نقش نوآوری فناوری نانو در تحول صنایع و کاربردهای جدید

فناوری نانو به عنوان یکی از پیشرفت‌های برتر دهه‌های اخیر، به سرعت به یکی از مهم‌ترین حوزه‌های تحقیقاتی و کاربردی در دنیای امروز تبدیل شده است. با استفاده از ابزارها و تکنیک‌های نانومتری، ما قادر به تهیه، کنترل و بهینه‌سازی مواد و ساختارها در ابعاد نانومتری هستیم. از نگاه دانش شیمی علم نانو دانش جدیدی نیست. از صدها سال پیش با وارد کردن ذرات نانو در ساختار شیشه، شیشه‌هایی به رنگ نارنجی، قرمز، بنفش یا سبز ساخته شده است. انیشتین در قسمتی از دانشنامه دکترای خود اندازه مولکول قند را یک نانومتر محاسبه کرده بود. بنابراین هم شیشه گران باستان و هم انیشتین دانشمندان علم نانو بودند. چیزی که دانش نوین نانو را از آن‌ها متمایز می‌کند به کارگیری فناوری‌های پیشرفته برای ایجاد تغییرات در حد نانومتر است.

فناوری نانو

فناوری نانو علم و تکنولوژی مربوط به تحقیق، طراحی، ساخت و کاربرد مواد و دستگاه‌ها در سطح نانومتر است. نانومتر به معنای یک میلیاردمتر است. در این مقیاس طولی، مواد و ساختارها خصوصیات خاصی به خاطر حجم و سطح نانویی که دارند، از خواص متفاوتی برخوردار می‌شوند. نانو تکنولوژی شامل مطالعه و کنترل خواص و رفتار مواد در سطح نانومتر است. به عنوان مثال: در سطح نانو، مواد می‌توانند خواص الکترونیکی، نوری، مکانیکی و حرارتی منحصر به فردی داشته باشند که با اندازه‌گیری و تغییر ابعاد نانومتری آن‌ها قابل کنترل هستند.

نانو تکنولوژی در حال حاضر در بسیاری از صنایع و زمینه‌های کاربردی مورد استفاده قرار می‌گیرد، از جمله: الکترونیک، پزشکی، انرژی، محیط زیست، مواد، کشاورزی و ارتباطات. به عنوان مثال: در الکترونیک نانو، تولید تراشه‌هایی با اندازه‌های نانومتری باعث بهبود عملکرد و کاهش اندازه و وزن دستگاه‌ها می‌شود. همچنین نانو تکنولوژی می‌تواند در حل مسائل پزشکی نیز تاثیرگذار باشد، از جمله تشخیص و درمان بیماری‌ها، تولید داروهای نانو، محیط زیست و سیستم‌های بیولوژیکی.

مزیت و کاربرد فناوری نانو

یکی از مزیت‌های برجسته این فناوری، توانایی اعمال این تغییرات خاص در خواص مواد بر اساس نیازها و کاربردهای مختلف است. به عنوان مثال: با تغییر اندازه و توزیع نانوذرات در یک ماده، می‌توان خواص مکانیکی، الکتریکی، حرارتی و نوری آن را بهبود بخشید. همچنین امکان ترکیب نانومواد با مواد دیگر و ایجاد ساختارهای ترکیبی نانومتری با خواص جدید و فوق‌العاده نیز وجود دارد.

تکنولوژی نانو در بسیاری از صنایع و زمینه‌های کاربردی مختلف از جمله: الکترونیک، پزشکی، انرژی، محیط زیست، مواد و پوشش‌ها، الکتروکاتالیز، حسگرها، فوتونیک، اپتیک و بسیاری موارد دیگر کاربرد دارد. همچنین تحقیقات در ادامه مطلب...