وتعرف تكنولوجيا النانو ودراسة واستخدام الهياكل بين 1 نانومتر و 100 نانومتر في الحجم. لإعطائك فكرة عن كيفية صغير وهذا هو، ان الامر سيستغرق 800 100 جانب الجسيمات نانومتر إلى جنب، لتتناسب مع عرض شعرة الإنسان.مقدمة في تقنية النانو: وعند النظر إلى النانوية
يعكف العلماء على دراسة والعمل مع النانوية لعدة قرون، ولكن قد عرقلت تنفيذ فعالية عملها بسبب عدم قدرتهم على معرفة بنية النانوية. في العقود الأخيرة قد سمحت للتنمية من المجاهر قادرة على عرض جسيمات صغيرة مثل الذرات العلماء لمعرفة ما كانوا يعملون معه.الرسم التوضيحي التالي بعنوان "مقياس الأشياء"، التي أنشأتها وزارة الطاقة في الولايات المتحدة، ويقدم مقارنة بين الكائنات المختلفة لمساعدتك على البدء في تصور كيف بالضبط صغير النانومتر هو. على الرسم البياني يبدأ مع الأشياء التي يمكن رؤيتها بالعين المجردة، مثل النمل، في الجزء العلوي من المخطط، وتقدم على الأجسام عن النانومتر أو أقل في الحجم، مثل جزيء ATP المستخدمة في البشر لتخزين الطاقة من الغذائية.مقدمة في تطبيقات تكنولوجيا النانو
الآن أن لديك فكرة عن كيفية صغيرة في نطاق العمل مع nanotechnologists، والنظر في التحديات التي يواجهونها. نفكر كيف أنه من الصعب بالنسبة للكثيرين منا لإدراج الموضوع من خلال ثقب إبرة. هذه صورة يساعدك على تخيل العلماء مشكلة قد تعمل مع الجسيمات النانوية التي يمكن أن تكون بقدر 1000000 من حجم الصفحات. يمكن فقط من خلال استخدام المجاهر القوية التي يأملون في "رؤية" والتلاعب في هذه الجسيمات نانو الحجم.وقد فتحت القدرة على رؤية نانو الحجم المواد عالما من الاحتمالات في مجموعة متنوعة من الصناعات والمساعي العلمية. لأن تكنولوجيا النانو هي في الأساس مجموعة من التقنيات التي تسمح للتلاعب من الخصائص في نطاق ضيق جدا، ويمكن ان تكون لها تطبيقات كثيرة، مثل تلك المذكورة أدناه. تسليم المخدرات . اليوم، والآثار الجانبية الأكثر ضررا من العلاجات مثل العلاج الكيميائي هي نتيجة لأساليب تسليم المخدرات التي لا تحديد زنزاناتهم الهدف المقصود بدقة. الباحثون في جامعة هارفارد ومعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا استطاعت أن نعلق خاص جدائل الحمض النووي الريبي، وقياس حوالي 10 نانومتر في القطر، إلى النانوية وملء النانوية مع دواء العلاج الكيميائي. تنجذب هذه الخيوط الحمض النووي الريبي لخلايا السرطان. عندما جسيمات متناهية الصغر واجه خلية سرطانية وهو متمسك بها وتطلق المخدرات في الخلايا السرطانية. هذه الطريقة موجهة من تسليم المخدرات لديها امكانات كبيرة لعلاج مرضى السرطان في حين أن إنتاج أقل جانبية ضارة تؤثر من تلك التي تنتجها العلاج الكيميائي التقليدي.
الأقمشة . ويجري تغيير خصائص المواد مألوفة من قبل الشركات المصنعة التي تقوم بإضافة نانو الحجم مكونات المواد التقليدية لتحسين الأداء. على سبيل المثال، بعض شركات صناعة الملابس وتوفير المياه والملابس وصمة عار باستخدام طارد نانو الحجم شعيرات في النسيج أن الماء سبب لحبة حتى على السطح. التفاعل من المواد. خصائص المواد التقليدية العديد من تغيير عندما تشكلت مثل نانو الحجم الجسيمات (النانوية). هذا هو عموما بسبب النانوية لديها مساحة أكبر سطح في الوزن من الجسيمات الأكبر حجما، وهي بالتالي أكثر استجابة لمطالب بعض الجزيئات الأخرى. على سبيل المثال أظهرت دراسات أن جزيئات من الحديد يمكن أن يكون فعالا في عملية تنظيف للمواد الكيميائية في المياه الجوفية لأنها تتفاعل بشكل أكثر كفاءة لتلك المواد الكيميائية من جزيئات أكبر من الحديد. قوة من مواد. نانو الحجم جزيئات الكربون، (على سبيل المثال الأنابيب النانومترية وكرات بوكي) هي قوية للغاية. وتتكون الأنابيب النانوية وكرات بوكي من الكربون فقط، وقوتهم تأتي من الخصائص المميزة للالروابط بين ذرات الكربون. طلب واحد المقترح الذي يوضح قوة من الجزيئات nanosized من الكربون هو تصنيع تي شيرت الوزن السترات الواقية من الرصاص مصنوعة من أنابيب الكربون النانوية . مايكرو / نانو الأنظمة الإلكتروميكانيكية . القدرة على خلق التروس، والمرايا، وعناصر أجهزة الاستشعار، فضلا عن الدوائر الالكترونية في السطوح يسمح السيليكون في تصنيع أجهزة استشعار مصغرة مثل تلك المستخدمة لتفعيل أكياس الهواء في السيارة. وهذا ما يسمى تقنية MEMS (أنظمة الكهروميكانيكية الدقيقة). نتائج تقنية ممس في تكامل وثيق لآلية ميكانيكية مع الدوائر الالكترونية اللازمة على رقاقة سيليكون واحدة، على غرار الطريقة التي استخدمت لانتاج رقائق الكمبيوتر. باستخدام ممس لانتاج جهاز يقلل من كلا من تكلفة وحجم المنتج، مقارنة مع الأجهزة المماثلة المصنوعة من الأساليب التقليدية. ممس هي نقطة انطلاق لإدارة البيئية أو أنظمة نانو الكهروميكانيكية. وتبذل إدارة البيئية المنتجات من قبل عدد قليل من الشركات، وسوف يستغرق أكثر من مرة واحدة كمعيار مصنعين جعل الاستثمار في المعدات اللازمة لإنتاج نانو الحجم ميزات.الجزيئية التصنيع . إذا كنت من محبي ستار تريك، كنت تتذكر المكرر، وهو الجهاز الذي يمكن أن ينتج أي شيء من الفضاء قيثارة العمر لكوب من الشاي ايرل غراي. شخصيتك المفضلة لديك مبرمجة فقط المكرر، ومهما كان أو أراد ظهرت. يعكف الباحثون على تطوير طريقة تسمى تصنيع الجزيئية التي قد تجعل في يوم من الأيام في ستار تريك المكرر حقيقة واقعة. يطلق على هؤلاء الناس أداة تصور كاذب الجزيئية، وهذا الجهاز سيستخدم المتلاعبين ذرات صغيرة لموقف والجزيئات لبناء كائن معقد مثل الكمبيوتر المكتبي. يعتقد الباحثون أنه يمكن استخدام المواد الخام لإنتاج ما يقرب من أي كائن متحرك باستخدام هذا الأسلوب.تقنية النانو النقاشهناك نقاط عديدة ومختلفة من الرأي حول تكنولوجيا النانو. هذه الاختلافات تبدأ مع تعريف تكنولوجيا النانو. بعض تعرف بأنها أي نشاط ينطوي على مواد التلاعب بين 1 نانومتر و 100 نانومتر. لكن التعريف الأصلي للآلات تكنولوجيا النانو بناء المعنية على المستوى الجزيئي وينطوي على التعامل مع المواد على مقياس (حوالي اثنين من أعشار النانومتر) ذرية.استمرار الجدل مع اختلاف الآراء حول تكنولوجيا النانو بالضبط ما يمكن أن يحققه. يعتقد بعض الباحثين ويمكن استخدام تكنولوجيا النانو لتوسيع نطاق كبير في عمر الإنسان أو إنتاج المكرر مثل الاجهزة التي يمكن أن تخلق أي شيء تقريبا من المواد الخام البسيطة. يرى آخرون أن تكنولوجيا النانو فقط كأداة لمساعدتنا على القيام بما نقوم به الآن، ولكن بشكل أسرع أو أفضل منه. المنطقة الرئيسية الثالثة لمناقشة تتعلق الإطار الزمني لتكنولوجيا النانو ذات الصلة التقدم. تكنولوجيا النانو سوف يكون لها تأثير كبير على حياة يوما بعد يوم لدينا في عقد أو عقدين، أو أن العديد من هذه التطورات الموعودة تأخذ وقتا أطول بكثير لتصبح حقائق؟ أخيرا، يمكن لجميع الآراء حول تكنولوجيا النانو ما يساعدنا على تحقيق الصدى مع التحديات الأخلاقية. إذا تكنولوجيا النانو يساعدنا على زيادة أعمار لدينا أو إنتاج السلع المصنعة من مواد خام رخيصة، ما هو الواجب الأخلاقي نحو جعل هذه التكنولوجيا في متناول الجميع؟ هل هناك فهم كاف أو لائحة من المواد القائمة على تكنولوجيا النانو للحد من أي ضرر لنا أو بيئتنا؟
المصدر
رد مع اقتباس
