نانو چیست و چه کاربردی دارد؟ به زبان ساده
نانو چیست به زبان ساده! نانو یعنی چه؟ نانو کلمه ای است در اصل یونانی و به معنی کوتوله و کوتاه قد و به اندازه ای برابر یک میلیاردم متر (هشتاد هزار بار کوچکتر از قطر یک تار موی انسان) اطلاق می شود.
به زبان ساده در نانو تکنولوژی مواد و عناصر را تا اندازه ای بین 1 تا 100 نانومتر ریز میکنند و در این حالت مواد از خود خواص و ویژگی های خارق العاده و منحصر بفردی نشان می دهند که مورد مصرف در شاخه های مختلف علوم قرار می گیرد.
مقیاس نانو چیست؟
نانو یعنی چه؟ طبیعی است که ما عموما مقیاس هایی را درک می کنیم که بیشتر با آن ها سر و کار داریم. مقیاس ما در حالت عادی متر است و درک مقیاسی مثل نانو شاید کمی برای ما دشوار باشد و حتی نتوانیم تصور کنیم دقیقا چقدر است. اما مقیاس نانو چیست؟
برای اینکه مقیاس نانو را متوجه شوید بهتر است با مثال هایی که برای شما واضح هستند آن درک کنید.
موی انسان: یک تار موی سر انسان را تصور کنید، معمولا همه ی ما وقتی می خواهیم چیزی را به نازک بودن تشبیه کنیم موی سر را مثال می زنیم حال تصور کنید که همین موی سر نازکی که از آن صحبت میکنیم به اندازه ی 50000 تا 100000 نانو متر است! شاید حالا بهتر بتوانید تصور کنید که 1 نانومتر تا چه اندازه می تواند کوچک باشد. برای درک بهتر به تصویر زیر نگاه کنید.
ضخامت کاغذ: مثال دیگری که می تواند گویای این مقیاس باشد ضخامت کاغذ است، ضخامت کاغذ به قدری نازک است که حتما بارها برایتان پیش آمده که دستتان را با کاغذ ببرید اما همین ضخامت کم به اندازه ی 100000 نانو متر است.
شاید حالا بهتر متوجه میزان کوچکی مقیاس نانو شده باشید جالب است بدانید که نانو متر چیزی در حدود 1 میلیارد بار از مقیاس متر کوچک تر است.
درک دقیق تری از نانو تکنولوژی
دنیای نانو تکنولوژی چیست؟ نانو ما را به دنیای اتم های تشکیل دهنده ی یک ساختار مولکولی می برد. در این دنیای هیجان انگیز ما با بررسی اتم ها و مولکول ها و نوع آرایش آن ها می توانیم به چرایی بسیاری از ویژگی های مواد پی ببریم و مهم تر از همه اینکه آن ها را دستکاری کنیم.
نانو تکنولوژی چه کارهایی می تواند انجام دهد؟
نانو تکنولوژی به عنوان یک پتانسیل در زمینه افزایش کارایی مصرف انرژی، کمک به پاکسازی محیط زیست، حل مشکلات بهداشتی و حتی کمک به زندگی روزمره ی ما شناخته می شود.
گفته می شود که این تکنولوژی قادر است تا هزینه ها را به میزان قابل توجهی کاهش دهد. طرفداران این فناوری ادعا دارند که محصولات نانو تکنولوژی، کوچک تر، ارزان تر، سبک تر و در عین حال کاربردی تر هستند و مهم تر اینکه در تولید آن ها انرژی و مواد خام کمتری استفاده شده است.
چه چیز نانو را از دیگر حوزه ها متمایز می کند؟
همانطور که گفتیم نانوتکنولوژی اصطلاحی است که به حوزه‌هایی از علم و مهندسی اطلاق می‌شود که در آن پدیده‌هایی در ابعاد نانومتر در طراحی، تولید و کاربرد مواد، ساختارها، دستگاه‌ها و سیستم‌ها استفاده میشوند.
اگرچه در دنیای طبیعی نمونه‌های زیادی از ساختارهایی وجود دارد که با ابعاد نانومتری از جمله مولکول‌های ضروری در بدن انسان و اجزای مواد غذایی وجود دارند اما تنها در ربع قرن گذشته است که امکان تغییر فعالانه و عمدی مولکول ها و ساختارها در این محدوده اندازه وجود داشته است. این کنترل در مقیاس نانومتری است که نانوتکنولوژی را از سایر حوزه های فناوری متمایز می کند.
تاثیر نانو بر جامعه و صنایع مختلف چیست؟
بدیهی است که اشکال مختلف نانوتکنولوژی این پتانسیل را دارند که تأثیر بسیار مهمی بر جامعه بگذارند. به طور کلی استفاده از فناوری نانو برای افراد و سازمان ها بسیار سودمند خواهد بود. بسیاری از این کاربردها شامل مواد جدیدی هستند که خواص کاملاً متفاوتی را از طریق عملکرد در مقیاس نانو ارائه میکنند.
اینها شامل موادی به شکل لایه‌های بسیار نازک مورد استفاده در کاتالیزور و الکترونیک، نانولوله‌ها و نانوسیم‌های دو بعدی برای سیستم‌های نوری و مغناطیسی است و به عنوان نانوذرات مورد استفاده در لوازم آرایشی، دارویی و … مورد استفاده قرار می گیرند.
بخش‌های صنعتی که به راحتی از فناوری نانو استقبال میکنند، بخش اطلاعات و ارتباطات، از جمله زمینه‌های الکترونیک و الکترونیک نوری، فناوری غذایی، فناوری انرژی و بخش محصولات پزشکی، همچنین بسیاری از جنبه‌های مختلف داروسازی و سیستم‌های تحویل دارو، تشخیص و فناوری پزشکی هستند.
با این حال، همانطور که پدیده‌هایی که در مقیاس نانو اتفاق می‌افتند ممکن است کاملاً متفاوت از پدیده‌هایی باشند که در ابعاد بزرگ‌تر اتفاق می‌افتند و به نفع بشریت قابل بهره‌برداری باشند اما این فرآیندهای تازه شناسایی‌شده و محصولات آنها ممکن است انسان‌ها و به طور کلی محیط زیست را در معرض خطر قرار دهند.
خطرات بهداشتی احتمالاً شامل مکانیسم های کاملاً متفاوتی از تداخل با فیزیولوژی گونه های انسانی و محیطی است. این احتمالات مبنی بر آن است که نانوذرات آزاد تولید شده در فرآیندهای نانوتکنولوژی به طور عمدی یا ناخواسته در محیط منتشر شود، یا در واقع به طور مستقیم از طریق عملکرد یک محصول مبتنی بر فناوری نانو بر انسان ها تاثیر بگذارد.
نگرانی ویژه در رابطه با افرادی است که کار آنها را در تماس منظم و پایدار با نانوذرات آزاد می باشد. قرار گرفتن در معرض نانوذراتی که دارای ویژگی‌هایی هستند که قبلاً با آنها مواجه نشده‌اند، ممکن است مکانیسم‌های دفاعی طبیعی مرتبط (برای مثال سیستم‌های ایمنی و التهابی را به چالش بکشند. همچنین ممکن است اثرات زیست محیطی محصولات نانوتکنولوژی مرتبط با فرآیندهای پراکندگی و ماندگاری نانوذرات در محیط وجود داشته باشد.
نظر کارشناسان در مورد فناوری نانو چیست؟
در ژوئن 1999 “ریچارد اسمالی” برنده جایزه نوبل شیمی در کمیته علوم مجلس نمایندگان ایالات متحده در مورد مزایای فناوری نانو سخنرانی کرد. وی گفت: «تأثیر فناوری نانو بر سلامت، ثروت و زندگی مردم دست کم معادل تأثیرات ترکیبی میکروالکترونیک، تصویربرداری پزشکی، مهندسی و پلیمرهای ساخت بشر است که در قرن حاضر توسعه یافته‌اند. “
نظر کارشناسان در رابطه با اثرات احتمالی نانو بر انسان و محیط زیست چیست؟
برخی کارشناسان نیز کمی محتاط تر از ریچارد اسمالی هستند! “اریک درکسلر” دانشمندی که واژه نانوتکنولوژی را ابداع کرد، نسبت به توسعه «فناوری‌های بسیار قدرتمند و بسیار خطرناک» هشدار داده است. نگرانی درکسلر از آن جایی ناشی می شود که او در کتابی با نام موتورهای آفرینش در رابطه با اینکه مولکول های خود تکثیر شونده ی ایجاد شده توسط انسان ممکن است از کنترل بشر خارج شوند ابراز نگرانی کرده است.
به طور کلی نگرانی های زیادی در مورد اثرات نانوتکنولوژی بر سلامت انسان و محیط زیست وجود دارد و فعالان این حوزه نگران این هستند که علم و توسعه فناوری نانو سریعتر از آنچه سیاستگذاران بتوانند اقدامات نظارتی مناسبی را اتخاذ کنند، پیشرفت کند.
بازار جهانی محصولات نانو تکنولوژی چگونه است؟
با توجه به توسعه ی روز افزون فناوری نانو بسیاری از دولت ها بر این باورند عصر جدیدی از بهره وری و ثروت را به ارمغان می آورد و به همین دلیل توسعه محصولات نانو روز به روز در حال افزایش است که همه ی جنبه های زندگی بشر از جمله پزشکی و داروسازی، غذا، بهداشت، چاپ و … را تحت تاثیر خود قرار داده است.
جدیدترین دستاوردهای ایران در زمینه ی نانو تکنولوژی چیست؟
به طور کلی می توان گفت جدید ترین دستاوردها در زمینه ی نانو به نوعی با شیوع ویروس کرونا مرتبط است، از داروها و استفاده ی آن در پزشکی تا انواع و اقسام محصولات بهداشتی نظیر ماسک و دستمال و …
یکی از مهم ترین دستاوردهایی نانویی در چند سال اخیر اختراع دستمال نانو می باشد که برای اولین بار در جهان محققان ایرانی موفق به تولید آن به صورت دستمال تنظیف خشک شده اند و برای فعال کردن خاصیت ضد باکتری آن که حتی قادر به از بین بردن ویروس کرونا نیز می باشد تنها کافیست کمی آن را مرطوب کنید.
لازم به ذکر است که در تولید این دستمال ها از عنصر اکسید روی استفاده شده است.
Zno (نانو ذرات اکسید روی)
عنصر روی همواره به عنوان یکی از مواد مفید برای بدن انسان شناخته شده است. از خواص نانو اکسید روی می توان به خاصیت قدرتمند ضدمیکروبی آن و نیز قابلیت محافظت و ترمیم پوست در برابر اشعه فرابنفش اشاره کرد.
چرا باید از تکنولوزی نانو در دستمال استفاده کرد؟
حال که می دانید نانو یعنی چه و کاربردهای آن چیست احتمالا می توانید به این پرسش پاسخ بدهید.
با توجه به شیوع انواع بیماریها و آلودگی محیط پیرامون ایده تولید دستمال تنظیف ضد عفونی کننده خشک شکل گرفت.
دستمال نانو همه کاره از ترکیب پارچه بی بافت از جنس اسپانلس و نانو ذرات روی ساخته شده است که علاوه بر قابلیت چندین بار استفاده جهت نظافت، محیط مورد بیمار را کاملاً ضد عفونی میکند.
این امر با استفاده از تکنیک مهاجرت نانو ذرات به وسیله آب بر روی سطوح صورت میگیرد.
میتوان به بخشی از مزایای این اختراع نسبت به دانش پیشین به شرح ذیل اشاره نمود :
- عدم محدودیت زمان استفاده بر خلاف دستمال های مرطوب که خشک میشوند و خاصیت آنها از بین میرود.
- قابلیت چندبار شستشو و استفاده مجدد بدون پایین آمدن عملکرد نظافتی و ضد باکتریایی.
- بسته بندی آسان و قیمت تمام شده مقرون به صرفه.
دستمال چند منظوره گردگیری قابلیت نظافت و ضد عفونی کنندگی کلیه سطوح اعم از سنگ، سرامیک، پلاستیک، شیشه، چوب و غیره را دارد که میتوان در مصارف خانگی و پزشکی و در حوزه سلامت، بهداشت و بیولوژی از آن استفاده نمود.
پیشنهاد می کنیم در تکمیل این مطلب 20 دانستنی درباره نانو را نیز مطالعه کنید.
خیلی کاربردی بود ممنون
توضیح ساده و قابل درکی بود ممنون
مفیدبودسپاس ازشما
ممنون از مطلب خوبتون ولی کاش مثال‌های بیشتری در مورد کاربرد نانو میزدید