دانلود تحقیق هوای پاک بافن آوری نانو 34 ص

اختصاصی از ژیکو دانلود تحقیق هوای پاک بافن آوری نانو 34 ص دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 35

مقدمه

افزایش مشکل دی اکسید کربن در هوا یکی از مشکلات اساسی در سطح جهان است. امید می رود که با استفاده از کشف منابع جدید روزی برسد که از مصرف سوخت های فسیلی بی نیاز شویم و در هوایی عاری از دی اکسید کربن و انواع آلودگی ها تنفس کنیم.

فناوری نانو از جمله فناوریهایی است که به کمک حل این مسئله آمده است و این امکان را به وجود آورده است تا به سوی ساخت انرژیی ارزان تر و پاکیزه تر از سوخت های فسیلی نزدیک شویم .

هوای پاک با فن اوری نانو

محققان در دانشگاه ملی اوک ریج موفق به ساخت نانوکریستالی شده اند که ما را در داشتن هوایی پاک تر کمک می کنند. نانوکریستال درست مانند یک کاتالیزور عمل می کند، هنگامی که دی اکسید کربن هوا بر روی این نانوکریستال که دارای کادمیوم، سیلینیوم و ایدیوم است می نشیند، یک الکترون به دی اکسید کربن می دهد تا در مجاورت سایر اجزای دود واکنش نشان دهد و بی ضرر شود. اگر فیلترهای متشکل از این نانوکریستال ها را بتوان با قیمت مناسب تری ساخت و آنها را در دودکش ها نصب کرد می توان تا حد زیادی از انتشار و خروج دی اکسید کربن در هوا جلوگیری کرد . ذره معلق مضرر دیگری که دانشمندان امیدوارند تا با استفاده از نانوکریستال بتوانند آنرا خنثی و یا از بین ببرند، بخار جیوه است. تجهیزاتی که با زغال سنگ کار می کنند از مهمترین عوامل تولید بخار جیوه و انتشار آن در هوا هستند. یک روش جلوگیری از انتشار جیوه، استفاده از نانوکریستال های اکسید تیتانیوم است که بخار جیوه را می توانند به اکسید جیوه جامد تبدیل نمایند .اگر تاکنون در ترافیک در مجاورت اگزوز و یا دود اتوبوس و یا یک کامیون قرار گرفته باشید حتما اکسید نیتروژن را استشمام کرده اید. موتورهای دیزلی (گازوئیل سوز) از جمله مهمترین منابع آلوده کننده هوا با اکسیدهای نیتروژن می باشند . شرکت «بیوفرندلی» با کمک آژانس حفاظت محیط زیست و دریافت کمک مالی از ایالت تگزاس، موفق به ساخت نانوکریستالی شده است که با افزودن آن به گازوئیل می تواند از تولید اکسید نیتروژن جلوگیری کند و سبب شود تا سوخت کامل بسوزد . تصور نکنید که صنایع تولید تمیز مانند صنایع تولید تراشه های کامپیوتری به عنوان آلوده کننده های محیط زیست به شمار نمی آیند بلکه برعکس این صنایع به علت استفاده از مواد شیمیایی آلی در فرایندهای تولید منشا تولید بخارات آلی هستند که خود مضرر می باشند. محققان آزمایشگاه ملی شمال غربی اقیانوس آرام در حال بررسی نانوموادی هستند که با استفاده از آن در فیلترها می توانند از انتشار بخارات آلی این دسته از کارخانجات جلوگیری کنند.

شاید در آینده نه چندان دور دیگر چیزی در خصوص میزان آلودگی های هوا در اخبار روزانه نشنویم تا با خیالی آسوده بتوانیم در هوایی پاک تنفس کنیم .

ایجاد باشگاه دانش اموزی نانو فنا وری ستاد ویژه توسعه فناوری‌نانو به منظور ارتقای آشنایی دانش‌آموزان با علوم و فناوری نانو و زمینه‌سازی تحقیق و پژوهش دانش‌آموزی در این حوزه اقدام به تأسیس «باشگاه دانش‌آموزی نانو» کرده است.

باشگاه دانش‌آموزی نانو فناوری سعی دارد در طی یک فرآیند آموزشی، دانش آموزان را از یادگیری مفاهیم اولیه این فناوری تا خلق ایده‌های دانش محور هدایت کند. با این هدف که پس از فارغ‌التحصیلی، آموخته‌ها و پژوهش‌های باشگاه، پایه پژوهش‌های دانشگاهی شود.

از مهم‌ترین اصول مطرح در باشگاه دانش‌آموزی نانو، فراهم‌سازی امکان تجربه کار گروهی است. ترسیم ماهیت بین رشته‌ای علوم و فناوری نانو، مفهومی است که در جریان فعالیت در باشگاه به طور تجربی به دانش‌آموز منتقل می‌شود.

نانو » فناوری امروز زندگی فردا

هفت ـ هشت سال پیش هنگامی که نام نانو فناوری در مراکز دانشگاهی کشور ما بر سر زبانها افتاده بود از دوستی دانشگاهی پرسیدم این فناوری جدید چه کاربردی دارد او نیز که از جزئیات فناوری جدید بی خبر و فقط اسمش را شنیده بود گفت : فکر می کنم به فناوریهایی که در آن « نان » باشد نانو فناوری می گویند!!

او آن روز این مساله را البته به شوخی گفته بود ولی امروز این شوخی رنگ واقعی تر به خود گرفت زیرا فناوری جدید « نانو » برای بسیاری از کشورها به منبعی برای درآمدهای کلان اقتصادی تبدیل شده که هم « نان و هم آب » برای آنها دارد که اکنون مورد غبطه بسیاری دیگر از کشورها شده که در این حوزه علمی پیشرفتی نداشته اند .

انسان ذاتا علاقمند به تعالی و پیشرفت است و این موضوع تازه ای هم نیست با خلقت آدمی این ویژگی در نهادش قرار داده شده که در زمینه های مختلف به کمال فکر کند چرا که مسیر همه امور به سوی پروردگار می رسد که خود کمال مطلق است و ابداعات و اختراعات و پیشرفت های بشر هم در همین مجرا شکل گرفته است .

در این رویکرد 10 تا 20 سال پیش کمتر کسی حتی اسم نانو و نانو فناوری را می شنید چرا که یا هنوز بشر به آن نرسیده بود و یا اگر رسیده بود در پستوهای آزمایشگاههای خاص زمزمه آن مطرح بود. ولی اکنون کمتر کسی است که نداند این فناوری جدید چه افق چشم انداز وسیعی پیش روی بشر باز کرده است و کشورها هم رقابت وحشتناکی را برای در اختیار گرفتن این فناوری در پیش گرفته اند زیرا به درستی فهمیده اند که بزرگراهی به نام نانو فناوری آنها را به توسعه یافتگی قرن آینده در عرصه صنعت پزشکی کشاورزی و حتی بازرگانی و خدمات خواهد رساند .

حال اگر بخواهیم به طور ساده بدانیم نانو فناوری چیست باید بگوئیم که این فناوری فناوری ذرات و مولکولهاست . تاکنون درباره میکرو شنیده ایم که مولکولهای هر ماده ای با میکروسکوپ دیده می شود. اما نانو واحد اندازه گیری قوی تری است که ذرات مولکولی را تا حد بسیار ریزتر می بیند یعنی « هر نانو متر برابر با یک میلیاردیوم متر » است . پس اگر هر 100 سانت یک متر مساحت را در خود جای می دهد یک میلیارد نانو متر می تواند در یک متر مساحت جای بگیرد که بشر با استفاده از این فناوری برای خود نانو پودرها نانوذرات نانورنگ ها نانولوله ها نانوکامپوزیت ها نانوسیم ها نانو حسگرها و نانو ترانزیستورها را ساخته است که کاربردهای گسترده ای در بسیاری از علوم دارد که می تواند استحکام یک نخ نانویی را تا یک میلیارد برابر نخ های معمولی برساند. بشر امروز از این فناوری در تولید لوازم و تجهیزات الکتریکی صنایع فلزی و شیمیایی پزشکی کشاورزی و حتی در موارد بسیار زیادی در بخش هوا و فضا استفاده می برد که ندانستن آن به نوعی بی سوادی دانشمندان یک کشور محسوب شود .

این حساسیت مرا بر آن داشت در اولین نمایشگاه فناوری نانو در دانشگاه تربیت مدرس تهران شرکت کنم و ضمن معرفی بخشی از فعالیت نانو فناوری در کشور ضمن گفت و گو با محققان مخترعان و اساتید این فن و رشته به این پاسخ برسیم که آیا کشور ما خود را به این فناوری مجهز کرده است آیا می توان فواید کاربردی این علم را برای مردم هم قابل لمس و استفاده کرد یا اینکه صرفا در گوشه کتابخانه ها و آزمایشگاهها به کار گرفته خواهد شد حساسیت من از این بابت است که بدانم چرا کشورهای دیگر با کاربردی کردن علوم برای خود مزیت اقتصادی و درآمد مالی ایجاد می کنند اما در کشور ما این درست که به دنبال علم می رویم اما از آن انتظار درآمد مادی نداریم و هزینه های جاری خود را کماکان با فروش نفت تامین می کنیم . اما بقیه کشور با به کارگیری نانو فناوری در الکترونیک تجهیزات ریزی تولید می کنند که ما مجبوریم آن را به قیمت گزاف خریداری نمائیم و... بسیاری موارد که شرح آن به درازا خواهد کشید . غرفه های این نمایشگاه اگرچه به صورت فعالیت های دانشجویی درآمده بود اما سخنان فعالان این بخش در خصوص تحقیقات انجام شده و نتایج به دست آمده بسیار شنیدنی تر است . آریا احمدوند دانشجو و مخترع سه نوع متحول کننده دوام بتن با استفاده از نانو فناوری درباره کاربرد نانو فناوری در استحکام بتن می گوید : در یکی از تحقیقات من با به کارگیری مواد افزودنی نانوسیلیس دوام بتن را افزایش دادم و همزمان با کاهش نفوذپذیری در برابر آب و گاز و مایعات در بتن موفق به ثبت بتن خود تراکم الیافی با مقاومت فوق العاده بالا در برابر زلزله انفجار و ترکش شدم . وی ادامه می دهد : هنگامی که علم نانو فناوری آمد بسیاری از شرکت ها نمی دانستند از این مواد در کدام بخش استفاده کنند و ما تحقیق کردیم که در بتن چگونه می توان از فناوری نانو استفاده کرد که پس از تحقیق به ژنتیک بتن رسیدیم . همانطور که می دانیم هنگامی که در بتن ریزتر می شویم به خمیر سیمان می رسیم . خمیر سیمان از ژل سیلیکات کلسیم نامحلول در آب و هیدروکسید کلسیم (آهک آزاد) محلول در آب تشکیل می شود اولین لایه ترکیبی حاصل از واکنش شیمیایی یا هیدراسیون سیمان با آب یک لایه نیمه تراوا به ضخامت حدودا یک نانو متر است و زیر سیستم مخلوط سنگدانه ها به گونه ای نسبت بندی می شود که بیشترین تراکم را به وجود می آورد و وجود حداقل مقدار سیمان سنگدانه ها را احاطه کرده و چسبندگی مناسبی را ایجاد می کند.

وی ادامه می دهد : یکی از معایب خمیر سیمان شوره زدگی است که به دلیل همان آهک آزاد است آهک آزاد وقتی با سیلیس ترکیب می شود این ترکیب از بین می رود و دوباره به سیلیکات کلسیم تبدیل می شود حال اگر از نانو سیلیس استفاده کنیم باعث کاهش مقدار مصرف آب کاهش نفوذپذیری افزایش دوام و مقاومت ساختار بتن می گردد که استفاده از بتن با نفوذپذیری کم در ساخت سازه های بتنی در محیط های فعال مانند فاضلاب و اسیدها افزایش دوام مقاومت و طول عمر مفید سازه های بتنی را به همراه دارد .

وی ادامه می دهد : در این تحقیق ما متوجه شدیم که ذرات نانو سیلیس به علت زیردانگی با ذرات هیدروکسید کلسیم درون خمیر سیمان واکنش کاملتر و سریعتری انجام می دهد که باعث ایجاد ژلی نانومتر می گردد در حالیکه در حالت قبلی که با میکرو سیلیس ترکیب می شد در حد میکرون بود.آقای احمدوند ادامه می دهد : اینها تنها بخش محدودی از مزایای استفاده از فناوری نانو در زمینه بتن است در عین حالیکه می دانیم در صدها و هزاران مورد می توان با انجام تحقیقات دامنه استفاده از نانو فناوری را افزایش داد که اگر شرکت های ایرانی بتوانند در تولید مواد خام نانو هم فعال شوند به سودآوری بسیار زیادی خواهند رسید .

تحقیق درباره فناوری نانو چیست 25 ص

اختصاصی از ژیکو تحقیق درباره فناوری نانو چیست 25 ص دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 25

فناوری نانو چیست؟

علم نانو و علوم مرتبط با آن جدید نیستند چرا که صدها سال است که شیمیدانان از تکنیک‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌هایی علم نانو در کار خود استفاده می‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌کنند که بی‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌شباهت به تنکنیک‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌های امروزی نانو نیست. پنجره های رنگارنگ کلیساهای قرون وسطی، شمشیرهای یافت شده در حفاری های سرزمین های مسلمان همگی گویای این مطلب هستند که بشر مدت هاست که از برخی شگردهای این فناوری در بهینه کردن فرایندها و ساخت باکیفیت تر اشیاء بهره می برده است اما تنها به دلیل پیشرفت کم فناوری و نبود امکانات امروزی مانند میکروسکوپ نیروی اتمی، میکروسکوپ تونلی پیمایشی و غیره نتوانسته حوزه مشخصی برای این فناوری تعیین کند.

اولین بار ریچارد فیمن در سال 1959 طی سخنرانی خود با بیان امکان به راه اندازی فرایندی برای دستکاری اتمها و مولکولها با استفاده از ابزارهای دقیق سبب شده تا افکار به سمت توسعه چنین امکانی متمایل شوند. در سال 1974، پروفسور نوریو تانیگوشی، مدرس دانشگاه علوم توکیو، نخستین بار واژه "فناوری نانو" را بکار گرفت. او در مقاله ای با نام "مفهوم اساسی فناوری نانو" اشاره می کند که فناوری نانو اساسا مجموعه ای از فرایندهای تفکیک، ادغام و تشکیل مواد در حد یک اتم یا یک مولکول است. در دهه 1980 ایده یاین تعریف به طور وسیع تر توسط دکتر درکسلر (نویسنده کتاب های موتور خلقت) مورد بررسی قرار گرفت.

فناوری نانو و نانوعلوم در اوایل دهه 1980 با تولد علم کلاستر و اختراع میکروسکوپ تونلی پیمایشی آغاز به کار کرد. این توسعه سبب کشف فلورین در سال 1986 و نانولوله های کربنی در مدت چند سال بعد شد.

تحول دیگر این فناوری مربوط به ساخت نانوکریستالهای نیمه هادی بود که منجر به افزایش شدید تعداد نانوذرات اکسید فلزی نقاط کوانتوم گردید. میکروسکوپ نیروی اتمی 5 سال بعد از میکروسکوپ تونلی پیمایشی اختراع شد تا با کمک آن بتوان اتمها را بررسی کرد.

فناوری نانو یک زمینه بین رشته ای است که در محدوده علوم کاربردی مختلفی نظیر فیزیک، مواد، الکترونیک و غیره وارد شده است. فناوری نانو خود به تنهایی علم نیست بلکه با استفاده از آن می توان به کاربردی کردن علوم مختلف کمک کرد. فناوری نانو به سه صورت تعریف می شود:

1- فناوری نانو محدوده تحقیقات و مطالعه مواد و خصوصیات آنها در محدوده 1- 100 نانومتر را در بر می گیرد.

2- با کمک فناوری نانو ساختارهای نانویی می توان خلق کرد که خصوصیات آنها با ساختارهای ماکروسکوپی همان مواد متفاوت است.

3- با کمک فناوری نانو می توان در اتمها از طریق کنترل خصوصیات تغییراتی ایجاد کرد.

زمانی که مواد در مقیاس نانو مطالعه و بررسی می شوند واکنش های و رفتار اتمها در مقایسه با حالتی که مطالعه در سطح مولکولی انجام می شوند کاملا متفاوت است چرا که در این قلمرو خصوصیات فیزیکی مواد تغییر می کند این درست مانند این است که در توپی را در محفظه ای بیندازید و توپی دیگری را از آن محفظه بیرون آورید. تفاوت در قلمرو نانو به اندازه ای است که حتی رنگ، نقطه ذوب، خصوصیات شیمیایی و غیره مواد در خارج از این محدوده کاملا متفاوت است.

در فناوری نانو برای ساخت دو روش در نظر گرفته می شود: روش ساخت پایین به بالا و روش ساخت بالا به پایین. در روش ساخت پایین به بالا، وسایل و مواد از سطح مولکولی بر اساس اصول شیمی مولکولی ساخته می شوند درست مانند یک دیوار که از روی هم گذاشتن آجر به آجر ساخته می شود.

در روش ساخت بالا به پایین، اشیاء نانویی بدون کنترل اتمی در مقادیر بزرگتر ساخته می شوند به این طریق که در ساخت آنها از تجهیزات پیشرفته این فناوری مانند میکروسکوپ اتمی و میکروسکوپ تونلی پیمایشی استفاده می شود تا فرایند دستکاری و ایجاد پدیده ها و خصوصیات جدید در اشیاء نانویی ظهور یابند.

امروزه فناوری نانو در ساخت پلیمرهایی با ساختار مولکولی، طراحی تراشه های کامپیوتری کاربرد دارد. همچنین از این فناوری در ساخت مواد آرایشی، انواع پوشش ها و روکش های محافظتی و لباسهای مقاوم نیز استفاده می شود.

نانو فناوری چیست

فرض کنید که یک جعبه از آجرک‌های ساختمان سازی در اختیار دارید، مثل این:و می خواهید با آن یک دیوار به ارتفاع 10 سانتی متر بسازید. برای ساختن دیوار چند راه مختلف دارید:

راه اول: می توانید آجرک‌ها را همین طوری روی هم بریزید تا یک پشته ده سانتی متری درست شود. دراین حالت دیوار شما کاملا بی نظم و غیر یکنواخت است. مثلا ضخامت دیوار در قسمتهای پایینی خیلی بیشتر از قسمتهای بالایی است.(تصویر شماره یک):

دانلود تحقیق درباره نانو کامپوزیت

اختصاصی از ژیکو دانلود تحقیق درباره نانو کامپوزیت دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 18

نانو کامپوزیت

از مزایای عمده نانو کامپوزیت پلیمری با تقویت کننده خاک رس میتوان به پایداری حرارتی ، کاهش نفوذ پذیری ، کاهش ضریب انبساط حرارتی و افزایش سختی ، استحکام و چقرمگی اشاره کرد .

این خواص در نایلون 6 و نانو کامپوزیت زمینه نایلون 6 حاوی 4.2 درصد وزنی نانو لایه های مونت موریلونیت مقایسه شده است .

همانگونه که قبلا اشاره شد از گرافیت ورقه ای نیز برای ساخت نانو کامپوزیت های پلیمری می توان استفاده کرد. در این گروه از نانو کامپوزیت ها ، ضخامت لایه های گرافیت با ضخامت خاک رس یکسان است . با نگاهی اجمالی به برخی تغییرات حاصله در نانو کامپوزیت های حاوی ورقه های گرافیت پی برد . در جدول 3 برخی خواص گرافیت و خک رس با هم مقایسه شده است .

پایین بودن مقاومت الکتریکی گرافیت از خصوصیات بارز آن است که باعث افزایش هدایت الکتریکی نانو کامپوزیت ها می گردد .گرافیت لایه ای نسبت به دوده کربنی ، الیاف کربنی و بخار کربن مقاومت الکتریکی کمتری دارد .

بهبود هدایت الکتریکی مواد پلیمری با افزودن مقادیر کمی از نانو لایه های گرافیتی باعث می شود که حرارت ایجاد شده در قطعات الکتریکی و تجهیزات کامپیوتری کاهش یافته و قابل کنترل شود . با توجه به خواص ارائه شده ، کامپوزیت های حاوی نانو لایه های گرافیت، دارای هدایت الکتریکی بالا و نفوذ پذیری کمی هستند . برای تولید این نانو کامپوزیت ها ابتدا با امواج مافوق صوت لایه های گرافیت در منومر به صورت یکنواخت توزیع می شوند و در نهایت با پلیمریزاسیون بدست می ۀید . نمونه ای از این نانو کامپوزیت ها در تصور ارائه شده است . در این تصویر توزیع نانو لایه های گرافیت در زمینه پلی استایرن مشخص است .

نانو کامپوزیت های زمینه پلیمری حاوی نانو الیاف کربنی

نانو الیاف کربنی به عنوان ماده پر کننده در پلیمر های مختلف نظیر پلی پروپیلن، پلی کربنات نایلون و اپوکسی ، پلی اترسولفن استفاده می شوند. قطر نانوالیاف کربنی که در نانو کامپوزیت ها استفاده می شوند بین 50 تا 200 نانو متر است . این نانو الیاف مورفولوژیهای متعددی دارند که ساختار نی شکل و چیدمان فنجانی دو نوع از این مورفولوژی ها هستند . تصاویر TEM ایت ساختار ها در تصویر آمده است .

خواص نانو کامپوت های حائی نانو الیاف ها کربنی نظیر چگالی پایین ، انبساط حرارتی کم ، مقومت بالا در برابر شوک های حرارتی بالا در دماهای بالا باعث شده که این نانو کامپوزیت ها در صنایع خودرو و هوا-فضا مورد توجه زیادی قرار گیند . بسیاری از خواص نانو کامپوزیت های حاوی نانو الیاف به مراحل ساخت نانو کامپوزیت ، خصوصیات نانو الیاف کربنی ، نحوه توزیع نانو الیاف و چسبندگی آن ها به زمینه ارتباط دارد.

اصولا برای تولید این نانو کامپوزیت ها با توریع یکنواخت الیاف ، از مکانیزم های با نیروی برشی شدید مثل اکستروژن که در روش مخلوط سازی مستقیم توزیع شده است که با اصلاح سطحی و یا افزودن پر کننده های سرامیکی مناسب ، مینوان این شکل را تا حدودی کم کرد .

2-3-5 ) نانو کامپوزیت های پلیمری حاوی نانو لوله های کربنی

تحقیقات در زمینه توزیع نانو لوله های کربنی در پلیمر ها بسیار جالب است . نانو لوله های کربنی به جز بهبود خواص فیزیکی و مکانیکی پلیمر ها باعث بهبود خواص حرارتی و الکتریکی رزین ها نیز می شود . قطر نانو لوله های کربنی که در نانو کامپوزیت استفاده می شوند بین 100 تا 1000 است . در ادامه پس از بررسی برخی از خواص نانو لوله های کربنی به روشهای تولید نانو کاپوزیت های پلیمری حاوی نانو لوله های کربنی پرداخته می شود.

الف- نانو لوله های کربنی ، تک دیواره و چند دیواره

مقاله درباره نانو تکنولوژی

اختصاصی از ژیکو مقاله درباره نانو تکنولوژی دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 24

نانو تکنولوژی یعنی فناوری یک میلیاردم متر یا تکنولوژی اتمها . در زبان یونانی نانو بمعنای کوتوله و معادل یک میلیاردم  می باشد یعنی 50000 بار نازکتر از ضخامت یک تار مو یعنی اندازه چندین اتم.

اگر انسان به این اندازه بزرگ شود 2 میلیون کیلومتر طول قد او می شد یعنی به اندازه 5 برابر فاصله ماه تا زمین.

قطعات الکترونیکی هر روز کوچکتر می شوند . ما از لامپهای رادیوهای پدربزرگهامان به اجزای نیمه رسانا در مدارهای الکترونیکی رسیدیم ونهایتا کیتها ساخته شد که شامل میلیونها ترانزیستور می باشند. صنایع میکرو الکترونیک از بزرگ به کوچک رسیده اند روش کل به جزء ولی در نانوتکنولوژی از جزء به کل می رسند و بدین ترتیب می توان ساختارهای جدیدی ساخت این مواد که خواص جدیدی دارند مواد هوشمند نامیده میشوند

بطور مثال اگر یک سطح ساخته شده از مولکولهای آب گریز داشته باشیم این سطح خودش را تمیز می کند چون آب با سطح برخورد نمی کند و آلودگی را از خودش دور می کند . دلیل خشک ماندن سطح برگ نیلوفر آبی نیز همین است.آب روی شیشه معمولی پخش می شود ولی  آب روی سطحی با ساختار نانو نمی ماند با یکنواخت سازی سطوح می توان سطحی کاملا ضد خش را بوجود آورد . امروزه پنجره هایی ساخته می شود که شفافیتشان با جریان الکتریسیته تغییر می کند یا شیشه هایی که در دماهای بالا عایقند .

رسیدن به ماده را از اتمها شروع می کنیم فرض کنید می توانیم آنها را ببینیم و ابزار لازم را در اختیار داریم ( میکروسکوپ قرن 21 بر اساس پدیده کوانتوم ) . رد شدن توپ از دیوار در مکانیک کلاسیک غیر ممکن است ولی در مقیاس اتمی الکترونها می توانند از لایه ها و ساختارها رد شوند ، اساس کار این میکروسکوپ همین است . به کمک این وسیله سطح مواد را در مقیاس اتمی بررسی میکنیم قلب میکروسکوپ موازی سطح ماده حرکت می کند البته ماده باید رسانای جریان الکتریسیته باشد هرگاه نوک میکروسکوپ از روی یک اتم رد شود الکترونها از ماده وارد نوک میکروسکوپ می شوند بدین شکل جریان ضعیفی بوجود می آید هر چه این نوک به ماده نزدیکتر شود جریان قویتر می شود این جریان را بر حسب ارتفاع محاسبه می کنند نقطه به نقطه و خط به خط این کار انجام می شود و به این شکل تصویر توپوگرافی از سطح ماده بدست خواهد آمد. این تصویر کاملا دقیق بوده و می توان بوسیله آن نه تنها ماده را در مقیاس اتمی دید، بلکه می توان در مقیاس اتمی روی آن کار کرد .

در حقیقت میکروسکوپ الکترونی دقیقترین و بهترین ماشین ابزار دنیاست . با دادن بار الکتریکی می توان اتمها را یک به یک حرکت داد به این ترتیب می توان اجسام بزرگتری ساخت مانند آجر برای ساختن خانه ، قفسه ، سیم ، لوله در مقیاس نانوسکوپی . با استفاده از اتم کربن می توانیم ساختارهایی را بسازیم که قبلا وجود نداشتند.

یکی از ساختارهایی که از کربن می شناسیم گرافیت است که در آن اتمهای کربن بصورت شش ضلعی کنار هم قرار گرفته اند و ساختار ورقه ای ایجاد کرده اند . ودیگری الماس که در آن اتمهای کربن شکل چهارضلعی دارند و در سه جهت فضا تکرار شده اند .

ساختار جدیدی از کربن فولرن است که شامل 60 اتم کربن می باشد. باکی بال شناخته شده ترین فولرن استکه شبیه توپ فوتبال امی باشد و از 20 شش ضلعی و 12 پنج ضلعی ساخته شده است . لوله های بسیار باریک کربنی انواع مختلف فولرن می باشند که به نانوتیوب یا نانو لوله معروفنداین لوله ها بسیار مقاومند وقطر آنها حدود 1/4 نانومتر و طول آنها حدود 10-20 میکرون است در مقیاس اتمی میکرون طول زیادی است ولی در مقیاس معمولی خودمان 100000 بار نازکتر از مو !

برای ساخت لوله های کربنی دمای زیادی نیاز است تا اتمها بتوانند با هم ترکیب شوند که این دما از طریق سوختن گاز استیلن تامین می شود .

یکی از مقاومترین الیافی که بشر ساخته 6 بار از فولاد سبکتر ولی مقاومت آن 100 برابر فولاد است.

محققینی که قوه تخیل قوی دارند به فکر ساخت کابلهایی هستند که بتوان بوسیله آن به فضا رفت.

کاربرد عینی تر آن تلاش برای ساخت پروتزهای استخوان است از آنجا که این پروتزها از کربن هستند با بدن سازگاری دارند.

شیمیدانها و زیست شناسها بمنظور تشکیل خودبخودی درشت مولکولها بدنبال راههایی هستند که مولکولها در مکان مورد نظر آنها قرار گیرد .

سطحی را در نظر بگیرید که مولکولها بر روی آن دو منطقه با خواص متفاوت بوجود می آورند . سپس مولکولهایی فرستاده می شوند که یک منطقه را می شناسند و با بار الکتریکی متصل می شوند . سپس سری بعدی مولکولها فرستاده می شود که روی سری قبل قرار می گیرند و کار ادامه پیدا می کند بدین ترتیب می توان سطوح واسطه ای بین مدارهای الکترونیکی دارای لایه ها و بافتهای زنده درشت مولکولها برقرار کرد یعنی می توان بافتهای زنده را به کامپیوترها متصل کرد.

با ربط دادن زیست شناسی به کامپیوترها می توان نابینا را بینا و ناشنوا را شنوا کرد ویا داروهایی را در شرایط بدنی هر بیمار آزمایش کرد.

برای نانوتکنولوژی باید یک شیمیدان ، زیست شناس ، فیزیکدان ومهندس الکترونیک بود .

محققان رویای نانو روباتها را دارند که می توانند سلولهای آلوده را شناسایی کنند و از بین ببرند . نانو اجزایی که دارویی هستند و روی ویروسها اثر می کنند.

منبع:  www.kimiaedu.com

«نانوتکنولوژی» و تجارت

از دیدگاه تجارت، «نانوتکنولوژی» از جمله علومی محسوب می شود که دارای نرخ رو به رشد بسیار بالایی است. در حال حاضر بیش از 1200 شرکت «نانوتکنولوژی» در سراسر دنیا محصولات جدید خود را که منتج از این دانش نوپاست روانه بازار کرده اند که از آن جمله می توان به دوربین دیجیتالی Easy Share LS 633 محصول شرکت Kodak ، اتومبیل Chevrolet Impala محصول شرکت GM اشاره کرد. از این میان، حدود 600 کمپانی در ایلات متحده و مابقی در اروپا و ژاپن قرار گرفته اند.

بر اساس برآوردهای بعمل آمده، میزان گردش سرمایه در بخش «نانوتکنولوژی» دنیا بالغ بر 5/45 میلیارد دلار خواهد بود که باعث اشتغالزایی حدود 800 هزار تا 2 میلیون نفر خواهد شد. تنها در سال 2004 میلادی، 16 کمپانی آمریکایی که در زمینه تولید نانوذرات فعالیت داشته اند، حدود 8/3 میلیارد دلار فروش داشته اند.

بنابراین «نانوتکنولوژی» در آینده ای نچندان دور می تواند تأثیرات چشمگیری را بر اقتصاد دنیا داشته باشد. اما لازمه ایجاد این تأثیرات سرمایه گذاری بر بخش R&D این علم جدید و پیشرو می باشد. میزان سرمایه گذاری های انجام شده در بخش R&D «نانوتکتولوژی» در سال 2004، حدود 6/8 میلیارد دلار بوده است که سهم بخش دولتی 6/4 میلیارد دلار و بخش خصوصی حدود 8/3 میلیارد دلار بوده است. بیشترین میزان سرمایه گذاری توسط بخش خصوصی در ایالات متحده با 7/1 میلیارد دلار بوده است و بعد از آن ژاپن با 1/1 میلیارد دلار و نهایتاً اتحادیه اروپا با 7/0 میلیارد دلار حجم سرمایه گذاری قرار داشته است.

بر اساس برآوردهای بعمل آمده «نانوتکنولوژی» تا سال 2014 در تمامی عرصه های تولیدی وارد خواهد شد و حدود 15 درصد از کل محصولات تولید شده در دنیا به نوعی از این علم بهره مند خواهند بود که گردش سرمایه ای حدود 6/2 هزار میلیارد دلار را در پی خواهد داشت. این برآوردها خاطر نشان می سازد که حجم درآمدهای حاصل از «نانوتکنولوژی» در حدود 10 برابر بیوتکنولوژی خواهد بود و تقربیاً معادل درآمدهای حاصل از IT خواهد شد.

(نانوتکنولوژی) + بیوتکنولوژی = نانوبیوتکنولوژی

(نانوتکنولوژی) + بیوتکنولوژی = نانوبیوتکنولوژی

نانو بیوتکنولوژی حوزه نوظهور علمی وفنی است که شاخه ای چند-رشته ای از علوم است. این حوزه به فعالیت‌های همگام علوم مواد و بیولوژی اشاره دارد. در شکل زیر ارتباط دو حوزه علمی نانو و بیوتکنولوژی نشان داده شده است.

کاربردهای نانوبیوتکنولوژی

·         نانو بیوتکنولوژی در پزشکی

–         دستیابی به قدرت اندازه گیری و ساخت اجسام در مقیاسی است که ارگانیسم های زنده قادر به انجام اکثر وظایفشان شوند

–         مثال: سیستم های انتقال و رهایش دارو، بانداژهای هوشمند و هیدروسل ها

       نانو بیوتکنولوژی در محیط زیست

–         راه حلی برای برطرف ساختن برخی مسائل زیست محیطی موجود از طریق کاهش مواد زاید و کمک به فراهم آوردن غذا، آب و انرژی فراوان

–         مثال: ساخت نانوبیوسنسورها، نانوبیوپروب ها

       نانو بیوتکنولوژی در مهندسی

مثال: ابزار مادون ریز، حسگرهای نوری، نانوذرات، نانوماشین ها و نانوبیوراکتورها

در حقیقت تعامل دو فناوری نانو و بیو بر گرفته از استفاده از مدل‌های بیو و نانوفناوری و ابزار نانو در فناوری بیو است.

مادامی که مهندسین و دانشمندان آرزوی ساخت کنترل شده بناهایی در مقیاس میکرو و نانومتر را در سر دارند, طبیعت چنین وظایفی را انجام داده و ساختارهایی پیچیده را با دقت و راندمان بالا با استفاده از مولکول های بسیار ویژه‌ای نظیر DNA و پروتئین‌ها بنا می‌کند. از زمانی که گروه میرکین و گروه آلیویاستوز ساخت بناهای همراه با DNA از نانوذرات طلا را نشان دادند، گزارش‌های بسیاری همراه با تمایل بسیار زیاد برای ساخت ساختارهایی دقیق از نانو و میکروذرات جهت ردیابی شیمیایی و بیولوژیکی و به منظور کاربرد در مدارهای الکترونیکی، جهت ساخت دستگاههای نانو الکترونیکی آینده ارائه شده است. راهکارهای متعددی در ساخت این مواد نظیر روشهای بر مبنای زیستی و شیمیایی، الکتریکی و سیالاتی مطرح شده است.

طبیعت، ساختارهای نانو را با استفاده از شناسایی مولکولی بنا می کند. در مورد DNA، پیوند هیدروژنی ، نوعی انحصار را در اتصال جفت های مکمل تک رشته به دو رشته فراهم می کند.

کاملا آشکار شده است که تعدادی از روندهای مهم مرتبط با تکنولوژی، اثرات مهم جهانی را تا سال 2015 در پی خواهند داشت. این روندها از پیشرفتهای بیوتکنولوژی، نانوتکنولوژی، تکنولوژی مواد و تکنولوژی اطلاعات اثر می پذیرند.

بسیاری معتقدند اگرچه قرن بیستم مقهور پیشرفت‌های شیمی و فیزیک شده بود، قرن بیست و یک با پیشرفت‌های بیوتکنولوژی اداره می‌گردد. آشکار است که بشر در آستانه درک، مطالعه و کنترل کدهای ژنتیکی موجودات زنده است، که انقلابی در کنترل ارگانیسم‌های بیولوژیکی و کمبود‌هایشان به ارمغان می‌آورد. دیگر پیشرفت‌های حوزه مهندسی پزشکی در زمینه درمان و توسعه داروها چشم‌اندازهای دیگری را از پیشرفت بیوتکنولوژی و کاربردهای جدید آن به همراه دارد.

علوم و مهندسی مواد نیز در موضعی بحرانی به دو رشته بیوتکنولوژی و نانوتکنولوژی وارد می‌شوند. به نظر می‌رسد، تحقیقات بین رشته‌ای جهت تولید موادی با خواصی بهبود یافته برای کاربردهایی عمومی (نظیر ساخت بناهای نانو) و خاص ( نظیر سیستمهای هوا- فضا) همچنان ادامه یابد. مواد تولید شده در قرن بیست و یک ، موادی هوشمند تر، چندکاره و سازگار با محیط های بسیار مختلف می‌باشند .

ماشین مولکولی طبیعت، هر آنچه که بشر چگونگی ساخت آنرا با روشهای سنتی می داند، با مقیاسی چند برابر تهیه میکند. برای مثال، یک تک-سلول Escherichia coli که قطری تقریبا برابر μm 1 دارد، ظرفیت ذخیره کردن دیجیتالی ژنوم آن در حد یک دیسک لرزان با دانسیته بالاست؛ یک ریبوزوم می تواند توسط بیش از پنجاه پروتئین مختلف خودبخود ساخته شود؛ سلولهای یوکاریوت سنتز DNA را به نحوی مدیریت می‌کنند که خطایی کمتر از 11- 10 به ازاء هر نوکلئوتید اضافه شده دارد و گیاهان سبز انرژی به توده‌ای از مواد شیمیایی به اندازه بیش از کل صنایع شیمیایی جهان تبدیل می‌کنندتوانایی‌های گسترده سیستم‌های بیولوژیکی برای تبدیل و انتقال انرژی، سنتز مواد شیمیایی خاص، تولید توده های زیستی، ذخیره کردن اطلاعات، شناسایی، حس کردن، پاسخ دادن، حرکت، خود-ساخت یافتن (Self assembly) و باز-تولید نمایانگر حوزه جدیدی از تحقیقات آینده است. در نتیجه، درک رو به رشدی از رشته نوین نانوبیوتکنولوژی، زمینه ای برای ساخت بناهای مولکولی بدیعی با صحت، دقت و انعطاف‌پذیری بالا فراهم کرده است، که نسبت به فرایندهای ساخت سنتی هزینه های کمتری را به همراه خواهد داشت. بر این اساس، با استفاده از ابزارهای ساخت در مقیاس نانو، کلاس جدیدی از دستگاه‌ها و سیستم های مقاوم، بسیار سبک و زیست-سازگار قابل تولید است. بهره گیری از چنین تکنیک‌هایی انقلابی را در ساخت دستگاه های الکترونیکی، مدارها و کامپیوترها، حس گرها، مواد هوشمند، سیستم‌های انتقال دارو، میکرو روبوت‌ها و ابزارهای دقیق جراحی به وجود خواهد آورد.

مقاله درباره نانو فیلتراسیون و کاربرد آن در تصفیه آب 10 ص

اختصاصی از ژیکو مقاله درباره نانو فیلتراسیون و کاربرد آن در تصفیه آب 10 ص دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 12

نانو فیلتراسیون و کاربرد آن در تصفیه آب

جمعیت جهان در حال افزایش و منابع آب آشامیدنی رو به کاهش است؛ بنابراین ممکن است جهان در آینده با مشکل کمبود آب مواجه شود. افزایش مصرف آب و کمبود حاصل از آن که بر اثر آلودگی نیز تشدید می‌شود سبب شده‌است تا تأمین آب بهداشتی به یکی از دغدغه‌های اساسی جامعه جهانی تبدیل شود. امراض ناشی از آلودگی‌های آب هرروزه هزاران و شاید دهها هزار نفر را می‌کشد.

توانایی بازیافت آب، امکان دسترسی به یک منبع مناسب برای مصارف گوناگون را ایجاد می‌کند. با به کارگیری فناوری‌های الکتریکی و مکانیکی به ‌سادگی می‌‌توان آب آلوده را برای استفاده در کشاورزی و یا حتی برای مصارف خانگی بازیافت نمود. بدین‌ترتیب فیلترنمودن آب با فیلترهای نانومتری، تحولی عظیم در بازیافت و استفاده مجدد از آب‌های صنعتی و کشاورزی ایجاد می‌کند. فیلترهای فیزیکی با منافذی در حد نانومتر می‌توانند باکتری‌ها، ویروس‌ها و حتی واحدهای کوچک پروتئین را صددرصد غربال کنند. با جداساز‌های الکتریکی که یون‌ها را به وسیله صفحات ابرخازن جذب می‌کند می‌توان نمک‌ها و مواد سنگین را جذب کرد. بررسی‌ فعالیت‌های مختلف دنیا، شامل برنامه‌های در دست اجرا و برنامه‌های آتی مراکز صنعتی و پژوهشی، نشان می‌دهد که حوزه تصفیه یکی از حوزه‌های کاربرد فناوری‌نانو در صنعت آب است؛ و با بهره‌گیری از آن، هزینه‌های تصفیه آب به میزان زیادی کاهش خواهد یافت.

دو زمینه اصلی در این عرصه عبارتند از:

فیلترهای نانومتری به منظور افزایش بازیابی آب در سیستم‌های موجود؛نانوحسگرهای زیستی به منظور تشخیص سریع و کامل آلودگی‌های آب.

در این مقاله به بررسی تعدادی از کاربردهای فناوری‌نانو در صنعت آب می‌پردازیم.

نانوفیلتراسیون فناوری‌های جدید، امکان تولید آب نانوفیلتر شده را در مقیاس انبوه فراهم می‌کند. آب تصفیه‌شده به وسیله نانوفیلتراسیون به اندازه آب‌معدنی تصفیه‌شده ارزش دارد. با استفاده از نانوفیلتر، مواد معدنی لازم برای سلامت انسان در آب باقی مانده و مواد سمی و مضر، از آن حذف می‌شود. نانوفیلتراسیون یک روش مفید بین روش‌های اسمز معکوس و اولترافیلتراسیون است. اولترافیلتراسیون به دلیل بالاتر بودن مقدار آلاینده‌های معدنی و قلیایی نسبت به حد مجاز و روش اسمز معکوس به دلیل تولید خلوص بیش از حد محصول و بالا بودن قیمت دارای نقایصی هستند.

دانشمندان دانشگاه باناراس (Banaras) روش ساده‌ای برای تولید فیلترها با استفاده از نانولوله‌های کربنی توسعه داده‌اند که قادر به حذف مؤثر آلاینده‌های میکرو‌ و نانومقیاس از آب و نیز حذف هیدروکربن‌های سنگین از نفت خام است. استفاده از نانولوله‌های کربنی در ساخت فیلترها سبب سهولت در تمیز کردن، افزایش استحکام، قابلیت استفاده مجدد و مقاومت آنها در برابر گرما می‌شود. این فیلترها دارای دقت بسیار مناسبی در کاربردهای مختلف هستند، به عنوان مثال قادرند پولیوویروس‌هایی با اندازه 25 نانومتر را به خوبی پاتوژن‌های بزرگ‌تری مانندE. Coil و باکتری‌های استافیلوکوک، از آب حذف نمایند. نانوفیلتراسیون دارای مزایایی مانند قیمت پایین، و کنترل مقدار کاهش آلاینده‌ها در آب تصفیه شده است.

شرکت آرگوناید (argonide) در حال استفاده از نانوفیبرهای اکسید آلومینیوم با اندازه دو نانومتر برای تصفیه آب است. فیلترهایی که از این فیبرها ساخته شده‌اند، می‌توانند ویروس‌ها، باکتری‌ها و کیست‌‌ها را از بین ببرند.

شیرین سازی آب به وسیله نانوغشاها

غشاء نانو لوله‌ای

محققان آزمایشگاه ملیLawrence Livermore با همکاری دانشگاه برکلی کالیفرنیا غشاهایی با حفره‌هایی از جنس نانولوله‌های کربنی ساخته‌اند که به کمک آن امکان جداسازی ارزان‌تر گاز و مایع فراهم می‌شود. در حال حاضر اغلب غشاهای موجود از جنس مواد پلیمری هستند که برای کاربردهای دما بالا مناسب نیست. استفاده از این نوع غشاها نمی‌تواند توازن قابل قبولی بین ورودی غشا و قابلیت انتخاب آن برقرار نماید، یعنی ورودی بالا منجر به کاهش انتخاب‌پذیری است و بالعکس؛ اما دانشمندان با استفاده از نانولوله‌های کربنی توانسته‌اند این دو امر به ظاهر متضاد را با هم جمع و امکان انتخاب‌پذیری خوب همراه با ورودی بالا را فراهم کنند.

این محققان توانسته‌اند روشی برای ساخت این غشاها بیابند که با سیستم‌های میکروالکترومکانیکی (MEMS) هم سازگار باشد. این غشاهای جدید با حفره‌های کوچک‌تر و با تراکم بسیار و امکان عبور