تحقیق دررابطه با نانوتکنولوژی

تحقیق دررابطه با نانوتکنولوژی دانلود تحقیق دررابطه با نانوتکنولوژی

دسته بندی	فنی و مهندسی
فرمت فایل	docx
حجم فایل	1678 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل	37

1-1نانوتکنولوژی

نانوتکنولوژی،توانمندی تولید و ساخت مواد، ابزار و سیستم­های جدید در مقیاس اتمی و ملکولی و در ابعاد نانومتری می­باشد ]1[. محدوده ابعادی مورد بحث در نانوتکنولوژی 1 تا 100 نانومتر است ، یعنی حداقل یکی از ابعاد بایستی کمتر از 100 نانومتر باشد.به طور خلاصه، نانوتکنولوژی شامل دستکاریمواد در ابعاداتمی یا مولکولی با هدف طراحی موادی سبک­تر،محکمتر، ارزانتر،تمیزتر وبا دقت ابعادی بالاتر می­باشد]2[.

1-2تاریخچه نانو تکنولوژی

در آغاز قرن بیست و یک دانشمندان تمرکز خود را برروی فنآوری نوینی معطوف کردند که به عقیده عده­ای نه تنها قسمتی از آینده بشری بلکه تمامی آینده بشر را متحول خواهد ساخت. نانوتکنولوژیبرای اولین بار حدود 40 سال پیش مطرح­­شد.ریچارد فاینمن[1] دانشمند کوانتوم نظری(برنده جایزه نوبل فیزیک در سال1965، ملقب به پدر علم فناوری نانو) در سال 1959 در همایش جامعه فیزیک آمریکا در نطق مشهورش تحت عنوان "فضای زیادی در سطوح پایین وجود دارد" اولین جرقه­های رویکرد به سمت فن­آوری نانو را روشن نمود.در سال­های بعد نانوتکنولوژی مراحل تکوینی زیر را طی نمود:

• سال 1972: فتو‎کاتالیز آب توسط نور فرابنفش با استفاده از فتو‎آند تیتانیم دی‎اکسید، تحت نام "اثر هوندا-فوجی شیماً گزارش و موجب ارتقاء مفهوم فتوالکتروشیمی از تئوری به عمل شد [3].

• سال 1974: برای اولین بار واژه فناوری نانو توسط "نورید تانیگوچی" بر زبانها جاری شد.

• دهه 1980: تعریف فوق به طور وسیع­تر توسط "دکتر درکسلر" مورد بررسی قرار گرفت. IBM دستگاهی اختراع کرد که به کمک آن می‏توانست اتم­ها را تک تک جابه­جا کند. فناوری نانو و نانوعلوم در اوایل دهه 1980 با تولد علم کلاستر و اختراع میکروسکوپ تونلی پیمایشی آغاز به کار کرد.

• سال 1985: کشف ساختار جدیدی از کربن C₆₀ صورت گرفت. این توسعه سبب کشف "فلورین" در سال 1986 و نانولوله­های کربنی در مدت چند سال بعد شد.

• سال 1986: واژه نانوفناوری توسط کی اریک درکسلر در کتابی تحت عنوان "موتور آفرینش: آغاز دوران فناوری‌نانو" بازآفرینی و تعریف مجدد شد ]4[.

• سال1993: اولین نقاط کوانتومی‏با کیفیت بالا تولید شد.

• سال 1997: اولین نانوترانزیستور ساخته شد.

• سال2000: اولین موتور DNAساخته شد.

• سال 2001: یک مدل آزمایشگاهی سلول سوختی با استفاده از نانولوله ساخته شد.

• سال 2002: لباس­های ضدلک و نانو سلول­های خورشیدی تولید گردید.

     نانوتکنولوژی به مفهوم جدی آن پس از فراز و نشیب فراوان تقریباً از سال 2000 به بعد از حالت تخیل علمی خارج شد. البته بسیاری از افراد، شروع عرصه نانوتکنولوژی را در سال­های 2006-2001 می­دانند. در آینده، نانوتکنولوژی به سمت حل مشکلات جاری در ارتباط با انرژی، پزشکی، زیست محیطی و ساخت و ساز به پیش می­رود.

 

1-3انواع نانومواد

نانومواد به روش­های گوناگونی طبقه­بندی می­شوند.طبقه­بندی بر اساس ابعاد کلی­ترین نوع طبقه­بندی برای مواد نانومتری به شمار میرود ]2[.

1-3-1 براساس بعد

یکی از سیماهای مورد توجه علوم در مقیاس نانو تغییر وابسته به اندازه و شکل در  خواص ماده است. براین اساس، تلاشهای سیستماتیک جهت درک پارامترهای متنوعی که به طور مستقیم خواص ذاتی مواد در این مقیاس را تحت تأثیر قرار می­دهند انجام شده است [5-11]. در این میان، معلوم شده است که شکل نقش مهمی در تعیین خواص نانومواد ایفا می­کند [13و12]. طبقه­بندی نانومواد بر اساس ابعاد به قرار زیر است، شکل )1-1(: