فهرست مطالب

عنوان صفحه

 

چکیده:1

فصل اول: تعاریف

1-1- مقدمه:3

1-2- تاریخچه فناوری نانو. 4

1-3- پیدایش نانوتکنولوژی.. 5

1-4- تعریف نانوتكنولوژي.. 7

1-5- نانو تکنولوژی در ایران. 8

1-6- روش هاي رسيدن به نانوتكنولوژي.. 9

فصل دوم: ابزارهای نانوتکنولوژی

2-1- ابزار نانوتكنولوژي:14

2-1-1- ميكروسكوپ الكتروني انتقالي (TEM)14

2-1-2- (AFM) ـ ميكروسكوپ نيروي اتمي.. 14

2-1-3- (STM) ـ ميكروسكوپ اسكنينگ توتلينگ.... 15

2-2- دسته بندی نانو مواد. 15

2-2-1- مواد نانوی یك بعدی.. 17

2-2-2- مواد نانوی دوبعدی.. 17

2-2-2-1- نانو لوله های كربنیCNTs. 18

2-2-2-2- نانو سیمها18

2-2-2-3- بیوپلیمرها18

2-2-3- مواد نانوی سه بعدی.. 19

2-2-3-1- كربن۶۰ (فوله رنس Fullerenes)19

2-2-3-2- دِن دریمرز (Dendrimers)20

2-2-3-3- ذرات كوانتمی.. 20

 

 

فصل سوم: پيش‌بيني پيشرفت نانوتكنولوژي با كمك شاخص هاي علم و فناوري 

3-1- چكيده. 22

3-2- مقدمه. 22

3-3- فعالان جهاني.. 26

3-4- بحث... 29

فصل چهارم: کاربرد های نانو تکنولوژی

4-1- مقدمه. 31

4-2- نانوتکنولوژی در پزشکی.. 31

4-3- فناوری نانو و زیست شناسی.. 31

4-4- فناوری نانو وشیمی.. 32

4-5- نانو تکنولوژی و فیزیک.... 32

4-6- نانوتکنولوژی در صنعت... 33

4-7- دوام پذیری منابع: کشاورزی، آب، انرژی، مواد و محیط زیست... 33

7-8- هوا وفضا33

4-9- امنیت ملی.. 34

4-10- تصفیه ی پسماندهای صنعتی.. 34

4-11- کاربرد نانو تکنولوژی در صنعت نفت... 35

4-12- علم نانو یک تحول بزرگ در مقیاس بسیار کوچک.... 35

4-13- مواد نانو. 36

4-13-1- آلودگی.. 36

4-13-2- سنسورهای هیدروژن خود تمیز کننده. 37

4-13-3- سنسورهای جدید در خدمت بهبود استخراج نفت... 38

فصل پنجم: مقايسه بودجة نانوتكنولوژي اروپا و آمريكا

5-1- چکیده. 41

5-2- پيشنهادها41

5-3- مقدمــه. 44

5-4- سرمايه‌گذاري جهاني در نانوتكنولوژي.. 44

5-5- نتيجه‌گيري.. 52

 

فصل ششم: آینده نانو تکنولوژی

6-1- جایگاه فناوری نانو در علوم مهندسی.. 55

6-2- مشكلات مواجه با نانوتكنولوژي:55

6-3- تاثیرات فناوری نانو در زندگی انسان. 57

6-4- تاثير آينده نانوتكنولوژي:58

6-5- نتیجه گیری:61

منابع. 62

 

چکیده:

نانو تکنولوژی عبارتی است که برای مطالعه و بهره برداری از اجسام کوچک که ابعاد آنها فقط در حد چند ملکول و اتم است به کار می رود. دلیل اینکه این موضوع، مهم و جذاب است، آنست که وقتی مواد به سمت اندازه های خیلی کوچک پیش بروند، به طوریکه طول آنها در حد چند دهه دهگان یا صدگان از تعداد اتم ها شود، دیگر آن رفتاری که ما برای اجسام بزرگتری انتظار داریم را از خود نشان نمی دهد و آن شروع به نشان دادن خواص جدید و منحصر به فردی از قبیل خواص نوری، مغناطیسی، الکتریکی، شیمیایی، بیوتکنولوژی و. .. می کند. در قرن حاضر ما تغییرا ت عمده ای را در میدان علوم و تکنولوژی داشتیم. از زمانی که ترانزیستور ها در نیم قرن پیش اختراع شده اند، الکترونیک به طور گسترده د رزندگی ما وارد شده است و اکنون به عنوان یکی از صنایع کلیدی هچنان در حال رشد است. یک تکنولوژی پایا به عنوان یک نیاز عمیق پدیدار گشته است مانند مشاهدات دینامیکی و استاتیکی و دستکری مواد و تشکیل مواد در سطح مولکولی و یا اتمی، یا بررسی انفرادی اتم ها و مولکول ها. این تکنولوژی رادیکالی ممکن است به صورت تکنولوژی اتمی نامیده شود که در واژگان پذیرفته شده برابر با نانو تکنولوژی می باشد. نه تنها در الکترونیک بلکه هم چنین در صنعت شیمیایی و بیو تکنولوژی، با ملاحظه توسعه کاتالیست های جدید، رمز گشایی و دستکاری ژنها، تکنولوژی دستکاری اتم ها و مولکول ها به طور گسترده ای مورد استفاده قرار می گیرند.

 

 

 

 

فصل اول

تعاریف

 

 

 

 

1-1- مقدمه:

نانوتكنولوژي يعني توليد و كاربرد اجسام يا وسايل با مقياس فوق العاده ريز و كوچك, اينگونه اجسام يا وسايل در حد 1 تا 100 نانومتر (mm) مي باشند يك نانومتر (mm) معادل يك ميليونيم متر است (m 000000001/0) كه حدود 50000 برابر كوچكتر از قطر موي انسان مي باشد. دانشمندان براي مقياس نانو به حدود 1 تا 100 نانومتر استناد مي‌كنند و اجسام و مواردي كه در اين مقياس هستند بنام نانوكريستال يا اجسام نانو (nanomaterials) ناميده مي شوند. مقياس نانو بي مانند و كم نظير است زيرا هيچ شيئي كوچكتر از آن نمي توان ساخت و از طرفي به اين علت بي نظير است كه بسياري از مكانيزم هاي بيوتكنولوژي و فيزيكي در مقياس هاي طولي 1/0 تا 100 نانومتر كار مي كنند. در اين ابعاد اجسام خواص فيزيكي مختلفي نشان مي دهند و بدين ترتيب دانشمندان اميدوارند كه بسياري تاثيرات نوين در مقياس نانو براي پيشرفت تكنولوژيهاي مختلف كشف و مورد استفاده واقع گردند. برخي پيشرفت هاي مهم قبلاً در نانوتكنولوژي رخ داده است. اين پيشرفت ها در محصولاتي كه در سراسر دنيا توليد مي شوند مي توان يافت. بعضي از نمونه ها عبارتند از مبدل‌هاي كاتاليتيكي (Catalitic) در اتومبيل ها كه به حذف مواد آلوده كننده هوا كمك مي نمايند. كرم‌هاي ضدآفتاب و مواد آرايشي كه تشعشع مضر ناشي از آفتاب را مي گيرند بدون اينكه شفافيت و نور از بين برود و يا روكش ها و پوشش هاي ويژه جهت پوشاك ورزشي و يا لباسهائي كه كاركرد و عمل ورزشكار را بالا ميبرد. هنوز بسياري از دانشمندان, مهندسين و تكنولوژيست‌ها معتقدند كه آنها فقط سطح پتانسيل نانوتكنولوژي را خراشي داده اند. نانوتكنولوژي طفوليت خود را ميگذاراند و هيچكس با دقت نمي تواند پيش بيني كند كه نتيجه شكفتن كامل اين تكنولوژي در چند دهه آينده چه خواهد بود. معهذا بسياري از دانشمندان با اطمينان اعتقاد دارند كه نانوتكنولوژي اثرات عمده اي بر روي صنعت نفت، مراقبت هاي بهداشتي و پزشكي، كامپيوتر، سنسورها، امنيت و دفاع جهاني خواهد داشت.