قرن بیست ویکم، قرن فناوری نانو مهمترین دوران صنعت به شمار می رود. قرن نانو، قرن سلامتی، صرفه جویی و آرامش نامیده می شود. نانو نه یک ماده است نه یک جسم، فقط یک مقیاس است، کوچک شدن یک مقیاس، نانو یک میلیاردم متر است به اندازه ای کوچک که دیده نمی شود اما با تاثیری بسیار بزرگ در زندگی انسان.
در مقیاس نانو خواص فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی تک تک اتم ها، ملکول ها باخواص توده ماده متفاوت است، نانوذرات درچنین مقیاس و مشخصه های منحصر به فردی موجب پیدایش دستاوردهای نوینی درعلوم پزشکی و مهندسی می شوند.
به طورخلاصه نانو تکنولوژی به معنی انجام مهندسی مواد در ابعاد اتمی – ملکولی و ساخت موادی با خواص کاملا متفاوت درابعاد نانو است. تعریف دیگر نانوتکنولوژی “با آرایش دادن و دستکاری اتم ها ساخت مواد مورد نظر” است. نانومتر، (یک میلیاردم متر) به اندازه چیدن 5 الی10 اتم درکنار یگدیگر است، مکعبی باابعاد 2.5 نانومتر تقریبا 1000 اتم راشامل می شود. خواص فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی ماده تبدیل شده به ابعاد نانو نسبت به خواص آن در ابعاد ماکرویی کاملا متفاوت است. نانو در ملکولهای ماده انرژی بالایی را ایجاد می کند به همین دلیل معجزه آسا نامیده می شود.
تاریخچه فناوری نانو
فناوری نانو حدود نیم قرن پیش، در دهه های آخر قرن بیستم همراه با توسعه فناوری های نوین تصویربر داری، دستکاری و شبیه سازی ماده در مقیاس اتمی پدید آمده است. نانو در گذشته فیزیک اتمی نامیده می شد، پس از کابردی شدن آن، نام آن نانو شد، به همین دلیل نانو یک علم جدید نیست، اما کاربردی شدن آن زندگی انسان را دگرگون ساخت. ایده نانوتکنولوژی را برای اولین بار Eric Drexler به دنیا عرضه نمود، او درآزمایشگاه مشهورMIT متعلق به انستیتو Foresight مطالعات خود را با سیستم ها بیولوژیکی شروع کرده وسپس متوجه شد که می توان دستگاه های ملکولی تولید کرد بدین ترتیب ایده نانو تکنوژلوی به نام او ثبت شد. اصطلاح “نانو” برگرفته از یونان قدیم است و به معنی” کوتوله” بوده است.
جایگاه فناوری نانو در علوم مهندسی
علم میان رشته ای نانو تقریبا تمامی علوم مهندسی و پزشکی را در برگرفته است. تاکنون بیشترین کاربرد را در صنایع سنگین، بهداشت، نساجی و کشاورزی داشته و در صنایعی نظیر رنگ، اتومبیل، کامپیوتر، شیمی، تصفیه آب و غیره نیز در حال توسعه است. محصولات نساجی حاصل از فناوری نانو در کشورهای آلمان و انگلیس بیشترین رواج رادارند. تولید کفش ها و لباس هایی که با حفظ گرمای بدن و تاثیر درگردش خون، باعث کاهش خستگی و راحتی می شوند نیز از دستاورد های سحرآمیز علم نانو است.
ساخت، دستکاری و آنالیز نانو سیستم ها، توابع مختلفی راکه قبلا از وجود آن بی خبر بوده ایم آشکار و استفاده مفید و عرضه آنها به بشر باعث پیشرفت‌های ارزنده ای در استاندارد های زندگی می شود. مهندسی سیستم‌های خلاء پیشرفته و ایجاد توانایی های علمی در علوم مهندسی و پزشکی از قبیل نمایش، تطبیق نیروهای مکانیکی و تعیین مشخصات آنها در سطح نانو، شروع و خاتمه تثبیت و پیگیری انجام کارهای مختلف در نانو ثانیه ها، بررسی پیشرفت تکنیک های آنالیتیکی مانند آنالیزهای شیمیایی در ابعاد نانو و از طرفی فرصت دست یابی علوم مهندسی به نانو سنسورها، عناصر حافظه و تجهیز دستگاه های جدید و موثر در علم پزشکی از دستاوردهای این فناوری است.
فولرین C60) Fulleren) به دلیل ساختار خاص آن کاربردهای بسیاری؛ ازجمله عناصر حافظه در صنعت کامپیوتر و روان‌کننده‌های جامد در روغن موتوررا دارا می باشد.
تاثیرات فناوری نانو در زندگی انسان
بهره گیری از خواص ماده در مقیاس نانو، نوید بخش فواید و منافعی می باشد که موجب تحولات اساسی در زندگی انسان می شود. صرفه جوئی در مصرف انرژی، صرفه جویی اقتصادی، صرفه جویی در زمان، تامین محصول بیشتر با هزینه کمتر، افزایش کیفیت محصول و درنتیجه افزایش کیفیت و استانداردهای زندگی، ایجاد زندگی سالم، کاهش وابستگی های اقتصادی به سایر تکنولوژی های پیشرفته و افزایش درآمدهای ملی از جمله فوایدی است که می توان نام برد.
بودجه صرف شده در فناوری نانو درسال 2008 مبلغ 8/6 میلیارد دلار و این بودجه برای سال 2015 به میزان یک تریلیون دلار و برای سال 2020 چهار برابر این رقم پیش بینی شده است.
