
فناوري نانو چيست؟
فناورينانو واژهاي است كلي كه به تمام فناوريهاي پيشرفته در عرصه كار با
مقياس نانو اطلاق ميشود. معمولاً منظور از
مقياس نانوابعادي در حدود
1nm تا 100nm ميباشد. (1 نانومتر يک ميليارديم متر است).
اولين جرقه فناوري نانو (البته در آن زمان هنوز به اين نام شناخته نشده
بود) در سال 1959 زده شد. در اين سال
ريچارد فاينمن طي يك سخنراني با عنوان «فضاي
زيادي در سطوح پايين وجود دارد» ايده فناوري نانو را مطرح ساخت. وي اين
نظريه را ارائه داد كه در آيندهاي نزديك ميتوانيم مولكولها و اتمها را
به صورت مسقيم دستكاري كنيم.
واژه فناوري نانو اولين بار توسط
نوريوتاينگوچي استاد دانشگاه علوم توكيو در سال 1974 بر زبانها جاري
شد. او اين واژه را براي توصيف ساخت مواد (وسايل) دقيقي كه تلورانس ابعادي
آنها در حد نانومتر ميباشد، به كار برد. در سال 1986 اين واژه توسط
كي اريك دركسلر در کتابي تحت
عنوان : «موتور آفرينش: آغاز دوران فناورينانو»بازآفريني
و تعريف مجدد شد. وي اين واژه را به شكل عميقتري در رساله دكتراي خود مورد
بررسي قرار داده و بعدها آنرا در کتابي تحت عنوان «نانوسيستمها
ماشينهاي مولكولي چگونگي ساخت و محاسبات آنها» توسعه داد.
عناصر پايه در فناوري نانوتفاوت اصلي فناوري نانو با فناوريهاي
ديگر در مقياس مواد و ساختارهايي است كه در اين فناوري مورد استفاده قرار ميگيرند.
البته تنها كوچك بودن اندازه مد نظر نيست؛ بلكه زماني كه اندازه مواد دراين مقياس
قرار ميگيرد، خصوصيات ذاتي آنها از جمله رنگ، استحكام، مقاومت خوردگي و ... تغيير
مييابد. در حقيقت اگر بخواهيم تفاوت اين فناوري را با فناوريهاي ديگر به صورت
قابل ارزيابي بيان نماييم، ميتوانيم وجود "عناصر پايه" را به عنوان يك
معيار ذكر كنيم. عناصر پايه در حقيقت همان عناصر نانومقياسي هستند كه خواص آنها در
حالت نانومقياس با خواصشان در مقياس بزرگتر فرق ميكند.اولين و مهمترين عنصر پايه،
نانوذره است. منظور
از
نانوذره، همانگونه که از نام آن مشخص است، ذراتي با ابعاد نانومتري در هر سه
بعد ميباشد.
نانوذرات ميتوانند از مواد مختلفي تشکيل شوند، مانند نانوذرات فلزي،
سراميکي، ... .
دومين عنصر پايه،
نانوكپسول است. همان
طوري كه از اسم آن مشخص است، كپسولهاي هستند كه قطر نانومتري دارند و ميتوان
مواد مورد نظر را درون آنها قرار داد و كپسوله كرد. سالهاست كه نانوكپسولها در
طبيعت توليد ميشوند؛ مولكولهاي موسوم به فسفوليپيدها كه يك سر آنها آبگريز و سر
ديگر آنها آبدوست است، وقتي در محيط آبي قرار ميگيرند، خود به خود كپسولهايي را
تشكيل ميدهند كه قسمتهاي آبگريز مولكول در درون آنها واقع ميشود و از تماس با
آب محافظت ميشود. حالت برعكس نيز قابل تصور است.
عنصر پايه بعدي
نانولوله کربني است. اين
عنصر پايه در سال 1991 در شركت NEC كشف شدند و در
حقيقت لولههايي از گرافيت ميباشند. اگر صفحات گرافيت را پيچيده و به شكل لوله در
بياوريم، به نانولولههاي كربني ميرسيم. اين نانولولهها داراي اشكال و اندازههاي
مختلفي هستند و ميتوانند تك ديواره يا چند ديواره باشند. اين لولهها خواص بسيار
جالبي دارند که منجر به ايجاد کاربردهاي جالب توجهي از آنها ميشود