تبلیغات
شیمیست ایرانی
این صفحه را به اشتراک بگذارید
نانو ابعادی کمتر از 100 نانومتر، که در محدوده 1. 0تا 100NM می باشند که شامل موادی با سطوح خارجی بسیار زیاد و ناهمگنی کم که در پدیده های کوانتمی بروز می کنند می باشد .علم نانومطالعه ی پدیده ها و خواص نوین مواد می باشد. فناوری نانو کاربرد در دانش مهندسی ،الکترونیکی ،مکانیکی، بیولوژی ،شیمیایی ومحاسباتی دارد. در واقع فناوری نانو توانایی کار در مقیاس و سطوح اتمی _مولکولی _فوق مولکولی می باشد. موضوع اصلی نانو :ساختن مواد باخواص جدید می باشد. واژه نانوتکنولوژی به تکنولوژی خیلی کوچک برمیگردد.

تعاریف:

مقیاس نانو:داشتن یک یا بیشتر از یک بعد در حد 100nm

علم نانو:مطالعه پدیده و انجام دادن و دست کاری کردن مواد در مقیاس اتمی_مولکولی که ویژگی های مختلف وچشمگیری از آنها در مقیاس بزرگ دارد.

تکنولوژی نانو:طراحی و ویژگیهای تولید و کاربرد ساختارها ،وسایل و سیستم ها وکنترل انها در سایز نانو

مواد نانو :مواد در حد ابعاد کوچک یا ساختار درونی که می تواندویژگی های اصلی را نشان دهد.

ذره نانو :ذره با دو بعد یا بیشتر در مقیاس نانو

ترکیبات نانو :ترکیباتی که داری حداقل یک بعد در مقیاس نانو می باشد.

ساختارنانو :یک ساختار در حد مقیاس نانو

نانو آئروسل:نانو ذرات معلق در گاز

نانوتوکسیکولوژی :یک واژه جدید برای مطالعه در خصوص اثرات بد نانو ذرات بر روی سلامتی ومحیط

1نانومتر :حدود یک قسمت از صد هزار قسمت از بعد یک موی انسان




نانوتکنولوژی و کاربرد:

نانوتکنولوژی به دلیل خصوصیات منحصر به فردی مانند سایز خیلی کوچک آن و نسبت سطح به جرم زیادش به طور بالقوه ای انسانها را در معرض خطرات جدید و رو به رشد قرار می دهد و افزایش مشکلات بهداشتی به خصوص برای کارگران دارد. (نانوتكنولوژی) تولید كارآمد مواد و دستگاهها و سیستمها با كنترل ماده در مقیاس طولی نانومتر، و بهره برداری از خواص و پدیده های نوظهوری است كه در مقیاس نانو توسعه یافته اند. گام اخیر در نانوتکنولوژی توسعه دادن وسایلی است که محققان ایمنی و بهداشت شغلی و قانونگذاران تاکنون در محیط های صنعتی از آن غافل بوده اند .تحقیقات اولیه در مورد اثرات بهداشتی فناوری نانو نشان می دهد که قابلیت ایجاد التهاب ، سرطان ها و و بیماری شدید ریوی را دارد.مقایسات نانوتکنولوژی و آزبستوز انجام شده که به طور ویژه ای به بالقوه بودنشان برای دورهای تاخیری طولانی مدت توجه شده است. به هرحال روش دقیقی که نشان دهد نانوتکنولوژی اثرات بیولوژیکی خود را روی انسان می گذارد ناشناخته است. قبل از آنکه نیاز به توسعه و ارتقاء استاند ارد ها ، راهنماها و مقررات مورد ملاحظه قرار گیرد نیاز قابل ملاحظه ای به تحقیق بیشتر در زمینه ی تداخلات ایمنی و بهداشتی این تکنولوژی وجود دارد. سرمایه گذاری جهانی در زمینه ی تحقیقات نانوتکنولوژی و توسعه ی آن به طور فوق العاده ای افزایش یافته است. سرمایه گذاری اخیر در زمینه ی ارتقاء این صنایع به طور قابل ملاحظه ای مهم ترازهزینه کردن در مورد تحقیق در این زمینه یا خطرات بالقوه ی آن برای انسان هاست .مثالهای زیادی در مورد نانوتکنولوژی هایی که تاکنون به طور تجاری در دسترس بودند وجود دارد که شامل مواد آرایشی، البسه، مصالح ساختمانی، افزودنی های غذایی، لوازم الکترونیکی و لوازم خانگی می باشند . قابلیت نانوتکنولوژی به عنوان یک مشکل عمومی روز همانند مواد غذایی تغییر شکل یافته ی ژنتیکی، آزبستوز و تحقیق در زمینه ی سلول های بنیادی در حال افزایش می باشد .

نانوذرات:

طبق تعریف جوامع علمی مر تبط با نانو تكنولوژی ،یک نانوذره به ذره ای گفته می شود که ابعادی بین یک تا صد نانومتر داشته باشد. نانو ذرات از طیف وسیعی از مواد ساخته می شوند. نانو ذرات دوده از سال 1900 در لاستیک ها استفاده می شده است تا آنها را سیاه رنگ جلوه دهد. خرده ذرات نانویی طلا ونقره سالها پیش در قرن دهم به پیگمنت هایی رنگی در شیشه های رنگی افزوده شده است. رنگ به ابعاد این ذرات بستگی دارد. نقره سالهای متمادی به عنوان التیام دهنده استفاده می شده است. شیر از میلیونها ذره با ابعاد نانویی کازئین تشکیل شده است. مولکول های شکر یک نانومتر قطر دارند. متداول ترین وپرکاربردترین آنها نانوذرات سرامیکی هستند. با توجه به تعریف نانوذرات ممکن است این ذهنیت بوجود بیاید که این ذرات با چنین ابعادی در هوا معلق خواهند ماند اما در واقع چنین نیست ونیروهای الکترواستاتیکی بین این ذرات، آنها را درکنار هم قرار می دهد.

خواص نانو ذرات:

با توجه به تعریف نانوذرات، یکی از سوال های مهم در تولید مواد نانو این است که آرایش هندسی وپایداری اتم ها با تغییر اندازه ذرات چه تغییری می کند؟ در تكنولوژی نانو اولین اثر کاهش اندازه ذرات، افزایش سطح است.افزایش نسبت سطح به حجم نانوذرات باعث می شود که اتم های واقع در سطح، اثر بسیار بیشتری نسبت به اتم های درون حجم ذرات وبر خواص فیزیکی ذرات داشته باشند.این ویژگی واکنش پذیری نانوذرات را به شدت افزایش می دهد علاوه براین افزایش سطح ذرات فشار سطحی را تغییر داده ومنجربه تغییر فاصله بین ذرات یا فاصله بین اتم های ذرات می شود.

خواص الکترونیکی وشیمیایی :

در نانو تكنولوژی تغییر در فاصله بین اتم های ذرات و هندسه ذرات روی خواص الکترونیکی ماده هم تاثیر گذار است وقتی اندازه ذرات کاهش می یابد پیوند های الکتریکی در فلزات ظریف تر می شوند.جالب است که بپرسیم در چه اندازه دانه ای یک ذره فلزی شبیه یک توده فلز رفتار می کند؟ آیا این تغییر در خواص به تدریج رخ می دهد یا به طور ناگهانی؟ پاسخ به این سوالات هم ازنظر آزمایشگاهی وهم تئوری مشکل است. کمیت الکترونیکی که راحت تر در دسترس می باشد پتانسیل یونیزاسیون است مطالعات نشان داده اند که پتانسیل یونیزاسیون در اندازه دانه های کوچک (ذرات ریزتر) بیشتر است یعنی با افزایش اندازه ذرات پتانسیل یونیزاسیون آنها کاهش می یابد افزایش نسبت سطح به حجم وتغیرات در هندسه وساختار الکترونیکی تاثیر شدیدی روی فعل وانفعالات شیمیایی ماده می گذارد و برای مثال فعالیت ذرات کوچک با تغییر در تعداد اتم ها(ودرنتیجه اندازه ذرات) تغییر می کند .

خواص سطحی

در فن آوری نانو خواص دیگری مثل نسبت سطح به حجم و انرژی پتانسیل در مقیاس نانو به طور چشمگیری افزایش می یابند که در قابلیت های محصولات تاثیر بسزایی دارد.

ویسکوزیته در مقیاس نانو

آب در مقیاس نانو آب روانی نیست که ما در مقیاس های بزرگ استفاده می کنیم. اشیاء کوچک درآب با ماده چسبنده ای مثل عسل یا آب قند احاطه شده اند. خواص سیالات در مقیاس نانو در ویسکوزیته برجسته می گردد حجم سیالی که مسیر مشخص را در زمان تعیین شده طی می کند درست مثل ویسمزیته تغییر می کند اگر این سرعت را Vبا نشان دهیم اندازه حرکت (حاصل ضرب جرم در سرعت ) را با p نمایش دهیم و A هم مساحت سطح باشد.µ ویسکزیته مایع است هرچه عدد رینولد کوچکتر باشد تاثیر ویسکوزیته بیشتر است بنابراین یک باکتری که یک میلیون بارکوچکتر از یک انسان است باکتری آب را یک میلیون بار از ما ویسکوزتر می باد.

خواص مغناطیسی

در نانو تكنولوژی پیچیده ترین تاثیر اندازه ذرات تاثیر بر خواص مغناطیسی ماده است. یک ماده توده ای فرومغناطیس با حوزه های مغناطیسی که هر کدام حاوی هزاران اتم هستند، شناخته می شود. در یک حوزه مغناطیسی جهت چرخش الکترون ها یکسان است، اما حوزه های مغناطیسی متفاوت، جهات چرخش متفاوتی دارند. تغییر فاز مغناطیسی وقتی رخ می دهد که یک میدان مغناطیسی بزرگ، تمام حوزه های مغناطیسی را یک جهت کند. به عنوان مثال در مورد نانو ذرات ، حوزه های مغناطیسی مشخصی دیده نمی شود. بنابراین تصور می شود که در این موادسیستم های ساده تری وجود خواهد داشت اما در حقیقت چیزی برعکس این موضوع وجود دارد.ذرات مغناطیسی کوچک و حتی جامدات غیر مغناطیسی با اندازه دانه کوچک ، نوع جدیدی از خواص مغناطیسی را نشان می دهند. این خواص متاثر از خاصیت کوانتومی اندازه ذرات است که برای فهمیدن آن، نیاز به مطالعه بسیار است.اندازه ذرات مورد بحث ما، معمولاً کمتر از اندازه حوزه های مغناطیسی در جامدات است بنابراین یک ذره مثل یک اتم مجزا رفتار می کند که گشتاور مغناطیسی بزرگی دارد.

روش های تولید نانو ذرات

به طور کلی واکنش های شیمیایی برای تولید مواد می تواند در هریک از حالت های جامد، مایع وگاز صورت گیرد. روش متداول برای تولید مواد در جامد آن است که با خردکردن ذرات ، سطح تماس آنها افزایش یافته ودر ادامه جهت افزایش میزان نفوذ اتم ها ویون ها ، این مخلوط در دماهای بالا بیشتر می شود. در شیمی اصطلاحاً به موادی که واکنش های شیمیایی با آنها آغاز می شود،واکنشگر و موادی که در طی انجام واکنش واکنشگربه آنها تبدیل می شود ،محصول گویند.واکنشگر ها می تواند جامد،مایع یا گاز باشد.به علاوه واکنشگرها یا خود یک عنصر مستقل هستند یا می توانند به صورت ترکیبات چند جزئی باشند. ترکیبات چند جزیی را معمولاً پیش ساز گویند .روش های بسیاری برای تولید نانو ذرات یا ذرات نانو ساختار توسعه یافته اند که شامل فرایند های حالت بخار، مایع و جامد است.

دانلود ادامه ی مقاله



رمزwww.analyte.ir




نظرات شما () نویسنده: admin . 25 بهمن 91 - 01:09 ب.ظ

آخرین مطالب

» شیمیست ایرانی پایگاهی جامع برای شیمیست های ایرانی ( 21 تیر 96 )
» لاک ناخن ( 19 تیر 96 )
» فهرستی از 20 حلال مختلف و کاربرد و اثرات آن ( 19 تیر 96 )
» صنعت رنگ سازی ( 19 تیر 96 )
» پوششی برای زیبایی و حفاظت ( 19 تیر 96 )
» رزین چیست؟ ( 19 تیر 96 )
» کامپوزیت های تقویت شده ( 7 شهریور 92 )
» به چالش کشیدن قوانین فیزیک ( 30 تیر 92 )
» سنتز ترکیبات آلی از جان شاپلی+دانلود ( 19 اسفند 91 )
» دانلود کتاب طیف سنجی مدرن هولاس ( 19 اسفند 91 )
» سلنیوم در غذا و نقش آن در سلامتی +دانلود کتاب ( 19 اسفند 91 )
» ترکیبات جدید ضد قارچ ( 18 اسفند 91 )
» نانو بلور سریم اکسید ( 18 اسفند 91 )
» دانلود پایان نامه کارشناسی ارشد تجزیه ( 18 اسفند 91 )
» دانلود کتاب جدول تناوبی ( 15 اسفند 91 )
» کارکرد و اهمیت پیل سوختی+دانلود ( 15 اسفند 91 )
» دانلود کتاب مکانیسم و تئوری در شیمی آلی و آزمایشگاه شیمی آلی 2 ( 12 اسفند 91 )
» تعیین ثابت تعادل واکنش استری شدن ( 11 اسفند 91 )
» هتروپلی اسیدها ( 11 اسفند 91 )
» آشنایی با ویتامین c و D2 ( 7 اسفند 91 )
» نکاتی چند در مورد تجزیه عنصری ( 4 اسفند 91 )
» اطلاعاتی در مورد گرانول ( 1 اسفند 91 )
» محلول های نانو ( 25 بهمن 91 )
» نانوتکنولوژی و ارزیابی ریسک ( 25 بهمن 91 )
» اکسیداسیون الکلها ( 25 بهمن 91 )
» تکنیکهای نوین آنالیز مواد: جداسازی صابونی ( 25 بهمن 91 )
» کاربرد نانوکامپوزیت‌ها در صنایع بسته‌بندی و مواد غذایی ( 16 بهمن 91 )
» ساخت نانوحسگر گاز آمونیاک با بهره‌گیری از پلی پیرول ( 16 بهمن 91 )
» برتری نانوغشاءهای کربنی برای جداسازی مولکول‌ها ( 16 بهمن 91 )
» استفاده از حفره‌های موجود در گرافن برای جداسازی ( 16 بهمن 91 )
 

مدیریت سایت

لینکستان

نظرسنجی

مقطع تحصیلی شما چیست؟



ADS

آمار بازید

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

درباره ما