معرفی رشته نانو شیمی

نانوشیمی


1.میزان پذیرش دانشجو در سال گذشته در رشته های مرتبط با علم و فناوری نانو

در سال گذشته جمعاً 42 دانشجو در رشته های علوم و فناوری نانو در مقطع کارشناسی ارشد در دانشگاه های صنعتی امیرکبیر، تربیت مدرس ، صنعتی سهند تبریز، کاشان ، پژوهشگاه مواد و انرژی پذیرفته شدند. همچنین امسال دانشگاه صنعتی شریف و دانشکده فنی دانشگاه تهران در مقطع دکتری در رشته های نانومواد، نانو الکترونیک، نانو بیو، نانومهندسی شیمی و نانو شیمی، اقدام به پذیرش دانشجو نموده اند.

دانشگاه صنعتی امیرکبیر با ظرفیت11نفر، ارائه دهنده رشته مهندسی شیمی با گرایش نانو .........

ادامه نوشته

فناوری نانو در جهان

فناوری نانو در جهان

روش جدید تصویربرداری برای دیدن بیماری‌ها
هیدروژلی كه در چند ثانیه خود را ترمیم می‌كند
نانوروکش‌ها و بهبود ویژگی‌های پارچه‌های پشمی
ذخیره انرژی در منسوجات با کمک فناوری نانو
رشد مجدد استخوان با فناوری نانو

ادامه نوشته

تولید لامپ‌های کم‌مصرف با فناوری نانو

محققان مؤسسه‌ی RTI، نوعی ساختار نانوالیافی ایجاد کردند که از آن در تولید لامپ استفاده می‌شود. لامپ‌های تولیدشده با این نانوالیاف تمام طیف نور سفید را تولید کرده، بسیار کاراتر از لامپ‌های استاندارد نئون و فلورسانس است. این پروژه که به‌وسیله‌ی گروه انرژی سرمایه‌گذاری شده‌است، به‌دنبال بهره‌گیری از ویژگی‌های نانومقیاس مواد به‌منظور تولید نانوالیاف فتولومینسانس و بازتابنده‌ی مبتنی بر نانوالیاف است. با ترکیب دو فناوری ........

ادامه نوشته

تاریخچه دانش نانو

در طول تاریخ بشر از زمان یونان باستان، مردم و به‌خصوص دانشمندان آن دوره بر این باور بودند كه مواد را می‌توان آنقدر به اجزاء كوچك تقسیم كرد تا به ذراتی رسید كه خردناشدنی هستند و این ذرات بنیان مواد را تشكیل می‌دهند، شاید بتوان دموكریتوس فیلسوف یونانی را پدر فناوری و علوم نانو دانست چرا که در حدود 400 سال قبل از میلاد مسیح او اولین كسی بود كه واژة اتم را كه به معنی تقسیم‌نشدنی در زبان یونانی.......

ادامه نوشته

نانو . تاریخچه . کاربرد

مقدمه: امروزه آنچه بعنوان ثروت و رفاه برای کشورها ذکر می‌شود، تکنولوژی است. بشر امروز دغدغه دست یافتن به تکنولوژی‌های جدید مثل نانو را دارد. البته "نانو" فن‌اوری جدیدی نیست ولی توانایی کاربردش در تمام‌ عرصه‌های علوم و تاثیرش در فناوری‌های دیگر اهمیت زیادی دارد. ترویج فناوری نانو صرفا به‌معنای فناوری و کاربردهای آن نمی‌باشد بلکه ترویج باید زمینه‌ساز ایجاد سایر زیرساخت‌های توشعه فناوری و رفع مشکلات موجود بر سر راه نوسعه آن باشد. ولی این موضوع بدون آگاهی از "مدیریت فناوری" (technology treatment) و درک مشکلات توسعه آن امکان‌پذیر نیست.




نانو چیست؟ همین‌طور که خودتان بهتر می‌دانید، نانو واحد اندازه‌گیری، برابر با یک میلیاردیم متر یا 9-10 است. در اصل کلمه "نانو" یک واژه یونانی بمعنای "قد کوتاه"! می‌باشد.(نه به اندازه یک میلیاردیم متر!). برای تصور این اندازه می‌توان گفت که نانو برابر با یک هزارم قطر موی انسان است.



تکنولوژی چیست؟ توانایی استفاده از منابع برای تبدیل آن‌ها به محصول(کالا یا خدمات) یکی از تعاریف تکنولوژی‌ست.



نانوتکنولوژی چیست؟ طراحی، ساخت، توسعه و استفاده از محصولاتی که اندازه آن‌ها در بازه 1nm تا 100nm قرار دارند را نانو تکنولوژی گویند. در حقیقت اینجا صحبت از ریز شدن است که این کار تماس بیشتر، فعالیت بیشتر و افزایش مساحت را ممکن می‌سازد. نانو یک مقیاس جدید در فناوری‌ها و یک رویکرد جدید در تمام رشته‌ها است و این توانایی را به بشر می‌دهد تا دخالت خود را در ساختار مواد گسترش دهد و در ابعاد بسیار ریز به طراحی و ساخت دست بزند و در تمام فن‌آوری‌هایی که بشر در حال حاضر به آن دست یافته، اثر بگذارد.




انقلاب نانو از کجا سرچشمه می‌گیرد؟ کوانتم نظری انقلاب نانو به حدود 40 سال قبل بر می‌گردد، زمانی که در سال 1959 "فایمن" در هنگام گرفتن جایزه نوبل، نظریه جدیدی مطرح کرد!(بابا عجب خوره‌ای بوده!) او در سخنرانی معروف خود در همان سال به عنوان "فضاهای زیادی در پایین وجود دارند" به بررسی بعد رشد نیافته مواد پرداخت. فایمن فرض را بر این قرار داد که اگر دانشمندان فراگرقته‌اند که چگونه ترانزیستورها و دیگر سازه‌ها را در مقیاس‌های کوچک بسازند، پس ما خواهیم توانست آن‌ها را کوچک و کوچک‌تر کنیم. او در ذهن خود یک دکتر مولکولی تصور کرد که صدها بار از یک سلول کوچک تر است و می‌تواند به بدن انسان تزریق شود ‌و درون بدن به مطالعه سلامت سلول‌ها و انجام اعمال ترمیمی بپردازد!



کاربردهای نانوتکنولوژی:

1) تولید مواد و محصولات: نانوتکنولوژی تغییر بنیادی مسیری است که در آینده موجب ساخت مواد و ابزارها خواهد شد. امکان سنتز بلوک‌های ساخنمانی نانو، با اندازه و ترکیب به دقت کنترل شده و چیدن آن‌ها در ساختارهای بزرگ‌تر که دارای خواص و کارکرد منحصر بفرد باشند، انقلابی در مواد و فرآیندهای تولید آن‌ها ایجاد می‌کند که محققین قادر به ایجادشان نبوده‌اند. مواد سبک‌تر، قوی‌تر، قابل برنامه‌ریزی و کاهش هزینه عمرِِِ ِکاری از طریق کاهش دفعات نقص فنی، از مزایای نانو ساختارها می‌باشد.

2) پزشکی و بدن انسان: فراتر از آسان‌کردن استفاده بهینه از دارو و کپسوله کردن داروها( PLA,PLGA) نانو‌تکونولوژی می‌تواند فرمول‌هایی برای رهایش دارو(Drug Deliverg) تهیه کند که به نحوه حیرت‌انگیزی توان داروها را افزایش می‌دهد.

3) نانو در طراحی و ساختن مواد سبک وزن، پرقدرت و مقاوم در‌ برابر ‌حرارت که مورد نیاز هواپیماها، راکت‌ها، ایستگاه‌های فضایی و سکوهای اکتشافی سیاره‌ای یا خورشیدی، نقش تعیین کننده‌ای دارد و با توجه به اینکه محیط فضا دارای نیروی جاذبه کم و خلا زیاد است، با نانو می‌توان ایجاد ساختارهایی که در زمین ممکن نیست را در فضا میسر کرد.

4) با استفاده از این فن‌آوری می‌توان ظرفیت ذخیره‌سازی اطلاعات را در حد 1000 برابر یا بیشتر افزایش داد. به طور مثال با این فن‌آوری می‌توان 50 عدد DVD را در یک هارد دیسک به ابعاد یک کارت اعتباری ذخیره کرد.



دیگر مزیت‌های نانو: نانوتکنولوژی موجب تغییرات شگرف در استفتده از منابع طبیعی، انرژی و آب خواهد شد. آلودگی آب را کاهش خواهد داد. امکان بازیافت و استفتده مجدد از مواد، انرژی و آب را فراهم خواهد کرد.

در زمینه انرژی نیز نانو تکنولوژی می‌تواند به طور قابل ملاحظه‌ای کارایی، ذخیره‌سازی و تولید انرژی را تحت تاثیر قرار داده و مصرف انرژی را پایین بیاورد.





از مزایای تولید با اجزای ریز:

- دقت زیاد (حتی در حد یک اتم)

- اتلاف انرژی حداقل

- حداقل ایجاد

- حداکثر استفاده از منابع اولیه



تاثیر اقتصادی نانونکنولوژی: برآورد بازار نانو در تقسیم‌بندی آینده کشورها مهم است. بازار فن‌آوری نانو در سال 2005 حدود 200 میلیار دلار بوده و رشد سالانه آن تا سال 2011 حدود 30 درصد خواهد بود.

صنعت دارو: 100 میلیار دلار | صنعت نیمه‌هادی: 100 میلیار دلار | مصرف انرژِی: 100 میلیار دلار | کاتلیت‌ها در صنایع شیمیایی و نفت: 100 میلیار دلار | مواد و فرآیند‌های نانو ساختاری: در حد 340 میلیارد دلار! | محصولات هوافضای حاصل از نانوتکنولوژی: 70 میلیار دلار



نتیجه اخلاقی: بسیاری از صاحب‌نظران، نانوفن‌آوری را مساوی آینده دانسته‌اند. به‌دلیل تاثیرات این تکنولوژی بر اکثر صنایع و تکنولوژی‌های موجود، متخصصان رشته‌های مختلف بدون گرایش به مباحث نانو، در دهه‌های آینده فرصتی برای رشد نخواهند داشت. به همین دلیل این مساله برای دانشگاهیان و محققان هر کشور ضروری است. به عبارت دیگر می‌توان گفت که اولویت هر کشور در صنعت و فن‌آوری است و بدون تسلط بر ابعاد نانو، در صنعت و فناوری دنیای جدید حرفی برای گفتن نخواهد داشت.

تعریف نانو

فناوری نانو یا نانوتکنولوژی رشته‌ای از دانش کاربردی و فناوری است که جستارهای گسترده‌ای را پوشش می‌دهد. موضوع اصلی آن نیز مهار ماده یا دستگاه‌های در ابعاد کمتر از یک میکرومتر، معمولاً حدود ۱ تا ۱۰۰ نانومتر است. در واقع نانوفناوری فهم و به کارگیری خواص جدیدی از مواد و سیستمهایی در این ابعاد است که اثرات فیزیکی جدیدی - عمدتا متاثر از غلبه خواص کوانتومی بر خواص کلاسیک - از خود نشان می‌دهند. نانوفناوری یک دانش به شدت میان‌رشته‌ای است و به رشته‌هایی چون فیزیک کاربردی، مهندسی مواد، ابزارهای نیم رسانا، شیمی ابرمولکول و حتی مهندسی مکانیک، مهندسی برق و مهندسی شیمی نیز مربوط می‌شود. نانوفناوری می‌تواند به عنوان ادامهٔ دانش کنونی به ابعاد نانو یا طرح‌ریزی دانش کنونی بر پایه‌هایی جدیدتر و امروزی‌تر باشد.

یک نانومتر (nm) یک میلیاردیم متر است. برای سنجش طول پیوندهای کربن-کربن، یا فاصلهٔ میان دو اتم بازهٔ ۱۲ تا ۱۵ نانومتر به کار می‌رود؛ همچنین طول یک جفتِ دی‌ان‌آ نزدیک به ۲ نانومتر است. و از سوی دیگر کوچک‌ترین باکتری سلول‌دار ۲۰۰ نانومتر است. اگر بخواهیم برای دریافتن مفهوم اندازهٔ یک نانومتر نسبت به متر سنجشی انجام دهیم می‌توانیم اندازهٔ آن را مانند اندازهٔ یک تیله به کرهٔ زمین بدانیم. یا به شکلی دیگر یک نانومتر اندازهٔ رشد ریش یک انسان در طول زمانی است که برای بلند کردن تیغ از صورتش باید بگذرد.

فناوری نانو کاربردهای گسترده‌ای در دانش‌های گوناگون دارد که از موردهای مهم آن می‌توان به کاربردهایش در پزشکی برای ساخت داروهای بدون اثرهای جانبی اشاره کرد که تنها بر یک بافت ویژه تأثیر می‌گذارند. از انواع کاربرد ها می‌توان در ساخت نانو جوراب ها ، نانو لوله‌های کربنی و ... اشاره کرد. موتورهای مولکولی ماشین‌های مولکولی زیستی‌ای هستند که عامل اصلی حرکت در سازواره‌های زنده می‌باشند. در حالت کلی موتور به معنی وسیله‌ای است که شکلی از انرژی را مصرف و به حرکت یا کار تبدیل می‌کند؛ برای مثال، بسیاری از موتورهای مولکولی پروتئین-محور از انرژی آزاد شیمیایی‌‌ای که از آبکافت ای‌تی‌پی آزاد می‌شود برای انجام کار مکانیکی استفاده می‌کنند. موادی که حداقل یکی از ابعاد آنها در مقیاس ۱ الی ۱۰۰ نانومتر باشد، مواد نانویی یا نانو مواد خوانده می‌شوند. این مبحث در قالب موضوعات مربوط به نانوفناوری جای می‌گیرد.