نانو تکنولوژی و کاربردهای آن در بخش‌های مختلف زندگی
محورهای موضوعی : شیمی کاربردی
1 - گروه فیزیک، واحد نراق، دانشگاه آزاد اسلامی، نراق، ایران
کلید واژه: فناوری نانو, صنایع, صنعت برق, نانوماده, محیط زیست, صفحه های خورشیدی.,
چکیده مقاله :
نانوتکنولوژی به معنای بهبود عملکرد یا تولید مواد، تجهیزات و سامانه‌ها در ابعاد ۱ تا ۱۰۰ نانومتر می‌باشد. علم فناوری نانو مطالعه و استفاده از ابزارهای بسیار کوچک است و می‌تواند در تمام زمینه‌های علوم دیگر، مانند شیمی، زیست‌شناسی، فیزیک، علم مواد و مهندسی مورد استفاده قرار گیرد. در حقیقت نانو تکنولوژی فهم و به کارگیری خواص جدیدی از مواد و سیستمهایی در این ابعاد است که اثرات فیزیکی جدیدی غالبا متأثر از غلبه خواص کوانتومی بر خواص کلاسیک از خود نشان می‌دهند. نانوتکنولوژی رشته‌ای از دانش کاربردی و فناوری است که جستارهای گسترده‌ای را پوشش می‌دهد. نقش فناوری نانو در صنایع پایین دستی به دلیل هزینه‌های پایین‌تر و حضور صنایع خصوصی در آن قسمت پررنگ‌تر است درحالی که فناوری نانو در صنایع بالادستی کاربردهای فراوانی دارد. در واقع نانوتکنولوژی، فهم و به کارگیری خواص جدیدی از مواد و سیستمهایی در این ابعاد است که اثرات فیزیکی جدیدی – عمدتاً متأثر از غلبه خواص کوانتومی بر خواص کلاسیک – از خود نشان می‌دهند. فناوری نانو، دستکاری ماده در مقیاس اتمی و مولکولی برای ایجاد موادی با ویژگی های کاملاً متنوع و جدید، یک حوزه تحقیقاتیست که به سرعت در حال گسترش است و دارای پتانسیل بسیار زیادی در بسیاری از بخش‌ها، از مراقبت‌های بهداشتی گرفته تا ساختمان و الکترونیک است. نانوفناوری یک دانش به شدت میان‌رشته‌ای است و به رشته‌هایی چون مهندسی مواد، پزشکی، داروسازی و طراحی دارو، دامپزشکی، زیست‌شناسی، فیزیک کاربردی، ابزارهای نیم رسانا، شیمی ابرمولکول و حتی مهندسی مکانیک، مهندسی برق، مهندسی شیمی و مهندسی کشاورزی نیز مربوط می‌شود. در این مقاله چیستی و برخی زمینه های کاربردی فناوری نانو در صنایع مختلف تشریح شده است. با توجه به اهمیت فناوری نانو و لزوم توجه به آن، این مطالعه که از نوع مطالعات مروری می باشد صورت پذیرفته است.
Nanotechnology means improving the performance or production of materials, equipment and systems in dimensions of 1 to 100 nanometers. The science of nanotechnology is the study and use of very small devices and can be used in all fields of other sciences, such as chemistry, biology, physics, materials science and engineering. In fact, nanotechnology is the understanding and application of new properties of materials and systems in these dimensions that exhibit new physical effects, often influenced by the dominance of quantum properties over classical properties. Nanotechnology is a field of applied science and technology that covers a wide range of topics. The role of nanotechnology in downstream industries is more prominent due to lower costs and the presence of private industries in that area, while nanotechnology has many applications in upstream industries. In fact, nanotechnology is the understanding and application of new properties of materials and systems in these dimensions that exhibit new physical effects - mainly influenced by the dominance of quantum properties over classical properties. Nanotechnology, the manipulation of matter at the atomic and molecular scale to create materials with completely new and diverse properties, is a rapidly expanding field of research with great potential in many sectors, from healthcare to construction and electronics. Nanotechnology is a highly interdisciplinary field of knowledge and is related to fields such as materials engineering, medicine, pharmacy and drug design, veterinary medicine, biology, applied physics, semiconductor devices, supramolecular chemistry and even mechanical engineering, electrical engineering, chemical engineering and agricultural engineering. This article describes what nanotechnology is and some of its application areas in various industries. Given the importance of nanotechnology and the need to pay attention to it, this study, which is a review study, was conducted.
[1] Buzea, C., Pacheco, I. I., Robbie, K., 2007, Nanomaterials and nanoparticles: Sources and toxicity. Biointerphases, 2(4), MR17–MR71.
[2] Drexler, K. E., 1989, Nanosystems: Molecular Machinery, Manufacturing, and Computation. John Wiley & Sons, New York, NY.
[3] Kelly, D. J., 1998, The physiology and metabolism of the human gastric pathogen Helicobacter pylori. Adv. Microb. Physiol, 40, 137-189.
[4] W. Ahmad, W., Kalra, D., 2020, Green synthesis, characterization and anti microbial activities of ZnO nanoparticles using Euphorbia hirta leaf extract. Journal of King Saud University Science, 32(4), 2358–2364.
[5] Jamiati, M., 2020, Kinetic Energy Distribution for Neutron-Induced Fission of Thorium Isotopes. Physics of Atomic Nuclei, 83, 859–865.
[6] Pourmoslemi, S., Seif, F., Mahjub, R., 2021, Enhanced antibacterial activity of Ag-doped ZnS nanoparticles synthesised by a microwave-assisted polyol method. J. Adv. Sci. Materials Research Innovations, 25(7), 399–403.
[7] Jamiati, M., 2021, Modeling of MaximumSolar Power Tracking by Genetic Algorithm Method. Iranian (Iranica) Journal of Energy & Environment, 12(2), 118–124.
[8] Raj S., Jose S., Sumod U.S., Sabitha M., 2012, Nanotechnology in cosmetics: Opportunities and challenges. J. Pharm. Bioallied Sci., 4, 186–193.
[9] Jamiati, M., Mehdipour, K. P., 2020, The calculation of total fragment excitation energy for photofission of Uranium isotopes. Turkish Journal of Physics, 44(4), 364–372.
[10] Zhou, J.; Chang, Q.; Wang, Y.; Wang, J.; Meng, G., 2010, Separation of Stable Oil-Water Emulsion by the Hydrophilic Nano-Sized ZrO2Modified Al2O3Microfiltration Membrane. Sep. Purif. Technol., 75 (3), 243– 248.
[11] Javadian, S.; Sadrpoor, S. M., 2020, Demulsification of Water in Oil Emulsion by Surface Modified SiO2 Nanoparticle. J. Pet. Sci. Eng., 184, 106547.
[12] Hussein, A. K., 2016, Applications of nanotechnology to improve the performance of solar collectors Recent advances and overview. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 62, 767-792.
[13] Contreras, J. E., Rodriguez, E. A., Taha-Tijerina, J., 2017, Nanotechnology applications for electrical transformers A review. Electric Power Systems Research, 143, 573-584.
[14] Abdin, Z., Alim, M. A., Saidur, R., Islam, M. R., Rashmi, W., Mekhilef, S., Wadi, A., 2013, Solar energy harvesting with the application of nanotechnology. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 26, 837-852.
[15] https://www.americanelements.com/news_10_03_07.htm