1 mm100 m
1 millimeter (mm)
1 cm10 mm
10-2 m
10-3 m
10-4 m
10-5 m
10-6 m
10-7 m
10-8 m
10-9 m
10-10 m
Nan
owor
ld
Things ManmadeMicroElectroMechanical devices
10 -100 mm wide
Head of a pin1-2 mm
Quantum corral on copper surface Corral diameter 14 nm
Nanotube electrode
Carbon nanotube~2 nm diameter
Nanotube transistor
است؟ کوچک چقدر نانومتر يک نانومتر چقدر کوچک است؟يک
نخستين کارشناس فناوری نانو
گوس لیکر مشهور جام
تاريخچه
(Nano )نانو پيشوند از لغت يوناني تحت
نام کوتوله مشتق شده است .
از لغت نانوتکنولوژي استفاده نشده 1974تا سال بود تا اينکه يکي از محققين ژاپني بنام نوريو
تانيگوچي اين لغت را در ارتباط با مهندسي مواد دراندازه هاي نانومتري مورد استفاده قرار داد.
"اصول فيزيكي، تا آنجايي كه من توانايي فهمش را دارم، برخالف ساختن اتم به اتم
حرفي نمي زند". اشياء،
فاينمن هرگز از نام »فناوري نانو« استفاده نكرد.
...آن پايين فضاهای بسياری است
عملکرد نانومقياس طبيعتعملکرد نانومقياس طبيعت
از را ايده اين من بيولوژيکی پديده هاي
جائيکه الهام گرفته ام. به ي شيمياي نيروهای برای تکراری شکلی
و مختلف اثرات د توليالعاده خارق پديده هاي
استفاده می شوند.1959ريچارد فاينمن-
تعريف فناوری نانو
فناوري نانWو، توانمندي توليWد مواد، ابزار و سWيستمهای جديد نانومتWر( اسWت. اين 100 تWا 1در سWطح مولكولWي و اتمWي )
و دسWت کاري در آرايWش اتWم هWا و مولکول هادسWت کاري در آرايWش اتWم هWا و مولکول هاتوانمندي بWا بهره گيري از خواصWي كWه در ايWن مقياس ظاهWر مي شوند،
بدست می آيد.
: به دنبالانونفناوري به بيان ساده تر دستكاري كوچكترين اجزاء ماده
(ها اتمو مولکول هامولکول ها)است.
16
جایگاه نسبت به علوم دیگر
بیولوژی
شیمی فیزیک
مهندسی
ن```انو
17
جایگاه نسبت به علوم دیگر
بیولوژی
شیمی فیزیک
مهندسی
ن```انو
نیست رشته ای جدید در واقع فناوری نانوبه فناوری های میان رشته ای و رویکردی جدید بلکه
.موجود است
آيا می دانيد؟ .رشد متوسط ناخن انسان حدود يک نانومتر در ثانيه است نWن ناخWبلندتري سانتيمتر 76در کتاب ثبWت رکوردهای گينWس
ثبت شده است. ه مدت برای رکورددار آن طولWد چWن بزنيWد تخميWی توانيWا مWآي
کشيده تا ناخن هايش اين مقدار رشد کند؟
آيا می دانيد؟
رانش قاره ای زمين در حدود يک نانومتر
.در ثانيه است
يک تار موي انسان •عرضي حدود هشتاد
هزار نانومتر دارد.
يک گلبول قرمز داراي •عرض تقريبي هفت هزار نانومتر است.
آيا می دانيد؟
داراي قنديك مولكول • نانومتر 1قطري حدود
است. نانومتر DNA ، 2.5مولكول •
پهنا دارند. 20 تا 1ها بين پروتئين•
نانومتر هستند.
دانيد؟ می آيا می دانيد؟آيا
چرا کوچک سازی؟
با کوچک سازی مواد و تجهيزات، به محصوالتی:کوچک تر1.سبک تر2.سريع تر3.با کيفيت تر4.ارزان تر5..6...
دست می يابيم.
تجهيزات الکتريکی کوچک تر، سبک تر
الکترونيکی تجهيزات در )... و موبايل )کامپيوتWWر، در سازی کوچWWک همواره کنار حفظ و افزايWش قابليت
آنها مورد توجه بوده است. در تجهيزات نظامی نيز
کوچک سازی اهيت بسياری دارد.
انحالل سريع تر
استفاده از ذرات کوچک شکر به جای قند در چای.انحالل سريع تر آن را در پی دارد
محصوالت با کيفيت تر
تصوير با وضوح باال تصوير با وضوح پايين
دستيابی به تجهيزاتی با کيفيت باالتر مثل دوربين های عکاسی با وضوح بيشتر
داروهای ارزان تر
مواد کوچکتر اثربخشی بيشتر
مقدار نياز به داروی کمتر
داروی موثرترو ارزان تر
آجرهای اجزای سازنده مواد که از آنها به عنوان مواد نام می بريم؛ و خواص مواد ساختمانی
وابسته به آنهاست، در اندازه نانومتر هستند.
چرا نانو؟
ي را در حوزه هاي مختل`ف از براي نانوتكنولوژ`ي كاربردهايجمله
پزشكي و بهداشت•مواد•داروسازي•الكترونيك و كامپيوتر•محيط زيست•زيست فناوری•دفاع•انرژي•كشاورزي•صنايع بسياري چون نساجي، فوالد، برق، ...•
اند . بر شمرده
حوزه های کاربردی فناوری نانو
.ساخت موادي با وزن بسيار كم و استحكام بيشتر از فوالد.تشخيص سرطان وقتي كه هنوز چند سلول بيشتر نيست لوله کربنی. برابر مس در نانو1000رسانايي برابري ظرفيت حافظه هاي کامپيوتر1000افزايش
)جادادن يك كتابخانه ملي در وسيله اي به اندازه حبه قند(. شيشه هاي خودتميزشونده براي ساختمانهاي بلند با قيمت نه چندان
باال..قطعات پالستيکي رسانا با افزودن نانولوله هاي کربن.پارچه هاي بسيار بادوام که کثيف هم نمي شوند درصدي وزن اتوموبيل با استفاده از نانوکامپوزيت ها در 30کاهش
بدنه و قطعات خودرو....... و
دنيای جديد نانومقياس
علوم و فناوري مرتبط با نانوساختارهاي »تر« )نرم(– فناورینانو مرطوب
–)علوم و فناوري مرتبط با نانوساختارهاي »خشك« )سختفناوری نانو خشک
مدل سازی و شبيه سازی رفتار مواد در مقياس نانو- فناوری نانومحاسباتی
زيرشاخه های فناوری نانو
ساخت نانوساختارها
چگونه می توان ساختارهای خيلی کوچک را ايجاد نمود؟
از باال به پايين كاهش ابعاد يك ماده بزرگ و شكل دهي آن تا يک
محصول نانومقياس
از پايين به باال چينش اتم ها و مولكول ها با ابعادي كوچكتر از نانومتر
در كنار يكديگر و ساخت يك محصول نانومتري
رويکردهای فناوری نانو در ساخت نانوساختارها
ساخت از باال به پايينها . حکاکی با برداشتن اتم 1
ساخت از پايين به باال. آرايش اتم با اتم1. خودچيدمانی2