نانو چیست ؟
چکیده
درک ماهیت مواد و چگونگی ساختارهای آنها همیشه از اهمیت ویژه ای برخوردار بوده است . مواد علاوه بر اینکه جزء مواهب طبیعت به شمار می آیند ، در ساخت وسایل و تامین احتیجات انسان نقش عمده ای دارند . علم هم به تناسب پیشرفتی که در چند سال اخیر داشته ،توانسته است دیدگاه درستی از ماده و توانایی های آن پیدا کند به گونه ایکه اکنون با بررسی زمینه های اتمی و زیر اتمی مواد و عناصر، امکان ساخت و بنا گذاری مدل های جدیدتری از مولکول ها فراهم شده است .(۱)
نانوتکنولوژی، توانمندی تولید مواد، ابزار و سیستمهای جدید با در دست گرفتن کنترل در سطح ملکولی و اتمی و استفاده از خواصی است که در آن سطوح، ظاهر میشود.
گستردگی علوم و فناوری نانو موجب تعریف کاربردهای بسیار در عرصههای مختلف علمی و صنعتی شده است.
پدیدههایی که در دنیای نانومتری رخ میدهند بسیار پیچیده و برخی هنوز ناشناختهاند، اما دگرگونی و انقلاب نانوتکنولوژی، اجتناب ناپذیر است.
در جهان، تحقیقات گستردهای در زمینه کاربردی کردن فناوری نانو در صنایع مختلف انجام شده و حجمی قابل ملاحظه از سرمایههای تحقیقاتی کشورها صرف این کار میشود.
مقدمه
نانوتکنولوژی یعنی تولید و کاربرد اجسام یا وسایل با مقیاس فوق العاده ریز و کوچک, اینگونه اجسام یا وسایل در حد ۱ تا ۱۰۰ نانومتر (mm) می باشند یک نانومتر (mm) معادل یک میلیونیم متر است (m 000000001/0) که حدود ۵۰۰۰۰ برابر کوچکتر از قطر موی انسان می باشد. دانشمندان برای مقیاس نانو به حدود ۱ تا ۱۰۰ نانومتر استناد میکنند و اجسام و مواردی که در این مقیاس هستند بنام نانوکریستال یا اجسام نانو (nanomaterials) نامیده می شوند. مقیاس نانو بی مانند و کم نظیر است زیرا هیچ شیئی کوچکتر از آن نمی توان ساخت و از طرفی به این علت بی نظیر است که بسیاری از مکانیزم های بیوتکنولوژی و فیزیکی در مقیاس های طولی ۱/۰ تا ۱۰۰ نانومتر کار می کنند. در این ابعاد اجسام خواص فیزیکی مختلفی نشان می دهند و بدین ترتیب دانشمندان امیدوارند که بسیاری تاثیرات نوین در مقیاس نانو برای پیشرفت تکنولوژیهای مختلف کشف و مورد استفاده واقع گردند. برخی پیشرفت های مهم قبلاً در نانوتکنولوژی رخ داده است. این پیشرفت ها در محصولاتی که در سراسر دنیا تولید می شوند می توان یافت. بعضی از نمونه ها عبارتند از مبدلهای کاتالیتیکی (Catalitic) در اتومبیل ها که به حذف مواد آلوده کننده هوا کمک می نمایند. کرمهای ضدآفتاب و مواد آرایشی که تشعشع مضر ناشی از آفتاب را می گیرند بدون اینکه شفافیت و نور از بین برود و یا روکش ها و پوشش های ویژه جهت پوشاک ورزشی و یا لباسهائی که کارکرد و عمل ورزشکار را بالا میبرد. هنوز بسیاری از دانشمندان, مهندسین و تکنولوژیستها معتقدند که آنها فقط سطح پتانسیل نانوتکنولوژی را خراشی داده اند. نانوتکنولوژی طفولیت خود را میگذاراند و هیچکس با دقت نمی تواند پیش بینی کند که نتیجه شکفتن کامل این تکنولوژی در چند دهه آینده چه خواهد بود. معهذا بسیاری از دانشمندان با اطمینان اعتقاد دارند که نانوتکنولوژی اثرات عمده ای بر روی مراقبت های بهداشتی و پزشکی و کامپیوتر و سنسورها و امنیت و دفاع جهانی خواهد داشت.
کاربردهای آتی در صنعت خودرو
صنعت خودرو میتواند توسط فناوری نانو از پتانسیل جدیدی برای توسعه خود بهرهمند شود.
طراحی و تولید خودروهای سواری و کامیونها و اتوبوسها تا ۱۰ سال آینده به میزان ۶۰ درصد تحت تأثیر فناوری نانو و زیرشاخههای آن قرار خواهد گرفت.
گرایش حاکم بر علم و فناوری، مقیاس نانو را هدف قرار داده و صنعت خودرو میتواند از این روند منتفع شود. مثلاً، انتقال انرژی پیشرفته، کاربرد انرژیهای نوین، کاهش وزن خودرو، افزایش کارکرد مواد، افزایش میزان آسایش و نرمش، افزایش بهرهوری در برابر هزینه تمام شده، از جمله مزایای قابل تعریف فناوری نانو برای صنعت خودرو است. تقریباً تمام اجزای این صنعت را میتوان توسط این فناوری بهبود بخشید (شکل ۱). نانو فناوری میتواند صنعت خودرو را در گسترهای بزرگ از اختراعات، نواوریها و فرصتهای عظیم، به سوی بازارهایی تازه رهنمون سازد. رقابتهای ۱۰ سال آینده این صنعت، به احتمال زیاد به توسعه و استفاده از فناوری نانو در خودروها وابسته خواهد بود.
کاهش مصرف سوخت درموتورهای دیزل-D4 نانو تکنولوژی
محصول D4برای موتورهای دیزل با حجم روغن ۲ تا ۴ لیتر می باشد. این محصول تولید شده توسط شرکت RVS فنلاند است و می تواند مصرف سوخت (گازوئیل ) را از ۵ تا ۳۰ درصد کاهش دهد. کاربرد این محصول درترمیم ساییدگی ها و نیز خوردگی موتور دیزل است. این محصول می تواند بدون نیاز به تعویض و یا باز کردن قطعه، سطح را کاملا و به شکل اولیه ترمیم کند،و این کار در حین کار عادی خودرو صورت می گیرد، به این صورت که لایه ای سرامیکی روی سطح را می پوشاند که استحکام این لایه از فولاد نیز بیشتر است. همچنین شرکت RVS بیمه کارایی محصول تا ۱۶۸۱۸۷۹ یورو برای آسیب ها به بدنه و عملکرد را دارا می باشد. (۱)