نانومواد

[rezakashi]

ساخت نانو مواد مهمترین و اساسی ترین بخش در نانوتکنولوژی می باشد زیرا باید ابتدا نانومواد ساخته شوند تا اینکه به کاربردهای خاص این ترکیبات پی برده شود و قابلیت های کاربردی این مواد مورد بررسی قرارگیرد.
به طور کلی روش های تهیه نانومواد به دو دسته بالا- پایین و پایین – بالا تقسیم بندی می شوند. که در روش بالا – پایین ترکیبات با اندازه های بالاتر از نانومتری با استفاده از فرایندهای مختلف نظیر سایش، آسیاب، مذاب کردند و فرونشانی مکرر به اندازه های نانومتری می رسانند ولی در روش پایین- بالا اتم ها و مولکول ها به طور دقیق کنار هم قرار می گیرند و واحدهای ساختمانی مولکولی و اتمی طوری طراحی می شوند که به خوبی در کنار هم قرار گیرند تا اشیای بزرگتری را بسازند.
در زیر به تعدادی از روش های سنتز نانومواد اشاره خواهد شد:
سنتز نانوذرات با استفاده از فرایند سل- ژل
سنتز نانو ذرات درون مایسل
سنتز نانوذرات با استفاده از روش آئروسل
اسپری پیرولیز
رسوبدهی فیزیکی از فاز بخار
رسوبدهی شیمیایی از فاز بخار
رسوب دهی الکتروشیمیایی
پر کردن حفرات الگو با پراکنده گی کلوئیدی
سنتز بر اساس واکنش با الگو
الکتروریسندگی
لیتوگرافی
رشد همبافت با استفاده از باریکه الکترون
لایه نشانی اتمی
طبقه بندی مواد نانومتری
مواد نانو متری انواع گوناگونی دارند وبه روش های مختلفی می توان آن ها را از یکدیگر تفکیک کرده و طبقه بندی نمود اما شاید بتوان طبقه بندی برا ساس ابعاد را کلی ترین طبقه بندی به شمار آورد. در این طبقه بندی، مواد و ساختارهای نانومتری را براساس نسبت ابعاد آن ها در راستای محورهای مختصاتی که واحد محورهای آن براساس نسبت نانومتر در نظرگرفته می شوند طبقه بندی می کنند. به این صورت که مواد را به چهار گروه زیر طبقه بندی میکنند‌.
1- مواد صفر بعدی : در این گروه موادی قرار می گیرند که در هیچ راستا اندازه آن ها به واحد نمی رسد به عبارتی در تمام ابعاد نانو متری می باشند.مانند خوشه های اتمی یا نانو ذرات.
2- مواد تک بعدی : در این گروه موادی قرار می گیرند که تنها در یک راستا دارای اندازه های بزرگتر از واحد نانو متری می باشند: مانند فیبرهای نانومتری که تنها در راستای محور فیبر دارای طولی بیشتر از واحد نانومتر می باشند.
3- مواد دوبعدی : در این گروه موادی قرار می گیرند که در دو راستا دارای طولی بیش از واحد می باشند مانند هر ماده چند لایه ای که دارای لایه های با ضخامت نانومتری می با شند:مانند خاک های رس لایه .
4- مواد سه بعدی : در این گروه موادی قرار می گیرند که در هر سه بعد دارای اندازه های بزرگتر از واحد می باشند مانند: مواد با فاز نانومتری
تاریخچه نانوفناوری

1- تعریف نانو تکنولوژی:

کلمه نانو دارای ریشه یونانی بوده و در این زبان به معنی کوتاه و کوتوله می باشد، در کاربردهای علمی به عنوان یک پیشوند و به معنی یک میلیاردم واحدی که پس از آن ذکر می شود، می باشد. به عنوان مثال یک نانومتر برابر است با یک میلیاردم متر و برابر با طولی است که اگر چند اتم مثلا ده اتم هیدروژن در کنار یکدیگر قرار بگیرند ایجاد خواهند نمود. به عنوان یک مثال عینی از نانومتر می توان از اجزاء سازنده یک پردازشگر پنتیوم با سرعت 800 مگا هرتز نام برد که در آن هرکدام از اجزاء دارای طولی معادل 200 نانومترمی باشند.
2- تاریخچه نانو تکنولوژی

استفاده از نانوتکنولوژی توسط انسان بر خلاف تصور عمومی دارای سابقه تاریخی طولانی می باشد، در این رابطه شواهدی مبنی بر نانو ساختار بودن رنگ آبی بکار برده شده توسط قوم مایا وجود دارد. پس از آن رومی ها از این مواد در جام های با رنگ های زنده استفاده کردند. به این صورت که آن ها از نانو ذرات طلا برای رنگ آمیزی این جام ها بهره می گرفتند. نمونه ای از این جامها که برای اولین بار کشف شد جام لیکورگوس می باشد که متعلق به قرن چهارم قبل از میلاد بوده و دارای ذرات نانومتری از طلا و نقره می باشد که در هنگام قرار گرفتن در نورهای مختلف رنگ های گوناگونی از خود نشان می دهد.
با این وجود داستان علمی نانوتکنولوژی چیز دیگری است. یکی از اولین گزارش های علمی دراین رابطه ،گزارش ساخت کلوئید ذرات طلا در سال 1857 توسط مایکل فارادیمی باشد. عدها از کربن سیاه به عنوان یک ماده افزودنی برای رنگ کردن و استحکام بخشیدن به لاستیک استفاده می شد. در اوایل دهه 1940 ذرات نانومتری تبخیر و ته نشین شده سیلیکا ساخته شد ودر امریکا و آلمان به عنوان جایگزین برای ذرات کربن سیاه برای مقاوم سازی لاستیک مورد استفاده گردید. در دهه 1960 و 1970 پودرهای نانومتری فلزات برای ذخیره اطلاعات بر روی نوار ساخته شد و در سال1976 کریستال های نانومتری توسط گرانکولیت وبورمنبا استفاده از روش تبخیر گاز کامل تولید گردید.
اما بزرگترین تحول درتاریخ نانوتکنولوژی را باید سخنرانی ریچاردفینمن در کنفرانس انجمن فیزیک آمریکا در سال 1959 دانست. در این کنفرانس ایشان با ارئه مقاله ای با موضوع "فضای کافی در پائین وجود دارد "درباره دست کاری مواد در ابعاد اتمی صحبت نمود . وی ایده خود را از سیستمهای بیولوژی گرفت که می توانند بسیار کوچک و در عین حال فعال باشند و همچنین با انجام محاسبات نشان داد که می توان با استفاده از پرتو الکترونی کل اطلاعات نسخه 25000 صفحه ای دایرت المعارف بریتانیکارا روی یک سر سوزن جای داد. این مقاله امروزه به عنوان بخشی ازآیین نامه انجمن های نانو تکنولوژی درآمده است.
به یاری خداوند متعال سعی میکنم در راستای شناساندن نانوفناوری به عموم جامعه تلاش خود را انجام دهم.

 

[zahra mohammadi]

نانوتکنولوژییا فناوری بسیار ریز امروزه مورد توجه خاص محققین وکشورهای پیشرفته صنعتیقرارگرفته و دنیا را در آستانه انقلاب نانوتکنولوژی قرار داده است. ریچارد فاینمنکه پایه گذار نانوتکنولوژی شناخته می شود عقیدهداشت، مشکلات موجود در علومی مانند زیستشناسی، شیمی و... در صورتی قابل حل است که دانشمندان در سطوح اتمی توانایی مطالعهو بررسی داشته باشند. امروزه نانوتکنولوژی را می توان به طور کلی شامل مباحثیمانند تولید، فراوری، ارزیابی و به کارگیری مواد، ابزار و سیستم هایی با ابعاد1/0تا 100 نانومتر دانست که به دلیل قرارگیری در ابعاد و اندازه های نانومتری، خواصفیزیکی، شیمیایی و بیولوژیک بسیارعالی داشته، عملکرد و فرایندهای تولید جدیدی را شاملمی شوند.
مبحث نانومواد یکی از زیر مجموعه های دانش و تکنولوژینانو است که شامل فرآوری و ارزیابی مواد نانومتری برای کاربردهای ساختمانی، پزشکی،الکترونیکی و... می باشد.