انواع نانو
تعریف نانو:
موادی که حداقل یکی از ابعاد آنها در مقیاس ۱ الی ۱۰۰ نانومتر باشد، مواد نانویی یا نانوموادخوانده میشوند. این مبحث در قالب موضوعات مربوط به نانوفناوری جای میگیرد.
NANO
FEMTO
فمتو ۱۰۰۰ بار کوچکتر است و در چشم کاربرد وسیعی دارد.
نانوفناوری، توانمندی تولید و ساخت مواد، ابزار و سیستمهای جدید با در دست گرفتن کنترل در مقیاس نانومتری یا همان سطوح اتمی و مولکولی، و استفاده از خواصی است که در این سطوح ظاهر میشوند. یک نانومتر برابر با یک میلیاردم متر (۹-^۱۰ متر) میباشد.
مقایسه:
این اندازه ۱۸۰۰۰ بار کوچکتر از قطر یک تار موی انسان است. بهطور میانگین ۳ تا ۶ اتم در کنار یکدیگر طولی معادل یک نانومتر را میسازند که این خود به نوع اتم بستگی دارد. بهطور کلی، فناوری نانو، گسترش، تولید و استفاده از ابزار و موادی است که ابعادشان در حدود ۱–۱۰۰ نانومتر میباشد. فناوری نانو به سه سطح قابل تقسیم است: مواد، ابزارها و سیستمها. موادی که در سطح نانو در این فناوری به کار میرود، را نانو مواد میگویند. مادهٔ نانو ساختار، به هر مادهای که حداقل یکی از ابعاد آن در مقیاس نانومتری (زیر ۱۰۰ نانومتر) باشد اطلاق میشود. این تعریف به وضوح انواع بسیار زیادی از ساختارها، اعم از ساخته دست بشر یا طبیعت را شامل میشود. منظور از یک مادهٔ نانو ساختار، جامدی است که در سراسر بدنه آن انتظام اتمی، کریستالهای تشکیل دهنده و ترکیب شیمیایی در مقیاس چند نانومتری گسترده شده باشند. در حقیقت این مواد متشکل از کریستالها یا دانههای نانومتری هستند که هر کدام از آنها ممکن است از لحاظ ساختار اتمی، جهات کریستالوگرافی یا ترکیب شیمیایی با یکدیگر متفاوت باشند. همه مواد از جمله فلزات، نیمه هادیها، شیشهها، سرامیکها و پلیمرها در ابعاد نانو میتوانند وجود داشته باشند. همچنین محدوده فناوری نانو میتواند به صورت ذرات بیشکل(آمورف)، کریستالی، آلی، غیرآلی یا به صورت منفرد، مجتمع، پودر، کلوئیدی، سوسپانسیونی یا امولسیون باشد.
طبقه بندی نانو موادها بر اساس ابعاد آنها ویرایش می شود نانو مواد با توجه به اندازهٔ ابعادشان در راستای محورهای مختصات به سه گروه تقسیم میشوند:
به طور کلی مواد دارای سه بعد طول، عرض و ارتفاع هستند. اگر حداقل یکی از این ابعاد در مقیاس فناوری نانو (100-1 نانومتر) باشد، به آن ماده نانوساختار گفته میشود. مواد نانوساختار بر حسب اینکه چند بعد در مقیاس فناوری نانو داشته باشند، تقسیمبندیهای مختلفی میشوند. یکی از این تقسیمبندیها بر حسب تعداد ابعاد آزاد است. منظور از بعد آزاد، بعدی است که در مقیاس نانو نباشد و هر مقداری بتواند داشته باشد. بر این اساس مواد به چهار دسته نانوذرات (Nano Particles)، نانوسیمها (Nano Wiers)، لایههای نازک (Thin Films) و نانومواد حجیم (Bulk Nanomaterials) تقسیم میشوند.
طبقهبندی نانومواد بر اساس ساختار ظاهری آنهاویرایش میشود این مواد به گروههای مختلفی تقسیمبندی میشوند که مهمترین آنها:
نانو ذرات
نانوذرات از مدتها قبل مورد استفاده بودهاند. شاید اولین موارد استفاده از آنها در لعاب ظروف سفالی سلسلههای اولیه چین باشد. نانوذرات در واقع ذراتی با قطر بین 1 تا 100 نانومتر هستند که مهمترین آنها شامل نانوذرات نیمه رسانا، نانوذرات سرامیکی، نانوذرات فلزات و غیره میباشد. این ذرات در شکلهایی مانند کروی-سوزنی، ورقه ای-شاخه ای، میلهای و صفحهای یافت میشوند.
نانو الیاف
لیاف نسبتاً کوتاهی که قطرشان در مقیاس نانومتری است و به گروههای بسیار متنوعی تقسیم میشوند که به مهمترین آنها، یعنی نانو الیاف کربنی، نانو الیاف پلیمری و نانو الیاف معدنی میتوان اشاره کرد. نسبت سطح به حجم بالا و مقاومت زیاد در مقابل سایش از جمله خواص نانو الیاف است. از نانو الیافها برای تولید لباسهای محافظ و ضد بو و عرق، تولید آینههای قابل استفاده در فضا، فیلتر هوا و … استفاده میشود.
طرح ما در زمینه نانو الیاف برای مبارزه با عفونت، عرق، بوی بد و قارچ در لباسها و کفش های ورزشی بسیار عالی بود.
مبنای علمی:
از خاصیت پیزو الکتریک نانو الیاف در تولید الکتریسیته ظریف با کسب انرژی از تحرک ورزشکار و به دام انداختن میکروبها در ان استفاده کردیم. متاسفانه بخاطر عدم حمایت مسئولین این طرح را به ژاپنی ها واگذار کردیم!
افسوس!
نانو کپسول
نانوکپسولها به نانوذرهای گفته میشود که دارای یک پوسته و یک فضای خالی جهت قرار دادن مواد مورد نظر در داخل آن باشد. نانو کپسولهای پلیمری و نانوامولسیونها از این جمله هستند.
برای اطلاع از بقیه دسته بندی های نانو به کانال های تلگرام یا واتس آپ ما در قسمت شبکه های مجازی بپیوندید
