فناوری نانو چیست؟

فناوری نانو چیست؟ شیشه های رنگی در خانه های سنتی شیراز شهر دانش ایوان کسری
فهرست مطالب

فناوری نانو چیست؟

فناوری نانو، مهندسی،فناوری و علمی است که در مقیاس نانو انجام می شود که حدود 1 تا 100 نانومتر است.
علم نانو و فناوری نانو مطالعه و کاربرد چیزهای بسیار کوچکی هستند و می‌توانند در تمام زمینه‌های علمی دیگر مانند شیمی، زیست‌شناسی، فیزیک، علم مواد و مهندسی استفاده شوند.

چگونه شروع شد؟

ایده‌ها و مفاهیم پشت علم نانو و فناوری نانو با سخنرانی فیزیکدانی به نام ریچارد فاینمن با عنوان «اتاق های زیادی در پایین وجود دارد» در نشست انجمن فیزیک آمریکا در مؤسسه فناوری کالیفرنیا (CalTech) در 29 دسامبر 1959، پیشتر از آنکه از واژه فناوری نانو استفاده شود، مطرح شد.

فاینمن در سخنرانی خود فرآیندی را توصیف کرد که در آن دانشمندان قادر به دستکاری و کنترل تک تک اتم ها و مولکول های خواهند بود. بیش از یک دهه بعد، پروفسور نوریو تانیگوچی در کاوش های خود در مورد ماشینکاری فوق دقیق، اصطلاح فناوری نانو را ابداع کرد. تا اینکه در سال 1981، با توسعه میکروسکوپ تونلی روبشی که می‌توانست اتم‌های منفرد را ببیند، فناوری نانو مدرن آغاز شد.

مفاهیم بنیادی در علم نانو

تصور اینکه مقیاس نانو چقدر کوچک است سخت است. یک نانومتر یک میلیاردیم متر یا 9-10متر است. در اینجا چند مثال گویا آورده شده است:

  • در هر اینچ 25,400,000 نانومتر وجود دارد
  • یک ورق روزنامه حدود 100,000 نانومتر ضخامت دارد
  • برای مثال، اگر یک سنگ مرمر یک نانومتر بود،اندازه کره زمین یک متر می گردید.

علم نانو و فناوری نانو شامل توانایی دیدن و کنترل اتم‌ها و مولکول‌های منفرد است. همه چیز روی زمین از اتم ها تشکیل شده است از جمله غذایی که می خوریم، لباس هایی که می پوشیم، ساختمان ها و خانه هایی که در آنها زندگی می کنیم و بدن خودمان.

اما چیزی به کوچکی یک اتم قابل دیدن با چشم غیرمسلح نیست. در واقع، حتی دیدن آن با میکروسکوپ‌هایی که معمولاً در کلاس‌های علوم دبیرستان استفاده می‌شوند، غیرممکن است. میکروسکوپ های مورد نیاز برای دیدن اشیا در مقیاس نانو در اوایل دهه 1980 اختراع شدند.

زمانی که دانشمندان ابزار مناسبی مانند میکروسکوپ تونلی روبشی (STM) و میکروسکوپ نیروی اتمی (AFM) را در اختیار داشتند، عصر فناوری نانو متولد شد.

مطلب پیشنهادی : علم کوانتوم چیست؟

فناوری نانو در تاریخ ایران و جهان

اگرچه علم و فناوری نانو مدرن کاملاً جدید هستند، اما برای قرن‌ها از مواد در مقیاس نانو استفاده می‌شد. فناوری نانو در شیشه های رنگی گلپایگان شهر دانش ایوان کسریذرات طلا و نقره با اندازه های متناوب صدها سال پیش رنگ هایی را در شیشه های رنگی کلیساهای قرون وسطایی ایجاد کردند یا حتی پیش از آنها در ایران از این شیشه های رنگی و نقوش ظریف در آثار هنری استفاده شده است.

هنرمندان در آن زمان نمی‌دانستند که فرآیندی که برای خلق این آثار هنری زیبا استفاده می‌کنند، در واقع منجر به تغییراتی در ترکیب موادی که با آن‌ها کار می‌کنند، شده است.
دانشمندان و مهندسان امروزی در حال یافتن راه‌های متنوعی برای ساختن مصنوعی مواد در مقیاس نانو هستند تا از ویژگی‌های بهبود یافته آن‌ها مانند استحکام بالاتر، وزن سبک‌تر، افزایش کنترل طیف نور و واکنش‌پذیری شیمیایی بیشتر نسبت به همتایان خود در مقیاس بزرگ‌تر استفاده کنند.

آیا در زمینه فناوری نانو تخصصی دارید؟ می توانید به عنوان مدرس به شهر دانش بپیوندید. اگر به دنبال فرصت های شغلی در این زمینه هستید نیز می توانید به شهر کار مراجعه نمایید.

مطالب مرتبط
کسری نخعی
کسری نخعی
کارشناس ارشد مهندسی مکانیک از دانشگاه خواجه نصیر الدین طوسی | برنامه نویس پایتون و علاقه‌مند به پژوهش‌های علمی
اشتراک گذاری

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.

fa Persian
X