مقاله نانو فیزیک

گروه نانوفیزیک

آزمایشگاه نانو فیزیک بنیاد علمی حریری در بیست و چهارم اردیبهشت ماه
هشتاد و هشت افتتاح شد. این بخش زیرنظر اساتید برجسته نانو و با همکاری
گروه دانشجویی اداره می شود. هدف اصلی این بخش کمک به دانشجویان محقق و
خلاق که در این زمینه فعالیت دارند و عملی کردن تئوریات آنان و تا حد ممکن
صنعتی کردن پروژه های آنان است.
اهم فعالیت های بخش نانو فیزیک:
اهم فعایت های این مجموعه شامل انجام طرح ها و پروژه های تحقیقاتی و ارائه
مقالات داخلی ، مقالات خارجی، پایان نامه و سمینار می باشد که در زیر ارائه
گردیده است:

۱- سمینار نانو فیزیک و کاربرد آن

پایان نامه ها:
۱) تهیه و سنتز کامپوزیت مغناطیسی CoFe2O4/SiO2 به روش سل-ژل و اصلاح اندازه ذرات با کنترل عوامل.
۲) سنتز نانو ذرات نقره و پودر Ag/CNTs تهیه شده به روش رسوب دهی شیمیایی و مطالعه تاثیرشرایط مختلف در سنتزآن.
۳) سنتز نانو ذرات TiO2/SnO2 و آلاییدن آن با ناخالصی آهن و بررسی خواص فیزیکی آن .
۴) اثر نوع پیش ماده Zn بر اندازه نانو ذرات ZnO تهیه شده با روش رسوب دهی مستقیم.
۵) استفاده از CNTs به عنوان بستربرای سنتز و کنترل ابعاد نانو ذرات ZnO و تهیه پودرنانو کامپوزیت ZnO/CNTs
6) نقش سالیتونها درمشخصه جریان- ولتاژ سیم مولکولی فلز/پلی اتیلن/فلز.
۷) مطالعه نظری اثر قطر نانولوله آلیاژی BCN درمشخصه جریان-ولتاژ سیم مولکولی فلز /BCN/ فلز.
۸) سنتز ذرات Tio2 –Sio2 به رش سل ژل با پیش ماده تیتانیوم ایزوپروکساید (TTIP) و بررسی آن تحت شرایط شیمیایی و فیزیکی مختلف.

نانو چیست؟

قرن بیست ویکم، قرن فناوری نانو
مهمترین دوران صنعت به شمار می رود. قرن نانو، قرن سلامتی، صرفه جویی و
آرامش نامیده می شود. نانو نه یک ماده است نه یک جسم، فقط یک مقیاس است،
کوچک شدن یک مقیاس، نانو یک میلیاردم متر است به اندازه ای کوچک که دیده
نمی شود اما باتاثیری بسیار بزرگ در زندگی انسان.
در مقیاس نانو خواص
فیزیکی، شیمیایی وبیولوژیکی تک تک اتم ها، ملکول ها باخواص توده ماده
متفاوت است، نانوذرات درچنین مقیاس و مشخصه های منحصر به فردی موجب پیدایش
دستاوردهای نوینی درعلوم پزشکی و مهندسی می شوند.
به طورخلاصه نانو تکنولوژی
به معنی انجام مهندسی مواد در ابعاد اتمی – ملکولی و ساخت موادی با خواص
کاملا” متفاوت درابعاد نانو است. تعریف دیگر نانوتکنولوژی “با آرایش دادن
ودستکاری اتم ها ساخت مواد مورد نظراست”. نانومتر، (یک میلیاردم متر) به
اندازه چیدن 5الی10 اتم درکنار یگدیگر است، مکعبی باابعاد 2.5 نانومتر
تقریبا” 1000 اتم راشامل می شود. خواص فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی ماده
تبدیل شده به ابعاد نانو نسبت به خواص آن در ابعاد ماکرویی کاملا” متفاوت
است. نانو در ملکولهای ماده انرژی بالایی را ایجاد می کند به همین دلیل
معجزه آسا نامیده می شود.

تاریخچه فناوری نانو
فناوری نانو
حدود نیم قرن پیش، در دهه های آخر قرن بیستم همراه با توسعه فناوری های
نوین تصویربرداری، دستکاری و شبیه سازی ماده در مقیاس اتمی پدید آمده است.
نانو در گذشته فیزیک اتمی نامیده می شد، پس از کابردی شدن آن، نام آن
نانوشد، به همین دلیل نانو یک علم جدید نیست، اما کاربردی شدن آن زندگی
انسان رادگرگون ساخت. ایده نانوتکنولوژی رابرای اولین بارEric Drexler به
دنیا عرضه نمود، او درآزمایشگاه مشهورMIT متعلق به انستیتوForesight
مطالعات خود را باسیستم ها بیولوژیکی شروع کرده وسپس متوجه شد که می توان
دستگاه های ملکولی تولید کرد بدین ترتیب ایده نانو تکنوژلوی به نام او ثبت
شد. اصطلاح “نانو” برگرفته از یونان قدیم است وبه معنی” کوتوله” بوده است.

جایگاه فناوری نانو در علوم مهندسی
علم
میان رشته ای نانوتقریبا” تمامی علوم مهندسی وپزشکی رادر برگرفته است.
تاکنون بیشترین کاربرد را درصنایع سنگین، بهداشت، نساجی و کشاورزی داشته
ودر صنایعی نظیر رنگ، اتومبیل، کامپیوتر، شیمی، تصفیه آب وغیره نیز درحال
توسعه است. محصولات نساجی حاصل از فناوری نانو در کشورهای آلمان وانگلیس بیشترین رواج رادارند. تولید کفش ها و لباس هایی که با حفظ گرمای بدن وتاثیر درگردش خون، باعث کاهش خستگی وراحتی می شوند نیز ازدستاوردهای سحرآمیزعلم نانو است.
ساخت،
دستکاری و آنالیز نانو- سیستم ها، توابع مختلفی راکه قبلا” از وجود آن بی
خبر بوده ایم آشکارو استفاده مفید وعرضه آنها به بشر باعث پیشرفت‌های
ارزنده ای دراستانداردهای زندگی می شود. مهندسی سیستم‌های خلاء پیشرفته
وایجاد توانایی های علمی در علوم مهندسی و پزشکی از قبیل; نمایش، تطبیق
نیروهای مکانیکی و تعیین مشخصات آنها درسطح نانو، شروع وخاتمه تثبیت وپی
گیری انجام کارهای مختلف در نانو ثانیه ها، بررسی پیشرفت تکنیک های
آنالیتیکی مانند; آنالیزهای شیمیایی در ابعاد نانو وازطرفی فرصت دست یابی
علوم مهندسی به نانوسنسورها، عناصرحافظه وتجهیزدستگاه‌های جدید وموثردرعلم
پزشکی ازدستاوردهای این فناوری است.

فولرین C60) Fulleren)به دلیل ساختار خاص آن کاربردهای بسیاری؛ ازجمله عناصر حافظه در صنعت کامپیوتر و روان‌کننده‌های جامد در روغن موتوررا دارا می باشد.

تاثیرات فناوری نانو در زندگی انسان
بهره گیری از خواص ماده درمقیاس نانو، نویدبخش فواید
و منافعی می باشد که موجب تحولات اساسی در زندگی انسان می شود. صرفه جوئی
در مصرف انرژی، صرفه جویی اقتصادی، صرفه جویی در زمان، تامین محصول بیشتر
باهزینه کمتر، افزایش کیفیت محصول ودرنتیجه افزایش کیفیت واستانداردهای
زندگی، ایجاد زندگی سالم، کاهش وابستگی های اقتصادی به سایر تکنولوژی های
پیشرفته وافزایش درآمدهای ملی از جمله فوایدی است که می توان نام برد.
بودجه صرف شده در فناوری نانو
درسال 2008 مبلغ 8/6 میلیارد دلارواین بودجه برای سال 2015 به میزان یک
تریلیون دلاروبرای سال 2020 چهاربرابراین رقم پیش بینی شده است.