منابع پایان نامه ارشد با موضوع فناوری نانو و تعیین اینکه

دانلود پایان نامه

تحقیقات و بررسیهای انجام شده در زمینه علم مواد به طور پیوسته به سمت بهبود خواص و کارایی مواد بوده است. در همین راستا تغییرات قابل توجهی درخواص مکانیکی، شیمیایی و فیزیکی با اصلاح ترکیب شیمیایی و به کمک فرآیندهای معمول حرارتی، مکانیکی و ترمودینامیکی حاصل شده است. با این وجود تقاضا برای مواد سبکتر و مستحکمتر و دارای خواص ویژه در دمای بالاتر منجر به ارائه و طراحی مواد پیشرفته شده است. با توجه به تغییر خواص مواد در ابعاد نانومتری، علم نانو مورد توجه بسیاری قرار گرفت [1].
فناوری نانو عبارت است از روشها، سیستم و ابزار، مواد و فرآیندهایی که در مقیاس نانو


(9-10) باشند. در دنیای کنونی، تلاش هر چه بیشتر در جهت بهبود خواص مواد برای افزایش بازدهی، بشر را مجبور ساخته است تا سیستمهایی را طراحی کند که در محدوده بسیار ریزتری فعالیت کنند. فعالیت و عملکرد فناوری نانو به زمینه یا سیستم خاصی محدود نمیشود بلکه میتوان این فناوری را در تمام علوم از جمله پزشکی، کشاورزی، علوم پایه و مواد به کار برد. خواص مواد با مقیاس نانو، با خواص آنها در مقیاس تودهای متفاوت میباشد. مقیاس نانو به این دلیل مورد توجه است که در این مقیاس اتمها و ملکولهایی که با هم واکنش دادهاند، به صورت ساختارهایی با خواص منحصر به فرد (که به اندازه ساختار بستگی دارد)، تبدیل میشود. در این مقیاس است که فعل و انفعالات مولکولی، فرآیندها و پدیدهها میتوانند کنترل شوند تا یک هندسه ساختاری مطلوب و خواص عالی به دست آیند [2].
پیشوند نانو در اصل از کلمه یونانی نانوس گرفته شده که معادل لاتین این کلمه دوراف به معنی کوتوله و قدکوتاه است. این پیشوند در علم مقیاسها به معنی یک میلیاردم است. بنابراین یک نانومتر یک میلیاردم متر است. اندازه یک اتم بین 1/0 تا 2/0 نانومتر است.فقط 10 اتم هیدروژن در یک خط، یک نانومتر را میسازند. نسبت یک نانومتر به یک متر مانند نسبت یک فندق است به کره زمین. یک نانومتر 100000 بار از قطر موی انسان کوچکتر است. (با فرض اینکه قطر موی انسان = 1/0 میلیمتر).
تشخیص بین نانوساختارها و میکروساختارها بر اساس اندازهگیری طولی میباشد. نانو ساختارها طبق ابعاد هندسی تعریف میشوند که در آن شکل، جهتگیری و موقعیت بر طبق یک سیستم مرجع، مشخص میشوند. یک تعریف محدود از نانوساختارها میتواند اینگونه باشد که ساختارهای شامل حداقل
دو بعد کمتر از 100 نانومتر و یک بعد کمتر از 1 میکرون میباشد. طبق این تعریف لایههای خیلی نازک که دارای ساختار جانبی زیر میکرون هستند نیز نانوساختار محسوب میشوند[3].

مطلب مرتبط :   مقاله مقایسه تطبیقی و آمار استنباطی

شکل(1-1) مقایسه مقیاس‌های طولی مختلف
1-2 دسته بندی نانو مواد
نانو مواد بر اساس شکل ظاهری به 4 دسته تقسیم میشوند. برای تعیین اینکه هر نانوماده در کدام گروه قرار میگیرد تعداد ابعادی از آن را میشمارند که در محدوده نانومتری قرار ندارند و بزرگتر از 100 نانومتر هستند[4].
نانومواد صفر بعدی مثل نانوذرات
نانومواد یک بعدی مثل نانولولهها و نانوسیمها
نانوموارد دو بعدی مثل نانوپوششها و نانوفیلمها
نانومواد سه بعدی مثل مواد نانوکامپوزیت و مواد نانو بلور

شکل (1-2) نانو ساختارها

برخی از کاربرد نانومواد به شرح زیر میباشند:
الکترونیک و اپتوالکترونیک
اپتیک
ابزارهای حسگر گاز