نانو

[artaken]

سفالگران از هزاران سال قبل در ساخت کوره‌ از ذراتی با اندازه نانو استفاده می‌کرده‌اند . به نظر می‌‌آید قدیمی‌ترین شئی به دست آمده که از این طریق ساخته شده است جام لیکرگوس باشد که متعلق به قرن 4 میلادی است و در موزه انگلستان نگهداری می‌شود. بر روی این جام رومی تصویری به صورت برجسته از شاه افسانه‌‌ای لیکرگوس نقش بسته است.

نکته جالب توجه این است که به هنگام قرار دادن یک چراغ قوه در داخل جام ( از بلای جام به داخل جام نور بتابانیم ) رنگش سبز خواهد شد و هنگامی که نور به خود بدنه ی جام برخورد کند رنگش به رنگ قرمز تغییر خواهد یافت




این خاصیت اپتیکی غیرمعمول از آنجا ناشی می‌شود که شیشه این جام محتوی ذرات 70 nm طلا و نقره می باشد. البته این احتمال هم وجود دارد که در هنگام ساخت این جام ناخالصی‌های فلزی و یا سرباره‌هایی که محتوی طلا و نقره بوده‌اند به صورت تصادفی به ماده اولیه جام اضافه شده باشد و این اثر غیرمعمول تصادفاً به وجود آمده باشد. این کشف که اضافه کردن مقدار بسیار کمی طلا به نسبت شیشه سبب قرمز رنگ شدن آن می‌شود به نام یوهان کونکل به ثبت رسیده که در انتهای قرن 17 میلادی در آلمان زندگی می‌کرده است.

برای درک اینکه یک شیشه به چه دلیلی رنگی می‌شود می‌توان آن را آنالیز شیمیایی کرد. آنالیز شیمیایی جام لیکرگوس نشان می‌دهد که ترکیب آن شبیه شیشه‌های roman می‌باشد. ساختار آن عمدتاً تشکیل شده است از دی‌اکسید سیلسیم و مقداری اکسید سدیم و کلسیم.


پس چرا این جام رنگی است؟

درحقیقت این جام حاوی مقدار اندکی طلا و نقره می‌باشد. در حدود 40 ppm طلا و در حدود 300 ppm نقره.
برای اینکه شیشه قرمز به نظر برسد، می‌توان مقداری ذرات طلا به آن اضافه کرد. این کشف توسط یک شیشه‌گر آلمانی در اواخر قرن هفدهم انجام شد. اما آیا رومیان در چند سال پیش قادر بودند. ذرات طلا رابه جام لیکرگوس برای رنگی‌کردن آن اضافه کنند؟
( این هم بدانید که طلا در ابعاد نانو رنگش قرمز می شود )

بررسی میکروسکوپ الکترونی از این جام :

برای بررسی دلایل رنگی‌شدن جام لیکرگوس باید آن را از بزرگنمایی‌های بسیار بالا مورد بررسی قرار داد. باتوجه اینکه در موزه بریتانیا میکروسکوپ الکترونی عبوری وجود نداشت، در دانشگاهEssen پروفسور دیوید باربر این کار را انجام داد.
بررسی ساختار این شیشه توسط میکروسکوپ الکترونی عبوری ذرات بسیار ریزی از کریستال‌های فلزی درون ساختار آن مشاهده شد. اندازه آنها عموماً در حدود 70 نانومتر می‌باشد. (یک نانومتر یک میلیونیوم متر می‌باشد.) آنالیزهای اشعه ایکس نشان داد که 70 درصد این کریستال‌ها از نقره و 30 درصد آنها از طلا تشکیل شده است.
این ذرات با پخش‌کردن نور شبیه ذرات ریز موجود در هوا که باعث می‌شود آسمان در شب قرمز به نظر برسد،‌ باعث رنگی به نظر رسیدن شیشه می‌شوند.

و همچنین تنوع فوق العاده ی رنگ های زیبا در پنجره های کلیساهای جامع قرون وسطی ، بدلیل وجود نانو ذرات فلزی در این شیشه ها بوده است.

[artaken]

به گزارش خبرگزاری فارس، این روش که مبتنی بر ساختارهای میکروکانال‌دار است، گام مؤثری در تجاری‌سازی فناوری نانو به‌شمار می‌آید. در این روش جدید از ورقه‌هایی حاوی هزاران میکروکانال استفاده شده که روی هم و به‌صورت موازی قرار گرفته‌اند. با چنین ساختاری می‌توان به تولید انبوه نانوذرات پرداخت و روی فرایند تولید کنترل خوبی داشت.
علاوه‌ بر این می توان از این روش برای بهبود حسگرها، تصویربرداری پزشکی، الکترونیک، بیوپزشکی و حتی سلول‌های خورشیدی مفید باشد.
از نتایج این پروژه می‌توان به درخواست برای ثبت یک پتنت اشاره کرد؛ البته گروه تحقیقاتی برایان پاول مقاله‌ای نیز در نشریه‌ Nanotechnology چاپ کرده‌است.
چیح هانگ چانگ، استاد دانشگاه OSU و محقق اصلی این پروژه گفت: با استفاده از روش مبتنی بر میکرورآکتورها، تعدادی نانوذره جدید و مهم تولید شده‌است. برای تولید انبوه و تجاری این نانوذرات تنها کافی است که صدها عدد از ساختارهای میکروکانال‌دار را در کنار هم قرار داد و به‌سادگی به تولید آنها پرداخت؛ اما با تمام این پیشرفت‌ها هنوز ملزوماتی برای کار مورد نیاز است؛ برای مثال می‌توان به پمپ‌ها و ادوات کنترل‌کننده‌ی دما اشاره کرد؛ بنابراین تجاری‌سازی این روش با این ادوات هنوز مسئله‌ چالش‌برانگیزی است.
با استفاده از این راهبرد که به‌وسیله‌ یک گروه تحقیقاتی متشکل از 5 مهندس دانشگاه OSU انجام شده‌است، نانوخوشه‌های برچسب‌دار با سرعتی صدها برابر سریع‌تر از روش‌های سنتز توده‌ای تولید می‌شوند.
از آنجا که این روش سریع و کاراست، برای محیط زیست نیز کم‌خطرتر است؛ زیرا در طول فرایند تولید حلال‌ها کم و انرژی اندکی مصرف می‌شود. این راهبرد در تولید تجاری محصولات مبتنی بر فناوری نانو بسیار مفید است، زیرا در این محصولات باید خروجی فرایند در حجم بالا، کیفیت خوب و هزینه‌ پایین انجام شود.
این گروه با روش میکرورآکتور، نانوذرات طلا ساختند؛ که روشی قابل تعمیم به دیگر مواد نیز است. با کاهش هزینه‌ تولید، حتی می‌توان نانوخوشه‌های طلا را که تولیدشان بسیار پرهزینه است، در محصولات به کار گرفت.
به‌دلیل کوچکی نانوذرات و بالا بودن نسبت سطح به حجم در آنها، خواص منحصربه‌فرد و غیر معمولی دارند و می‌توان از آنها در صنایعی نظیر الکترونیک، پزشکی و انرژی استفاده کرد.

[artaken]

شاخه های فناوری نانو

فناوری نانو ،فناوری است جذاب،پرکاربرد و دارای ماهیت بین رشته ای.حال که در مقالاتی جداگانه با فناوری نانو و برخی از کاربردهای آن آشنا شدیم،می خواهیم از نمایی نزدیک تر به آن نگاه کنیم.با این که فناوری نانو تنها یک فناوری است،ولی در دانشگاه ها و مراکز آموزشی رشته های مختلفی برای تحصیل در این زمینه وجود دارد.در ادامه می خواهیم هرچند بسیار کوتاه ، با این رشته ها آشنا شویم:

نانوفیزیک
تمامی اتفاقاتی که در پیرامون مان اتفاق می افتد،چه در ابعادی به کوچکی نانو و چه در ابعاد بزرگ تر ،رابطه ی تنگاتنگی با علم فیزیک دارند.بررسی خواص فیزیکی نانومواد از دیدگاه تجربی و نظری از زمینه های کاری این رشته می باشد.
نانوشیمی
این رشته شاخه ای از علم شیمی است که به بررسی خواص شیمیایی مواد در ابعاد نانو و چگونگی سنتز نانومواد می پردازد.می توان گفت این رشته در آینده جایگزینی برای علم شیمی است.
نانومحاسبات
در بسیاری از موقعیت ها مواد و لوازم برای انجام آزمایش های نانو مهیّا نیست.از طرفی ممکن است هزینه این آزمایشات بسیار گران تمام شود.در نانومحاسبات به شبیه سازی دقیق آزمایشات و رفتار نانومواد برای صرفه جویی در وقت و هزینه می پردازیم.
نانوپزشکی:فناوری نانو در عرصه پزشکی بسیار فعّال بوده است.از کاربردهای فناوری نانو در پزشکی می توان به موارد زیر اشاره نمود:
دارورسانی هدفمند
نانوربات های جراح
آلات پزشکی آنتی باکتریال
نانوفوتونیک
در مقیاس نانو پدیده های نوری دچار تغییر می شوند.اثرات جدید در مقیاس نانو می توانند کاربردهای بسیار مفیدی در نانوفوتونیک ایجاد کنند.از دستاوردهای مهم این رشته تولید بلورهای فوتونیک است که خواص نوری خاصی از خود نشان می دهند.
مهندسی ساختارهای نانولیفی
نانوالیاف دسته مهمی از نانومواد هستند که در راستای طول رشد یافته اند.بررسی خواص،کاربردها و روش های ساخت نانوالیاف از وظایف این رشته است.
نانوپلیمر
این رشته به بررسی نحوه تشکیل پلیمر توسط فناوری نانو و کنارهم قرارگرفتن مونومر ها می پردازد.

[artaken]

تاریخچه
انسان از دیرباز به طور غیر مستقیم تا حدودی به خاصیت ذرات ریز پی برده بود.به عنوان مثال،افزودن طلا و نقره به خمیر ظروف چینی یا سفالی و تاثیر آن در ایجاد خاصیت رنگ چند گانه در این ظروف ، از حدود قرن چهارم میلادی برای انسان شناخته شده بوده است.جام مشهور لیکر گوس از جمله این ظروف می باشد که در نور غیر مستقیم برنگ سبز و در نور مستقیم خورشید نقوش برجسته آن بر رنگ قرمز و بدنه ی آن تقریباً شفاف دیده می شود. خاضیت عجیب این جام ، آن را به عنوان نمادی از خدای افسانه رومی "لیگر گوس" تبدیل نموده بود . پس از قرن ها ،امروزه به خوبی می دانیم که وجود نانو ذرٌات طلا و نقره با ابعاد حدود 50 تا 80 نانو متر در خمیر سفال به کار رفته براب ساخت این ظروف، موجب این خاصیت می شود . مثال دیگر در این مورد ، ساخت شیشه های رنگی توسط ایتالیایی ها و به کار گرفتن آن ها در ساخت کلیسای مشهور شهر میلان می باشد.با مخلوط شدن خمیر گداخته شیشه و فلز،نانو ذرٌات فلز حاصله ، نه تنها موجب کدر شدن شیشه نمی شدند، بلکه رنگ زیبایی نیز به شیشه می دادند . این شیشه ها به خاطر زیبایی و به عنوان نمادی از تقدس ، در ساخت پنجره های کلیسای تاریخی شهر میلان به کار گرفته اند.به همین ترتیب در قرن هفدهم میلادی، اطلاعات به دست آمده نشان دهنده خاصیت تغییر پذیری زیاد وحساسیت برخی مواد در برابر نور بود.از این مواد،در ساخت اولین نمونه های فیلم های عکاسی استفاده شد و به تدریج با بهینه سازی آن ها،صنعت عکس برداری توسعه یافت امروزه می دانیم که این مواد دارای ذراتی بسیار ریز و نزدیک به دنیای نانو بوده اند. در سال 1875 ،اولین نمونه از محلول طلا ی کلویـیدی توسط دانشمند مشهور مایکل فارادی ساخته شد.بدون شک این دانشمند در آن زمان نمی دانسته که در داخل این محلول،ذرات طلا دارای ابعاد نانو متری بوده و در آینده از این ذرات برای ساخت سامانه های مختلفی مانند سیستم های تشخیصی و نیز الکترونیکی استفاده خواهد شد.می توان این بخش از اطلاعات و فعالیت ها را با نام "فناوری نانوی کهن یا قدیم" نامید. در فناوری نانو ی کهن ،انسان اگر چه به طور غیر مستقیم از فراورده ها و خواص ناشی از نانو ذرات بهره مند بوده است، ولی هیچگونه آگاهی قبلی نسبت به اصل موضوع نداشته و عملا امکان کنترل ، کند و کاو و در نهایت ساخت نانو ذرات را نداشته است. سال 1959 را می توان تاریخ آغاز "فناوری نانو ی جدید یا نوین " دانست.در این سال دانشمند مشهور دکتر ریچارد فاینمن در کالیفرنیا برگزار شد ، اعلام نمود که "فضا های بیشتری در محدوده های پایین وجود دارد ." در واقع در بسیاری از منابع علمی مرتبط با فناوری نانو، این سخن رانی و ایده هایی که دکتر فاینمن در طی آن ارایه نمود، به عنوان اولین بنای این علم محسوب شده است .
دکتر ریچارد فیلیپس فاینمن ، در تاریخ یازدهم ماه می سال 1918 در آمریکا و در شهر منهتن نیویورک به دنیا آمد . پدر او علاقه مند بود تا پسرش یک معلم فیزیک صاحب نام شود و لذا فاینمن در طول سال های تحصیلش ،در مورد علوم ریاضی و فیزیک بسیار مطالعه می کرد . وی همچنین برای آزمایش در زمینه ی الکتریسیته ، یک آزمایشگاه در خانه اش برپا نمود.فاینمن از نماد های ریاضیاتی خودش برای توابعی مانند سینوس،کسینوس،تانژانت و استفاده می کرد. این دانشمند در دبیرستان فار راک اوی به تحصیل پرداخت و در سال آخر دبیرستان برنده جایزه ی ریاضی دانشگاه نیویورک شد. پس از اتمام دبیرستان تمایل به ادامه تحصیل داشت اما به جز موسسهُ فناوری ماساچوست ،بقیه دانشگاه ها به خاطر نمراتش از پذیرش وی خودداری نمودند. به هر حال فاینمن در سال 1935 وارد موسسهُ فناوری ماساچوست شد و در سال 1939 در رشته ی فیزیک در مقطع لیسانس فارغ التحصیل گردید.در سال 1942،وی پروژه ی تحقیقاتی دوره ی دکتری خود را که روی ساخت بمب اتم (1942-1941) بود ، به اتمام رسانید و دکترای خود را از دانشگاه پرینستون دریافت نمود.او پس از دریافت مدرک دکترا ،به لوس آلاموس رفت تا در سن 25 سالگی به عنوان یکی از محققان ارشد علمی،کار روی ساخت بمب اتم را ادامه دهد . سپس فاینمن به عنوان رییس بخش تیوری این گروه منصوب گردید.در سال 1945،فاینمن به عنوان استاد فیزیک تیوری در دانشگاه کرنل به فعالیت پرداخت در بین سال های 1952 تا 1959 ، به عنوان استاد مدعو برای تدریس فیزیک تیوری در موسسه فناوری کالیفرنیا مشغول به کار شد.بعد از آن سال نیز تا زمان فوت خود در سال 1988،در سمت استاد درس فیزیک تیوری در آن دانشگاه مشغول به کار بود. این دانشمند مشهور،موفق به دریافت جوایز ارزشمندی در رشته ی کاری خود گردید.جایزه ی آلبرت انیشتن از دانشگاه پرینستون به سال1954، جایزه ی آلبرت انیشتن از دانشکده پزشکی و جایزه ی لورنس در سال 1963 جوایزی بودند که ریچارد فاینمن موفق به اخذ آن ها گردید. این محقق در سال 1965 به خاطر مطالعات و دستاورد های ارزشمندش در زمینه ی توسعه الکترودینامیک کوانتوم که تیوری اثر متقابل ذرات و اتم ها را در میدان های تشعشعی تشریح می نماید،به شهرت رسید.وی در بخشی از کار هایش آن دچه را که امروزه به نام "دیاگرام فاینمن"نامیده می شود، ترسیم نمود که با توجه به ارزش خاص آن،موفق شد جایزه ی نوبل آن سال را به اتفاق دو محقق دیگر به نام های جی-شوینگر و اس آی .توموناگا اخذ نمایید.دیاگرام فاینمن ، در واقع منحنی نمودار مکان – زمان اثر متقابل ذرات را نشان می دهد . پروفسور فاینمن علاوه بر انجمن فیزیک آمریکا ، عضو انجمن آمریکایی علوم پیشرفته و آکادمی ملی علوم نیز بود این دانشمند معروف در سال1965 به عنوان عضو خارجی انجمن سلطنتی انگلستان انتخاب شد . دکتر فاینمن در 29 دسامبر سال 1959 ، مقاله ای انقلابی درباره ی قابلیت های فناوری نانو در آینده منتشر ساخت . که بسیاری آن را سنگ بنای اول این فناوری می دانند.فاینمن در آن سال در مهمانی شامی که توسط انجمن فیزیک آمریکا برگزار شده بود، سخنرانی کرد و ایده های جدیدی را درباره ی فناوری نانو برای عموم مردم ارایه داد . عنوان سخنرانی او بسیار جالب بودفضای زیادی در سطوح پایین وجود دارد)) با وجود موقعیت هایی که توسط بسیاری از محققین دیگر تا آن زمان کسب شده بود،ولی جامعه ی علمی ، دکتر ریچارد فاینمن را به عنوان پایه گذار علم نانو فناوری می شناسد . سخنرانی او شامل این مطلب بود که می توان تمام مطلب دایرة معارف بریتانیا را روی یک سنجاق نگارش کرد . یعنی ابعاد آن را به اندازه یک اعشاری 25000/1 ابعاد واقعیش کوچک کرد.او همچنین از دو تایی کردن اتم ها برای کاهش ابعاد کامپیوتر ها سخن گفت(در آن زمان ابعاد کامپیوتر ها بسیار بزرگتر از ابعاد کنونی بودند اما او احتمال می داد که ابعاد آن ها را بتوان حتی از ابعاد کامپیوتر های کنونی نیز کوچکتر کرد). او همچنین در آن سخنرانی توسعه بیشتر فناوری نانو را پیش بینی نمود.وی در پایان سخنرانی 1000دلار برای اخترع اولین الکتروموتوری که ابعادش حداکثر 64/1 اینچ مکعب باشد، پیشنهاد داد . او همچنین جایزه ای را برای اولین کسی که بتواند یک صفحه کتاب را در ابعادی بسیار کوچک بنویسد پیشنهاد کرد.ابعاد این صفحه کتاب می بایست به اندازه ای باشد که بتوان آن را به کمک یک میکروسکوپ الکترونی خواند.این ایده ها در سال های 1960 و 1985 تحقق یافتند و جایزه های آن ها نیز پرداخت شد.دکتر ریچارد فاینمن با خانم گونت هوارث ازدواج کرد که ثمره ی این ازدواج تولد پسری به نام کارل ریچارد در 22 آوریل 1961 و نیز دختری به نام میشل کاترین در 13 آگوست سال 1968 بود. متاًسفانه فاینمن در سال 1988 به خاطر سرطان شکم در مرکز پزشکی لوس آنجلس درگذشت. یاد این دانشمند بزرگ همواره به خاطر گشودن دریچه های نوینی در قلمرو علم فیزیک به سوی ما،در ذهن ها باقی می ماند .

[maryaam_M5R]

میگم این مطالب که زحمتشو میکشین میذارین خیلی طولانیه کسی وقتشو نداره بخونه
گلچین کن به صورت خلاصه بنویس تا همه بخونن استفاده کنن.
سپاس
اسپم بود ولی خو واجب بود

[artaken]

میگم این مطالب که زحمتشو میکشین میذارین خیلی طولانیه کسی وقتشو نداره بخونه
گلچین کن به صورت خلاصه بنویس تا همه بخونن استفاده کنن.
سپاس
اسپم بود ولی خو واجب بود

با تشکر از شما چشم

[sis413]

عقیق: همزمان با نصب ضریح جدید حضرت اباعبدالله الحسین (ع)، تیمی 3 نفره از محققان دانشگاه صنعتی شریف به سرپرستی دکتر دولتی عضو هیات علمی دانشکده مهندسی و علم مواد به همراه دوتن از دانشجویان این دانشکده، فرشاد صالحی دانشجوی دکتری و علیرضا بهرامی فارغ التحصیل کارشناسی به کربلای معلی اعزام شدند.
این تیم اقدام به اعمال پوشش نانو بر روی ضریح جدید حضرت اباعبدالله الحسین (ع) اعمال کردند.

محلولهای اعمالی شامل 4 بخش، پولیش، محلول نانو ضد تیرگی نقره، محلول نانو تمیز و ضد کدرشدگی طلا و همچنین پوشش ضد جذب رطوبت مربوط به چوب بوده که تحت نظارت گروه برروی ضریح اعمال شده است.