تحقیق نانوذرات - فاطمه السادات قریشی

دبیرستان نمونه دولتی دخترانه زنده یاد حسینی شهرضا

عنوان:

اهمیت و کاربرد نانو ذرات در عصر معاصر

دبیر راهنما:

دکتر محسن شیرعلی

گردآورنده:

فاطمه السادات قریشی

نیمسال اول آموزشی سال92-1391

مقدمه

داستان شگفت انگیز نانو تکنولوژی از سال 1959 با سخنان پروفسور دفینمن استاد فیزیک انستیتو تکنولوژی کالیفرنیا آغاز گردید. در این راستا مطرح کردن اصطلاح نانو تکنولوژی در سال 1974 توسط محقق ژاپنی تاینگوشی جزءاولین حرکت های ساختاری در درک عمومی این فناوری بوده است.سپس اختراع میکروسکوپ در سال 1981 توسط روهروینینگ سرآغاز توسعه ی فعالیت های تحقیقاتی در چندین کشور گردید. پس از آن خود اسمیلی شیمیایی در دهه 1980 توسط لهن مورد توجه قرار گرفت. با وجود آنکه توجه سازمان های مختلف به پتانسیل در حال رشد نانو تکنولوژی از مطالعه وضعیت یک یا چند کشور مشخص مانند آمریکا و اتحادیه اروپا سرچشمه گرفته است ولی تنها در سالهای 1997 بود که درک و آگاهی نسبت به پتانسیل عظیم این فناوری اتفاق افتاد.

به طور اجمالی با در نظر گرفتن سطح فعلی تجهیزات مرتبط با نانو تکنولوژی دز بازار جهانی و با توجه به اینکه چه تعداد نیروی آموزش دیده متناسب با این خریدها لازم است می توان پیش بینی کرد که تعداد این افراد در سال های 2010 و 2015 در ایالت متحده به 900-800 هزار نفر،در اروپا300 -400 هزار نفر و در آسیا 100-200 هزار نفر خواهد رسید.همچنین دست اندرکاران اقتصادی پیش بینی می کنند که تا سال 2015 بازار وابسته به نانوتکنولوژی از مرز یک تریلیون دلار خواهد گذشت.

تعریف نانوتکنولوژی

نانوتکنولوژی یک اصطلاح عمومی است که به هر گونه تکنولوژی در محدوده نانو متری عمل می کند، مرتبط می باشد.این علوم و تکنولوژی ها می تواند در زمینه های متفاوتی مانند طراحی، شناسائی،تولید و کاربرد ساختارها یا تجهیزات و سیستم های کنترل کننده اندازه ذرات فعالیت داشته باشد.تکنولوژی در قرن پیش در هر چه ریزتر کردن دانه های بزرگتر پیشرفت چشمگیری داشت به طوری که به مزاح گفته شد که دیگر کشف ذرات ریزاتمی نه تنها جایزه نوبل ندارد بلکه به آن جریمه هم تعلق می گیرد.نانو تکنولوژی در قرن حاضر مسیر عکس را طی می کند.مجموعه های طبیعی،ترکیبی از دانه های فوق ریز قابل تشخیص یا خواص مشابه و یا متفاوت و با اندازه هائی در حدود نانو است.

یک نانومتر معادل یک میلیاردم متر بوده و اگر در حدود ده اتم کنار هم قرار بگیرند معادل یک نانومتر می گردند. به جهت مقایسه می توان گفت که ضخامت یک تار موی انسان در حدود 80000 نانومتر است. در مبحث تعاریف مربوط به نانوتکنولوژی مقیاس نانومتری شامل مواد با اندازه ی ذرات کمتر از 100 نانومتر است، یعنی نانوذرات موادی هستند با ساختار سه بعدی که اندازه های آنها از 1 تا 100 نانومتر متغیر است. نانوذرات از ده ها یا صدها اتم یا مولکول تشکیل شده است و در محدوده ی وسیعی از ندازه و شکل یافت می شوند.

کاربردهای کلی نانوتکنولوژی

اگر بخواهیم کاربردهای محتمل نانومواد را در عرصه های مختلف صنعتی و بشری مورد بررسی اجمالی قرار دهیم می توان آن ها را به ترتیب زیر خلاصه نمود :

1- صنعت شیمی :

پر کننده برای انواع سیستم های رنگی ، پوشش های بر پایه ی نانو کامپوزیت ها ، سیال های مغناطیسی ، کاتالیست ها، چسبهای قابل تعویض ، نفوذ ناپذیری انواع کاغذها و ...

2- صنعت اتومبیل سازی :

چراغ ها ، رنگ ها ، کاتالیست ها ، تایـر ها ، حسگـر ها ، پوشش هــای مخصوص برای

شیشه های جلو و بدنه ی اتومبیل ها و ...

3- صنعت الکترونیک :

ضبط اطلاعات (MRAM , GMR-HD ) ، دیودهای لیزری ، فیبرهای نوری ، سویچ های نوری ، فیلترها ( متوقف

کننده ی امواج IR ) ، انواع پوشش های هادی جریان الکتریسیته و یا ضد الکتریسیته ی ساکن و ...

4- مهندسی :

آسترهای محافظت کننده برای تجهیزات و ماشین آلات ( پوشش های مقاوم به خراش در ماشین های سنگین و یا قطعات پلاستیکی ) ، بلبرنگ های مقاوم به اصطکاک و ...

5- صنعت ساختمان سازی :

مصالح ساختمانی سبک و مقاوم ، عایق بندی حرارتی ، مواد دیر آتش گیر ، مواد پوششی با خواص بهینه برای سطوح مختلف مانند سنگ و چوب و کف و سقف و نمای ساختمان ، شیشه های خود پاک شونده ، پوشش های خود پاک شونده برای نمای بیرونی ساختمان و ...

6- پزشکی :

سیستم های رهایش دارو ، آزمایش های سریع تشخیص بیماری ها ، ساخت پروتز ها و ایمپلنتها ، پوشش های ضد باکتری ، عوامل مؤثر در درمان سرطان، پانسمان و گچ گیری با کاربرد ساده و خواص بهینه و ...

هماكنوننانو ذرات و مواد نانو بلورين به عنوانعوامل ضد ميكروبي و ضدقارچيتجاريشدهاند. صنعت مراقبتهايبهداشتي با توجه به رشد مقاومتباكتريها بهآنتيبيوتيكها ، بهشدتبهقابليتهايافزايش محافظت دربرابرآنها نيازمند است. دراكثر موارد مكانيسمهاي عملكرد آنتيبيوتيكها به خوبيدركنشدهاستوبههميندليل احتمالكشف مواد جديد و بهتر همواره وجود دارد.

7- آرایشی بهداشتی :

کرم های ضد آفتاب ، انواع کرم های مخصوص پوست ، انواع مختلف محصولات آرایشی ، انواع مخصوص خمیر دندان و ...

تقریبا نیمی از محصولات دارویی در 10 تا 15 سال آینده متکی به نانو تکنولوژی خواهدبود که این امر ، خود 180 میلیارد دلار نقدینگی را به گردش در خواهد آورد.

8- مواد غذائی :

مواد مخصوص بسته بندی ، مواد افزودنی خوراکی ، شفاف کردن انواع آبمیوه ها و ...

9- ورزش و سرگرمی :

واکس های مخصوص اسکی ، راکت و توپ تنیس ، پوشش های ضد لجن برای کشتی ها و قایق ها و ...

10-صنعت کشاوزی و محیط زیست :

نانو تکنولوژی موجب توسعه محصولات کشاورزی برای یک جمعیت عظیم خواهد شد وراههای اقتصادی‌تری را برایتصفیهونمک زدایی آبو بهینه سازی راههای استفادهازمنابع انرژیهای تجدید پذیرهمچونانرژی خورشیدیارائه خواهد نمود.

انتظار می‌رود که نانو تکنولوژی نیاز بشر را به مواد کمیاب کمتر کرده و باکاستن آلاینده‌ها ، محیط زیستی سالم تر را فراهم کند.

نتیجه گیری

نیاز انسان به تکمیل علوم و پیشرفت های روز افزون در علم، منجر به پیدایش نانو گردیده است، امروزه تحقیقات محققان، فناوری نانو را به یک موضوع داغ در سطح جهانی بدل و موجب افزایش توجهات علمی و پوشش های خبری در این مورد شده است. در این میان آنچه که غیرعادی به نظر می رشد این است که چرا این فناوری اینقدر دیر به دست آمد؟ اما واقعیت امر این است که شیمیدانان، فیزیکدانان، مهندسان و زیست شناسان، مدت ها قبل از اینکه فناوری نانو به این صورت در جهان فراگیر شود هرکدام به گونه ای یا آن سروکار داشتند.

فناوری نانو به این صورت در جهان فراگیر شد که امرئزه نانوذرات کاربرد بسیار وسیعی در زندگی انسان دارد. این فناوری در پزشکی، صنعت و... نقش ایفا می کند. این علم جدید می تواند زندگی آدمی را متحول نماید و در نتیجه ی آن افزایش کارآئی و سائل ، صرفه جوئی در هزینه، ساده شدن زندگی و ... خواهد بود.

شاید دوری همان طور که ما نسبت به زندگی های دشوار گذشتگان مان مؤثر می گردد، آیندگان و نسل های بعدی ما نیز از این درد و ناراحتی که ما در زندگی مان می خوریم متعجب و متأثر می گردند. همه ی این موارد با پیشرفت تکنولوژی در سالیان آینده امکان پذیر خواهد بود.

منابع

رسولی، سوسن، (1388)، نانومواد، نقش بیان، تهران، ص ص 2 و 34 و 50.

تحقیق نانوذرات - فاطمه السادات قریشی

مطالب مشابه :

تحقیق نانوذرات - فاطمه السادات قریشی

اهداف وزمینه های قیام عاشورادرکلام امام حسین(ع)

کسب عنوان مقام دوم دانش آموزان دبیرستان نمونه دولتی زنده یاد حسینی شهرضا در مسابقات نشریه دیواری

نامه های اداری و رسمی منتخب دانش آموزان

سوابق شغلی و اجرایی

برگزاری همایش حیات طیبه حماسی

تحمیدیه تحقیق امید ونوید عیاس پور دبیرستان نمونه دولتی 3