نانو چیست، و چه کاربرد هایی دارد

همه‌چیز را دربار نانو بدانیم نانو چیست؟ قرن بیست ویکم، قرن نانو فناوری مهم‌ترین دوران صنعت به شمار می‌رود. قرن نانو، قرن سلامتی، صرفه‌جویی و آرامش نامیده می‌شود. نانو نه یک ماده است نه یک جسم، فقط یک مقیاس است، کوچک شدن یک مقیاس، نانو یک میلیاردم متر است به‌اندازه‌ای کوچک که دیده نمی‌شود اما با تأثیری بسیار بزرگ در زندگی انسان. به‌طور خلاصه نانوتکنولوژی به معنی انجام مهندسی مواد در ابعاد اتمی – مولکولی و ساخت موادی با خواص کاملاً” متفاوت در ابعاد نانو است. تعریف دیگر نانوتکنولوژی ” با آرایش دادن و دست‌کاری اتم‌ها ساخت مواد موردنظر است”. نانومتر، (یک میلیاردم متر) به‌اندازه چیدن ۵ الی ۱۰ اتم در کنار یکدیگر است، مکعبی با ابعاد ۲.۵ نانومتر تقریباً” ۱۰۰۰ اتم را شامل می‌شود. خواص فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی ماده تبدیل‌شده به ابعاد نانو نسبت به خواص آن در ابعاد ماکرویی کاملاً” متفاوت است. نانو در مولکول‌های ماده انرژی بالایی را ایجاد می‌کند به همین دلیل معجزه‌آسا نامیده می‌شود. تاریخچه فناوری نانو فناوری نانو حدود نیم قرن پیش، در دهه‌های آخر قرن بیستم همراه با توسعه فناوری‌های نوین تصویربرداری، دست‌کاری و شبیه‌سازی ماده در مقیاس اتمی پدید آمده است. نانو درگذشته فیزیک اتمی نامیده می‌شد، پس از کاربردی 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 در آزمایشگاه مشهور MIT متعلق به انستیتو Foresight مطالعات خود را با سیستم‌ها بیولوژیکی شروع کرده و سپس متوجه شد که می‌توان دستگاه‌های مولکولی تولید کرد بدین ترتیب ایده نانو تکنولوژی 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 میان‌رشته‌ای نانو تقریباً” 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 درحال‌توسعه است. محصولات نساجی حاصل از فناوری نانو در کشورهای آلمان و انگلیس بیشترین رواج رادارند. تولید کفش‌ها و لباس‌هایی که با حفظ گرمای بدن و تأثیر در گردش خون، باعث کاهش خستگی راحتی می‌شوند نیز از دستاوردهای سحرآمیز علم نانو است. ساخت، دست‌کاری و آنالیز نانو- سیستم‌ها، توابع مختلفی راکِ قبلاً” از وجود آن بی‌خبر بوده‌ایم آشکار و استفاده مفید و عرضه آنها به بشر باعث پیشرفت‌های ارزنده‌ای در استانداردهای زندگی می‌شود. مهندسی سیستم‌های خلاء پیشرفته و ایجاد توانایی‌های 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 نانوثانیه‌ها، بررسی پیشرفت تکنیک‌های آنالیتیکی مانند; آنالیزهای شیمیایی در ابعاد نانو و از طرفی فرصت دست‌یابی علوم مهندسی به نانو سنسورها، عناصر حافظه و تجهیز دستگاه‌های جدید و مؤثر 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 روان کننده‌های جامد در روغن‌موتور را دارا می‌باشد. تأثیرات فناوری نانو در زندگی انسان بهره‌گیری از خواص ماده در مقیاس نانو، نویدبخش فواید و منافعی می‌باشد که موجب تحولات اساسی در زندگی انسان می‌شود. صرفه‌جوئی در مصرف انرژی، صرفه‌جویی اقتصادی، صرفه‌جویی در زمان، تأمین محصول بیشتر با هزینه کمتر، افزایش کیفیت محصول و درنتیجه افزایش کیفیت و استانداردهای زندگی، ایجاد زندگی سالم، کاهش وابستگی‌های اقتصادی به سایر تکنولوژی‌های پیشرفته و افزایش درآمدهای ملی ازجمله فوایدی است که می‌توان نام برد. بودجه صرف شده در فناوری نانو در سال ۲۰۰۸ مبلغ ۸/۶ میلیارد دلار و این بودجه برای سال ۲۰۱۵ به میزان یک تریلیون دلار و برای سال ۲۰۲۰ رقم پیش‌بینی‌شده است.