پاورپوینت نانوتکنولوژی (pptx) 31 اسلاید
دسته بندی : پاورپوینت
نوع فایل : PowerPoint (.pptx) ( قابل ویرایش و آماده پرینت )
تعداد اسلاید: 31 اسلاید
قسمتی از متن PowerPoint (.pptx) :
نانوتکنولوژی
تعریف نانوتکنولوژی: توسعه تحقيقات و فناوري در سطوح اتمي، مولكولي و ماكرومولكولي با طول تقريبي از 1 تا100 نانومتر، به منظور فراهم آوردن شناخت اصولي از پديده ها و مواد در مقياس نانو و با هدف ايجاد و استفاده از ساختارها، قطعات و سيستم هايي كه به خاطر اندازه كوچك و يا متوسط خود داراي خواص و عملكردهاي جديدي هستند.
Nano کلمه ای یونانی به معنی کوچک است و برای تعیین مقدار میلیاردم یک کمیت استفاده می شود. چون یک اتم تقریبا 1 نانومتر است نانو برای مطالعه عمومی روی ذرات اتمی و مولکولی بکار برده می شود.
نکته: نانو علم صرفا تحقیق است ولی نانوتکنولوژی کاربرد تحقیقات برای حل مسائل و ساخت مواد جدید است.
مقدمه
تاریخچه
قدمت علم نانو به شروع حیات روی کره زمین برمی گردد.
جانوران نرم تن صدف دار و حلزون ها، صدفهای بسیار سختی را می سازند که در واحد های نانو ساختاری بسیار محکم به یکدیگر متصل شده اند.
قرن چهارم پس از میلاد: شیشه سازان رومی شیشه هایی حاوی فلزات نانو مقیاس می ساختند.
قرن 18 و 19: فناوری عکاسی که وابستگی کاملی به ذرات بسیار ریز نقره دارد، توسعه یافت.
البته ایده نانو توسط « ريچارد فايمن» با طرح چهار سئوال زیر كه در یک سمينار عنوان كرد به صورت علمی در جوامع علمی مطرح شد:
1- آيا ميتوان اتمها را جابجا كرد؟(مثلا جاي اتم Aرا با اتم B عوض كنيم.)
2- آيا مي شود ماشينهاي بسيار بسيار كوچك درست كرد؟(مثلا با چند اتم...)
3- آيا ميتوانيم سيم هايي درست كنيم كه از اتم ساخته شده باشند؟
4- آيا قوانين فيزيك در برابر اين جزئيات مقاومت مي كنند؟
6
جایگاه نسبت به علوم دیگر
بیولوژی
شیمی
فیزیک
مهندسی
نـــانو
در واقع فناوری نانو رشته ای جدید نیست
بلکه رویکردی جدید و میان رشته ای به فناوری های موجود است.
اهميت نانو ابعاد
ترکيبات نانـو متري داراي نسبت سطـح به حجم بسيار زيادي هستنـد (حجم کمي دارند اما سطح زيادي را پوشش مي دهند ) .
سيستم هاي ماکروسکوپيک ساخته شده از نانو ساختارها مي توانند چگالي بيشتري نسبت به مواد ساخته شده از ميکـروساختارها داشتـه باشنـد و همچـنين هـدايت الکتريکي بهتري دارند .
طراحي مواد نانو متري تغيير در خصوصيات ذاتي ماده مانند رنگ ، خواص مغناطيسي، دماي ذوب و ... بدون تغيير ترکيبات شيميايي آن ممکن مي شود .
از جمله خصوصيت مواد بيولوژيکي و زنده، سازماندهي منظم آنها در ابعاد نانومتري است و توسعه در زمينه نانو فناوري به ما اجازه خواهد داد که چيزهاي نانو ابعادي ساخت بشر را در داخل سلولهاي زنده قرار دهيم .
خواص نانوذرات
با گذر از میکرو ذرات به نانوذرات، با تغییر بر خی از خواص فیزیکی روبه رو می شویم که دو مورد مهم از آنها عبارتند از: افزایش نسبت مساحت سطحی به حجم و ورود اندازه ذره به قلمرو اثرات کوانتومی.
افزایش نسبت مساحت سطحی به حجم که به تدریج با کاهش اندازهء ذره رخ می دهد، باعث غلبه یافتن رفتار اتم های واقع در سطح ذره به رفتار اتم های درونی می شود. این پدیده بر خصوصیات ذره در حالت انزوا و بر تعاملات آن با دیگر مواد اثر می گذارد.
افزایش سطح، واکنش پذیری نانوذرات را به شدت افزایش می دهد زیرا تعداد مولکولها یا اتمهای موجود در سطح در مقایسه با تعداد اتمها یا مولکولهای موجود در تودهء نمونه بسیار زیاد است، به گونه ای که این ذرات به شدت تمایل به آگلومره یا کلوخه ای شدن دارند. به عنوان مثال در مورد نانوذرات فلزی، به محض قرار گیری در هوا، به سرعت اکسید می شوند. در بعضی مواقع برای حفظ خواص مطلوب نانوذرات، جهت پیشگیری از واکنش بیشتر، یک پایدار کننده را بایستی به آنها اضافه کرد که آنها را قادر می سازد تا در برابر سایش، فرسودگی و خوردگی مقاوم باشند.
البته این خاصیت مزایایی هم در بر دارد. مساحت سطحی زیاد، عاملی کلیدی در کارکرد کاتالیزوها و ساختارهایی همچون الکترودها می باشد. به عنوان مثال با استفاده از این خاصیت می توان کارایی کاتالیزورهای شیمیایی را به نحو مؤثری بهبود بخشید و یا در تولید نانوکامپوزیت ها با استفاده از این ذرات، پیوندهای شیمیایی مستحکم تری بین ماده زمینه و ذرات برقرار شده و استحکام آن به شدت افزایش می یابد. علاوه بر این، افزایش سطح ذرات، فشار سطحی را کاهش داده و منجر به تغییر فاصله بین ذرات یا فاصله بین اتم های ذرات می شود تغییر در فاصله بین اتم های ذرات و نسبت سطح به حجم بالا در نانوذرات، تأثیر متقابلی در خواص ماده دارد. تغییر در انرژی آزاد سطح، پتانسیل شیمیایی را تغییر می دهد. این امر در خواص ترمودینامیکی ماده (مثل نقطه ذوب) تأثیر گذار است. به محض آنکه ذرات به اندازه کافی کوچک شوند، شروع به رفتار مکانیک کوانتومی می کنند. خواص نقاط کوانتومی مثالی از این دست است. نقاط کوانتومی کریستال هایی در اندازه نانو می باشد که از خود نور ساطع می کنند. انتشار نور توسط این نقاط در تشخیص پزشکی و کشاورزی و...کاربرد های فراوانی دارد. این نقاط گاهی اتم های مصنوعی نامیده می شوند؛