تبلیغات
مهندسی شیمی (پالایش گاز پتروشیمی) (chemical engineers (refine gase petrochemical - نانـوتكنولوژی و كاربردهـای آن
مهندسی شیمی (پالایش گاز پتروشیمی) (chemical engineers (refine gase petrochemical
چه فراوان است عبرت ها، و چه اندک اند عبرت گیران! امام علی (ع)

لینکدونی

آرشیو موضوعی

آرشیو

لینکستان

صفحات جانبی

← آمار وبلاگ

  • کل بازدید :
  • بازدید امروز :
  • بازدید دیروز :
  • بازدید این ماه :
  • بازدید ماه قبل :
  • تعداد نویسندگان :
  • تعداد کل پست ها :
  • آخرین بازدید :
  • آخرین بروز رسانی :

نانـوتكنولوژی و كاربردهـای آن

علوم و فناوری نانو، عنصری اساسی در درك بهتر طبیعت در دهه‌های آتی خواهد بود. از جمله موارد مهم در آینده، همكاری‌های تحقیقاتی میان ‌رشته‌ا‌ی، آموزش خاص و انتقال ایده‌ها و افراد به صنعت خواهد بود. بخشی از تأثیرات و کاربردهای نانوتکنولوژی به شرح زیر می‌باشد:

1- تولید مواد و محصولات صنعتی :

نانوتكنولوژی تغییر بنیانی مسیری است كه در آینده، موجب ساخت مواد و ابزارها خواهد شد. امكان سنتز بلوك‌های ساختمانی نانو با اندازه و تركیب به دقّت كنترل‌شده و سپس چیدن آنها در ساختارهای بزرگتر، كه دارای خواص و كاركرد منحصربه‌فرد باشند، انقلابی در مواد و فرآیندهای تولید آنها، ایجاد می‌كند. محقّقین قادر به ایجاد ساختارهایی از مواد خواهند شد كه در طبیعت نبوده و شیمی مرسوم نیز قادر به ایجادشان نبوده‌است. برخی از مزایای نانوساختارها عبارتست از: مواد سبك‌تر، قوی‌تر و قابل برنامه‌ریزی ؛ كاهش هزینة عمر كاری از طریق كاهش دفعات نقص فنّی ؛ ابزارهایی نوین بر پایة اصول و معماری جدید ؛ بكارگیری كارخانجات مولكولی یا خوشه‌ا‌ی كه مزیّت مونتاژ مواد در سطح نانو را دارند.

2- پزشکی و بدن انسان:


رفتار مولكولی در مقیاس نانومتر، سیستمهای زنده را اداره می‌كند. یعنی مقیاسی كه شیمی، فیزیك، زیست‌شناسی و شبیه‌سازی كامپیوتری، همگی به آن سمت درحال گرایش هستند.
• فراتر از سهل‌شدن استفادة بهینه از دارو، نانوتكنولوژی می‌تواند فرمولاسیون و مسیرهایی برای رهایش دارو ( Drug Delivery ) تهیه كند، كه به‌نحو حیرت‌انگیزی توان درمانی داروها را افزایش می‌دهد.
• مواد زیست‌سازگار با كارآیی بالا، از توانایی بشر در كنترل نانوساختارها حاصل خواهدشد. نانومواد سنتزی معدنی و آلی را مثل اجزای فعّال، می‌توان برای اعمال نقش تشخیصی (مثل ذرات كوانتومی كه برای مرئی‌سازی بكار می‌رود) درون سلولها وارد نمود.
• افزایش توان محاسباتی بوسیلة نانوتكنولوژی، ترسیم وضعیت شبكه‌های ماكرومولكولی را در محیط‌های واقعی ممكن می‌سازد. اینگونه شبیه‌سازی‌ها برای بهبود قطعات كاشته‌شدة زیست‌سازگار در بدن و جهت فرآیند كشف دارو، الزامی خواهدبود.

3- دوام ‌پذیری منابع كشاورزی، آب، انرژی، مواد و محیط زیست پاك:


نانوتكنولوژی چنان چه ذكر شد، منجر به تغییراتی شگرف در استفاده از منابع طبیعی، انرژی و آب خواهد شد و پساب و آلودگی را كاهش خواهدداد. همچنین فنّاوری‌های جدید، امكان بازیافت و استفادة مجدد از مواد، انرژی و آب را فراهم خواهند كرد. در زمینه محیط زیست ، علوم و مهندسی نانو، می‌تواند تأثیر قابل ملاحظه‌ا‌ی ، در درك مولكولی فرآیندهای مقیاس نانو كه در طبیعت رخ می‌دهد ؛ در ایجاد و درمان مسائل زیست‌محیطی از طریق كنترل انتشار آلاینده‌ها ؛ در توسعة فنّاوری‌های "سبز" جدید كه محصولات جانبی ناخواستة كمتری دارند و یا در جریانات و مناطق حاوی فاضلاب، داشته‌باشد. لازم به ذكراست، نانوتكنولوژی توان حذف آلودگی‌های كوچك از منابع آبی (كمتر از 200 نانومتر) و هوا (زیر 20 نانومتر) و اندازه‌گیری و تخفیف مداوم آلودگی در مناطق بزرگتر را دارد.
در زمینه انرژی ، نانوتكنولوژی می‌تواند به‌طور قابل ملاحظه‌ا‌ی كارآیی، ذخیره‌سازی و تولید انرژی را تحت تأثیر قرار داده مصرف انرژی را پایین بیاورد . به عنوان مثال، شركتهای مواد شیمیایی، مواد پلیمری تقویت‌شده با نانوذرات را ساخته‌اند كه می‌تواند جایگزین اجزای فلزی بدنة اتومبیلها شود. استفاده گسترد ه ازاین نانوكامپوزیت‌ها می‌تواند سالیانه 5/1 میلیارد لیتر صرفه‌جویی مصرف بنزین به ‌همراه داشته‌باشد .
یا انتظار می‌رود تغییرات عمده‌ا‌ی در فنّاوری روشنایی در 10 سال آینده رخ دهد. می‌توان نیمه‌هادی‌های مورد استفاده در دیودهای نورانی (LED) ها را به مقدار زیاد در ابعاد نانو تولید كرد. در ا مریکا ، تقریبا" 20% كل برق تولیدی، صرف روشنایی (چه لامپهای التهابی معمولی و چه فلوئورسنت) می‌شود. مطابق پیش‌بینی‌ها در 10 تا 15 سال آینده ، پیشرفتهایی از این دست می‌تواند مصرف جهانی را بیش از 10% كاهش دهد كه 100 میلیارد دلار در سال صرفه‌جویی و 200 میلیون تن كاهش انتشار كربن را به‌همراه خواهدداشت .

4- هوا  و فضا :


محدودیت‌های شدید سوخت برای حمل بار به مدار زمین و ماورای آن، و علاقه به فرستادن فضاپیما برای مأموریتهای طولانی به مناطق دور از خورشید ، كاهش مداوم اندازه، وزن و توان مصرفی را اجتناب‌ناپذیر می‌سازد. مواد و ابزارآلات نانوساختاری، امید حل این مشكل را بوجود آورده‌است.
"نانوساختن" ( Nanofabrication ) همچنین در طرّاحی و ساخت مواد سبك‌وزن، پرقدرت و مقاوم در برابر حرارت، موردنیاز برای هواپیماها، راكت‌ها، ایستگاههای فضایی و سكّوهای اكتشافی سیّاره‌ا‌ی یا خورشیدی، تعیین‌كننده است. همچنین استفادة روزافزون از سیستمهای كوچك‌شدة تمام خودكار، منجر به پیشرفتهای شگرفی در فنّاوری ساخت و تولید خواهدشد. این مسأله با توجه به اینكه محیط فضا، نیروی جاذبة كم و خلأ بالا دارد، موجب توسعة نانوساختارها و سیستمهای نانو – كه ساخت آنها در زمین ممكن نیست- در فضا خواهدشد.


5- امنیت ملّی:


برخی کاربردهای دفاعی نانوتکنولوژی عبارتند از: تسلط اطّلاعاتی از طریق نانوالكترونیك پیشرفته بعنوان یك قابلیت مهم نظامی ، امكان آموزش مؤثّرتر نیرو، به كمك سیستمهای واقعیت مجازی پیچیده‌تر حاصله از الكترونیك نانوساختاری ، استفادة بیشتر از اتوماسیون و رباتیك پیشرفته برای جبران كاهش نیروی انسانی نظامی، كاهش خطر برای سربازان و بهبود كارآیی خودروهای نظامی ، دستیابی به كارآیی بالاتر (وزن كمتر و قدرت بیشتر) موردنیاز در صحنه‌های نظامی و در عین‌حال تعداد دفعات نقص فنّی كمتر و هزینة كمتر در عمر كاری تجهیزات نظامی ، پیشرفت در امر شناسایی و در نتیجه مراقبت عوامل شیمیایی، زیستی و هسته‌ا‌ی ، بهبود طرّاحی در سیستمهای مورد استفاده در كنترل و مدیریت عدم تكثیر سلاحهای هسته‌ا‌ی ، تلفیق ابزارهای نانو و میكرومكانیكی جهت كنترل سیستمهای دفاع هسته‌ا‌ی . در بسیاری موارد، فرصتهای اقتصادی و نظامی مكمّل هم هستند. كاربردهای درازمدت نانوتكنولوژی در زمینه‌های دیگر، پشتیبانی كننده امنیت ملّی است و بالعكس.


6- کاربرد نانوتکنولوژی در صنعت الکترونیک

ذخیره‌سازی اطلاعات در مقیاس فوق‌ العاده کوچک، با استفاده از این فناوری می‌توان ظرفیت ذخیره سازی اطلاعات را در حد 1000 برابر یا بیشتر افزایش دهد و نهایتاً به ساخت ابزارهای ابرمحاسباتی به کوچکی یک ساعت مچی منتهی شود.
ظرفیت نهایی ذخیره اطلاعات به حدود یک ترابیت در هر اینچ ربع برسد، و این امر موجب می‌شود که ذخیره‌ سازی 50 عدد DVD یا بیشتر در یک هارد دیسک با ابعاد یک کارت اعتباری شود.
ساخت تراشه‌ها در اندازه های فوق العاده کوچک به عنوان مثال در اندازه های 32 تا 90 نانو متر، تولید دیسک‌های نوری 100 گیگا بایتی در اندازه های کوچک نیز می باشد.




***از حكیمی پرسیدند ضایع ترین اوقات عمر كدام است؟گفت: آن زمان كه توانایی دستگیری از محتاجی را داشته باشی و بدان اقدام نكنی***

درباره وبلاگ

این وبلاگ كمك كوچكی به تمام عزیزان جویای علم میباشد مخصوصا مهندسین شیمی و دانشجویان محترم. از پیشنهادات و انتقادات شما عزیزان استقبال میكنیم. ما را در كامل كردن این وبلاگ یاری كنید.
التماس دعا
mohammad_p138787@yahoo.com
مدیر وبلاگ : محمد پالار

آخرین پست ها

جستجو

نظرسنجی

  • كدام داتشگاه را قویترین گروه مهندسی شیمی میدانید؟










نویسندگان

مهندسی شیمی
مهندسی شیمی

مترجم سایت