فناوری نانو

mohamadaminsh

کاربر طلایی1

تاریخ عضویت : دی 1389

تعداد پست ها : 25772

محل سکونت : خوزستان

در اين تايپك مطالبي در مورد فناوری نانو قرارميدهم هركسي دوست داشت مي توانم منو در همراهي كند و مطالب خود را هم در اين مكان قرار دهد ياعلي

پنج شنبه 12 بهمن 1391 6:24 PM

mohamadaminsh

کاربر طلایی1

تاریخ عضویت : دی 1389

تعداد پست ها : 25772

محل سکونت : خوزستان

پاسخ به:فناوری نانو

حذف آلاينده‌هاي آب با کمک نانو در دانشگاه تبريز

محققان دانشکده‌ شيمي دانشگاه تبريز، با افزودن «نانوذرات دي‌اکسيدتيتانيم» به آب و تابش نور فرابنفش به آن ، توانستند ماده آلاينده و رنگ‌زاي «اسيد آبي 9» را از آب حذف‌ کنند.
به گزارش ايرنا ، «عليرضا ختائي» عضو هيئت علمي گروه شيمي کاربردي دانشکده‌ شيمي دانشگاه تبريز ، در‌اين‌باره گفت: «در اين پژوهش ، از نانوذرات صنعتي دي‌اکسيد تيتانيم، با اندازه ميانگين 21 نانومتر ، به‌ عنوان فعال‌کننده استفاده ‌شد که موجب بهبود فرايند اکسايش پيشرفته و حذف بهتر آلاينده‌هاي آب مي‌شود».
وي درباره استفاده از فرايند اکسايش پيشرفته گفت:«از جمله روش‌هايي که در سال‌هاي اخير براي حذف آلاينده‌هاي آب، ازجمله رنگ ‌هاي نساجي ، مواد آلي و سموم کشاورزي در غلظت‌هاي کم مورد استفاده قرارگرفته‌، فرايندهاي اکسايش پيشرفته(AOP) است».
اين پژوهشگر افزود: فرايندهاي اکسايش پيشرفته، دربرگيرنده کليه‌ فرايندهايي است که در آنها با روش‌هاي مختلف، راديکال‌هاي فعال هيدروکسيل توليد مي‌شود، که قدرت اکسيدکنندگي بسيار بالاي آنها، باعث تخريب کامل اکثر آلاينده‌ها مي‌گردد».
ختائي با بيان اين مطلب که «هم‌اکنون در کشورهايي نظير ايتاليا و فرانسه به ‌صورت صنعتي با استفاده از نانو فعال ‌سازهاي ‌نوري به تصفيه آلاينده‌هاي زيست‌محيطي پرداخته ‌مي‌شود» اظهارداشت: «مؤسساتي همچون سازمان حفاظت محيط زيست، صنايع نساجي و رنگرزي (براي تصفيه‌ پساب حاوي مواد رنگ‌زا) و سازمان جهاد کشاورزي (براي تصفيه‌ پساب حاوي مواد رنگ‌زا و سموم دفع آفات کشاورزي)، مي‌توانند از نتايج اين تحقيق استفاده‌کنند».
وي افزود: «در اين پژوهش سعي‌شده ضمن مطالعه و بررسي حذف ماده‌ رنگزاي اسيد آبي 9 در مقادير کم با استفاده از فرايندهاي اکسايش پيشرفته ، با به ‌کارگيري نانو فعال‌ ساز‌هاي دي‌اکسيد تيتانيم ، کارايي اين فرايندها ، بهبود يابد. همچنين ، به‌ منظور تعيين مشخصات نانو ذرات دي‌اکسيد تيتانيم مورد استفاده، از تصاوير SEM و TEM و طيف‌هاي XRD ، FT-IR و BET، بهره‌ گرفته ‌شد».

کریمی که جهان پاینده دارد تواند حجتی را زنده دارد

دانلود پروژه و کارآموزی و کارافرینی

پنج شنبه 12 بهمن 1391 7:27 PM

mohamadaminsh

کاربر طلایی1

تاریخ عضویت : دی 1389

تعداد پست ها : 25772

محل سکونت : خوزستان

پاسخ به:فناوری نانو

نانوذرات و درمان سرطان پوست تحقيقات نشان داده است، يک گيرنده اختصاصي براي پروتئين «ترومبين» خون به وسيله سلولهاي ملانوما که متاستاز بالايي دارند، بيشتر بيان مي شود. در هنگام فعال شدن، اين گيرنده طيف وسيعي از تغييرات بيوشيميايي را که موجب افزايش فعاليت متاستازي سلولهاي ملانوما مي شوند، ايجاد مي کند.براي ممانعت از وقوع اين تغييرات بيوشيميايي، يک گروه تحقيقاتي از دانشگاه « M . D » تگزاس- مرکز تحقيقات سرطان آندرسون- يک ناقل « siRNA » را طراحي کردند تا جلوي ساخته شدن اين گيرنده را با سلولهاي ملانوما بگيرند.اين ناقل، « PAR - 1 » ناميده مي شود و از يک نانوذره ليپيدي براي انتقال « siRNA » به سلولهاي ملانوما استفاده مي کنند. به گزارش نانو، بر خلاف ويروسها و ليپوزوم هاي باردار مثبت که ساير محققان براي انتقال « siRNA »در مدلهاي جانوري استفاده کرده اند، اين محققان ثابت کرده اند که ليپوزوم هاي خنثي، واکنشهاي مضر بسيار کمتري را توليد مي کنند و در عين حال به صورت خودبه خود از طريق ماکروفاژها از بدن دفع مي شوند. با اجراي اين روش در موشها، ثابت شد که نانوذرات از طريق تومورها جذب شده و توليد « PAR - 1 » کاهش چشمگيري يافت. در نتيجه پس از دو هفته، رشد ملانوما کندتر و متاستاز آن، به طور محسوسي کاهش پيدا کرد.علاوه بر اين، محققان بر اين باورند « PAR - 1 siRNA » قادر است مقادير آنژيوژنز (رگ زايي) را در تومور کاهش دهد.

قدس

کریمی که جهان پاینده دارد تواند حجتی را زنده دارد

دانلود پروژه و کارآموزی و کارافرینی

پنج شنبه 12 بهمن 1391 7:27 PM

mohamadaminsh

کاربر طلایی1

تاریخ عضویت : دی 1389

تعداد پست ها : 25772

محل سکونت : خوزستان

پاسخ به:فناوری نانو

جهان در دست نانوسازه‌ها فناوري نانو از جذابيت‌هاي خاص خود برخوردار است و در مقايسه با ديگر علوم جديد جنبه‌هاي متمايزكننده‌اي دارد، البته شايد اين گستردگي عمدتا به دليل باز كردن دست انسان در عرصه‌هايي باشد كه شايد تا چند دهه پيش فكر كردن به آن هم براي دانشمندان سخت و دشوار بود. صحبت از دنياي بسيار ريزي به نام نانواست. فناوري نانو با هموار ساختن راه براي طراحي و ساخت دستگاه‌هاي نظير ربات‌هاي ميكروسكوپيكي تحولي نوين در سازه‌هاي فناوارانه آينده ايجاد كرده است.
چنين سيستم‌هايي مي‌توانند ساير ريزماشين‌ها را مونتاژ كرده و آنها را براي مسافرتي جذاب در سراسر بدن انسان آماده كنند. اين ماشين‌ها مي‌توانند داروهاي مختلف و تأثيرگذار را به جاي‌جاي بدن بيماران برده يا حتي ريز جراحي‌هاي هنرمندانه‌اي را نيز در نقاط تعيين شده انجام دهند. اين عقيده وجود دارد كه چنين ماشين‌هايي در آينده از فيزيك منحصر به‌فردي نيز برخوردار خواهند شد. با اين حال نكته جالب باز هم اين است كه طبيعت به عنوان الگويي مطمئن پيش روي دانشمندان اين عرصه قرار مي گيرد. الگوبرداري و الهام گرفتن از موتورهاي زيستي يا حتي سلول‌هاي زنده، دانشمندان مختلف و از جمله شيميدان‌ها را بر آن داشته است تا شيوه‌هاي مطمئني براي راه‌اندازي اين موتورها پيدا كنند. اين منابع سوختي چيزي نيستند جز واكنش‌هاي كاتاليزوري. به نظر فرآيند جذابي مي‌آيد و البته از ياد نبريم كه درباره ريز عرصه‌اي به نام ماشين‌هاي نانويي صحبت مي‌كنيم. بي‌شك در آينده اين عرصه حرف‌هاي بيشتري براي ارائه كردن خواهد داشت و طيف گسترده‌اي از فناوري‌هاي نوظهور نيز صرفا با توسعه و گسترش ساختارهاي نانويي و دانش مرتبط با آنها پديدار خواهند شد. از هم اكنون مي‌توان روزهايي را متصور شد كه جراحان نانويي براحتي به بدن بيماران تزريق شده و پيچيده‌ترين اعمال جراحي را در گوشه‌اي از بدن بيمار انجام مي‌دهند.

استاد دانشگاه پنسيلوانيا و مقاله‌نويس نشريه ساينتفيك آمريكن
www.jamejamonline.ir
توماس اي مالوك * / مترجم: سعيد حسيني

کریمی که جهان پاینده دارد تواند حجتی را زنده دارد

دانلود پروژه و کارآموزی و کارافرینی

پنج شنبه 12 بهمن 1391 7:27 PM

mohamadaminsh

کاربر طلایی1

تاریخ عضویت : دی 1389

تعداد پست ها : 25772

محل سکونت : خوزستان

پاسخ به:فناوری نانو

جهان رياضيات در فضاي نانو اين مقاله مي کوشد تا چالشهاي دنياي رياضيات را در مواجهه با دنياي شگفت انگيز نانو بررسي کند. به عبارت ديگر ، رياضيات در معماري پارل نانو چه نقشي خواهد داشت؟
علوم نانو و فناوري نانو بيانگر رهگذري به سوي دنيايي جديد هستند. سفر به اعماق سرزمين اتمها و مولکولها نويد دهندة اثراث اجتماعي شگفت‌انگيزي است: در علوم بنيادين، در فناوريهاي نو، در طراحي مهندسي و توليدات، در پزشکي و سلامت و در آموزش.
پيش‌بيني‌هاي گسترده در حوزه کشفيات جديد، چالشها، درک مفاهيم، حتي هنوز فرم و محتواي موضوع، مه‌آلود و اسرارآميز است. اين مقاله مي‌کوشد تا چالشهاي دنياي رياضيات را در مواجهه با دنياي شگفت‌انگيز نانو بررسي کند. به عبارت ديگر، رياضيات در معماري پازل نانو چه نقشيخواهدداشت:
همگان بر اين نکته توافق دارند که پيشرفتهاي بزرگ، مستلزم تعامل ميان مهندسان، ژنتيست‌ها، شيميدانان، فيزيکدانان، داروسازان، رياضيدانان و علوم رايانه اي ها است. شکاف ميان علوم و فناوري، ميان آموزش و پژوهش، ميان دانشگاه و صنعت، ميان صنعت و بازار بر مجموعه تأثيرگذار خواهد بود. دلايل کافي مبتني بر فصل مشترک ميان نظامهاي کلاسيک و فرهنگ ها موجود است.
اين انقلاب علمي و فناورانه، منحصر به فرد است. اين بدين معني است که مي‌بايستي نه تنها در بعد علمي، که در ساير ابعاد، نيز زيرساختهاي بنيادين با حداکثر انعطاف پذيري در برابر تغييرات را پيش‌گويي و پيش‌بيني کنيم.
دانش رياضيات به عنوان خط مقدم جبهة علم مطرح است. ويژگي بديهي رياضيات در علوم نانو «محاسبات علمي» است. محاسبات علمي در فناوريي که به عنوان فناوري انقلابي مطرح شده است. محاسبات علمي در طول، تفسير آزمايشات، تهية پيش‌بيني در مقياس اتمي و مولکولي بر پاية تئوري کوانتومي و تئوريهاي اتمي است.
همانگونه که رياضيات زبان علم است، محاسبات، ابزاري عمومي علم و کاتاليزوري براي تعاملات عميق‌تر ميان رياضيات و علوم است. يک تيم محاسبات، دربارة مدلشان و اثر محاسباتشان و تطبيق‌پذيري آن با واقعيت، به بحث مي‌پردازند. «‌محاسبات» رابطي ميان آزمايش و تئوري است. يک تئوري و يک مدل رياضي، پيش نياز محاسبات است و يک آزمايش تنها اعتبار بخش هر نوع تئوري، مدل و محاسبات است.
مدلهاي رياضي، ستونهاي راهگشا به سوي بنياد علم و تئوريهاي پيش بين هستند. مدلها، رابطهايي بنيادين در پروسه‌هاي علمي هستند و اغلب اوقات در سيستم‌هاي آموزشي به فاز مدلسازي و محاسبات، تأکيد کافي نمي‌شود. يک مدل رياضي بر پاية فرمولاسيون معادلات و نامعادلات اصول بنيادين استوار است و مدل درگير با درک کامل پيچيدگيهاي مسأله نظير، جرم، اندازة حرکت و توازن انرژي است. در هر سيستم فيزيکي واقعي تقريب اجازه داده مي‌شود، تا مدل را در يک قالب قابل حل عرضه کنند. اکنون مي‌توان مدل را يا به صورت «تحليلي» و يا بصورت «عددي» حل کرد. در اين حالت مدلسازي رياضي يک پروسه پيچيده است،زيرا مي‌بايستي دقت و کارآيي را همزمان نشان دهد.
در علوم نانو و فناوري نانو، مدلسازي نقش محوري را بر عهده دارد، بويژه وقتي که بخواهيم عملکرد ماکروسکوپي مواد را از طريق طراحي در مقياس اتمي و مولکولي کنترل کنيم، آن هم در شرايطي که درجات آزادي زياد باشد. مدلسازي رياضي يک ضرورت در اين فضاي مه آلود است. تفسير داده‌هاي آزمايشگاهي يک ضروت حتمي است. همچنين براي هدايت، تفسير، بهينه سازي، توجيه رفتارهاي آزمايشگاهي، مدلسازي رياضي ضرورت مي‌يابد.
يک مدل مؤثر، راه رسيدن به توليدات جديد، درک جديد رفتارشناسي، را کوتاه مي‌کند و تصحيح گر هوشمندي است که از نتايج گذشته درس مي‌گيرد
.مدلسازي نه تنها ويژگي منحصر به فرد رياضيات است بلکه پلي بسوي فرهنگهاي مختلف علمي است.
تئوري در هر مرحله از توسعة علم، نقش محوري دارد، ارزيابي حساسيت مدل به شرايط پروسه‌هاي فيزيکي ، و حصول اطمينان از اينکه معادلات و الگوريتمهاي محاسباتي با شرايط کنترل آزمايشگاهي سازگارند، از چالشهاي مهم است. تئوري نهايتاً بسوي تعريف نتايج و درک فيزيکي سيستم، ميل خواهد کرد و اغلب اوقات رياضيات جديدي لازم نيست تا به منظور رسيدن به درک رفتار، ساخته شود.
عبور از تئوريهاي موجود ارزشمند است و اغلب نيز اتفاق مي‌افتد. زماني مدلها، مشابه سيستم‌هاي شناخته شده هستند که دقت رياضي بالايي را داشته باشند اما در جهان شگفت ‌انگيز نانو، مدلهاي مختلف و جديد، چالشهاي جدي را در دانش رياضيات پديد مي‌آورند. تئوريهاي جديد در مقياسهاي زماني غير قابل پيش‌گوئي اتفاق مي‌افتند و تئوريهاي قدرتمند در قالبهاي عميق شکل مي‌گيرند. ميان‌برهاي اساسي لازم است تا شبيه‌سازي صورت گيرد:
طراحي در مقياس اتمي و مولکولي، کنترل و بهينه سازي عملکرد مواد و ابزار آلات، و کارآيي شبيه‌سازي رفتار طبيعي، از مهمترين چالشها است. اين چالش‌ها نويد دهندة برهم کنشهاي کامل ميان حوزه‌هاي مختلف رياضي خواهد بود.آثار اجتماعي اين چالش‌ها زياد و متنوع خواهد بود.
منافع حاصل از مشغوليت رياضيدانان فعال، توازن با چالشهاي اصلي در زمينه رشد زيرساختهاي رياضيات، تغييرات در ساختار آموزش رياضيات، از جمله آثار ورود رياضيات به دنياي شگفت انگيز نانو خواهد بود.
جامعه رياضي مي‌بايستي اصلاح شود: تئوريهاي بنيادين، رياضيات ميان رشته‌اي و رياضيات محاسباتي و آموزش رياضيات.
رياضيات چه حوزه‌هايي را در بر خواهد گرفت؟ الگوريتمهاي اصلي در حوزه‌هاي رياضيات کاربردي و محاسباتي، علوم کامپيوتر، فيزيک آماري، نقش مرکزي و ميان بر ساز را در حوزة نانو بر عهده خواهند داشت.

براي روشن شدن موضوع برخي از اثرات رياضيات را در فرهنگ نانو بررسي مي‌کنيم:

ـ روشهاي انتگرال گيري سريع و چند قطبي سريع: اساسي و الزامي به منظور طراحي کدهاي مدار (White, Aluru, Senturia) و انتگرال گيري به روش Ewala در کد نويسي در حوزه‌هاي شيمي کوانتوم و شيمي مولکولي)Darden ۱۹۹۹(
- روشهاي« تجزيه حوزه»، مورد استفاده در شبيه‌سازي گسترش فيلم تا رسيدن به وضوح نانوئي لايه‌هاي پيشرو مولکولي با مکانيک سيالات پيوسته در مقياسهاي ماکروسکوپيک (Hadjiconstantinou)

ـ تسريع روشهاي شبيه سازي ديناميک مولکولي (Voter ۱۹۹۷)

- ـ روشهاي بهبود مش‌بندي تطبيق پذير: کليد روشهاي شبيه پيوسته که ترکيب کنندة مقياسهاي ماکروئي، مزوئي، اتمي ومدلهاي مکانيک کوانتوم از طريق يک ابزار محاسباتي است (Tadmor, (Philips, Ortiz)
- ـ روشهاي پيگردي فصل مشترک: نظير روش نشاندن مرحله‌اي Sethian, Osher که در کدهاي قلم زني و رسوب‌گيري جهت طراحي شبه رساناها مؤثرند (Adalsteinsson, Sethian) و نيز در کدگذاري به منظور رشد هم بافت ها (Caflisch)
- ـ روشهاي حداقل کردن انرژي هم بسته با روشهاي بهينه سازي غير خطي (الماني کليدي براي کد کردن پروتيئن‌ها) (Pierce& Giles) ـ روشهاي کنترل مؤثر در مدلسازي رشد لايه نازک‌ها (Caflisch)
ـ روشهاي چند شبکه‌بندي که امروزه در محاسبات ساختار الکتروني و سيالات ماکرومولکولي چند مقياسي بکار گرفته شده است.
ـ روشهاي ساختار الکتروني پيشرفته ، به منظور هدايت پژوهشها به سمت ابر مولکولها (Lee & Head – Gordon)

منابع :
ستاد ويژه توسعه فناوري نانو
ـ شاهرخ رضايي

کریمی که جهان پاینده دارد تواند حجتی را زنده دارد

دانلود پروژه و کارآموزی و کارافرینی

پنج شنبه 12 بهمن 1391 7:27 PM

mohamadaminsh

کاربر طلایی1

تاریخ عضویت : دی 1389

تعداد پست ها : 25772

محل سکونت : خوزستان

پاسخ به:فناوری نانو

پرتوهاي رنگي به نانوذرات شكل مي‌دهند

پژوهشگران در روشي ساده‌تر از روش تغييرات حرارتي، توانستند با تاباندن پرتوهاي رنگي نور به محلول نقره، نانوذرات نقره را به شكل ميله، مثلث، 6ضلعي، 12ضلعي و دايره درآورند و ذرات يك‌دست‌تري بدست آورند.
ابوالفضل كريمي: چه تعداد شيمي‌دان لازم است تا رنگ لامپ ال.اي.دي را تغيير بدهيم ؟دو نفر! اما دو نفر از همين شيمي‌دان‌ها نشان داده‌اند كه مي‌توان با انتخاب رنگ، شكل نانوذرات محلول نقره را تغيير داد.
به گزارش نيوساينتيست، كوين استمپلكوسكي و جوآن اسكايانو از دانشگاه اوتاوا واقع در كانادا توانسته‌اند با تاباندن نورهاي سبز، قرمز، نارنجي، بنفش و آبي به محلول يون نقره، ذرات نقره را به ترتيب به شكل‌هاي شش ضلعي، ميله‌اي، مثلثي، كروي يا دوازده وجهي درآورند.
انتخاب شكل نانوذرات بسيار مهم است، زيرا به اين وسيله مي‌توان خصوصيات آنها را تغيير داد. براي مثال نانوذرات نقره براي ساخت پارچه‌هاي ضد باكتري به كار مي‌رود و ذرات مثلثي شكل، كشنده‌ترين نوع را تشكيل مي‌دهند.

تغيير شكل ساده

استمپلكوسكي و اسكايانو از محلول نيترات نقره با دو ماده افزودني استفاده كردند. يكي از آنها شكل‌دهي ذره را آغاز مي‌كند، در حالي‌كه ديگري از بزرگ‌شدن بيش از حد آنها جلوگيري مي‌كند.
اين ذرات با استفاده از نور فرابنفش به وجود مي‌آيند كه باعث مي‌شود ذرات كوچك نقره كه هر كدام 3 نانومتر از يكديگر فاصله دارند، در محلول ته‌نشين شوند. تغيير دادن رنگ ال.اي.دي به يك فركانس مشخص براي 24 ساعت باعث مي‌شود اين نانوذرات به شكل دلخواه و با فاصله بين 50 تا 200 نانومتر از يكديگر در بيايند.
اما چرا تابش نور بايد منجر به تغيير شكل اين نانوذرات شود؟ نورهاي رنگي، ميدان الكترومغناطيسي در اطراف ذرات نقره به وجود مي‌آورند كه باعث مي‌شود آن‌ها به نزديك‌ترين همسايه خود بچسبند.
استامپلكوسكي در اين باره گفت: «نور باعث شكل‌دهي ذراتي مي‌شود كه طول‌موج مشخصي دريافت مي‌كنند و اين پروسه تا زماني كه همه ذرات اين نور جذب شده را به اشتراك بگذارند، ادامه پيدا خواهد كرد».
هر رنگ خاص، ميدان الكترومغناطيسي خاصي را القا مي‌كند كه باعث مي‌شود نانوذرات به يك شكل مشخص در كنار يكديگر قرار بگيرند. اين بدان دليل است كه انرژي نوراني جذب شده به گرما تبديل مي‌شود و اين ذرات را به شكل معيني در جاي خود تثبيت مي‌كند. از آن‌جاكه ذرات، نور را در فركانس معيني جذب مي‌كنند، رنگ محلول نيز تغيير مي‌كند؛ براي مثال 12 ضلعي‌ها نور آبي را جذب مي‌كنند و درنتيجه، محلول به رنگ زرد پرتغالي (يعني مكمل آن) درمي‌آيد.
استمپلكوسكي مي‌گويد: «روش فعلي براي شكل دادن به نانوذرات نقره، گرم كردن آنها در يك دماي مشخص است. اما تغيير دادن ناگهاني دماي محلول دشوار است و اين روش باعث به وجود آمدن مخلوطي از شكل‌هاي گوناگون مي‌شود. اين درحالي است كه تغيير پرتوهاي رنگي آسان‌تر است و مي‌تواند نتيجه يكنواخت‌تري به ما بدهد».
تيم جورج شاتز از دانشگاه نورث‌وسترن در ايلي‌نوي آمريكا، اولين شخصي بود كه نشان داد نور مي‌تواند باعث تغيير رشد ذرات نقره شود. اما او مي‌گويد: «اين موضوع كه شما مي‌توانيد با استفاده از اين روش شكل ذرات را تغيير دهيد، بسيار هيجان‌انگيز است. نانوذراتي كه شكل و ابعاد دقيقي داشته باشند، در سنجش و تشخيص پزشكي مورد توجهند».
جان كلي، نور-شيمي‌دان در ترينيتي كالج دوبلين واقع در ايرلند كه در زمينه نانوذرات نقره نيز فعاليت مي‌كند، در اين باره گفت: «به دليل اين‌كه اين روش با نور كار مي‌كند، مي‌توان آن را در دماي اتاق يا حتي پايين‌تر به كار برد».

منبع : خبر آنلاين
ارسال كننده : عطيه عباسي
www.hupaa.com

کریمی که جهان پاینده دارد تواند حجتی را زنده دارد

دانلود پروژه و کارآموزی و کارافرینی

پنج شنبه 12 بهمن 1391 7:27 PM

mohamadaminsh

کاربر طلایی1

تاریخ عضویت : دی 1389

تعداد پست ها : 25772

محل سکونت : خوزستان

پاسخ به:فناوری نانو

نانوالماس

خلاصه الماس از کربن خالص تشکيل شده و سيستم تبلور آن مکعبي ساده (Cubic) است. وزن مخصوص الماس g/cm 5 ضريب شکست آن 42/2 و سختي آن در مقياس موس ، مساوي 10 است [14و15]. الماس داراي مصارف صنعتي و زينتي است. گرچه الماس بيشتر به عنوان بخش زينت شناخته مي شود، ولي بيش از 80 درصد آن به مصارف صنعتي مي‌رسد. مصارف عمده الماس در صنعت جهت برش مواد بسيار سخت نظير فولادهاي آلياژي و کاربيد تنگستن ، ساييدن ، اره کردن سنگ و بتون و حفاريها و بخش عمده اي هم بعنوان افزودني به روغن هاي روان كننده و روان كاوها بکار مي‌رود.

1- مقدمه

الماس از کربن خالص تشکيل شده و سيستم تبلور آن مکعبي ساده (Cubic) است. وزن مخصوص الماس 5 g/cm ضريب شکست آن 2/42 و سختي آن در مقياس موس ، مساوي 10 است .
الماس داراي مصارف صنعتي و زينتي است. گرچه الماس بيشتر به عنوان بخش زينت شناخته مي شود، ولي بيش از 80 درصد آن به مصارف صنعتي مي‌رسد. مصارف عمده الماس در صنعت جهت برش مواد بسيار سخت نظير فولادهاي آلياژي و کاربيد تنگستن ، ساييدن ، اره کردن سنگ و بتون و حفاريها و بخش عمده اي هم بعنوان افزودني به روغن هاي روان كننده و روان كاوها بکار مي‌رود.

2- تقسيم بندي الماسها بر اساس مصارف صنعتي

• الماسها بر اساس مصارف صنعتي آنها به چهار گونه تقسيم مي‌شوند.
• الماس صنعتي که به علت شکل و رنگ آن ، مصرف زينتي ندارد.
• الماس بورت که قطعه‌هاي کوچک و شکل نامناسب دارد.
• الماس کاربونادو که مخلوطي از الماس ، گرافيت و کربن بي‌شکل (آمورف) است.
• الماس بالاس
12/5 درصد الماس توليدي جهان به مصرف ساخت مته‌هاي حفاري و چاله زني مي‌رسد.2/5 درصد ديگر هم از الماس توليدي در ساختن ماشينهاي برش و پوليش و 75 درصد ديگر به صورت پودر و يا مواد ساينده به مصرف مي‌رسد. مصارف صنعتي الماس به اختصار شامل ، مته‌هاي الماسي ، مواد ساينده‌ها ، اره‌هاي الماسي ، لوازم دندانپزشکي و جراحي و دستگاههاي برشي و پوليش مي‌گردد.
پر مصرف‌ترين و معروف‌ترين روغن هاي روانكار، روغن‌هاي موتور هستند كه علاوه بر كاهش اصطكاك بين قطعات و جلوگيري از سائيدگي قطعات موتور، وظايف ديگري چون خنك کردن موتور، گرفتن ضربه، انتقال ذرات ريز فلزات و گرد و خاك از داخل موتور به فيلتر روغن و جلوگيري از رسوب دوده در رينگ‌ها، ، سوپاپ‌ها و غيره و تميز نگاه داشتن قطعات موتور را نيز به عهده دارند. به منظور حصول به روانكار با خصوصيات مطلوب و مناسب براي هر كاربرد مشخص، امروزه انواع افزودني‌ها با عملكردهاي مختلف، به روغن پايه افزوده مي‌شوند.اين افزودني‌ها مي‌توانند هر يك از وظايف بهبود روانكاري، خواص ضد خوردگي و ضد اكسيداسيون، گرانروي، پاك كنندگي و غيره را در تركيب، به عهده داشته باشند.
با توجه به ورود نانوتكنولوژي در سال‌هاي اخير، گروهي از انواع نانوافزودني‌هاي روغن نيز پا به عرصه ظهور گذاشته و در اين ميان نانوالماس نيز به عنوان يكي از جديدترين و موثرترين اين مواد مطرح بوده است. ويژگي‌هاي منحصر به فرد ذرات نانوالماس، موجب شده انواع و گريدهاي مختلف اين ماده، كاربردهاي متنوعي را در بخش‌هاي مختلف صنعت به خود اختصاص دهند.
امروزه کليه روانکارها با پايه معدني و يا با پايه سنتزي، براي داشتن کارآيي مناسب و مطلوب، نيازمند مواد شيميايي ديگر يا در واقع افزودني‌هايي هستند که بتواند خواص مورد‌نظر را در آنها ايجاد نمايد. اين مواد شيميايي سنتزي، ضمن اين که خواص جديدي به روانکار مي‌دهند مي‌توانند برخي ويژگي‌هاي موجود در روانکار را تقويت و از بروز برخي پديده‌هاي نامطلوب در سيستم روانکاري جلوگيري کنند.
نانو تكنولوژي يا آرايش اتم‌ها در مقياس نانومتري، همان كنار هم قرار گرفتن صدها اتم در ابعاد چند نانومتر است كه خصوصيات جديد و ممتازي را نتيجه مي‌دهد. اين تكنولوژي در زمينه‌هاي مختلف علم وارد شده و در صنايع مختلف نيز، محصولاتي بر اين پايه ايجاد شده است. در اين ميان، افزودني‌هاي روغن موتور و سوخت نيز تحت تاثير نانوتكنولوژي قرار گرفته و محصولات مربوطه وارد بازار شده است. نانوافزودني‌هاي روغن به طور اساسي بر صرفه‌جويي سوخت و بازدهي موتور تاثير دارند. به طور كلي، خواصي كه براي اين افزودني‌ها ذكر شده است عبارتند از: كاهش ضريب اصطكاك، كاهش ساييدگي، ترميم سطوح درگير و بهبود خواص سطحي، افزايش بازده موتور در اثر افزايش عمر موتور، كاهش هزينه تعمير و نگهداري، كاهش صداي موتور و گازهاي آلاينده، جلوگيري از اكسيداسيون روغن، تميز كردن سيستم سوخت‌رساني و غيره.
برخي از نانوافزودني‌هاي روغن موتور موجود در بازار به شرح زير مي باشند:
• افزودني حاوي نانوالماس
• افزودني حاوي نانو فلوئور
• افزودني حاوي نانو ذرات طلا
پودر نانومتري الماس نوع جديدي از پودرهاي سنتزي نانومتري بسيار سخت(SuperHard) محسوب مي‌شود. از بررسي‌هاي ميكروسكوپي انجام شده بر روي پودر نانومتري الماس مشخص شده است كه ذرات پودر نانومتري الماس به صورت يك مجموعه (Cluster) بوده و شكل ذرات نانو الماس كروي است (شكل 1). در واقع، يك ذره الماس از يك هسته فشرده بلورين از جنس الماس و يك لايه‌ سست خارجي حاوي انواع پيوندهاي كربن - كربن و Heterobonds تشكيل شده است.
30 درصد نانو اتم‌هاي الماس روي سطح آن قرار گرفته‌اند و همين مسئله خواص ويژه‌اي به آن داده است. حداكثر اندازه تك دانه‌هاي نانو‌الماس 10 نانومتر و متوسط اندازه ذرات بين 4 تا 6 نانومتر است. همچنين بررسي‌هاي انجام شده با استفاده از اشعه‌ X (XRD) بر روي پودر نانومتري الماس نشان مي‌دهد كه ذرات موجود در اين پودر از جنس الماس با ساختار مكعبي مي‌باشند. مطالعات مربوط به شناسايي كيفيت سطح پودر نشان مي‌دهند كه سطح ذرات با گروه‌هاي عامل پوشيده شده است كه نوع و مقدار اين گروه‌ها در محصولات مختلف متفاوتند. اين گروه‌ها اغلب از نوع گروه‌هاي اكسيژن‌داري هستند كه بر روي سطوح ذرات، بار منفي ايجاد مي‌كنند.
پودر نانومتري الماس در هوا تا دماي 500ºC و در خلاء يا محيط الكلي تا دماي 1000ºC الي 1100ºC مقاوم است. دماي1100ºC دماي شروع تبديل‌شدن الماس به گرافيت است.ين پودر نانومتري الماس از نظر شيميايي در برابر محيط‌هاي اسيدي، قليايي، مواد اكسيدكننده و حلال‌هاي آلي در شرايط محيطي و دماي بالا مقاوم است. نتايج بررسي وضعيت ناخالصي‌هاي احتمالي موجود در پودر نانومتري الماس نشان مي‌دهد كه ميزان ناخالصي موجود در هر پودر نانومتري الماس به نوع آن پودر بستگي دارد و بر اساس شرايط فني توليد بين 1 الي 3 درصد وزني متغير است. ناخالصي‌هاي غيركربني كه معمولاً شامل آهن، مس، كلسيم، سيليكون، كروم، تيتانيم و همچنين مقادير جزئي از ساير فلزاتي است كه به نحوي در فرآيند توليد و تخليص نانوالماس حضور دارند، معمولاً بر اساس خاكستر باقي‌مانده پس از سوزاندن تعيين مي‌شوند. مواد كربني غير از الماس، ناخالصي محسوب نشده و تركيبات مفيدي براي كاربردهاي نانوالماس محسوب مي‌شوند. در جدول1، برخي از خصوصيات پودر نانومتري الماس ارائه شده است.
3-نحوه عملكرد نانو افزودني الماس در كاربرد بهبود روانكاري
نحوه‌ مصرف و عملكرد نانوالماس( شکل 2 )در اين كاربرد به اين صورت است كه پودر نانو الماس، به روغن موتور افزوده مي‌شود و سوسپانسيون پايداري ايجاد مي‌كند. نانوالماس موجود در روغن بر روي سطوح در تماس با روغن، لايه‌اي تشكيل مي‌دهد و دانه‌هاي فوق‌العاده ريز آن در خلل و فرج سطح جاي مي‌گيرند و سطح كاملاً صافي را تشكيل مي‌دهند.

نتيجه گيري

در اين مقاله، خواص منحصر به فرد نانو الماس و اثرات استفاده از افزودني‌ حاوي نانو الماس بر بهبود عملكرد روانكار ها اجمالا مورد بررسي قرار گرفت. با توجه به تاثير چشمگير مصرف اين افزودني در بهبود عملكرد روانكار، کاهش اصطکاک، خوردگي و غيره، اهميت اين محصول در رابطه با مقوله هاي بحث برانگيزي چون كاهش مصرف سوخت و انرژي، بهبود راندمان و كاهش هزينه هاي توليد و همچنين مباحث كاهش آلودگي هاي زيست محيطي، امري كاملا مشخص و انكار ناپذير مي باشد. بررسي هاي انجام شده نشان مي دهد با مصرف افزودني حاوي نانو الماس در روغن موتور مي توان عليرغم صرف هزينه بسيار كم اوليه، در هزينه هاي جاري مربوط به سوخت و روغن، تعميرات و نگهداري و تعويض قطعات موتور خودرو صرفه جويي نمود.
جدول 1- ويژگي‌هاي نانوالماس
اندازه دانه 4-10 نانومتر براي كريستال‌هاي اوليه 30-20 نانومتر براي توده ذرات
سطح مخصوص 300 - 400 m2/g
درصد الماس % 100- 80
درصد كربن آمورف حداكثر 20 درصد
دانسيته بالك 0/1-0/3 g/cm3
دانسيته پيكنومتري 2/5-2/6 g/cm3

4- منابع :
1- Mansoori, G.A., 2005, “Principles of Nanotechnology”, World Scientific Pub Co, New York, NY
2-Mansoori G.A.; “Diamondoids: Their Role in Petroleum and Natural Gas Production Fouling and the Emerging Fields of Biotechnology and Nanotechnology”,
3- Dahl J.E., Carlson R.M., Shenggao L., 2003, “Isolation and Structure of Higher Diamondoids, Nanometer-sized Diamond Molecules”, Science Journal, Vol.299, 23-25.
6-Rawls R., 2002, “Diamond-like hydrocarbons”, Material science, Vol.80, 13.
7-Priyanto S., Mansoori G.A., Aryadi S., 2001, “Measurement of Property Relationship of Nano-Structure Micelles and Coacervates of Asphaltene in a Pure Solvent", Chemical Engineering Science, Vol.56, 33–39.
12- سايت ستادتوسعه فناوري نانو: www.nano.ir
13-Franco lodato. 2000. Bionics : Lessons from Nature to Improve our future.
14-V. Yu Dolmatov, Detonation Synthesis Ultradispersed Diamonds: Properties and Applications, Russian Chemical Reviews 70 ,7,p 607-626-2001
15-G.Cholakov, Stability of Ultradisperse Diamond Powders in Oil Suspension, J. University of Chemical Technology and Metallurgy, 40,7,p299-306,2005
16- مجموعه مقالات شناخت و کاربرد روغن‌هاي روانساز صنعتي، شرکت نفت بهران، چاپ دوم، 1373
17- گزارش "كاربرد نانو افزودني‌هاي روغن و سوخت موتور و نقش آن در صرفه‌جويي انرژي"، مركز مطالعات تكنولوژي دانشگاه صنعتي شريف، سال 1384
18- www.Nanodiamond.com
مهسا منصور فر
منبع : سايت ـ ستاد ويژه فناوري نانو

کریمی که جهان پاینده دارد تواند حجتی را زنده دارد

دانلود پروژه و کارآموزی و کارافرینی

پنج شنبه 12 بهمن 1391 7:27 PM

mohamadaminsh

کاربر طلایی1

تاریخ عضویت : دی 1389

تعداد پست ها : 25772

محل سکونت : خوزستان

پاسخ به:فناوری نانو

استفاده از فناوري‌نانو در صنايع دريايي

امروزه بحث‌هاي بسياري در زمينة فناوري‌نانو، کاربردها، مزايا و دورنماي آيندة آن مطرح است. صنايع دريايي حوزة وسيعي از صنايع از قبيل ساخت كشتي؛ زيردريايي و سكوهاي دريايي را شامل مي‌شود که اغلب آنها در کشور ما نوپا هستند. فناوري‌نانو در بخش‌هاي مختلف صنايع دريايي کاربردهاي ارزنده‌اي دارد که مي‌تواند صنايع دريايي کشور را با تحول زيادي روبه‌رو کند. از طرفي شناسايي نيازهاي گستردة صنايع دريايي کشور مي‌تواند بازار خوبي براي محصولات فناوري‌نانو در کشور باشد و زمينة رشد خوبي را نيز براي آن فراهم کند. در اين مقاله برخي کاربردهاي فناوري‌نانو در صنايع دريايي مورد ارزيابي قرار گرفته و در انتها نيز جايگاه صنايع دريايي کشورآورده شده است.

چکيده

امروزه بحث‌هاي بسياري در زمينه فناوري‌نانو، کاربردها، مزايا و دورنماي آينده آن مطرح است. صنايع دريايي حوزه وسيعي از صنايع از قبيل ساخت كشتي؛ زيردريايي و سكوهاي دريايي را شامل مي‌شود که اغلب آنها در کشور ما نوپا هستند. فناوري‌نانو در بخش‌هاي مختلف صنايع دريايي کاربردهاي ارزنده‌اي دارد که مي‌تواند صنايع دريايي کشور را با تحول زيادي روبه‌رو کند. از طرفي شناسايي نيازهاي گسترده صنايع دريايي کشور مي‌تواند بازار خوبي براي محصولات فناوري‌نانو در کشور باشد و زمينه رشد خوبي را نيز براي آن فراهم کند. در اين مقاله برخي کاربردهاي فناوري‌نانو در صنايع دريايي مورد ارزيابي قرار گرفته و در انتها نيز جايگاه صنايع دريايي کشورآورده شده است. كليد واژه‌ها: فناوري‌نانو صنايع دريايي شناور

مقدمه

فناوري‌نانو در دهه اخير از سوي کشور ما مورد توجه جدي قرار گرفته است. همزمان با آن صنايع دريايي نيز دچار تحولات اساسي شده و سرمايه‌گذاري‌هاي هنگفتي در آن انجام شده است. امروزه ثابت شده است که صنايع دريايي مي‌تواند گرانيگاه رشد و توسعه در مناطق ساحلي کشور باشد. ايران با داشتن 2900 کيلومتر مرز آبي، در زمينه صنايع دريايي، کشوري در حال توسعه محسوب مي‌شود، در حالي که برخي از کشورهاي اروپايي با کمتر ازيک پنجم اين مرز آبي، جزو کشورهاي قدرتمند در زمينه صنايع دريايي قرار دارند و به واسطه اين توانمندي، سلطه خود را بر دنيا تحميل کرده‌اند. صنايع دريايي شامل حوزه وسيعي از صنايع مي‌شود که هر كدام مي‌توانند پشتوانه و مهد توسعه علم و فناوري در کشور باشند. سه دسته‌بندي کلي صنا‌يع دريايي عبارتند از: 1 صنايع کشتي‌سازي: ساخت انواع کشتي‌ها از قبيل کشتي‌هاي کانتينربر، نفتکش‌هاي غول پيکر، ناوچه‌ها و زيردريايي‌. در اين زمينه شرکت‌هاي بزرگي نظير صدرا، ايزوايکو، اروندان و فجر در کشور شکل گرفته‌اند که هر يك تجربه ساخت ده‌ها فروند شناور دارند. 2 صنايع فرا ساحل: شامل ساخت سکوهاي ثابت و متحرک دريايي و لوله‌گذاري در دريا مي‌شود که در پروژه‌هاي عظيم نفت و گاز به خصوص در حوزه‌هاي پارس جنوبي، ابوذر و ميادين بزرگ نفتي کاربرد دارند. شرکت‌هاي بزرگي از قبيل تأسيسات دريايي، صدف و صدرا در اين زمينه شکل گرفته‌اند که تجربه ساخت ده‌ها سکوي ثابت و متحرک دريايي و صدها کيلومتر لوله‌گذاري دريايي را در كارنامه فعاليت خود دارند. 3 صنايع ساحلي و بندري: شامل ساخت اسکله، موج‌شکن و سازه‌هاي نزديک ساحل (پايانه‌هاي نفتي) که در بنادر شهيد رجايي، باهنر، بوشهر، امام خميني و جزيره خارک تجارب بسياري در اين زمينه اندوخته شده است که از جمله آنها مي‌توان به قرارگاه سازندگي نوح و شرکت صدرا اشاره کرد. فناوري‌نانو در زمينه صنايع دريايي، به خصوص ساخت شناورها از اهميت خاصي برخوردار است و كاربردهاي آن را مي‌توان به‌طور كلي شامل موارد زير دانست: 1 ايجاد پوشش‌هاي مناسب در برابر اثرات محيط دريا؛ 2 توليد مواد جديد براي ساخت بدنه و اجزاي آن به‌منظور افزايش استحکام و کاهش نويز و ارتعاش منتشر شده از بدنه؛ 3 توليد مواد جديد براي افزايش قابليت عملکرد شناور مانند سوخت‌هاي جديد، باتري‌هاي با ذخيره انرژي بسيار بالا و پيل‌هاي سوختي.

پتانسيل‌هاي كاربرد در صنايع دريايي

صنايع دريايي گستره وسيعي از صنايع مانند شناورهاي سطحي (کشتي‌ها)، زيرسطحي (زيردريايي‌ها) ، سکوهاي دريايي و کليه صنايع مرتبط با دريا را در برمي‌گيرد.

برخي از پتانسيل‌هاي کاربردفناوري‌نانو در اين صنايع

1 کليه تحولاتي که در فناوري کامپيوتر، الکترونيک و مخابرات براساس فناوري‌نانو ايجاد مي‌گردد، قطعاً بر صنايع دريايي تأثير‌ مي‌گذارد؛ زيرا اين صنايع مانند ساير صنايع، وابستگي بسياري به اين فناوري‌ها دارند. 2 الکترودهاي جوشکاري دما پايين: اين الکترودها با استفاده از فناوري‌نانو، داراي دماي کاري بسيار پاييني نسبت به الکترودهاي جوشکاري موجود هستند. مواد اين الکترودها به‌گونه‌اي است که در ازاي حرارت اندک، اتحاد مولکولي مستحکمي را بين مولکول‌هاي دو قطعه فلز ايجاد مي‌کنند و عملکردي شبيه چسب‌هاي حرارتي معمولي خواهند داشت. اين الکترودها با ايجاد اعوجاج بسيار ناچيز در فلزات، تأثير شگرفي بر فناوري جوشکاري، به خصوص جوشکاري آلومينيوم خواهند داشت. کاربرد و حجم زياد جوشکاري در صنايع دريايي مي‌تواند عاملي براي تأثير فوق‌العاده فناوري‌نانو در اين زمينه باشد. 3 سوخت: کشتي و کليه شناورها براي تأمين قدرت حرکت در دريا، معمولاً چندين تن سوخت حمل مي‌کنند و کشتي‌هاي اقيانوس‌پيما نيز در طول مسير دريانوردي مجبور هستند، چندين بار براي سوخت‌گيري توقف کنند. فناوري‌نانو با ارائه سوخت‌هاي پرانرژي، کشتي‌ها را از توقف‌هاي متعدد در دريا و حمل چندين تن سوخت بي‌نياز خواهد کرد. اين سوخت‌ها به‌صورت بسته‌هاي پرانرژي مولکولي است که از اثرات مولکول‌ها بريکديگر، انرژي زيادي آزاد مي‌کنند، به طور كهيک ليتر از اين سوخت‌ها، معادل ده‌ها ليتر سوخت معمولي انرژي آزاد مي‌کند[2]. از آنجا که ذرات نانومتري موجب افزايش سرعت سوخت ويکنواختي آن مي‌گردد، در سوخت‌هاي جديد مي‌توان جهت افزايش قدرت سوخت از آنها استفاده کرد [3]. 4 نانوفايبرگلاس و نانوکامپوزيت‌ها: فايبرگلاس با آرايش تار و پودي (ماتريسي) ، استحکام زيادي دارد. در اين مواد، الياف شيشه به صورت تارهاي نازک و تحت شرايط خاصي توليد شده، به صور متفاوتي به هم بافته مي‌شوند؛ رايج‌ترين نوع آنها الياف بافته شده به‌صورت حصيري و الياف سوزني است. فناوري‌نانو با اعمال آرايش تار و پودي بين مولکول‌ها، نانوفايبرگلاس‌هاي بسيار محکم و سبکي ايجاد مي‌کند که نسبت به فايبرگلاس‌هاي امروزي برتري بسياري دارند. نانوکامپوزيت‌ها دسته جديدي از مواد مورد مطالعه جهاني است که شامل پليمرهاي قديمي تقويت شده با ذرات نانومتري مي‌شود. کامپوزيت‌ها با داشتن آرايش‌هاي مولکولي متفاوت، کاربردهاي وسيع‌تر و جديدتري را تجربه خواهند کرد. از جمله خواص مهم کامپوزيت‌ها، استحکام زياد در عين وزن کم، مقاومت بالا در برابر خوردگي و خاصيت جذب امواج راداري است. اين خاصيت به منظور ساخت هواپيماها و زيردريايي‌هايي که به وسيله رادار قابل شناسايي نيستند، مورد استفاده قرار مي‌گيرد [4]. 5 جاذب‌هاي ارتعاشي: جاذب‌هاي ارتعاشي امروزي، موادي حجيم و سنگين هستند. فناوري‌نانو با ارائه جاذب‌هاي ارتعاشي جديد، تحول عميقي را در اين زمينه ايجاد خواهد کرد. اين نانومواد، انرژي ارتعاشي را به مقدار بسيار بالايي در بين شبکه مولکولي خود ذخيره مي‌کنند و ساختارهاي مولکولي ويژه آنها، تا حد زيادي از انتقال انرژي ارتعاشي به مولکول‌هاي جانبي جلوگيري مي‌کند؛ بدين ترتيب ارتعاش به خوبي مهار مي‌شود. اين مواد در کشتي‌هاي مسافربري، شناورهاي نظامي و زيردريايي‌ها کاربردهاي بسياري دارند و اغلب در زير موتورها و اجزاي دوار شناورها نصب مي‌گردند. 6 جاذب‌هاي صوتي: اين جاذب‌ها نيز مانند جاذب‌هاي ارتعاشي، علي‌رغم سبک و نازک بودن، انرژي صوت را به‌طور کامل ميرا مي‌کنند. جاذب‌هاي صوتي امروزي با وجود سنگين و حجيم بودن، نسبت به فرکانس و جهت صوت برخوردي، بازدهي متفاوتي دارند. فناوري‌نانو انواعي از جاذب‌هاي صوتي را ارائه مي‌کند که ساختار مولکولي آنها با جهت برخورد صوت و فرکانس صوت قابل تطابق باشد؛ به گونه‌اي که بتوانند بيشترين مقدار انرژي صوت را جذب کنند. اين مواد در کشتي‌هاي مسافربري، شناورهاي نظامي و زيردريايي‌ها کاربردهاي بسياري دارند و قسمت داخلييا خارجي بدنه از اين مواد پوشيده مي‌شود. 7 رنگ‌هاي دريايي: خوردگي بسيار زياد محيط دريا به خصوص درياهاي آب شور مانند خليج فارس، از معضلات اساسي نگهداري سکوهاي دريايي و کشتي‌هاست. شرايط خاص محيط دريا ايجاب مي‌کند که به‌طور متوسط، هر سه ساليک‌بار بدنه سکوها و کشتي‌ها رنگ‌آميزي شود. فناوري‌نانو رنگ‌هاي جديد بسيار مقاوم در برابر خوردگي و اثرات محيط ارائه مي‌نمايد که با توجه به طول عمر شناورها و دوام بيش از 20 سال اين رنگ‌ها بر بدنه شناورها، مي‌توان اين امر را به معناي مادام‌العمر بودن اين رنگ‌ها دانست. 8 جاذب‌هاي انرژي موج دريا و نور آفتاب: فناوري‌نانو نسل جديدي از مواد را ارائه مي‌کند که همانند سلول‌هاي فتوالکتريک انرژي موج دريا و نور آفتاب را جذب مي‌کنند و به مثابه منبع تأمين انرژي خواهند بود. ويژگي منحصر به فرد اين مواد اين است که همانند پوشش‌هاي معمولي دريايي قابل اتصال به بدنه شناور هستند که مي‌تواند مدت دوام شناور در دريا را چندين برابر نمايد و از انرژي‌هاي محيط استفاده کند. استفاده از اين منابع انرژي مزيت‌هاي زيست‌محيطي نيز دارد. 9 نانوفيلتراسيون: از جمله ويژگي‌هاي اين فناوري مي‌توان به جذب ذرات بسيار ريز محيط اشاره كرد كه در جذب مونوکسيد و دي‌اکسيد کربن كاربرد دارند. پوشش داخلي زيردريايي‌ها در زير آب محيطي بسته و مناسب با بکارگيري اين فناوري است. مطابق اين فناوري، بلورهاي اکسيد تيتانيوم نيمه‌رسانا که اندازه‌شان فقط 40 نانومتر است به‌وسيله نور ماوراء بنفش شارژ شده، براي حذف آلودگي‌هاي آلي استفاده مي شوند. 10 نانومورفولوژي: با استفاده از فناوري‌نانو مي‌توان مواد بسيار مقاوم در برابر آتش ساخت که در اشتعال ناپذيري به خاک تشبيه مي‌شوند. استفاده از اين مواد در شناورها به منظور ايمني در برابر آتش‌سوزي بسيار حائز اهميت است. در شناورهاي نظامي خطر آتش سوزي بسيار زياد است؛ لذا استفاده از اين فناوري بسيار حياتي است. 11 تحول در فناوري پيل سوختي: پيل سوختي در شناورها به خصوص شناورهاي زيرسطحي و زيردريايي‌ها، کاربردهاي وسيعي دارد. امروزه روش‌هاي مختلفي براي ذخيره‌سازي هيدروژن مورد نياز در پيل سوختي استفاده مي‌شود؛ از جمله به صورت مايع (که دماي بسيار پايينيا فشار بسيار بالايي نياز دارد) ، هيدرات فلزي (که وزن بسيار زيادي را به شناور تحميل مي‌کند) و کربن فعال (که استفاده از آن معضل زياد و بازده کمي دارد) . اكنون مي توان از نانولوله‌هاي کربني براي ذخيره هيدروژن استفاده كرد؛ زيرا ديگر نيازي به دماي پايين، فشار بسيار بالا و تحمل وزن سنگين نخواهد داشت؛‌ اين كار تحول عظيمي را در فناوري پيل سوختي ايجاد خواهد كرد. 12 باتري‌هاي با ذخيره انرژي بسيار بالا: امروزه انواع مختلفي از باتري‌هاي قابل شارژ وجود دارند که داراي وزن زياد و ذخيره انرژي اندکي هستند [4]؛ اين باتري‌ها در شناورها به خصوص در قايق‌هاي تفريحي، زيردريايي‌ها و کشتي‌ها (به عنوان منبع برق اضطراري) کاربردهاي حياتي و مهمي دارند، امّا انرژي اندكي كه ذخيره مي‌كنند زمان ماندن زيردريايي‌هاي ديزل الکتريک در زير آب را محدود مي‌کنند. در موقع حرکت سطحي که ديزل قادر به فعاليت است، انرژي الکتريکي توليد شده ديزل در باتري‌ها ذخيره مي‌شود و در موقع حرکت در زير سطح آب که به علت دسترسي نداشتن به هوا امکان کار براي ديزل وجود ندارد، از اين انرژي الکتريکي استفاده مي‌شود. فناوري‌نانو با ارائه باتري‌هاي با ذخيره انرژي بسيار بالا، زيردريايي‌هاي ديزل الکتريک را قادر مي‌کند تا ده‌ها برابرِ زمان فعلي خود در زير آب بمانند. علاوه بر آن فناوري‌نانو با كاهش وزن بسته‌هاي باطري، کاربردهاي ارزنده‌اي در فناوري هوافضا، هواپيماهاي بدون سرنشين، اتومبيل و شناورهاي تفريحي کوچک پديد مي‌آورد. 13 گرافيت و سراميک: فناوري‌نانو با ارائه مواد بسيار مستحکم که ده‌ها برابر مقاوم‌تر از فولاد هستند، تأثير چشمگيري در ساخت سازه‌هاي دريايي و صنايع دريايي خواهد داشت. سراميك‌ها از جمله اين موادند كه در بدنه غوطه‌ورشونده‌هاي آب عميق (حدود 11 هزار متر) به‌کار خواهند رفت. اين مواد با داشتن استحکام فوق‌العاده، وزن سبک، مقاومت بسيار زياد در برابر خوردگي و دوام در شرايط دمايي بسيار متغير، گزينه بسيار مناسبي براي سازه‌هاي عظيم دريايي به خصوص غوطه‌ور شونده‌ها و زيردريايي‌ها هستند.

جايگاه صنايع دريايي و فناوري‌نانودر ايران

در ايران صنايع دريايي به معناي واقعي خود؛ يعني ساخت سکوهاي ثابت و متحرک دريايي، کشتي‌هاي اقيانوس پيما، غوطه‌ور شونده‌ها، زيردريايي‌ها و غيره، حدوديک دهه از عمرشان مي‌گذرد و صنعتي نوپا محسوب مي‌گردد. فناوري‌نانو نيز در دنيا قدمت چنداني ندارد و از معدود فناوري‌هايي است که در همان بدو مطرح شدنش در دنيا، در ايران نيز مطرح شده است. فناوري‌نانو با توجه به تأثيرات شگرفي که در همه صنايع دارد، مورد توجه قرار گرفته است. صنايع دريايي در حال رسيدن به دوران تکامل خود در کشور است و فناوري‌نانو هم مي‌تواند به تکامل هدفمند و روزافزون آن کمک کند. کاربردهايي از فناوري‌نانو که بيان شد، تنها گوشه‌اي از کاربردهاي گسترده آن در صنايع دريايي است و آينده، اين کاربردها را قطعي‌تر و مشخص‌تر خواهد کرد؛ لذا مديران کليه بخش‌هاي صنعتي کشور از جمله صنايع دريايي نبايد خود را نسبت به فناوري‌نانو بيگانه بدانند، بلکه همواره بايد پيشرفت‌هاي اين شاخه از دانش و فناوري مولکولي را در دنيا زير نظر داشته، از پيشرفت اين فناوري جديد در کشور، حمايت‌هاي مادي و معنوي لازم را به عمل آورند. چه بسا که ورود فناوري‌نانو به هر صنعتي، تحولات شگرفي را باعث شود و غافلگيري و ورشکستگي رقبا را به دنبال داشته باشد. از طرف ديگر، نهادهاي مرتبط بايد پيشرفت‌هاي روز دنيا در زمينه فناوري‌نانو را به صنايع مربوطه معرفي کنند که اين امر مستلزم شناخت نيازهاي هر بخش از صنعت در زمينه فناوري‌نانو است. لازم است، متوليان فناوري‌نانو بايک تقسيم‌بندي منطقي در صنايع موجود در کشور، نيازهاي هريک را به تفکيک بررسي کنند و با شناسايي نيازهاي بازار، توسعه فناوري‌نانو را در کشور جهت‌دهي نمايند. به علاوه، پشتوانه مالي مناسبي نيز براي توسعه فناوري‌نانو فراهم نمايند، زيرا نشناختن نيازها به معناي بيراهه رفتن فناوري‌نانو در کشور است. پيشنهاد نگارندگان اين مقاله به مسئولين امر، سرمايه‌گذاري در زمينه باتري‌هاي داراي ذخيره انرژي بالا است که در زيردريايي‌ها کاربرد دارند لازم به ذكر است كه پژوهشکده زير سطحي دانشگاه صنعتي مالک اشتريکي از حاميان اين طرح است.

منبع : ماهنامه فناوري نانو ـ شماره 111

کریمی که جهان پاینده دارد تواند حجتی را زنده دارد

دانلود پروژه و کارآموزی و کارافرینی

پنج شنبه 12 بهمن 1391 7:27 PM

mohamadaminsh

کاربر طلایی1

تاریخ عضویت : دی 1389

تعداد پست ها : 25772

محل سکونت : خوزستان

پاسخ به:فناوری نانو

نانو روبات‌هاي زيستي

با استفاده از دانش نانوتكنولوژي دانشمندان توانسته‌اند نانوروبات‌هاي زيستي طراحي كنند كه در بدن انسان قرار مي‌گيرند و نقش محافظ و درمانگر را ايفا مي‌كنند. اين ريزماشين‌هاي هوشمند قادرند چندين نسخه از خودشان تهيه كنند و جايگزين بافت‌هاي فرسوده يا آسيب‌ديده نمايند.
«در آينده نانو روبات‌هاي هوشمند در مغز و بدن هر انساني به تعداد زياد وجود خواهند داشت و انسان را از ابتلا به انواع بيماري‌ها مصون مي‌دارند حتي روند پير شدن بشر را به تعويق مي‌اندازند و نيز قدرت جسماني و حافظه او را تقويت مي‌كنند.» شايد در نگاه اول اين جمله تداعي‌كننده پيش‌گويي‌هاي «آرتور سي‌كلارك» در رابطه با دنياي آينده باشد ولي جالب اينجاست كه اين پيش‌بيني از دكتر «كورزويل» متخصص علوم كامپيوتر و عضو موسسه ملي مهندسي در امريكاست. او هم اكنون به همراه گروهي از متخصصين، در زمينه كاربرد نانو روبات‌ها در زندگي آينده بشر تحقيقاتي انجام مي‌دهد و قرار است نتايج مطالعات اين گروه به صورت فيلمي با عنوان «داستان واقعي زندگي در آينده» در اواخر سال جاري ميلادي ارائه شود.
بر اساس اين گزارش با استفاده از نانوتكنولوژي دستيابي به انرژي خورشيدي امكانپذير خواهد شد. انرژي خورشيدي قابل تبديل و استفاده به اشكال مختلف انرژي مي‌باشد و بشر را از منابع ديگر انرژي بي‌نياز مي‌كند. نانوروبات‌ها ماشين‌هاي كوچكي هستند كه براي انجام عملياتي خاص و بعضا تكرارشونده با دقت بسيار بالا طراحي شده‌اند. نانو( nano-) به معني يك بيليونيوم يا يك ميلياردم است. قطر موي سر انسان يك دهم ميليمتر است درنظر بگيريد، يك نانومتر صدهزار برابر كوچك‌تر از آن است .9-10 =1 nanometer (nm) . مكعبي با ابعاد 5/2 نانومتر ممكن است حدود 1000 اتم را در خود جاي دهد. با استفاده از دانش نانوتكنولوژي دانشمندان توانسته اند نانوروبات‌هاي زيستي طراحي كنند كه در بدن انسان قرار مي‌گيرند و نقش محافظ و درمانگر را ايفا مي‌كنند. اين ريزماشين‌هاي هوشمند قادرند چندين نسخه از خودشان تهيه كنند و جايگزين بافت‌هاي فرسوده يا آسيب‌ديده نمايند اين فرايند را خود تكثيري مي‌نامند. آنها نه تنها قادر به تشخيص محل دقيق سرطان خواهند بود بلكه داروي مناسب براي از بين بردن سلول‌هاي سرطاني را تزريق مي‌كنند.
امروزه تحقيقات وسيعي در زمينه درمان بيماري‌هايي چون ديابت، بيماري‌هاي قلبي و ايدز در حال انجام است. نانوروبات‌ها داراي امكانات بالقوه‌اي هستند كه با اجتماع و قرارگيري به صورت كلوني قادرند بطور موشكافانه و دقيق از سيستم حفاظت كنند. در واقع با ساختاري اتمي و يا مولكولي در يك فرايند شناخته شده قرار داده مي‌شوند تا چرخه‌اي را كامل نمايند. تكنولوژي نانوروباتيك آنقدر سريع در حال پيشرفت است كه به يقين زندگي انسان از اواسط قرن جاري بكلي متحول خواهد شد. اين تغييرات شامل از بين رفتن بسياري از بيماري‌ها، كاهش عوامل و عوارض بسياري از امراض و حتي جراحي‌ها مي‌باشد. يكي از مهمترين برنامه‌هاي گسترش علوم روباتيك در جهان بيشتر كردن عمر بشر و مبارزه با پيري و عواقب آن است. از دهه 80 ميلادي تا كنون كوچك‌سازي (مينياتورسازي) از اهم فعاليت‌ها در زمينه علوم كامپيوتري بوده است.
طبق گزارشات اعلام شده سرعت رشد تكنولوژي هر بيست سال دو برابر خواهد شد، در نتيجه تكنولوژي در سال 2050 حدود 32 برابر از سال 1950 جلوتر خواهد بود. يكي از شاخه‌هايي كه رشد تكنولوژي در آن بسيار چشمگير است، دانش پزشكي است. با ساخت ابزار و وسايل پزشكي در آينده روند پير شدن كند مي‌شود و مبارزه با بيماري‌ها آسان‌تر و مطمئن‌تر خواهد شد. در زمينه كالبدشناسي از نانوروبات‌ها به منظور تعيين محل دقيق آسيب استفاده خواهد شد. در شرايطي استفاده از نانو ربات‌هاي زيستي ضروري به نظر مي‌رسد كه امكان دسترسي به عضو موردنظر دشوار بوده يا امكانپذير نباشد يا حتي در مواردي كه عواقب دردناك و دشواري توسط پزشك پيش‌بيني شود. براي طراحي يك نانوروبات دانشمندان از مدل‌هاي طبيعي مثل ساختار رشته‌هاي DNA بهره مي‌گيرند. با بهره‌گيري از دانش نانو تكنولوژي دانشمندان قادر به ساخت حسگرهاي زيستي در ابعاد يك ميلياردم هستند.
هم اكنون نانو روبات‌هايي كه در مراكز تحقيقاتي ساخته مي‌شود به اندازه‌اي كوچك هستند كه هنگام عطسه همراه با گرد و غبار به بيرون پرتاب مي‌شوند. يكي از اولين ريزروبات‌هايي كه براي كمك به علم پزشكي ساخته شد «سلئو» نام داشت. اين ميكروروبات براي جاسازي در داخل روده انسان طراحي شده بود. سئلو مجهز به يك چنگال و چند حسگر بود. حسگرها بدين منظور تعبيه شده بودند تا مانع برخورد با موانع شوند، وظيفه چنگال نيز برداشتن نمونه از سطح روده مي‌باشد. اين ريزماشين مي‌توانست يا خود حركت كند يا توسط پزشك با يك كنترل دستي به حركت درآيد. اسلوب كار نانوروبات‌هايي كه در داخل بدن كار گذاشته مي‌شوند، شبيه‌سازي از محيط، در فضايي سه بعدي است و تجزيه و تحليل اطلاعات در آنها بر مبناي روش‌هاي عددي مي‌باشد. نانوروبات‌ها مانند انسان به اطلاعات اطرافشان نياز دارند.
حواس ماشيني يا حسگرها اين وظيفه را در نانوربات‌ها بر عهده دارد. به جرات مي‌توان گفت كه بسياري از اين حسگرها از حواس انسان بهتر و دقيق‌تر كار مي‌كنند. نانوروبات‌هاي زيستي به تغييرات حرارتي و شيميايي بسيار حساس هستند. زيرا اگر تغييرات حرارتي در بين سلول‌هاي عضوي از بدن وجود داشته باشد و يا ضرايب شيميايي متفاوتي بين آنها مشاهده شود، نشان از تغييراتي است كه در بين سلول‌هاي سالم رخ داده و در نتيجه حاكي از بيماري خاصي مي‌باشد. اينگونه ريزماشين‌ها به گونه‌اي طراحي شده‌اند كه به تفاوت‌هاي ضرايب شيميايي سلول‌ها بسيار حساس هستند و همچنين قادرند ميزان حرارت سلول‌ها را اندازه‌گيري نمايند. هنگامي كه ضرايب شيميايي و دمايي متفاوتي مابين سلول‌ها دريافت كنند با بررسي اطلاعات و مطابقت با داده‌هاي ذخيره شده بيماري موردنظر را تشخيص مي‌دهد. ناگفته نماند كه اين نانوروبات‌ها قادرند بين گزينه‌ها و موارد مشابه بهترين آنها را گزينش كنند، به عبارتي از هوش ماشيني در سطحي پيشرفته برخوردارند تا بهترين گزينه را در جهت تشخيص بيماري انتخاب نمايند. در مرحله بعدي نيز به درمان سلولي اقدام مي‌كند كه با تزريق دارو به سلول‌ها همراه است.
گفته شده است كه بدليل نوع كار اين نانو روبات‌ها در بدن تجهيزات و يا سخت‌افزار اين ماشين‌هاي مولكولي بسيار پيشرفته و ابتكاري است. در ساخت سنسورهاي زيستي تنها روش‌هاي ميكروالكترونيكي كاربرد دارد. نانوربات‌هاي زيستي داراي سنسورهايي در ابعاد بسيار كوچك هستند و در عين حال به گونه‌اي طراحي شده‌اند كه با شرايط زيستي بدن انسان سازگارند. نانوربات‌هاي زيستي با داشتن حسگرهاي بسيار حساس از تجهيزاتي خواهند بود كه امور پزشكي را بتدريج متحول مي‌كند. در واقع مدلي از ماشين‌هاي مولكولي هستند كه با روش‌هاي خاصي ارتباطات و اتصالات بين سلول‌هاي بيولوژيكي را كنترل كرده و بهبود مي‌بخشد، به عبارتي روي نحوه عملكرد سلول‌ها نظارت كرده و كنترل صحيح آنها را به عهده مي‌گيرد. روش كار اين مدل‌هاي مولكولي بر اساس شبيه‌سازي در محيط سه بعدي است. تحقيقات در زمينه نانو ربات‌هايي كه مجهز به حسگرهاي زيستي و دارويي باشند در سطح گسترده‌اي در حال انجام است.
مراحل آزمايشگاهي نانوروبات‌هاي زيستي در يك محيط واقعي با كنترل‌ها و سنجش‌هاي شيميايي و حرارتي در مسير مطلوبي قرار دارد. طراحي نانوروبات‌ها بر پايه و اساس نانوبيوالكترونيك مي‌باشد و حسگرهاي ويژه‌اي به نام نانوبيوسنسورها عملگرهايي هستند كه به روشي خاص عمل مي‌كنند و كاربرد آنها در جهت اهداف پزشكي و تحويل دارو به سلول‌ها مي‌باشد. اين پژوهش‌ها باعث پيشرفت‌هاي خارق‌العاده‌اي در زمينه نانو داروهاي هوشمند شده است. از ديگر وظايف تعريف شده در نانوروبات‌ها عملكرد آنها به عنوان antibady است. antibady به معني ماده‌ايي است كه در بدن توليد مي‌شود و به مقابله با بيماري‌ها مي‌پردازد. موضوع جالب اين است كه سيستم ايمني بدن با نانوروبات‌هاي زيستي سازش مي‌كند و در جهت رفع بيماري با آنها همكاري مي‌نمايد. از ديگر قابليت‌هاي تعريف شده در نانوبيوسنسورها بررسي زمان است، به عبارتي بررسي تشخيص بهترين زمان براي تزريق دارو به سلولهاست.
نانو روبات‌هاي هوشمند قادر به تجزيه و تحليل منطقي شرايط زيستي سلول مي‌باشند، زيرا تزريق دارو به سلول‌ها اگر در زمان و موقعيت مناسب انجام شود به طور يقين تاثير مطلوب خواهد داشت و در غير اين صورت نه تنها به بهبود وضعيت بيمار كمك نخواهد شد بلكه داراي عواقب خطرناكي نيز هست. تجزيه تحليل‌هاي گوناگوني كه از بررسي محيط بدست مي‌آيد بسيار مهم و حساس است، از طرفي ابعاد بسيار كوچك يا مينياتوري اين ريزماشين‌ها محدوديت‌هايي را ايجاد خواهد كرد. مسئله بسيار مهم ديگر تامين انرژي لازم براي گرفتن اطلاعات و تجزيه و تحليل آنهاست. Adriano Cavalcanti يكي از پيشگامان درگسترش تكنولوژي نانو يا مهندسي اتوماتيكي مولكول‌هاي زيستي است، همچنين او رئيس CAN (Center for Automation in Nanobiotech) مي‌باشد. او به همراه گروهي از متخصصين اين رشته توانسته است دستگاه‌ها، وسايل و تجهيزات پزشكي مجهزي با استفاده از نانوروبات‌هاي زيستي توليد كند و گام‌هاي موثري در درمان بيماري‌هايي چون ديابت، انواع سرطان‌ها، كارديولوژي (بيماري‌هاي قلب) و نيز معالجه انوريسم (اتساع غيرطبيعي شريان‌ها) انجام دهد.
آدرس‌هاي اينترنتي www.nanorobotdesign.com , www.canbiotechnems.com براي دسترسي به اطلاعات بيشتر و آشنايي با نحوه كار اين گروه مي‌باشد. مراحل كلي ساخت نانوروبات‌ها داراي دو بخش اصلي است ابتدا طراحي و ساخت تراشه‌هاي زيستي، به عبارتي ساخت تراشه‌هايي كه با ساختار ژنتيكي انسان سازگار بوده و براساس مدل ژنوم انسان طراحي شده باشند. در مراحل بعدي كه از حساسيت ويژه‌اي برخوردار است تست و انجام مراحل آزمايشگاهي به منظور بررسي واكنش بدن و چگونگي تاثيرگذاري نانوروبات‌هاست. يكي از اهداف ابداع اين گونه روش‌ها مقابله با بيماري‌هاي صعب‌العلاج و همچنين انواع سرطان‌ها است. طراحان نانوروبات‌هاي زيستي معتقدند كه درمان بيماري‌هايي به ويژه سرطان با اين روش موثرتر و همچنين ريسك خطرپذيري در آن بسيار كمتر است، زيرا اين نانوروبات‌هاي زيستي بدون تاثيرگذاري روي سلول‌هاي سالم، سلول‌هاي بيمار و سرطاني را مورد هدف قرار مي‌دهد.
ناگفته نماند كه يكي از مشكلات درمان سرطان‌هاي گوناگون، داروها و مواد از بين برنده اين سلولهاست، زيرا علاوه بر اينكه روي سلول‌هاي سرطاني تاثير مي‌گذارد سلول‌هاي سالم را نيز از بين مي‌برد. امروزه در كنار شناخت بيماري‌ها و روش‌هاي درماني آنها، آگاهي و دسترسي دقيقي نسبت به اجزاي بدن حاصل شده و شاهد هستيم كه پزشكان قادر به پيوند اندام‌هايي به بدن انسان مي‌باشند كه تاكنون غيرممكن بوده است. پيوند اعضاي مصنوعي و جايگزين كردن آنها با عضو از كار افتاده از مسائل بسيار حساس و پيچيده است كه امروزه قابل انجام مي‌باشد. ناگفته نماند كه اين جراحي‌ها خطرات نه چندان كوچك و عواقب دردناك و دوره درمان بسيار بالايي دارند. ديگر آنكه اعضاي پيوندي و اندام‌هاي مصنوعي هنوز كارآيي بافت‌هاي طبيعي و اوليه را پيدا نكرده‌اند. براي مثال بايد گفت اگر دست يك كارگر زير تيغ دستگاه‌هاي صنعتي قطع شود خوشبختانه پزشكان قادرند كه دست را به بدن فرد پيوند زنند و حيات را به سلول‌ها باز گردانند.
اما متاسفانه دست موردنظر همه قابليت‌هاي اوليه را نخواهد داشت، زيرا هنوز اطلاعات لازم براي اتصال اعصاب و بافت‌هاي جدا شده كه مطابق حالت طبيعي باشد به دست نيامده است. از طرفي داروهايي كه براي درمان انواع بيماري‌ها ساخته شده است، خود آسيب‌هاي ديگري به سلامت بدن انسان وارد مي‌سازند زيرا كه محيط و هدف خود را به طور دقيق نمي‌شناسند و مي‌تواند مولد زيان‌هايي حتي بزرگ‌تر از مشكلات اوليه باشد. از طرفي ظهور بيماري‌هايي نظير ايدز با ويروس مرموز HIV كه روش‌ها و داروهاي كنوني از شناسايي و نابود كردن كامل آن عاجزند، خود دليلي بر متحول شدن دنياي پزشكي است. دانش نانوتكنولوژي توليد و ساخت تجهيزاتي در مقياس نانومتريك را ممكن مي‌سازد. تجهيزاتي در ابعاد اتم يا مولكول با ويژگي‌ها و خواص شيميايي كاملا" منحصر به فرد و شناخته ‌شده. در واقع متخصصين با دستكاري اتم‌ها بطور جداگانه و جاي دادن دقيق آنان در مكاني خاص قادرند ساختار دلخواه و مطلوبي را توليد كنند.
پژوهش‌هاي انجام شده ساختاري را ارائه مي‌كند كه مي‌تواند پيشرفت‌هاي حيرت‌انگيزي را در صنعت دارو و درمان بيماري‌ها و آسيب‌هاي زيستي ايجاد نمايد. نانوبيوروبات‌ها سيستم‌هايي هستند كه شناساگر، تحليل‌كننده، ترميم‌كننده، متحرك و بسيار دقيق مي‌باشند كه قادرند بخش عظيمي از مشكلات پزشكي امروز را برطرف سازند. اين ماشين‌ها با اطلاعات كامل از ساختار بدن و حتي اجزاي سلول‌هاي بدن به راحتي قادر به حفاظت افراد در برابر باكتري‌ها، ميكروب‌ها و ويروس‌هاي بيماري‌زا مي‌باشند. با استفاده از اينگونه روش‌هاي درماني محققان قادر به ساخت بافت‌هاي بسيار مقاومي براي بدن انسان هستند كه حتي با افتادن از ارتفاع زياد هم كوچك‌ترين خدشه‌اي در عملكردشان وارد نشود و سلامت خود را حفظ كنند. آينده علوم و مهندسي چند گرايشي (Multi- Disciplinary) است و هر روزه به سمت توليد ماشين‌هاي مولكولي سوق داده مي‌شود تا در نهايت بتواند مجموعه‌هايي از ﭘيوندهاي ارگانيك و سايبريك را عرضه كند.
با پيشرفت در نانوتكنولوژي دانشمندان قادرند تا نانوحسگرهاي ويژه‌اي با كاربردهاي نانوبيوالكترونيك و بيولوژيكي براي عملياتي خاصي ابداع كنند. برخي معتقدند «نانوتكنولوژي روند زيان‌بار ناشي از انقلاب صنعتي را معكوس خواهد كرد.» از طرفي برخي اعتقاد دارند كه پيش‌بيني‌هايي كه در رابطه با سرعت پيشرفت تكنولوژي صورت گرفته است تا حدي اغراق‌آميز و خوشبينانه مي‌باشد. زيرا با درنظر گرفتن سرعت گرم شدن زمين، اثرات گلخانه‌اي، گسترش بيماري هاي عفوني و بعضا ناشناخته، آلودگي زمين و هوا، كمبود مواد غذايي و بسياري از موارد ديگر، تعيين زمان اينگونه پيش‌گويي‌ها بسيار خوشبينانه است.

دنياي كامپيوتر و ارتباطات
نوشين هژبرنژاد
http://www.itna.ir

کریمی که جهان پاینده دارد تواند حجتی را زنده دارد

دانلود پروژه و کارآموزی و کارافرینی

پنج شنبه 12 بهمن 1391 7:27 PM

mohamadaminsh

کاربر طلایی1

تاریخ عضویت : دی 1389

تعداد پست ها : 25772

محل سکونت : خوزستان

پاسخ به:فناوری نانو

جنبه‌هاي مثبت و منفي استفاده از فناوري نانو در محيط زيست نانوتكنولوژي بعنوان يك فنا وري كاربردي در دهه‌هاي اخير مورد توجه قرار گرفته است. كاربرد اين فناوري در حوزه هاي مختلف، متفاوت است. اين فناوري با توليد محصولات متنوع در بخش هاي شيمي، انرژي و محيط زيست كاربرد فراواني دارد. البته قبل از استفاده از محصولات اين فناوري در محيط زيست، لازم است ارزيابي دقيقي از تأثيرات مثبت و منفي كاربردآنها بر محيط زيست صورت گيرد. در مطلب زير به برخي جنبه‌هاي مثبت و منفي استفاده از فناوري نانو در محيط زيست پرداخته شده است.

مقدمه

فناوري نانو از همگرايي علوم فيزيك، شيمي و زيست شناسي به وجود آمده است. نانو داراي ريشه يوناني مي‌باشد. اين فنا وري توانايي كار در سطح اتم و ايجاد ساختارهايي كه نظم مولكولي كاملاً جديدي دارند را فراهم مي آورد. ماده اصلاح شده در مقياس نانو، خصوصيات جديد و مفيدي را دارا مي‌گردد كه قبلاً در آن مشاهده نمي‌شد.
بسياري از متخصصان، محققان، مهندسان و دانشمندان علوم اجتماعي و سياستمداران معتقدند كه فناوري نانو موجب تغييرات مهمي در جامعه مي‌شود و اين تغييرات مي‌‌تواند به اهميت تغييرات حاصل از ساخت كامپيوتر ارزيابي شوند. فناوري نانو اين امكان را ايجاد مي‌كند كه مواد جديدي توليد كنيم، موادي كه به صورت بالقوه مي‌تواند اثرات مثبت يا منفي روي محيط زيست و بهداشت داشته باشند.

1- تأثيرات سودمند فناوري نانو بر محيط زيست

فناوري هاي اميدبخش شامل حسگرها يا سنسورها و ساير دستگاه هاي به كار رفته براي آشكار سازي آلودگي و برطرف نمودن آنها مي باشد. برخي كاربردهاي سودمند فناوري نانو در ذيل آورده شده است:

سنسورها ياحسگرها

انواع گسترده‌اي از حسگرهاي زيستي و روش هاي مربوطه در طي چند سال گذشته در بازار معرفي شده‌اند. اين دستگاههاي آناليتكي از عناصر تشخيص بيولوژيكي تشكيل مي‌شوند كه با آشكارسازي هاي سيگنال مرتبط هستند (مثلاً آنزيمها، ميكروارگانيزم‌ها و غيره). اين دستگاهها نسبت به حضور و غلظت آناليست واكنش داده و پاسخي قابل اندازه‌گيري توليد مي‌كنند. نانو مواد و نانو ساختار‌هاي جديد مانند نانوذرات، نانوكريستال‌ها، نانو لوله‌هاي كربني، نانوالياف و فيلم نازك بعنوان دستگاه هاي حسگر مشخص شده‌اند، نانوذرات كاربردهاي بسياري در سنسورها دارند.
نانوذرات، نانوكريستال‌هاي نيمه‌ هادي درخشان و نقاط كوانتومي دسته‌اي از نانوحسگرهايي هستند كه توانايي آشكار كردن سموم موجود در محيط را دارند و مشخص شده است كه نانو كريستال‌ها و نقاط كوانتومي همراه با پادتن‌ها مي‌توانند بطور همزمان چهار نوع سم را آشكار نمايند.
اين نوع نانوسنسورها براي آشكارسازي همزمان چند آلاينده در نمونه‌هاي آب يا خاك با ظرفيت آشكارسازي حساسيت بالا به كار مي‌رود، تحقيقات زيادي بر روي نانوساختارهاي لوله‌اي و متخلخل از قبيل نانو لوله‌هاي كربني انجام شده است، اين نانوساختارها در حسگرهاي زيستي براي افزايش كيفيت و فعاليت بيومولكول هاي ساكن استفاده مي‌شوند. خواص ابعادي، شيمي سطح و الكترونيك نانولوله‌هاي كربني آنها را به موادي ايده‌ال براي استفاده در حسگرهاي شيميايي و بيوشيميايي تبديل نموده است.
پيش‌بيني مي‌شود كه فناوري نانو موجب افزايش حساسيت حسگرها و توليد ارزان و خودكار آنها گردد و بتواند در آزمايشگاه و خارج از آن جهت آشكارسازي سريع مواد سمي و بيماريزا ( پاتوژن ) به كار رود.
نسل جديدي از نانوذرات به منظور حذف هيدروكربنهاي آروماتيك چندحلقه‌اي كه به سختي از آب يا خاك آلوده حذف مي‌شوند، طراحي شده است.

غشاي نانو فيلتراسيون

استفاده از غشاي نانوفيلتراسيون جهت حذف نمك هاي چندظرفيتي عناصري مانند كلسيم، آهن، منگنز، اورانيوم و برخي آفت كشها، راهكار ديگري است كه توسط فناوري نانو ارائه مي‌گردد.
تصفيه آبهاي سطحي و زيرزميني و نيز حذف ميكروارگانيزم ها و كاهش تيرگي و سختي آب و دفع شوري و نمك زدايي آب از ديگر فوايد فنا وري نانو مي‌باشد.

نانو ذرات

وجود نانوذرات در رنگ ها باعث مي‌شود كه رنگها با خواص مطلوب و بهبوديافته با مصرف حلال هاي كمتر توليد شوند. فعاليت سطحي بالاي نانو ذرات نشان دهنده يكي از جالب ترين خصوصيات اين مواد مي‌باشد كه مي‌تواند كاربردهاي وسيعي در صنعت داشته باشد.
انتظار مي‌رود فناوري نانو نقش مهمي در حذف آلاينده‌ها ايفا كند، اصلاح خاك آلوده با استفاده از اين فناوري به راحتي صورت پذيرد و همچنين در توسعه فرآيند توليد سبز كه انتشار و توليد مواد زائد را كاهش ‌دهد، مهم واقع شود. فناوري نانو موجب كاهش مصرف مواد خام مورد نياز شده و بنابراين از منابع طبيعي محافظت مي‌نمايد. بطور كلي فناوري نانو با كارآمدكردن دستگاه ها و ابزار مورد استفاده در بخش هاي مختلف و نيز با كاهش مصرف ماده خام و انرژي گامي مؤثر در جهت حفاظت از منابع طبيعي و محيط زيست برداشته است.

2- تأثيرات مخرب فناوري نانو بر محيط زيست

ذرات نانو و فناوري نانو جداي از مفيد بودن مي‌توانند داراي خطرات احتمالي نيز باشند، بنابراين بايد مسائل مرتبط با ايمني و خطرات احتمالي همراه با اين روش هاي جديد را در نظر گرفت. ذرات نانو ممكن است سرعت جهش(mutation) باكتريها را افزايش دهند و تهديدي بالقوه براي محيط زيست و سلامت انسان باشند. عليرغم اينكه فناوري نانو محصولات موجود را مؤثرتر و كارآمدتر مي‌نمايد، اندازه اين ذرات كه جزء خواص مهم آنها است، مي تواند سلامتي و محيط زيست را تهديد ‌نمايد. اين ذرات از گرده‌هاي گل گياهان و مواد حساسيت زاي معمولي نيز كوچكتر هستند و مي‌توانند توليد حساسيت نمايند. اين ذرات مي‌توانند به سيستم دفاعي و ايمني بدن موجودات زنده و انسان حمله كنند. بعضي از اين ذرات مي‌توانند پس از تنفس به كيسه‌هاي هوايي ريه‌ها آسيب برسانند كه در اين بين ماكروفاژها سعي مي‌كنند تا آنها را از بين ببرند و مانع از عبور اين ذرات و ورود آنها به خون شوند وليكن ماكروفاژها در تشخيص ذرات با قطر كمتر از 70 نانومتر دچار مشكل مي‌شوند و اين ذرات مي‌توانند به آساني در خون نفوذ نمايند. گزارش شده است كه نانوذرات مانند كربن سياه و دي‌اكسيدتيتانيوم كه در فرآيندهاي صنعتي كاربرد زيادي دارند و به آلودگي هوا نيز كمك مي‌كنند، موجب ايجاد التهاب و جراحت هاي پوستي شده و در ريه باقيمانده و انباشته مي‌گردند. ذرات اكسيدروي و دي‌‌اكسيد تيتانيوم باعث توليد راديكال هاي آزاد در سلول پوستي شده و به DNA آسيب مي‌رسانند و اين آسيب به DNA موجب جهش (mutation) مي‌شود و تغييراتي در ساختمان پروتئين به وجود مي‌آورد كه ممكن است باعث سرطان و تومور شود.
بنظر مي‌رسد كه اكتيويته سطح و اندازه ذره عوامل اصلي در سمي بودن نانو ذرات ‌باشند. منابع احتراق مانند اجاق هاي خوراكپزي گازي، احتراق گاز صنعتي و انواع وسايل گرم كننده خانگي موادي را توليد مي‌كنند كه محتوي صدها يا هزاران نانولوله كربني هستند و ساختارهاي نانو كريستالي دارند. شواهد حاكي از آن است كه نانولوله‌هاي كربني فرآوري نشده مي‌توانند آئروسل را در طي جابجا كردن به وجود آورند. كارخانجاتي كه موادي بر پايه نانولوله‌هاي كربني مانند فولرن توليد مي‌كنند، مي‌توانند باعث از بين رفتن گلوتامين و آسيب اكسيداتيو بر مغز ماهيان شوند. همچنين فولرن در خاك مي‌تواند حركت كرده و توسط كرم هاي خاكي جذب شود و به اين ترتيب وارد زنجيره غذايي شود.
نانوذرات طبيعي احتراق احتمالاً مهمترين منبع توليد ذرات نانوي طبيعي در محيط‌زيست مي‌باشند. انتشار نانوذرات مهندسي شده در محيط ‌زيست خطرناك‌تر از ذرات طبيعي است، زيرا آنها مواد جديدي هستند و انسان‌ها و موجودات زنده ديگر ممكن است داراي مكانيزم هاي دفاعي كافي در مقابل آنها نباشند. بررسي‌ها نشان مي‌دهد كه بطور كلي ذرات نانوكربني و دي‌اكسيدتيتانيوم سمي‌تر از ذرات بزرگ همان مواد هستند.

جمع بندي و تحليل

در سالهاي اخير، پيشرفتهاي سريع علوم و فنون به وي‍‍ژه در زمينه نانوتكنولوژي، تحولاتي بزرگ را در زمينه هاي پزشكي، كشاورزي، صنعت، محيط زيست و علوم پايه زيستي در پي داشته است.
امروزه نقش نانوتكنولوژي در همه ابعاد روشن است، اما جنبه ديگر اين توانمندي، خطرات احتمالي مرتبط با استفاده از محصولات فناوري نانو است كه در صورت رعايت نكردن قوانين و مقررات خاص ايجاد مي شود. بنابراين ضمن تاكيد بر اهميت فناوري نانو، لازم است آيين نامه هايي جهت انجام ايمن و سالم استفاده از محصولات نانو تهيه و تدوين گردد تا بر اساس آن بتوان كنترل و نظارت بر كليه فعاليتهاي نانوتكنولوژي را اعمال كرد. در واقع دولتها موظفند كه علاوه بر تدوين استراتژي ملي و تصويب چارچوب سازماني براي نانوتكنولوژي، شرايط قانوني تحقيق و توسعه را مشخص نمايند. از اينرو پيشنهاد مي شود يكي از اين زيرساختهاي قانوني، قانون ايمني نانو (nanosafety) باشد. در واقع، ايمني نانو به سياستها و روشهاي اتخاذ شده جهت اطمينان ازكاربرد بي خطر محصولات نانو از نظر محيط زيست و سلامت انسان اطلاق مي شود. از اينرو تدوين اين سياستها و قوانين امري ضروري بنظر مي رسد. كما اينكه در حال حاضر در برخي از كشورهاي پيشرفته مانند ايالات متحده امريكا، انگلستان، فرانسه، آلمان و ژاپن قوانين ايمني نانو وجود دارد و در هر يك از بخش هاي مرتبط با محصولات نانو كميته هايي مشغول فعاليت مي باشند. كشورهايي مانند چين و هند نيز قوانيني در اين مورد وضع كرده اند و در حال سازماندهي كميته ها مي باشند. از اينرو تدوين اين قوانين و برنامه ريزي جهت سازماندهي كميته هاي مرتبط، در كشور ما نيز امري ضروري بنظر مي رسد.

مژگان جندقي
http://bio.itan.ir

کریمی که جهان پاینده دارد تواند حجتی را زنده دارد

دانلود پروژه و کارآموزی و کارافرینی

پنج شنبه 12 بهمن 1391 7:27 PM

mohamadaminsh

کاربر طلایی1

تاریخ عضویت : دی 1389

تعداد پست ها : 25772

محل سکونت : خوزستان

پاسخ به:فناوری نانو

توليد نانو لوله هاى كربنى در صنايع هوافضا

محققان دانشگاه آزاد واحد شاهرود طى پژوهشى موفق به توليد نانو لوله هاى كربنى با استفاده از روش تابكارى در دماهاى پايين شدند كه براى ساخت كامپوزيت هاى قابل استفاده در صنايع هوا فضا كاربرد دارد.
به گزارش مهر، صاحبعلى منافى، عضو هيات علمى دانشگاه آزاد اسلامى واحد شاهرود با اعلام اين خبر گفت: در اين پژوهش ابتدا نانو ذرات كربنى با ساختار بى شكل با استفاده از فرآيند فعال سازى تهيه مى شوند و سپس با «تابكارى» آنها در دماهاى مختلف (۱۱۰۰-1400 C درجه) با كمك عيوب بلورى و روش مكانوترمال به نانو لوله هاى كربنى چند ديواره و نانوفيبرهاى كربنى فنرى تبديل مى شوند.
منافى ادامه داد: نانو ذرات در ابتدا به صورت نانو ساختارهايى با عيوب بلورى رشد مى كنند و سپس از طريق پيوستگى ذرات به هم و بلورى شدن ساختارى به نانو لوله تبديل مى شوند براى تاييد سنتز نانو لوله هاى كربنى از دستگاه طيف سنج رامان نيز استفاده شد. عضو هيات علمى دانشگاه آزاد اظهار داشت: از نتايج اين پژوهش مى توان به سنتز ساختارهاى منحصر به فرد نانو لوله هاى كربنى مانند نانو لوله هاى كربنى فنرى اشاره كرد. اين روش شرايط سنتز نانو لوله هاى كربنى چند ديواره به ويژه نانوفيبرهاى كربنى فنرى را براى كاربردهاى مختلفى چون مواد تقويت كننده در نانو كامپوزيت ها فراهم مى كند.
وى تاكيد كرد: نانو لوله ها علاوه بر كاربرد در كامپوزيت سازى به عنوان تقويت كننده در صنايع هوا فضا و براى ذخيره سازى هيدروژن نيز استفاده مى شود.

www.javannewspaper.com/

کریمی که جهان پاینده دارد تواند حجتی را زنده دارد

دانلود پروژه و کارآموزی و کارافرینی

پنج شنبه 12 بهمن 1391 7:27 PM

mohamadaminsh

کاربر طلایی1

تاریخ عضویت : دی 1389

تعداد پست ها : 25772

محل سکونت : خوزستان

پاسخ به:فناوری نانو

نانو غذاهاي ايمن و بي خطر

در طي چند سال اخير فناوري‌نانو به عنوان جزء مهمي از صنعت غذا تبديل شده است. شركت‌هاي مطرح در صنايع غذايي به تحقيق و توسعه در اين زمينه پرداخته‌اند و انتظار مي‌رود اولين موج محصولات در آينده نزديك به بازار وارد شود. البته اين تنها شروع است و يقيناً فناوري‌نانو در اين عرصه راهي طولاني در پيش خواهد داشت.
بنابر يك پيش بيني اقتصادي به وسيله تحليل گران، بازار نانوغذاها از 6.2 ميليارد دلار فعلي به 7 ميليارد دلار در سال آينده و به 4.20 ميليارد دلار در سال 2010 خواهد رسيد .
فناوري‌نانو مي‌تواند در خط توليد به منظور ايجاد ريزحسگرها و ماشين‌هاي تشخيص به‌كار رود و توليد غذاهاي فاقد آلودگي را تضمين كند. اين نانوابزارها در تشخيص ميكروب‌هاي مضر و تعيين زمان ماندگاري محصول نيز كاربرد دارند و به مديران در اتخاذ تصميمات راهبردي مانند انتخاب بهترين روش حمل و نقل و انبار محصولات كمك مي‌كنند. به گفته كامپرز، مدير برنامه بيو فناوري‌نانو در دانشگاه واخنينگن، استفاده از فناوري‌نانو به منظور تضمين كيفيت فرآورده‌هاي غذايي، يقيناً به نفع مصرف‌كننده است؛ البته نانوحسگرها و تشخيص‌دهنده‌هاي روبوتيك فعلاً فقط در مراكز تحقيقات به‌كار مي‌روند، اما پيش‌بيني مي‌شود اولين سري اين ماشين‌ها در طي 4 سال آينده در محصولات غذايي ظاهر ‌شوند .
در حال حاضر شركت‌‌هاي زيادي مانند Nestle، Food،Hershey، Keystone و Unilever مشغول كار روي نانوغذاها هستند.
گزارش شده است Nestle و Unilever امولوسيون‌هايي از نانوذرات را كشف كرده‌اند كه باعث يكنواخت‌تر شدن بافت غذا شده، و مي‌توان در توليد محصولاتي مانند بستني از آنها استفاده كرد. ديگر پروژه‌هاي اين شركت، كار روي نانوكپسول‌هايي حاوي غذاهاي غني شده است كه مواد مغذي و آنتي اكسيدانت‌ها را به تدريج به بخش‌هاي خاصي از بدن تحويل مي‌دهند. اين فناوري موادغذايي قديمي را به ذراتي در ابعاد نانو تبديل مي‌كند كه در داخل بدن رها شده و به خوبي جذب مي‌شوند. اين فناوري در غذاهاي جديد كاربرد زيادي خواهد داشت.
يكي ديگر از شركت‌هاي پيشگام در توسعه نانوغذاها، شركت Kraft است كه با تأسيس كنسرسيوم نانوتك (Nanotek) در سال 2000 اولين گام‌هاي ورود فناوري‌نانو به صنعت غذا را برداشت. اين كنسرسيوم مجموعه‌اي از 15 دانشگاه و آزمايشگاه‌هاي تحقيقاتي ملي است و بيشتر در زمينه تهيه انواع غذاهاي تعاملي و فرآورده‌هاي نوشيدني فعاليت مي‌كند كه با ذائقه‌ و نيازهاي فردي مصرف كننده سازگار باشد و دامنه وسيعي، از نوشيدني‌هاي تغيير رنگ‌دهنده تا غذاهاي جديد سازگار با حساسيت مصرف‌كننده (يا نيازهاي تغذيه‌اي او) را در برمي‌گيرد. فعاليت ديگر اين شركت، تهيه نانوفيلترهايي است كه مولكول‌ها را بيشتر بر اساس شكل و نه بر حسب اندازه غربال مي‌كنند، و اين مسئله تفكيك اجزاي خاصي از يك فرآوده، حتي در دست مصرف كننده را امكان‌پذير مي‌سازد.
از ديگر اهداف اين شركت، كار روي بسته‌بندي‌هاي هوشمند غذايي است. از نانوحسگرهايي كه به رهايش مواد شيميايي ناشي از فساد غذاها حساس هستند مي‌توان در بسته‌بندي‌هاي هوشمند استفاده كرد، تا به محض شروع خراب شدن غذا، رنگ بسته‌بندي تغييركرده، به مشتري هشدار مي‌دهد. اين سيستم به مراتب دقيق‌تر و مطمئن‌تر از فروش با تاريخ مصرف است .
يكي ديگر از شركت‌‌هاي فعال در زمينه نانوغذا، NutraLease است كه روي فناوري غذاهاي غني شده تحقيق كرده و جهت افزايش رهايش زيستي (Biodelivery) مواد غذايي، از نانوكپسول‌ها استفاده مي‌كند. اين فناوري در نوعي روغن آشپزي به‌كار برده شده است كه از استرول‌هاي گياهي به منظور كاهش جذب كلسترول و كاهش خطر بيماري‌هاي قلبي استفاده مي‌كند. بر اساس گزارشي اين فرآورده باعث كاهش حدود 14درصد ازميزان كلسترول LDL مي‌شود.
شركت Oil Fresh از اجزاي نانوسراميكي در تهيه ماهي‌تابه‌هاي رستوران‌ها استفاده مي‌كند كه باعث كاهش زمان سرخ كردن و مصرف روغن مي‌شود. استفاده از اين فرآورده به رستوران‌ها اجازه مي‌دهد كه از روغن‌هاي گياهي به جاي روغن‌هاي هيدروژنه استفاده كنند و در نتيجه ميزان چربي‌هاي ترانس كاهش يافته و غذاهاي سالم‌تري به دست مي‌آيد.
شركت ديگري به نام Voridian از تركيباتImpern نانوكامپوزيت ها در ساخت بطري‌هاي پلاستيكي نوشيدني‌ها استفاده كرده است. Impern نوعي پلاستيك است كه با نانوذرات خاك رس آميخته و پلاستيك‌هايي به سختي شيشه ولي محكم‌تر را به وجود آورده است، كه نسبت به شيشه شكنندگي كمتري دارند. لايه نانوذرات به‌گونه‌اي طراحي شده‌ كه فرار مولكول‌هاي دي‌اكسيدكربن از نوشيدني و نفوذ مولكول‌هاي اكسيژن به درون نوشيدني جلوگيري كرده، در نتيجه باعث حفظ تازگي و افزايش زمان ماندگاري محصول مي‌شود.
يكي ديگر از شركت‌هاي فعال در اين زمينه Nanocor است. اين شركت مهم‌ترين توليدكننده نانوكامپوزيت هاي پلاستيكي است. اين پلاستيك‌ها ويژگي‌هاي ويژه‌اي از جمله ايجاد مانع بهتر براي جريان اكسيژن و دي‌اكسيدكربن دارد، كه منجر به افزايش زمان نگهداري محصولات نانوكامپوزيت پلاستيك مقاوم مي‌شود. همچنين اين پلاستيك‌ها از پخش بو جلوگيري كرده، مانع جذب طعم يا ويتامين‌هاي موجود در غذا به وسيله بسته‌بندي مي‌شوند. به طور كلي طراحي مولكولي اين پلاستيك‌ها به‌گونه‌اي است كه مقاومت محصولات را در برابر آتش و ثبات ساختار آنها را در برابر حرارت بهبود مي‌بخشد. به عنوان مثال اين مواد در سبدهايي براي جوشاندن مواد غذايي و بسته‌بندي‌هايي براي استفاده در مايكروويو كاربرد دارد. نانوكامپوزيت‌هاي پلاستيكي در بسته‌بند‌ي هاي جديد مواد غذايي نيز قابل استفاده هستند .
از ديگر محصولات كليدي، حسگرهاي بويايي الكترونيكي (بيني الكترونيكي) و هم خانواده جديدتر آنها حسگرهاي چشايي الكترونيكي (زبان الكترونيكي) هستند. اين وسايل از زبان و بيني انسان تقليد مي‌كنند با اين تفاوت كه نسبت به طعم‌ها و بوهاي ناچيز حساسيت بيشتري دارند.
بيني الكترونيكي آرايه‌اي از حسگرهاي گازي در مقياس نانو است و سطح بالاي نانوذرات اجازه عبور بيشترين گاز ممكن از روي آنها را مي‌دهد. اين فناوري به همراه فناوري تشخيص الگويي، امكان ايجاد يك اثر انگشت ديجيتالي از هر بوي خاص را فراهم مي‌كند. اين محصولات در آزمايشگاه‌هايي از جمله NASA براي تشخيص مواد شيميايي در حد ناچيز استفاده شده‌اند؛ اما در حال حاضر در صنايع غذايي جهت كنترل بهترين سطح توليد شده غذاها به‌كار مي‌روند. اين محصولات همچنين در جهت تشخيص آلاينده‌ها و تجزيه‌ كيفي و كلي‌ غذا مؤثر هستند.
در حال حاضر بعضي شركت‌ها نوعي زبان الكترونيكي را به كار مي‌برند كه شامل آرايه‌اي از حسگرهاي مايع (الكترودهاي پوشش داده شده با پليمرهاي هادي) به همراه فناوري تشخيص الگويي است كه قادر به تشخيص طعم‌هاي ويژه از هم مي‌باشد. از كاربردهاي مهم اين زبان، آزمون چشايي نوشيدني‌ها مانند آب ميوه‌ها، شير، قهوه، آب معدني و نوشابه‌ها و همچنين توانايي چشيدن مواد شميايي در حد PPT است و هزينه توليد آن در حدود 50 سنت مي‌باشد. يقيناً اين زبان نقش حياتي خود را در مطالعات غذايي پيدا خواهد كرد. حسگر چشايي، در بسته‌بندي گوشت قادر به تشخيص اولين نشانه‌هاي فساد مواد غذايي بوده و با تغيير رنگ، فساد ماده غذايي را هشدار مي‌دهد.
نوع ديگر فناوري حسگرها، نانوباركدها هستند كه به وسيله شركت Nanoplex Technologies توليد شده‌اند. نانوباركدها مدل مولكولي باركدهاي سنتي است و شامل نانوذرات فلزي مي‌باشند كه اثر انگشت شيميايي قابل شناسايي و خاصي دارند و مي‌توانند از طريق يك ماشين (احتمالاً يك لامپ UV يا ميكروسكوپ نوري) تشخيص داده شوند. اين نوع باركدها مي‌توانند براي حفاظت مارك و ارزيابي غذاهايي كه در حالت عادي نمي‌شود باركدهاي سنتي را روي آنها چسباند، استفاده شود. آنها همچنين براي تشخيص پاتوژن‌ها در غذا مانند E. coli مورد استفاده قرار مي‌گيرند. در حقيقت تشخيص پاتوژن‌ها از ديگر اهداف اصلي فناوري‌نانو در صنايع غذايي است.
هانگ نيز روي نانو حسگرهاي زيست‌شناسانه كار كرده است. اين حسگرها قادرند مقادير اندك پاتوژن‌ها در غذا را تشخيص دهند. همچنين امكان استفاده از آنها در مراكز نگهداري و حمل و نقل غذا به منظور كنترل دقيق در مقياس مولكولي وجود دارد. وي همچنين روي غذاهايي كه ”عملكردي“ ناميده مي‌شوند كار كرده و نقش مواد مغذي كه موجب سلامت و مانع از بيماري‌ مي‌شوند را كشف كرده است.
هانگ مي‌گويد:«بسياري از غذا‌ها به صورت ذاتي قادر به جلوگيري از بيماري‌ها هستند مثل چاي سبز، هسته انگور و زنجبيل؛ اما مسئله اين است كه مصرف مستقيم اين غذاها فايده‌اي براي بدن نداشته و بدن نيز به سختي آنها را جذب مي‌كند؛ بنابراين به يك سيستم تحويل نياز داريم كه دسترسي زيستي آنها را افزايش دهد.«
او به خصوص به جلوگيري از ديابت و چاقي علاقه‌مند است و اين سؤال را مطرح مي‌كند كه چطور مي‌توان از غذاهايي مانند بستني و شكلات‌هاي خوش طعم استفاده كرد به صورتي كه موجب چاقي نشوند؟
در جواب بايد گفت استفاده از مواد فيبري و كربوهيدرات‌ها به جاي چربي مي‌تواند به حل اين مسئله كمك كند و براي ديابت نيز بايد جايگزين‌هاي بهتري را براي شكر پيدا كرد.
اگر هانگ يا ديگران بتوانند موفق به ايجاد غذاهايي خوش طعم ولي حاوي مواد جايگزين چربي شوند و يا با به‌كارگيري نانوذرات مانع از جذب و ذخيره‌سازي چربي و كالري به‌وسيله بدن گردند، هدف نهايي را در غذا به دست آورده‌اند.
هانگ مي‌گويد:»شركت‌‌هاي زيادي درباره غذايي كه شما را سير كند ولي تأثيري روي وزن نداشته باشد، تحقيق مي‌كنند ولي به دليل توافق‌هاي محرمانه هنوز جزئيات فاش نشده است « .
گرچه دسترسي به اين فناوري جديد آسان است، اما به دليل گران بودن محصولات، ورود آن به بازار به اين سرعت امكان‌پذير نيست. البته اين مشكلات قابل حل هستند و به زودي شاهد هجوم فرآورده‌هاي فناوري‌نانو از فرآورده‌هايي مؤثر براي ايمني و سلامت گرفته تا غذاهاي قابل برنامه ريزي و مطابق با سليقه افراد، به صنعت غذا خواهيم بودكه نتايج شگفت‌آوري را در بر خواهند داشت، فقط بايد اميدوار باشيم كه يك ترس عمومي مانع از موج ابداع نشود همان‌گونه كه براي غذاهاي اصلاح شده ژنتيكي اين اتفاق افتاد.

جمع‌بندي:

در طي سه سال گذشته، تأثير عميق فناوري‌نانو در صنايع غذايي و بسته‌بندي به اثبات رسيده است. اكنون بيش از 300 فرآورده نانوغذايي در بازارهاي جهاني موجود است. اين موفقيت شگفت انگيز، منجر به سرمايه‌گذاري‌هاي هنگفتي در زمينه R&D در نانوغذا شده است. امروزه فناوري‌نانو يك شايعه پوچ نيست، بلكه حقيقتي لازم الاجرا در صنايع غذايي است و هر شركتي كه بخواهد در صنايع غذايي پيشگام باشد، بايد كار با فناوري‌نانو را سريعاً شروع كند .
در حال حاضر بيش از 400 شركت در سراسر دنيا در امر تحقيق، توسعه و توليد نانوغذاها فعاليت مي‌كنندكه در صدر آنها، ايالات متحده امريكا، ژاپن و چين قرار دارند. تا سال 2010، آسيا با 50 درصد جمعيت دنيا، به بزرگ‌ترين بازار نانوغذا تبديل مي‌شود و چين نيز در موقعيت پيشگام قرار خواهد داشت .
پيشرفت بيشتر در رمزگشايي DNA و آناليز آن، صنايع را قادر به پيش‌بيني، كنترل و بهبود محصولات كشاورزي مي‌كند. تلفيق اين فناوري با فناوري دستكاري مولكول‌ها و اتم‌هاي غذا، روش قدرتمندي را در اختيار صنايع غذايي مي‌گذارد تا غذاهايي با قابليت بسيار بيشتر و هزينه‌اي كمتر را طراحي كنند.

منبع : www.nanoarticle.com

کریمی که جهان پاینده دارد تواند حجتی را زنده دارد

دانلود پروژه و کارآموزی و کارافرینی

پنج شنبه 12 بهمن 1391 7:27 PM

mohamadaminsh

کاربر طلایی1

تاریخ عضویت : دی 1389

تعداد پست ها : 25772

محل سکونت : خوزستان

پاسخ به:فناوری نانو

استفاده از نانو حامل‌ها براي درمان مسموميت‌هاي دارويي مسمومیت‌های دارویی حدود ‪ ۴۰‬درصد ازکل موارد مسمومیت را به خود اختصاص داده‌اند و روش درمانی با استفاده از تزریق نانو ذرات به درون خون ابداع شده است. مسموميت‌هاي دارويي حدود ‪ ۴۰‬درصد ازكل موارد مسموميت را به خود اختصاص داده‌اند و روش درماني با استفاده از تزريق نانو ذرات به درون خون ابداع شده است.
پايگاه اينترنتي فناوري نانو در گزارشي اعلام كرد، براي تعداد كمي از داروها پادزهر وجوددارد و درمان اين موارد منوط به پمپاژ معده و تخليه آن و يا تحريك روده‌ها، تجويز زغال فعال و يا انجام همودياليز مي‌باشد.
تمامي اين روش‌ها تهاجمي بوده و نياز به دستگاه‌هاي ويژه دارند.
در اين گزارش آمده است، روش جايگزين ديگري كه ابداع شده است، استفاده از تزريق نانو ذرات به درون خون است.
به‌گفته يكي از محققان دانشگاه "مونترال"، محققان درحال ارزيابي انواع نانو حامل‌ها جهت سميت‌زدايي دارويي هستند.
وي گفت محققان تاكنون موفق شده‌اند نشان دهند طراحي مناسب نانو حامل‌ها مي‌تواند داروها را از بافت‌ها به راحتي خارج سازد.
اين ذرات به همراه حامل دارويي خود بعد از تخريب از بدن دفع مي‌شوند.
براساس اين گزارش، به دليل كوچك‌بودن اندازه اين ذرات(‪ ۵۰-۱۰۰‬نانومتر) به راحتي در جريان عمومي خون گردش كرده ، بدون اين كه عروق خوني را مسدود سازند. اين ذرات را به گونه‌اي مي‌توان طراحي كرد كه به يك داروي خاص متصل شده و غلظت آن را كاهش دهند.
حتي آن‌ها را به گونه‌اي مي‌توان طراحي نمود كه بيش از يك دارو را جذب كنند و براي برداشت چند نوع دارو مناسب باشند.
اين افراد در يك مدل درون-برون تني (‪ (Ex-vivo‬سميت قلب بوسيله داروهاي ضدافسردگي را مورد ارزيابي قرار دادند.
محققان دريافتند كه بهبود مسموميت در حالتي كه از نانوحامل‌ها استفاده شد نسبت به موقعي كه از نانو ذرات استفاده نشد، سريع‌تر است.
به گزارش پايگاه اينترنتي فناوري نانو، محدوديت‌هاي احتمالي اين روش تداخل نانو ذرات با داروهاي ديگري است كه براي درمان مسموميت مريض‌ها از آنها استفاده مي‌شود.
محققان درنظر دارند اين روش را در نمونه‌هاي حيواني بزرگتر نيز بررسي كنند تا به نتايج واقعي‌تري دست يابند.

نتايج اين مطالعه در مجله ‪ Nature Nanotechnology‬منتشر شده است.
منبع : ايرنا

کریمی که جهان پاینده دارد تواند حجتی را زنده دارد

دانلود پروژه و کارآموزی و کارافرینی

پنج شنبه 12 بهمن 1391 7:27 PM

mohamadaminsh

کاربر طلایی1

تاریخ عضویت : دی 1389

تعداد پست ها : 25772

محل سکونت : خوزستان

پاسخ به:فناوری نانو

سيم هاي نانومقياس

نانوسيم چيست؟

شايد هنوز ساخت تراشه‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌هاي كامپيوتري كه براي ايجاد سرعت محاسباتي بالا به جاي جريان الكتريسيته از نور استفاده مي‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌كنند، تشخيص انواع سرطان و ساير بيماريهاي پيچيده فقط با گرفتن يك قطره خون، بهبود و اصلاح كارت‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌هاي هوشمند و نمايشگرهاي LCD ؛ تنها يك رويا برايمان باشد و اين مسائل را غير واقعي جلوه دهد اما محققين آينده قادر خواهند بود تمام اين روياها را به حقيقت تبديل كنند و دنيايي جديد از ارتباطات و تكنولوژي را بواسطه معجزه نانوسيم‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ها به ارمغان آورند.
تا كنون با نانوساختارهاي مختلفي از جمله نانولوله‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌هاي كربني، نانوذرات و نانوكامپوزيت آشنا شده‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ايد؛ يكي ديگر از نانوساختارهايي كه امروزه مطالعات و تحقيقات بسياري را به خود اختصاص داده است نانوسيم‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ها است.
عموماً سيم به ساختاري گفته مي‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌شود كه در يك جهت (جهت طولي) گسترش داده شده باشد و در دو جهت ديگر بسيار محدود شده باشد. يك خصوصيت اساسي از اين ساختارها كه داراي دو خروجي مي‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌باشند رسانايي الكتريكي مي‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌باشد. با اعمال اختلاف پتانسيل الكتريكي در دو انتهاي اين ساختارها و در امتداد طولي شان انتقال بار الكتريكي اتفاق مي‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌افتد.
ساخت سيم‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌هايي در ابعاد نانومتري هم از جهت تكنولوژيكي و هم از جهت علمي بسيار مورد علاقه مي‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌باشد، زيرا در ابعاد نانومتري خواص غير معمولي از خود بروز مي‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌دهند. نسبت طول به قطر نانوسيم‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ها بسيار بالا مي‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌باشد. ( L>>D )
مثال‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌هايي از كاربرد نانوسيم‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ها عبارتند از: وسايل مغناطيسي، سنسورهاي شيميايي و بيولوژيكي، نشانگرهاي بيولوژيكي و اتصالات داخلي در نانوالكترونيك مانند اتصال دو قطعه ابر رساناي آلومينيومي كه توسط نانوسيم نقره صورت مي‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌گيرد.

انواع نانوسيم‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ها:

1. نانوسيم‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌هاي فلزي: اين نانوساختارها به دليل خواص ويژ‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ه‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌اي كه دارند نويدبخش كارايي زيادي در قطعات الكترونيكي‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌اند.
توسعه الكترونيك و قدرت يافتن در اين زمينه بستگي به پيشرفت مداوم در كوچك كردن اجزاء الكترونيكي است. با اين حال قوانين مكانيك كوانتومي، محدوديت‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ تكنيك‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌هاي ساخت و افزايش هزينه‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌هاي توليد ما را در كوچكتر كردن تكنولوژي‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌هاي مرسوم و متداول محدود خواهد كرد. تحقيق فراوان در مورد تكنولوژي‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌هاي جايگزين علاقه فراواني را متمركز مواد در مقياس نانو در سال‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌هاي اخير كرده است. نانوسيم‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌هاي فلزي بخاطر خصوصيات منحصر به فردشان كه منجر به كاربرد گوناگون آنها مي‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌شود، يكي از جذاب‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ترين مواد مي‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌باشند.
نانوسيم‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ها ميتوانند در رايانه و ساير دستگاههاي محاسبه‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌گر كاربرد داشته باشند. براي دستيابي به قطعات الكترونيكي نانومقياس پيچيده، به سيم‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌هاي نانومقياس نياز داريم. علاوه بر اين، خود نانوسيم‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ها هم مي‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌توانند مبناي اجزاي الكترونيكي همچون حافظه باشند
2. نانوسيم‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌هاي آلي: اين نوع از نانوسيم‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ها، همانطور كه از نامشان پيداست، از تركيبات آلي به‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌دست مي‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌آيند.
علاوه بر مواد فلزي و نيمه رسانا، ساخت نانوسيم‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ها از مواد آلي هم امكان‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌پذير است. به تازگي، ماده‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌اي بنام «اليگوفنيلين وينيلين» براي اين منظور در نظر گرفته شده است.
ويژگي اين سيم‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ها (نظير رسانايي و مقاومت و هدايت گرمايي) به ساختار مونومر و طرز آرايش آن بستگي دارد.
3. نانوسيم‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌هاي هادي و نيمه‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌هادي: ساختار شيميايي اين تركيبات باعث بوجود آمدن خواص جالب توجهي ميشود.
آينده نانوتكنولوژي به توانايي محققين در دستيابي به فنون ساماندهي اجزاي مولكولي و دستيابي به ساختارهاي نانومتري بستگي دارد. محققين اكنون توانسته‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌اند با تقليد از طبيعت به ساماندهي پروتئين‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌هاي حاصل از خمير مايه براي توليد نانوسيم‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌هاي هادي دست يابند. ساماندهي اجزاي زنده در طبيعت، بهترين و قديمي‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ترين نمونه ساخت «پائين به بالا» است و لذا مي‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌توان از آن براي فهم و نيز يافتن روش‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌هائي براي ساخت ادوات الكترونيكي و ميكرومتري استفاده كرد. تا كنون از فنون ساخت «بالا به پائين» استفاده مي‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌شد كه اين فنون در مقياس نانومتري اغلب پر زحمت و هزينه‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌بر است و تجاري‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌سازي نانوتكنولوژي به روشهاي آسان و مقرون به صرفه نياز دارد كه بهترين الگوي آن هم طبيعت پيرامون ماست؛ فقط كافي است كمي چشمانمان را باز كنيم و با دقت بيشتري اطرافمان را بنگريم.
4. نانوسيم‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌هاي سيليكوني: اين نوع از نانوسيم‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ها سمي نيست و به سلولها آسيبي نمي‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌رسانند.
اين نوع از نانوسيم‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ها بيشترين كاربرد خود را در عرصه پزشكي مانند تشخيص نشانه‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌هاي سرطان، رشد سلول‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌هاي بنيادي و ... نشان داده است كه در ادامه به آن مي‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌پردازيم.

نمونه‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌اي از نانوسيم‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌هاي سيليكوني
روشهاي ساخت نانوسيم‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ها:
1. تكنيك‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌هاي ليتوگرافي

• ليتوگرافي نوري: در اين روش از تغييرات شيميايي در يك ماده سخت شونده در اثر نور استفاده ميشود. از يك سري ماسك‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌هاي نوري براي تعريف مناطق فعال شونده در اثر نور استفاده ميشود. يكي از محدوديت‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌هاي اين تكنيك محدوده پراش موج نوري است. طول موج نوري كه در حاضر در صنايع استفاده ميشود در حدود nm 248ميباشد ولي با طراحي‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌هاي دقيق مالك و به كارگيري بسيار دقيق پليمرهاي سخت‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌شونده ميتوان به ابعاد كمتر nm 100 هم رسيد.
• ليتوگرافي با اشعه الكتروني: در اين روش عمدتا از يك پليمر سخت‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌شونده و قرار دادن آن بر يك پايه استفاده ميشود. آنگاه يك اشعه الكتروني با انرژي بالا بر روي سطح تابيده ميشود با تابش اشعه الكتروني طرح مورد نظر شكل داده ميشود. پس از يونيزه شدن ماده و حل شدن پليمر توسط حلال‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌هاي شيميايي طرح مورد نظر براي ساخت نانو سيم حاصل ميشود.
• ليتوگرافي با پراب روش: ليتوگرافي با استفاده از پراب روشيپ براي ساخت نانوسيم‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌هاي زير nm100 بكار ميروند. پراب‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌هاي الكتروني مانند ميكروسكوپ نيروي اتمي(AFM) و يا ميكروسكوپ روش تونلي (STM) از انتخاب‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌هاي اين روش براي ساخت نانوسيم‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ها ميباشد.
از مزاياي روشهاي ليتوگرافي انعطاف اين روش‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ها در الگوسازي براي نانوسيم‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ها ميباشد. بعبارت ديگر با اين روشها ميتوان به نانوسيم‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ها هر شكل قابل ترسيم را داد.
2. رسوب الكتروشيميايي در حفرات: روشهاي الكتروشيميايي بطور گسترده‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌اي براي ساخت نانوسيم‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ها استفاده ميشود. يك الگوي مناسب بايد حفراتي يكنواخت و بلند داشته باشد، قطر حفرات در اين نوع الگو از چند نانومتر تا nm 20 ميتواند داشته باشد.
فناوري نانو ، نويد كنترل خواص جديدي از مواد را مي دهد كه زائيده ابعاد نانو مقياس ذرات است ، همين خواص باعث شد شركتهاي خصوصي ، دولتها و سرمايه‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌گذاريهاي خطرپذير جهان در سال 2005 حدود 15ميليارد دلار در اين فناوري سرمايه‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌گذاري كنند، همچنين براساس پيش‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌بيني‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌هاي صورت گرفته بازار كالاهاي توليدي مبتني بر اين فناوري در سال 2015 به رقم 6.2 ميليارد دلار ميرسد. توليد اين محصولات نيازمند نانومواد ،اندازه‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌گيري و فناوريهاي ساخت است. صنعت الكترونيك در تجاري سازي فناوري نانو پيشگام است. نانوالكترونيك شامل نيمه‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌هادي‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌هاي كمتر از nm 90 ،اشكال جديدي از حافظه‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌هاي داراي نيمه هادي ، حافظه‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌هاي اطلاعاتي نانوالكترومكانيكي، نمايشگرهاي آلي ، نمايشگرهاي نشر ميداني،نانو لوله‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌هاي كربني، حسگرهاي مختلف و پاره‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌اي از ادواتي كه اكنون در حال ساخت براي به كارگيري در ابزارآلات الكترونيكي ميشود. طبق برآورد بازار تجهيزات نانوالكترونيك در سال 2005 نزديك 60 ميليارد دلار بوده و به نظر مي رسد تا سال 2010 به 250ميليارد دلار برسد. بازار نانومواد ونانوابزار مورد استفاده در توليد اين تجهيزات 108ميليارد دلار بوده كه از اين رقم 10درصد آن مربوط به نانومواد ،ابزارها، تجهيزاتي مانند ليتوگرافي ماورابنفش دور، ليتوگرافي چاپ نانو ،كاتاليستها و نانوسيم‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ها است.

كاربردهاي نانوسيم:

كاربرد نانوسيم در تشخيص بيماريها: از نانوسيم هايي كه از مواد مورداستفاده در تراشه رايانه‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌هاي امروزي مثل سيليكون و نيتريد گاليون ساخته شده است ميتوان براي تشخيص بيماريها استفاده كرد . شايد بپرسيد ابزار رايانه‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ها چه ارتباطي به تشخيص بيماري و بدن انسان دارد ، بدن انسان نيز همانند يك رايانه بايد حسگرهايي داشته باشد كه بتواند در صورت بروز مشكل و خطا و يا وجود مواد سمي به ابزارهاي هشداردهنده خارجي اخطار دهد و درصدد رفع آن برآيد همانند يك رايانه كه اگر مسيري اشتباه را در آن اجرا كنيد و يا ويروسي در آن پيدا شود پيغام (ERROR) ميدهد اما اين كار چگونه امكان پذير است؟!
دانشمندان موفق شدند نانوسيمهاي انعطاف‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌پذير و طويلي را توليد كنند كه طولهاي متغير اين نانوسيمها بين 1 تا nm100 و يا حتي در ميليمتر ميباشد و از لحاظ مقايسه حدود هزار مرتبه باريكتر از موي انسان است. بلندي ، انعطاف‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌پذيري و استحكام اين نانوسيمها خصوصيات ويژه‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌اي را به آن مي بخشد . به عنوان مثال نازك بودن وطويل بودن باعث افزايش سطح آن ميشود . لذا از اين ساختارها مي توان در طراحي حسگرهاي بسيار سريع و حساس استفاده كرد. اين نانوسيم ها توانايي توليد اشعه ماوراي بنفش نامرئي را دارد ، نور از يك انتها وارد نانوسيم شده و از انتهاي ديگر شروع به تابيدن ميكند. نانوسيمها بدون هيچ اتلافي اين نور را به طور موثري عبور ميدهد. و در مسير خود اگر به يك عامل بيماري‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌زا يا ماده سمي برخورد كند نانوسيم شروع به تابيدن ميكند و سيستم هشدار دهنده بسيار سريعي را ايجاد ميكند و اين ميتواند بيماري را زودتر وسريعتر از هر آزمايشي تشخيص دهد.
استفاده از نانوسيم‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ها در رگ‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌هاي خوني براي تحريك اعصاب مغزي: هميشه انتقال فرستنده‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌هاي كوچك به درون رگ‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ها و هدايت آنها بطرف محل‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌هاي موردنظر را در فيلم‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌هاي تخيلي ديده بوديم اما هيچ باور نمي‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌كرديم كه روزي اين را در واقعيت ببينيم.!
محققين توانسته‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌اند نانوسيم‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌هايي از جنس پلاتين كه ضخامت آن 100 برابر نازكتر و ظريفتر از موي انسان است را ابداع كنند. آنها اين نانوسيم‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ها را به داخل رگ‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌هاي خوني مي‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌فرستند و توسط دوربين كوچكي آنها را بطرف اعصاب مغزي هدايت مي‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌كنند. اين روش براي كمك به يافتن علل مختلف و پيدايش بيماري‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌هاي عصبي از جمله پاركينسون بسيار مفيد است. در گذشته براي يافتن علل مختلف پيدايش بيماريهاي قلبي و عصبي، بدن را در هر نقطه مي‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌شكافتند تا علت بيماري را بيابند، اما امروزه با گسترش فن‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌آوري نانوتكنولوژي هر وسيله‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌اي را مي‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌توان بصورت ظريف، نازك و حساس، اختراع و ابداع كرد و حتي آن را به درون ظريف‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ترين رگ نيز فرستاد.
تنها مشكلي كه محققان را كمي دچار سردرگمي كرده است تعدد رگهاي خوني و سيستم گردش خون و عصب هاي فراوان در محدوده مغز است كه فرستادن اين نانوسيم‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ها را كمي دشوار كرده است اما محققين درصدد يافتن راهي براي حل آن وساختن نانوسيمهاي دقيق‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌تر هستند.
استفاده از نانوسيمهاي سيليكوني براي هدفمند كردن رشد سلولهاي بنيادين : توليد و رشد بافتها و سلولهاي مورد نياز براي بيماران نيازمند اهدافي است كه دانشمندان در عرصه پزشكي همواره به دنبال آن هستند، از جمله ابزاري كه ميتواند اين هدف را تحقق بخشد نانوسيم هاي سيليكوني است. نانوسيم ها همچون تختي از ميخها هستند كه به صف شده‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌اند و قابليت تغيير شكل و رشد را دارند ، براي اين منظور از طيفي وسيعي از تحريكات مكانيكي و شيميايي بعنوان فاكتور رشد استفاده مي كنند اما به تازگي توانسته‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌اند از محركهاي الكتريسيته نيز استفاده كنند و اميدوارند كه استفاده از پالسهاي الكتريكي در سلولها با استفاده از آرايه رساناي نانوسيمها در آينده‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌اي نزديك بعنوان شيوه‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌اي ارزشمند براي تحت تاثير قرار دادن سلولهاي بنيادين بكار روند.

منبع : nanoclub.ir
نقل ازwww.cloudysky.ir

کریمی که جهان پاینده دارد تواند حجتی را زنده دارد

دانلود پروژه و کارآموزی و کارافرینی

پنج شنبه 12 بهمن 1391 7:27 PM

mohamadaminsh

کاربر طلایی1

تاریخ عضویت : دی 1389

تعداد پست ها : 25772

محل سکونت : خوزستان

پاسخ به:فناوری نانو

فيلتراسيون مونواكسيد به كمك فناوري نانو

هوا یکی از منابع اصلی برای زندگی موجودات زنده به شمار می رود. با توجه به آلودگی این منبع مهم در قرون اخیر، از دلایل افزایش این آلودگی می توان افزایش صنایع تولید آلاینده هایی همچون مونواکسید کربن (CO) را نام برد. هدف از این مطالعه بررسی راه حل های موجود برای حل معضلات و مشکلات کاز مونواکسید کربن(CO)، و انتخاب بهترین آن هاست. سازمان بهداشت جهانی آمار چشمگیری از میزان تلفات، بدلیل عدم رعایت نکات ایمنی، آلودگی هوا، ناقص سوزی و افزایش منابع تولید گاز مونواکسید کربن ارائه کرده است. راه های بسیاری برای حل آنها پیشنهاد شده که در دست بررسی بوده و هستند اما تا کنون بهترین و موثرین راه حل، که علاوه بر بازده بالا کم هزینه نیز هست، استفاده از فناوری نانو فیلتراسیون می باشد. از کاربردهای فناوری نانو فیلتراسیون می توان در تولید فیلترهای نانو نقره، فیلترهای نانوکربن فیلترهای نانو هیبرید و نیز فیلترهای نانو الیاف، نام برد.

مقدمه :

هوا و آلاينده ها

هوا ضروري‌ترين ماده براي ادامه حيات موجود زنده است. درصد گازهاي موجود در هوا شامل 78 درصد ازت ، 19 درصد‌اكسيژن و به ترتيب 2، 1 و 3/0 درصد بخار آب، آرگون و دي‌اكسيد كربن و همچنين حدود 18 پي‌پي‌ام، گاز نئون، 5 پي‌پي‌ام هليوم، 1/5 پي‌پي‌ام متان و مجموعا 5/0 پي‌پي‌ام دي‌اكسيد ازت، هيدورژن و گزنون است. به طور كلي از آلوده‌كننده‌هاي مهم هوا مي توان "مونواكسيد كربن" ،" اكسيدهاي گوگرد"، "اكسيدهاي ازت"، "اكسيدكننده‌هاي فتوشيميايي"، "هيدروكربورها"، ذرات معلق در هوا و مواد راديو اكتيو را نام برد كه در اين مقاله به بررسي خواص مونواكسيد كربن مي پردازيم.

بررسي خواص گاز مونواكسيد كربن

با آغاز فصل سرما مردم تلاش مي‌كنند، كمتر در معرض سرما قرار بگيرند و براي گرم كردن محل سكونت و كار خود از وسايل گرم كننده‌، شامل بخاري گازي با دودكش و بدون دودكش، شومينه‌هاي گازي يا هيزمي، چراغ‌هاي خوراك پزي و غيره استفاده مي‌كنند كه بر اثر سوختن ناقص مواد و گازها در اين وسايل، گاز "مونوكسيد كربن" (CO) توليد مي‌شود كه اين گاز بسيار خطرناك و سمي است. از چند سال گذشته به دليل كمبود جا در خانه‌ها؛‌ برخي از كارخانه‌ها اقدام به توليد بخاري‌هاي بدون دودكش كرده‌اند كه جاي كمتري اشغال مي‌كند. بر خلاف تصورات رايج بيشتر مردم خطرات ناشي از آلاينده ها در مكانهاي بسته بيشتر از محيط هاي باز مي باشد اما از آنجا كه خلاف اين امر صورت مي گيرد و در زمستان كليه منافذ خانه بسته است، با توليد گاز منو اكسيد كربن مسموميت و به دنبال آن مرگ به همراه مي آيد.

ناقص سوزي و توليد CO

اصطلاحاً زماني كه شعله آتش زرد رنگ باشد، گفته مي شود كه اين نوع سوخت مونواكسيد كربن زيادي توليد مي كند كه براي محيط زيست بسيار خطرناك است و هر چه محيط محدود تر باشد قطعاً خطر آن هم بيشتر مي شود. ناقص سوختن يك اصطلاح علمي است كه بيشتر در شيمي به كار مي رود. ابن عبارت زماني استفاده مي شود كه اكسيژن كافي براي سوخت كامل يك ماده وجود نداشته باشد.

منابع و صنايع مونواكسيد كربن

آلودگي هوا يكي از پنج عامل اصلي تهديد كننده سلامت بشر هستند كه در چند دههء اخير مي توان با تراكم و نزديكي بيش از حد ساختمانها، عدم تهويهء مناسب هوا به منظور جلوگيري از اصراف انرژي ، استفاده از مواد مصنوعي و شيميائي در ساختمان ، مبلمان و وسايل شخصي همينطور استفاده از حشره كش ها، مواد شوينده، تميز كننده و ضد عفوني كننده دانست. مونو اكسيد كربن يك گاز بي رنگ و بو مي باشد كه در اثر سوخت ناكامل انرژي فسيلي و سوختن تركيبات آلي هيدروكربنها توليد و منتشر مي شود. اين گاز در هواي داخل در اثر دود سيگار ، بسته بودن محيط و نزديك بودن به گاراژ يا خيابان متراكم مي شود. از صنايع توليد گاز مونواكسيد كربن مي توان به اگزوز اتومبيل ها، دودكش كارخانه جات، دود حاصل از سوختن ذغال، آتش سوزي ها، گازهاي خانگي و فرآورده هاي نفتي اشره كرد. به طور كلي دود اتومبيل حاوي 7 درصد، بخاري نفتي 5 درصد و گاز مايع 4 درصد مونواكسيد كربن هستند. منبع اصلي توليد مونواكسيد در شهرها، وسايط نقليه موتوري است. البته فعاليت‌هاي صنعتي و احتراق ناقص سوخت در تأسيسات تجاري و دستگاه‌هاي حرارتي و سوختن زباله نيز به ميزان كمتر در توليد اين گاز سهيم هستند.

تاثيرات نامطلوب مونواكسيد كربن

مونو اكسيد كربن از طريق ريه وارد خون شده، با هموگلوبين تركيب مي شود و اجازه نمي دهد كه اكسيژن كافي به سلولها برسد. از علائم مونو اكسيد كربن مي توان آنفلوانزا، خستگي، سردرد، گيجي، حالت تهوع، ناراحتي روحي و تپش بالاي قلب را نام برد. مسوميت بالاي مو نو اكسيد كربن مي تواند به مرگ فوري منتهي شود. مسموميت آن با ميزان پائين براي خانمهاي حامله مي تواند عوارض جبران ناپذيري براي خانمهاي حامله به جاي گذارد كه به دليل دارا بودن همين خصايص، لقب قاتل پنهان گرفته است. اگر اين گاز در هوا پراكنده شود، گاز گرفتگي صورت گرفته، و مسموميت و مرگ به دنبال دارد كه آمار چشم گير اين مسموميت، توجه محققين و مخترعين را به خود جلب كرده است. جلوگيري از گسترش مضرات ناشي از آلودگي هوا در منازل ، مدارس ، مهد كودكها و محل بازي كودكان بدون كمك تمامي افراد جامعه و همكاري بخش خصوصي و سازمانهاي دولتي ذيربط امكان پذير نمي باشد.
اين آلاينده تأثير فراواني بر سلامتي موجودات زنده بر جاي مي‌گذارد. لازم به ذكر است، ميل تركيبي هموگلوبين خون كه عامل انتقال اكسيژن به بافت‌هاي بدن است، با مونواكسيد كربن دويست مرتبه بيشتر از ميل تركيبي آن با اكسيژن است. در نتيجه وجود مقدار كمي از اين گاز و تركيب آن با هموگلوبين خون موجب تشكيل كربوكسي هموگلوبين مي‌شود كه يك تركيب‌ پايدار است. اين تركيب از مقدار هموگلوبيني كه اكسيژن را به بافت‌هاي بدن مي‌رساند، مي‌كاهد و از جدا شدن اكسيژن و هموگلوبين از يكديگر جلوگيري مي‌كند. همچنين مونواكسيد كربن در خون، فشار نسبي گاز اكسيژن را كاهش داده و نيروي محركه انتشار در بافت‌هاي بدن را كم مي‌كند. مجموعه اين تغييرات، ايجاد مسموميت‌ها و حساسيت‌هاي زيادي از جمله تضعيف مركز اعصاب، حساسيت به نور و كاهش قدرت بينايي، كاهش قوه باصره و كنترل حركات اختياري را فراهم مي‌آورد.

آمار و نتايج مطالعات مضررات "CO"

طبق آمار سازمان بهداشت جهاني، وجود گازهاي آلاينده در هواي دم، منجر به افزايش مرگ و مير به ميزان بيش از 500 هزار نفر در هر سال، در سراسر جهان مي شود كه در اين راستا گزارشي در خصوص بسياري از اختلالات فيزيولوژيك، بيوشيميايي و جهش مولكولي ناشي از تماس با اين مواد وجود ندارد.
براساس آمارهاي وزارت بهداشت ميزان مرگ و مير سالانه شهروندان تهراني براثر آلودگي هوا بيش از 7 هزار نفر است كه از اين تعداد 4 هزار نفر بر اثر بيماريهاي ناشي از ذرات معلق در هوا و 3 هزار و 300 نفر براثر سرطان هاي ناشي از آلودگي هوا جان خود را از دست مي دهند.آمارها نشان مي دهد كه هر ساله براثر آلودگي هوا از هر 100 هزار نفر 62 نفر به بيماري هاي قلبي و تنفسي و 52 نفر نيز به سرطان مبتلا مي شوند كه به هيچ وجه مطلوب نيست. لذا بايستي اصول ايمني را جهت جلوگيري از حوادث رعايت كنيم. به گزارش سازمان جهاني بهداشت (WHO) سيگارنه تنها براي سيگاري‌ها بلكه براي افرادي هم كه سيگاري نيستند، اما در معرض دود سيگار ديگران قرار مي‌گيرند بسيار خطرناك است .براساس آمار اين سازمان، سالانه نزديك به 200هزار نفر بر اثر عواقب دود سيگار در محل كار جان مي‌بازند. مونو اكسيد كربن، گاز خطرناكي است كه مانع انتقال اكسيژن به خون مي‌شود. اين گاز ازسوخت خودروهاي بنزيني يا هنگام مصرف دخانيات توليد مي‌شود.در اروپا قانوني به اجرا گذاشته شده كه ميزان مونواكسيد كربن توليد شده توسط خودروها را محدود مي‌كند. در مقايسه با اين قانون، يك فرد سيگاري كه در روز 5 نخ سيگار مي‌كشد، به نسبت، مونواكسيد كربن بيشتري از يك خودرو توليد مي‌كند.

راه حل هاي موجود براي حل مشكلات گاز مونواكسيد كربن

گاز CO مشكلات و مضراتي از قبيل آلودگي هوا ، مشكلات استنشاق ، بيماريهاي قلبي-تنفسي و مشكلاتي ديگر پديد مي آورد كه در سالهاي اخير توجه مسئولين زيربط، محققين و مخترعين را به خود جلب كرده است در حالي كه با توجه به آمار بهداشت جهاني همه ساله نيم ميليون نفر بر اثر عدم رعايت حوادث ايمني و مضرات مونواكسيد كربن جان مي بازند. عليرغم اثرات نامطلوب آلاينده‌هاي هوا كه به برخي از آنها اشاره شد، تأثير هر آلاينده به غلظت و مدت تماس با آن بستگي دارد. براي مثال، يك آلاينده مانند منواكسيدكربن با غلظت زياد، در مدت كوتاه ممكن است اثر نامطلوبي نداشته باشد، در حالي كه غلظت پايين‌تري از اين آلاينده به مدت طولاني‌تر مي‌‌تواند باعث بروز عوارض متعددي مانند سرگيجه و تهوع شود.
بنابراين ميزان تاثير غلظت و مدت زمان تنفس گازها با يكديگر تفاوت دارند. در شرايطي كه بخواهيم مشخص كنيم كداميك از آلاينده‌ها داراي اثر نامطلوب بيشتري است، از شاخصي به نام استاندارد آلاينده استفاده مي كنيم.
بر اساس اين شاخص، وضعيت آلودگي هوا به پنج دسته تقسيم‌بندي شده است. حدود استانداردي بين 5 تا 50 بيانگر وضعيت هواي پاك، 51 تا 100 نشانگر هواي مجاز و استاندارد هوا بين 101 تا 199 هواي سالم و بين 200 تا 299 و بيش از 300 وضعيت هواي خيلي ناسالم و خطرناك را نشان مي‌دهند كه براي سنجش ميزان خطر گاز مونواكسيدكربن، بايد به حدود استاندارد آن در هوا توجه نمود تا در صورت وجود خطر، علت را بر طرف كرد.
به طور كلي عدم رعايت نكات ايمني بيشترين عامل مسموميت و مرگ بر اثر CO بوده است كه باعث ناسالم شدن هوا و عبور آن از مرز هواي مجاز است. رعايت اين نكات مي تواند گامي موثر براي پيشگيري از خطرات اين آلاينده باشد.

پيشگيري از مسموميت با گاز Coبسيار ساده است:

-استفاده از وسايل گرمايشي استاندارد در پيشگيري از اين مسموميت از اهميت بالايي برخوردار است و بخاري‌هاي بدون دودكش به هيچ عنوان از توليد گاز Co جلوگيري نمي كند بلكه به دليل بسته بودن منافذ در زمستان، باعث مسموميت و آلوده شدن هواي محيط مي شود.
-دقت و توجه به داغ بودن دودكش نيز بهترين آزمايش سلامت دودكش است. اگر لوله دودكش بخاري شما سرد است دليل آن خارج نشدن حاصل احتراق و ديگر گازهاي سمي مانند مونواكسيد كربن، از دودكش است. در صورت سرد بودن لوله دودكش بايد ضمن رفع نقص، به طور موقت با باز كردن قسمتي از درب يا پنجره، در محيط تهويه ايجاد كنيد.
-رنگ شعله بخاري و وسايل پخت و پز بايد آبي باشد و چنانچه رنگ شعله قرمز ،‌زرد يا نارنجي باشد، حتما نقص در سوخت رساني و كمبود اكسيژن در محيط است كه سريعا بايد تعمير و سوخت رساني شود. همان طور كه در قبل اشاره كرديم رنگ شعله زرد نشان از كمبود اكسيژن تركيبي است كه در اين حالت ناقص سوزي رخ داده و مونواكسيدكربن توليد مي شود
-در صورت استفاده از وسايل گرمايشي نبايد تمام منافذ خانه بسته باشند زيرا خطر مسموميت در محيط بسته و محدود بيشتر است.
-از نسب آبگرمكن در حمام و يا استفاده از شعله آشپزخانه براي گرم كردن بايد خود داري نمود.
علاوه بر راههاي فوق، راههاي بسياري براي كاهش خطرات CO وجود دارد كه از جمله آن ها مي توان به پركاربرد ترين آنها يعني "فيلتراسيون" اشاره نمود. امروزه نانو فيلتراسيون ها نقش بسيار مهمي در جدا سازي آلاينده هاي مضر موجود در هوا دارند. با فناوري نانو ميتوان نقايص مواد را در مقياس نانو متر بر طرف نمود و آنها را به شيوه مطلوب و قابل استفاده تغيير داد. در ابتدا لازم مي دانيم فناوري نانو را به طوري كامل شرح داده، و به دنبال راههاي اساسي براي كاهش خطرات CO باشيم.

تكنولوژي نانو ، راه برگزيده

نانو به راستي كوچك است چرا كه مقياس نانو متر به معناي يك ميلياردم متر است. (1000000000/1)
براي احساس اندازه هاي مادون ريز ، قطر موي سر انسان را كه يك دهم ميليمتر است در نظر بگيريد ، يك نانومتر صدهزار برابر كوچكتراست 9- ^ 10متر .
در واقع تكنولوژي نانو عبارت است از به كار گيري ابزارها و سيستم ها براي كنترل، شكل و طراحي، توصيف، توليد و كاربرد ساختارها در اندازه نانومتر. اهميت نانو مقياس به اين دليل است كه در نانو مقياس خواص جديدي به دست مي آوردند و مواد در اين مقياس كوچك اند. مواد توليد شده در مقياس نانو را بر اساس سه بعدي، دو بعدي و يك بعدي بودن آنها بررسي مي كنند.
تكنولوژي و مهندسي در قرن پيش رو با وسايل ، اندازه گيريها و توليداتي سروكار خواهد داشت كه چنين ابعاد مادون ريزي دارند. در دو دهه اخير، پيشرفتهاي تكنولوژي وسايل و مواد با ابعاد بسيار كوچك به دست آمده است و به سوي تحولي فوق العاده كه تمدن بشر را تا پايان قرن دگرگون خواهد كرد ، پيش مي رود . درحال حاضر پروسه هاي در ابعاد چند مولكول قابل طراحي و كنترل است . همچنين خواص مكانيكي ، شيميايي ، الكتريكي ، مغناطيسي ، نوري و... مواد در لايه ها در حدود ابعاد نانومتر قابل درك و تحليل و سنجش است . با تكنولوژي نانو قادر به تغيير مواد در جهت مطلوب و رفع نقايص مواد هستيم. درست همان روشي كه در طبيعت براي توليد كردن حاكم است. مجموعه هاي طبيعي ، تركيبي از دانه هاي مادون ريز قابل تشخيص با خواص مشابه و يا متفاوت با اندازه هاي در حدود نانو مي باشد.
در بياني كوتاه نانوتكنولوژي يك فرايند توليد مولكولي است . همانطور كه طبيعت مجموعه ها را بطور خودكار مولكول به مولكول ساخته و روي هم مونتاژ كرده است ، ما هم بايد براي توليد محصولات جديد ، با اين اعتقاد كه هرچه در طبيعت توليد شده قابل توليد در آزمايشگاه نيز هست ، نظير طبيعت راهي پيدا كنيم . البته منظور اين نيست كه چند هسته از مواد راپيدا كنيم و با رساندن انرژي و خوراك پس از چند سال يك نيروگاه از آن بسازيم كه شهري را برق دهد . بلكه براي تركيب و تكامل خودكار توليدات مادون ريزكه به نحوي در مجموعه هاي بزرگتر مصرف دارد ، راهي بيابيم . در اندازه هاي مادون ريز ، روشها و ابزارآلات متعارف فيزيكي مانند تراشيدن و خم كردن و سوراخ كردن و...جوابگو نيستند .
براي ساختن ماشينهاي ملكولي بايد روش پروسه هاي طبيعي را دنبال كرد .
با تهيه نقشه هاي ساختاري بدن يعني آرايش ژنها و DNA كه ژنم ناميده شده است و به موازات آن دست يافتن به تكنولوژي مادون ريز ، در دراز مدت تحولات بسياري در هستي ايجاد خواهد شد . توليد مواد جديد ، گياهان ، جانداران و حتي انسان متحول خواهد شد . اشكالات ساختاري موجودات در طبيعت رفع مي شود و با تركيب و خواص اورگانيك گياهان و جانوران ، موجودات جديدي با خواص فوق العاده و شخصيتهاي متفاوت بوجود خواهد آمد .آينده علوم و مهندسي كه چندين گرايشي Multi- Disciplinary )) است ، به طرف توليد ماشينهاي مولكولي سوق داده خواهد شد تا در نهايت بتواند مجموعه هاي كارآيي از پيوندهاي ارگانيك و سايبريك را عرضه نمايد. استفاده از اين روش به توليد و ساخت محصولات و ايجاد تكنولوژي‌هاي جديد با كارآيي بالا منجر مي‌شود. نانوتكنولوژي اين امكان را فراهم مي‌كند كه اجزا و تركيبات مواد شيميايي را در مقياس نانو در آورده و داخل سلول‌ها قرار داده و مواد جديدي را با استفاده از روش‌هاي جديد خود مونتاژ بسازيم. در اين روش به هيچ وسيله‌اي مانند يك روبات يا ابزار ديگري براي سرهم كردن اجزا نيازي نيست.
هستي را به رايانه ( سخت افزار ) و برنامه ( نرم افزار ) كه دو پديده مختلف ولي ادغام شده هستند ، مي توان تشبيه كرد . سخت افزار مصداق ماده ( اغلب اتم هيدروژن ) و نرم افزار يا برنامه ، قابليت نهفته در خلقت آن است .
اتم به نظر ساده و ابتدايي هيدروژن در طي ميلياردها سال با قابليت نهفته در خود توانسته است ميليونها نوع آرايش مختلف را در هستي بوجود آورد . بشر از بوجود آوردن اساس ماده عاجز است . ولي در برنامه ريزيهاي جديد و يافتن اشكال ديگري از آنچه در طبيعت وجود دارد ، پيش خواهد رفت . طبيعت را خواهد شناخت و به اصطلاح ، قفلهاي شگفت آور آن را باز خواهد كرد . احتمالا انسان در شرايط مناسبتري از درجه حرارت و فشار كه درتشكيل طبيعي مواد مختلف از هيدروژن لازم است ، بتواند اتمهاي مورد نباز خود را توليد كند ، سيارات ديگري را در نهايت در اختيار بگيرد و بعيد نيست كه نواده هاي دوردست ما بتوانند در نيمه هاي راه ابديت در اكثر نقاط جهان هستي و كهكشانها سكني گزينند.
به احتمال زياد قبل از پايان هزاره سوم انسانها در بدن خود انواع لوازم مصنوعي و ديجيتالي را خواهند داشت. از بيماري ، پيري ، درد ستون فقرات ، كم حافظه اي و... رنج نخواهند برد .قابليت فهم و تحليل اطلاعات در مغز آنها در مقايسه با امروز بي نهايت خواهد شد. در هزاره هاي آينده انسانهاي طبيعي مانند امروز احتمالا براي مطالعات پژوهشي نگهداري شده و به نمونه هاي آزمايشگاهي و بطور حتم قابل احترام تبديل خواهند شد و مردمان آينده از اينهمه درد و ناراحتي كه اجداد آنها در هزاره هاي قبل كشيده اند ، متعجب و متاثر خواهند بود .
اكنون جا دارد همگام با تحولات جديد در مهندسي و علوم ، دانشگاهها و مراكز تحقيقاتي بطور جدي به پژوهشهاي تكنولوژي مادون ريز مشغول شوند تا حداقل ما هم بتوانيم مرزهاي دانش روز را به نسلهاي آينده تحويل دهيم و در تشكلهاي جديد هستي سهمي داشته باشيم . باشد هرچه زودتر به خود آييم و عمق شكوهمند و معجزه آساي انديشه بشررا دريابيم و از كوتاه بيني و افكار فرسوده موروثي فاصله بگيريم . گفته شيخ اجل سعدي در آينده مصداق واقعي تري خواهد داشت :
اين تكنولوژي جديد توانايي آن را دارد كه تاثيري اساسي بر كشورهاي صنعتي در دهه هاي آينده بگذارد . در اينجا به برخي از نمونه هاي عملي در زمينه نانوتكنولوژي كه بر اساس تحقيقات و مشاهدات بخش خصوصي به دست آمده است ، اشاره مي شود .
انتظار مي رود كه مقياس نانومتر به يك مقياس با كارايي بالا و ويژگيهاي منحصربفرد ، طوري ساخته خواهند شد كه روش شيمي سنتي پاسخگوي اين امر نمي تواند باشد .

فوايد نانو تكنولوژي

مهمترين فياده هاي نانوتكنولوژي عبارتند از :
1- كاهش مصرف انرژي
2-توليد انرژي تجديد پذير يا كاراكتر(با بهره وري بيشتر)
3-كاهش مصرف منابع در فاز توليد يا مصرف
4-كاربرد در برنامه هاي پاكسازي زيست محيطي
5-كاهش اثرات زيست محيطي صنعت خودرو سازي
6-بهبود دادن فرآيند بازيافت

فرصت هاي زيست محيطي مرتبط با نانو تكنولوژي

1-توليد مواد و محصولاتي گوناگون بدون توليد محصولات جانبي و خطرناك
2-محصولات نانو تكنولوژي از عناصر ساده و فراوان مانند كربن ساخته شده اند.
3-مواد كمتري نياز است زيرا مواد نانو قوي تر و نازك تر هستند.
4-حفاظت از منابع از طريق توليد محصولات مينياتوري
5-صرفه جويي در مصرف انرژي و جلوگيري از اتلاف، از طريق كاهش حجم و وزن محصولات
نانوتكنولوژي مي تواند باعث گسترش فروش سالانه 300 ميليارد دلار براي صنعت نيمه هاديها و 900 ميليون دلار براي مدارهاي مجتمع ، طي 10 تا 15 سال آينده شود.
همچنين نانوتكنولوژي ، مراقبتهاي بهداشتي ، طول عمر ، كيفيت و تواناييهاي جسمي بشر را افزايش خواهد داد .
-تقريبا نيمي از محصولات دارويي در 10 تا 15 سال آينده متكي به نانوتكنولوژي خواهد بود كه اين امر ، خود 180 ميليارد دلار نقدينگي را به گردش درخواهد آورد .
-كاتاليستهاي نانوساختاري در صنايع پتروشيمي داراي كاربردهاي فراواني هستند كه پيش بيني شده است اين دانش ، سالانه 100 ميليارد دلار را طي 10 تا 15 سال آينده تحت تاثير قرار دهد .
-نانوتكنولوژي موجب توسعه محصولات كشاورزي براي يك جمعيت عظيم خواهد شد و راههاي اقتصادي تري را براي تصويه و نمك زدايي آب و بهينه سازي راههاي استفاده از منابع انرژيهاي تجديد پذير همچون انرژي خورشيدي ارائه نمايد . بطور مثال استفاده از يك نوع انباره جريان گذرا با الكترودهاي نانولوله كربني كه اخيرا آزمايش گرديد ، نشان داد كه اين روش 10 بار كمتر از روش اسمز معكوس ، آب دريا را نمك زدايي مي كند.
-انتظار مي رود كه نانوتكنولوژي نياز بشر را به مواد كمياب كمتر كرده و با كاستن آلاينده ها ، محيط زيستي سالمتر را فراهم كند . براي مثال مطالعات نشان مي دهد در طي 10 تا 15 سال آينده ، روشنايي حاصل از پيشرفت نانوتكنولوژي ،مصرف جهاني انرژي را تا 10 درصد كاهش داده ، باعث صرفه جويي سالانه 100 ميليارد دلار و همچنين كاهش آلودگي هوا به ميزان 200 ميليون تن كربن شود.
-در چند سال گذشته بازارچند ميليارد دلاري برپايه نانوتكنولوژي كسترش يافته اند . براي مثال در ايالات متحده ، IBM براي هد ديسكهاي سخت ، يك سري حسگرهاي مغناطيسي را ابداع كرده است .
بنا بر اين استفاده از نانو مواد و تكنولوژي نانو در صنايع، مي تواند گامي موثر در جهت صرفه جويي و پيش برد اهداف در جهت مطلوب كردن مواد، باشد.

فيلترهاي نانويي

از تكنولوژي نانو در تهيه فيلتر استفاده مي‌شود. اين فيلترها با كاربردهاي مختلف براي استفاده در يخچال، اتومبيل، محيط خانه و بيمارستان‌ها و مراكز درماني براي حذف باكتري، قارچ، بو و تركيبات آلي فرار مورد استفاده قرار مي‌گيرند.

فيلترهاي نانو نقره، فيلترهاي ضدميكروب

فيلترهاي نانو نقره داراي قدرت بسيار بالايي در حذف ميكروارگانيسم‌ها و ميكروب‌هاي بيماري‌زا هستند. استفاده از اين فيلترها در مكان‌هايي مانند بيمارستان و مراكز عمومي‌ كه احتمال وجود آلودگي‌هاي ميكروبي زياد است اهميت و كاربرد زيادي دارند:

رفع بو و مواد فرار با فيلترهاي نانوكربن

علاوه بر نقره از ذرات نانويي كربن نيز براي از بين بردن بو و مواد فرار استفاده مي‌شود. فيلترهاي نانو كربن با دارا بودن ساختارهاي نانو كربني كه داراي نسبت سطح به حجم بالايي هستند، بوها و مواد فرار را به خوبي جذب مي‌كنند. قدرت جذب اين فيلترها 15 برابر بيشتر از كربن فعال است و علاوه بر بو تركيبات آلي فرار را نيز حذف مي‌كنند.

فيلترهاي نانو هيبريد، فيلترهاي ضدقارچ

يكي ديگر از موارد كاربرد نانوتكنولوژي در ساخت فيلترهاي نانو هيبريد است كه فرآيند تهويه و تصفيه هوا را به خوبي انجام مي‌دهند و براي از بين بردن ميكروب‌ها در محيط‌هاي مختلف مانند محيط‌هاي نگهداري مواد غذايي، سرويس‌هاي بهداشتي، رستوران‌ها و آشپزخانه‌ها به كار برده مي‌شوند. اين فيلترها حاوي نانو ذرات هيبريد مواد آلي و معدني است و پايداري خوبي دارند.

تكنولوژي نانو فيلتراسيون و استفاده از آن

يكي از كاربردهاي فناوري نانو استفاده از نانو فيلترها است كه گام مؤثري در حفظ محيط زيست و صرفه جويي در انرژي شناخته مي شود. از تكنولوژي نانو در تهيه فيلتر استفاده مي‌شود. اين فيلترها با كاربردهاي مختلف براي استفاده در يخچال، اتومبيل، محيط خانه و بيمارستان‌ها و مراكز درماني براي حذف باكتري، قارچ، بو و تركيبات آلي فرار مورد استفاده قرار مي‌گيرند. گازهاي مضري مانند فرمالدئيد، تولوئن و بنزن كه از مبلمان، موكت، فرش، لوازم چوبي و چرمي، وسايل پلاستيكي، سطوح رنگ شده، لوازم آرايش و ... متصاعد مي‌شوند سبب بسياري از سردردها، سرگيجه، سوزش چشم، مشكلات تنفسي و تشديد آسم مي‌گردند و مقدار اين گازها در محيط خانه 2 تا 5 برابر محيط خارج است كه نانو فيلتراسيون مي تواند نقش مهم و موثري در رفع اين مشكلات داشته باشد. نانوتكنولوژي نيز يكي از نمونه‌هاي جديد پيشرفت علم و تكنولوژي است كه گسترش و كاربرد زيادي به ويژه در بهداشت و سلامت انسان‌ها داشته است. نانو فيلترها براساس منافذشان به3 گروه: ميكرو، اولترا و نانوفيلترها طبقه بندي شده اند. غشاهاي نانو فيلتراسيون معمولاً از2 لايه تشكيل مي شود. لايه هاي نازك و متراكم عمل جداسازي و لايه محافظ، عمل حفاظت در برابر فشار سيستم را انجام مي دهد. غشاها در اشكال مختلف مارپيچي، صفحه اي، لوله اي و فيبري هستند. نانوفيلتراسيون يك فرآيند جداسازي تحت فشار ما بين اسمز معكوس و اولترا فيلتراسيون است. نانو فيلتراسيون نسبت به اسمز معكوس و اولترا فيلتراسيون برتري دارد، چرا كه در اولترا فيلتراسيون مقدار آلاينده هاي مصرفي نسبت به حد مجاز بالاتر بوده و در اسمز معكوس ميزان خلوص آب حاصله بيشتر از حد محصول است كه پيامد آن افزايش قيمت اين روش است.

توليد فيلترها

دانشمندان روش ساده اي براي توليد فيلترها با استفاده از نانو لوله هاي كربني ابداع كرده اند كه حتي قادر به حذف هيدروكربن هاي سنگين از نفت خام مي باشد. ساخت فيلترها از نانولوله هاي كربني فوايدي مانند سهولت نظافت، افزايش استحكام، قابليت مصرف مجدد و مقاومت آنها در برابر حرارت، دارا مي باشد.
برخي از شركت هاي صنعتي در حال استفاده از نانوفيلترهاي اكسيد آلومينيم با اندازه دو نانو متر براي تصفيه آب هستند. فيلترهاي نانو سرام قادرند باكتريها، نمكها عناصر كدر كننده، مواد راديو اكتيو و فلزات سنگين را از آب حذف كنند. اين نوع فيلترها در 5PH تا 9 بهترين عملكرد را دارند. حداكثر4 بار فشار را مي توان به فيلترها اعمال كرد كه منجر به شدت جريان9 تا10 ليتر بر ساعت به ازاي هر سانتي متر مربع از فيلتر خواهد شد. در حال حاضر، هزينه هر مترمربع فيلتر يك دلار است كه ممكن است اين مقدار به3 دلار نيز برسد. بنا به گفته كارشناسان، فيلترهاي نانو سرام، نيازي به تصفيه پيشين يا پسين، تميز كردن و شارژ مجدد فيلتر ندارند.

فيلترهايي از جنس نانو الياف

برخلاف فيلترهاي معمولي ، لايه الياف نانو توانايي فيلتراسيون ذرات در مقياس ميكرون را دارد كه با استفاده از آن مي توان فيلترهاي ارزان قيمت و با كارايي بالا به دست آورد.
مكانيزم فيلتراسيون الياف نانو با الياف معمولي متفاوت است. همين ويژگي سبب گسترش محدوده كاربرد اين الياف در جوانب مختلف زندگي روزمره انسان ها شده است. با كاهش قطر الياف پليمري از ميكرومتر به نانومتر، خواص منحصر به فردي مانند نسبت سطح به حجم بسيار بالا، انعطاف پذيري و خواص مكانيكي عالي در الياف ايجاد مي شود كه سبب گسترش كاربرد آنها خواهد شد.

نانو الياف و فيلتراسيون

در سالهاي اخير، نانو الياف به علت دارا بودن ويژگي هاي منحصر به فرد در صنايع مختلف از جمله فيلتراسيون هوا مورد توجه قرار گرفته اند. در يك طرح پژوهشي دوساله ، لايه هاي مختلفي از الياف نانو با قطر و ضخامت مختلف به روش الكتروريسي تهيه شده و در يك سيستم آزمايشگاهي آزمون فيلتر كه براي تعيين ويژگي هاي فيلتر طراحي و ساخته شده بود، بررسي و آزمايش شد. نتايج به دست آمده از اين طرح تحقيقاتي كه از سوي محققان واحد علوم و تحقيقات دانشگاه آزاد اسلامي انجام شد، نشان مي دهد فيلترهاي ساخته شده از الياف نانو قابليت بسيار بالايي در فيلتراسيون ذرات آلوده دارند و از راندمان بالاتري در مقايسه با فيلترهاي سلولزي معمولي برخوردارند. با استفاده از الياف نانو مي توان فيلترهاي تميز شونده با راندمان بالا و وزن كمتر طراحي و توليد كرد كه در نتيجه سبب مي شود تفاوت محسوسي را در روش فيلتراسيون نسبت به استفاده از فيلترهاي متداول اليافي ايجاد كنيم.تاكنون روشهاي متعددي براي توليد الياف نانومتري در نظر گرفته شده است كه از ميان آنها روش الكتروريسندگي علاوه بر سادگي از بازده بالاتري برخوردار است و در واقع مي توان گفت اين روش تنها روشي است كه در آينده مي توان از آن براي توليد نانو الياف به صورت هم جهت و پيوسته استفاده كرد. در روشهاي محصول توليد الياف با قطر بزرگتر ابتدا مذاب پليمري با اعمال نيروهاي مكانيكي تحت كشش قرار مي گيرد و از داخل حديده خارج مي شود و نهايتاً رشته اي از الياف به دست مي آيد. قطر الياف نانو به پارامترهاي مختلفي مانند غلظت پليمر، ولتاژ الكتريكي اعمال شده ، فاصله ، دبي جريان ، قطر سوزن و نوع جمع كننده بستگي دارد.

نانو الياف در خدمت فناوري

ويژگي متمايز اين الياف سبب مي شود نانو الياف پلميري به عنوان مواد مناسبي در زمينه هاي مختلف صنعتي استفاده شوند كه از آن جمله مي توان به كاربرد اين الياف در ساخت نانو كامپوزيت هاي پليمري ، صنايع فيلتراسيون ، نظامي و پزشكي اشاره كرد.امروزه استفاده از الياف نانو براي ساخت لباسهاي محافظ در مقابل عوامل شيميايي و بيولوژيكي ، ساخت فيلترهايي با ويژگي هاي متفاوت و همچنين نانو كامپوزيت هاي پليمري به صورت كاربردي مطرح شده است. پيش بيني مي شود استفاده از اين الياف در فيلتراسيون تحول عظيمي را در اين بخش به وجود آورد.
به گفته توكلي ، اگر از يك فيلتر با كيفيت بالا در فرآيند فيلتراسيون هوا استفاده شود، ذرات تا مقياس 300 نانومتر در اين سطح محبوس خواهند شد و بازده اين فرآيند به 99.97 درصد ارتقاء خواهد يافت.
هر چند اندازه منافذ قرار گرفته روي اين گونه فيلترها كوچك و ضخامت فيلتر در محدوده اي است كه اجزاي فوق العاده كوچك را نيز به دام مي اندازد؛ اما در اين نوع فيلتراسيون لازم است جريان هوا با فشار وارد شود. در غير اين صورت توانايي فيلتراسيون كاهش مي يابد و همانند يك فيلتر معمولي عمل مي كند.با استفاده از لايه نازكي از الياف نانو مي توان فرايند فيلتراسيون را در فشار هواي معمولي و جريان هواي كم با كيفيتي مشابه فيلترهايي از جنس الياف شيشه اي انجام داد.
قطر الياف نانوي مورد استفاده در اين نوع فيلترها به كمتر از يك ميكرون مي رسد كه همين امر باعث زياد شدن نسبت سطح به حجم ، كوچك شدن منافذ و در نهايت تخلخل بالا مي شود. اين فيلترها مي توانند با وجود كارايي بسيار بالا در فيلتراسيون ذرات ريز، افت فشار را نيز به حداقل برساند. اين ويژگي سبب افزايش كارايي فيلتر، كاهش افت فشار و افزايش طول عمر آن مي شود.
براي مثال ، نانو فيلترهاي مورد استفاده در صنايع خودروسازي سبب صرفه جويي در مصرف سوخت و انرژي ، سوختن كامل بنزين در موتور، كاهش آلودگي هوا و مشكلات زيست محيطي و كاهش هزينه ها مي شود. اين در حالي است كه با ورود هواي تميز به داخل موتور اتومبيل ، بازده موتور افزايش و ورود ذرات آلوده به داخل موتور كاهش مي يابد.

آينده در تسخير نانو

انسان ها در معرض يك انقلاب اجتماعي قدرتمند و تسريع شده قرار گرفته اند كه تا حدودي ناشي از توسعه نانو فناوري در زمينه هاي مختلف زندگي است. در آينده اي نه چندان دور، دانشمندان قادر به ساخت اولين آدم آهني در مقياس نانو مي شوند كه حتي مي تواند همانندسازي كند و طي چند سال با توليد 5 ميليارد تريليون نانو روبات ، تقريبا تمامي فرآيندهاي صنعتي و نيروي كار كنوني از رده خارج خواهد شد. با اين تحول عظيم ، كالاهاي مصرفي به وفور يافت مي شود، در حالي كه ارزان ، شيك و بادوام خواهد بود. دارو درماني جهشي سريع و كوانتومي را تجربه مي كند، سفرهاي فضايي مقرون به صرفه خواهد شد و به طور كلي سبك زندگي در جهان به صورت زيربنايي متحول شده و الگوهاي رفتاري انسان ها نيز بناچار تحت تاثير اين روند قرار خواهد گرفت. مطالعات انجام شده نشان مي دهد با توجه به امكانات و قابليت هاي موجود در كشور، دستيابي به دانش فني توليد اين مواد در مقياس صنعتي و نيمه صنعتي امكان پذير خواهد بود.

نتيجه جداسازي مونواكسيد كربن به روش نانو فيلتراسيون

در محيط اطراف ما همواره انواع باكتري‌ها، قار‌چ‌ها، ويروس‌ها، گازهاي مضر و بوهاي نامطبوع وجود دارند. همچنين عوامل ميكروبي مانند ويروس‌ها و باكتري‌ها از علل مهم سرماخوردگي و عفونت‌هاي تنفسي به ويژه در كودكان، سالمندان و بيماران ريوي مي‌باشند. با توليد فيلترهاي نانو مي توان با حبس گاز CO در ابعاد نانومتر، از پخش شدن آن در هوا و نيز تنفس آن جلوگيري نمود و خطرات ان را كاهش داد. بنابراين با كاهش خطرات و مضرات اين گاز روبرو خواهيم بود.

كليد واژه:

نانو، نانو فيلتراسيون، دي اكسيد كربن، مونواكسيد كربن، گازهاي آلاينده، ناقص سوزي، نانومتر

منابع:
• ‌نانو فناوري مولكولي و نانو فناوري‌ زيستي نويسنده: دكتر محسن جهانشاهي
• Nano, Quantum and Molecular Computing
Edited by Sandeep K. Shukla
Virginia Polytechnic and State University,Blacksburg, U.S.A and
R. Iris BaharBrown University, Providence, U.S.A
• شبكه فيزيك هوپا http://www.hupaa.com
• سايت ستاد فناوري نانو www.nano.ir
• نانو تكنولوژي و پيدايش كاربردهاي جديد
نويسنده: سيما حبيبي - مهدي محمدي شادپور ناشر: الماس دانش
• نانوتكنولوژي، آئينه تكنولوژي آفرينش . گردآوري و ترجمه: انجمن علمي دانشجويي نانوتكنولوژي دانشكده فني دانشگاه تهران . ناشر: كميتة مطالعات سياست نانوتكنولوژي، دفتر همكاري‌هاي فن‌آوري رياست جمهوري
• http://www.foresight.org
• عنوان: Nanolubricants نويسندگان: Jean Michel Martin, Nobuo Ohmae
• عنوان Commercializing Micro-Nanotechnology Products:
نويسندگان : David Tolfree, Mark J. Jacksonانتشارات CRC
نويسنده : فرگل داودزاده
www.hupaa.com

کریمی که جهان پاینده دارد تواند حجتی را زنده دارد

دانلود پروژه و کارآموزی و کارافرینی

پنج شنبه 12 بهمن 1391 7:27 PM