فناوری نانو چیست؟
فناورینانو واژهای است کلی که به تمام فناوریهای پیشرفته در عرصه کار با مقیاس نانو اطلاق میشود. معمولاً منظور از مقیاس نانوابعادی در حدود 1nm تا 100nm میباشد. (1 نانومتر یک میلیاردیم متر است). اولین جرقه فناوری نانو (البته در آن زمان هنوز به این نام شناخته نشده بود) در سال 1959 زده شد. در این سال ریچارد فاینمن طی یک سخنرانی با عنوان «فضای زیادی در سطوح پایین وجود دارد» ایده فناوری نانو را مطرح ساخت. وی این نظریه را ارائه داد که در آیندهای نزدیک میتوانیم مولکولها و اتمها را به صورت مسقیم دستکاری کنیم.
واژه فناوری نانو اولین بار توسط نوریوتاینگوچی استاد دانشگاه علوم توکیو در سال 1974 بر زبانها جاری شد. او این واژه را برای توصیف ساخت مواد (وسایل) دقیقی که تلورانس ابعادی آنها در حد نانومتر میباشد، به کار برد. در سال 1986 این واژه توسط کی اریک درکسلر در کتابی تحت عنوان: «موتور آفرینش: آغاز دوران فناورینانو» بازآفرینی و تعریف مجدد شد. وی این واژه را به شکل عمیقتری در رساله دکترای خود مورد بررسی قرار داده و بعدها آنرا در کتابی تحت عنوان «نانوسیستمها ماشینهای مولکولی چگونگی ساخت و محاسبات آنها» توسعه داد.
خلاصه
در سال 1870 یک شیمیدان بلژیکی با نام دسمت (Desmedt) اولین سنگفرش آسفالت واقعی را که مخلوطی از ماسه بود، در برابر تالار شهر در نیویورک ایجاد نمود. طراحی دسمدت در بزرگراهی در فرانسه در سال 1852 مورد الگوبرداری قرار گرفت. سپس دسمدت خیابان پنسیلوانیا در واشینگتن را آسفالت کرد که سطح این پرژه 45149 متر مربع بود. یکی از نمایندگان محلی کنگره به دسمدت گفت: «این کار هرگز عمومیت نخواهد یافت.» با این حال، بر اساس تقاضای رو بهرشد بازار، پیشبینی میشود پس از 137 سال (در سال 2007) بازار آسفالت- قیر معدنی به 107 میلیون تن برسد. در این میان آسفالت معلق بیشترین رشد را دارد. همچنین به عنوان نشانهای از رشد این محصولات در آینده، چندی است که کار بر روی آسفالتی که در موقع خرابی خودش را تعمیر کند، آغاز شده است. به کارگیری فناوری نانو در ساخت زیربناهای مربوط به حمل ونقل، تقریباً معادل با تلاش بشر برای فرستادن انسان به ماه در سال 1960 است.
تاریخچه
در سال 1870 یک شیمیدان بلژیکی با نام دسمت (Desmedt) اولین سنگفرش آسفالت واقعی را که مخلوطی از ماسه بود، در برابر تالار شهر در نیویورک ایجاد نمود. طراحی دسمدت در بزرگراهی در فرانسه در سال 1852 مورد الگوبرداری قرار گرفت. سپس دسمدت خیابان پنسیلوانیا در واشینگتن را آسفالت کرد که سطح این پرژه 45149 متر مربع بود. یکی از نمایندگان محلی کنگره به دسمدت گفت: «این کار هرگز عمومیت نخواهد یافت.»
با این حال، بر اساس تقاضای رو بهرشد بازار، پیشبینی میشود پس از 137 سال (در سال 2007) بازار آسفالت- قیر معدنی به 107 میلیون تن برسد. در این میان آسفالت معلق بیشترین رشد را دارد. همچنین به عنوان نشانهای از رشد این محصولات در آینده، چندی است که کار بر روی آسفالتی که در موقع خرابی خودش را تعمیر کند، آغاز شده است.
به کارگیری فناوری نانو در ساخت زیربناهای مربوط به حمل ونقل، تقریباً معادل با تلاش بشر برای فرستادن انسان به ماه در سال 1960 است. در سال 2005 ایده ساخت آسفالتی برای بزرگراهها که بتوانند خودشان را تعمیر کنند برای بسیاری دور از ذهن به نظر میرسید؛ بنابراین صنعت آسفالت-قیر به یک تحول نیاز دارد تا مردم بتوانند امکانات فناوری نانو را دیده و مزایای آن را درک نمایند.
دکتر لیوینگستون، فیزیکدان برنامه تحقیقات زیربنایی پیشرفته در اداره کل بزرگراههای فدرال (FHWA)، میگوید: «آسفالت و سیمان هر دو جزء نانومواد میباشند. تاکنون ما نتوانستهایم بفهمیم که در این سطح چه اتفاقی میافتد، اما این اثرات بر عملکرد مواد تاثیر میگذارند.»
بنا بر گفته لیوینگستون، یک ماده پلیمری ساختاری که میتواند به طور خود به خودی ترکها را اصلاح نماید، قبلاً تولید شده است. این پیشرفت قابل ملاحظه با استفاده از یک عامل اصلاح کننده کپسوله شده و یک آغازکننده شیمیایی کاتالیستی درون یک بستر اپوکسی ایجاد شده است.
یک ترک در حال ایجاد موجب گسستن میکروکپسولهای موجود شده، در نتیجه عامل اصلاحکننده با استفاده از خاصیت مویینگی درون ترک رها میشود. با تماس عامل اصلاحکننده با کاتالیزور موجود، این عامل شروع به پلیمریزه شدن نموده، دو طرف ترک را به هم میچسباند.
این روش میتواند منجر به تولید آسفالتی شود که ترکهای خود را اصلاح میکند. لیوینگستون میگوید: «هیچکس نمیتواند برای رشد این فناوری زمانی را پیشبینی کند، اما پیشرفت واقعی در حال انجام است و قابلیتهای موجود بسیار هیجانآور میباشند.»
با این حال، برای استفادهکنندگان فعلی آسفالت، تصور نبود دستانداز، یا نبود تأخیر به خاطر تعمیرات آسفالت، بسیار دور از دسترس بوده و نگرانیهای جدی آنها را برطرف نمیسازد.
محیط زیست عامل اصلی تأثیرگذار در فرایند تصمیمگیری برای پروژههای بزرگراه در بسیاری از کشورها است. مزایای یک آسفالت متفاوت برای جادهها از دیدگاه زیستمحیطی و مصرف انرژی، تنها یک بخش مهم از فرآیند تصمیمگیری است. دیدگاههای زیستمحیطی موجب تسریع پیشرفتهای فنی و اجتماعی میشوند. نیازهای چندگانه حفاظت از محیط زیست شامل: محدود نمودن انتشار گازهای گلخانهای، مصرف کمتر انرژی، کاهش سر و صدای ترافیک و اطمینان از سلامتی و راحتی در رانندگی، اهدافی هستند که به دلیل ایجاد مسئولیت مشترک، مهمتر از تمام پیشرفتهای علمی میباشند.
یکی از این اهداف بستن چرخه مواد یا استفاده صد در صدی از مواد قابل بازیافت در ساخت جاده است. صنعت در این زمینه تجربه زیادی در مورد استفاده از محصولات فرعی در آسفالت به دست آورده است.
مثالهایی از مواد زایدی که در مخلوط آسفالت مورد استفاده قرار گرفتهاند، عبارتند از: تفاله کوره شیشهدمی، خاکستر حاصل از سوزاندن زبالههای شهری، خاکستر موجود در مراکز تولید برق به وسیله زغال، آجرهای خرد شده، پلاستیک حاصل از سیمهای برق قدیمی و لاستیک حاصل از تایرهای کهنه.
با این حال، استفاده موفقیتآمیز از این محصولات وابسته به تحقیقات کامل در زمینه منابع و ویژگیهای آنها بوده و معمولاً در سطح پایینی قابل انجام است. در این حالت امکان بررسی پیوسته عملکرد آسفالت نیز وجود دارد که خود موضوعی مورد بحث است.
- فهرست مطالب و مندرجات
- فناوری نانو چیست؟. 3
- مهندسی و فنآوری.. 7
- تعریف نانوتکنولوژی و آشنایی با آن. 7
- نانوتکنولوژی و کاربردهای آن. 8
- 2- پزشکی و بدن انسان: 8
- 3- دوامپذیری منابع: کشاورزی، آب، انرژی، مواد و محیط زیست پاک: 9
- 4 – هوا و فضا 9
- 5- امنیت ملّی.. 10
- 6- کاربرد نانوتکنولوژی در صنعت الکترونیک…. 10
- ورود کشورها به عرصه نانوتکنولوژی اجتنابناپذیر است. 12
- دلایل اساسی ضرورت ورود کشور به عرصه نانوتکنولوژی.. 12
- تاثیر اساسی نانوتکنولوژی در رشد و پیشرفت بسیاری از فناوریها 13
- تأثیر نانوتکنولوژی بر امنیت جهانی.. 13
- شکلگیری بازارهای بسیار بزرگ…. 13
- منابع و مآخذ: 14
قسمتهایی از این مقاله حذف شده و نسخه کامل آن فقط در فایلهای word و Pdf قابل دانلود است.
لطفا برای دریافت نسخه کامل این مقاله فایلهای word و pdf را دانلود نمائید.
با خرید این محصول فایل word و PDF مربوط به این مقاله را دریافت خواهید کرد.
لینک دانلود بیدرنگ پس از پرداخت نمایش داده شده و فایل فشرده مربوط به این مقاله آماده دانلود خواهد بود.
تعداد صفحات: 14 صفحه | حجم فایل: کمتر از 1 مگابایت | فونت استفاده شده: B Zar | به همراه صفحه اول
رمز فایل فشرده: www.4goush.net