با پیشرفت روز افزون علم در زمینه فناوری نانو ،این علم هر روز بیش از پیش جایگاه خود را درمیان علوم باز می کند و کاربرد های تازه ای از آن توسط دانشمندان مطرح میشود .
یکی از کاربرد های فناوری نانو در زمینه نساجی میباشد،که این کاربردها عبارتند از:
1-تولید نانو کامپوزیت هایی با قابلیت تولید الیاف،شامل انواع پر کننده های مرسوم نظیر نانو الیاف ونانو ذرات کربن ،نانو صفحه های رسی ونانو ذرات اکسید فلزی
2- تکمیل کالا های نساجی که شامل استفاده از نانو کپسول های حاوی مواد داخلی مختلف در مواد ضد قارچوضد باکتری ،مواد محافظ اشعه فرا بنفش،استفاده از نانو ذرات لوتوس،نانو ذرات اکسید فلزی و نانو ذرات کربن سیاه در رنگرزی است.
طبیعت با بکارگیری علوم فیزیک وشیمی توانسته استسطوح دافع آب فوق العاده ای را ایجاد کند،به همین دلیل برگهای برخی از گیاهان (مانند نیلوفر آبی یا همان لوتوس) ،پوست سوسک وبال حشرات همیشه تمیز باقی می مانند.با عکس برداری از پوست این گیاهان مشخص شد که تعداد زیادی از ذرات برجسته بسیار ریزی سطحاین گیاهان را پوشانده است.
از این پدیده برای ایجاد پارچه هائی با قابلیت خود تمیز سوندگی استفاده شد.در ساخت الیاف لوتوس دو مطلب را باید در نظر گرفت:
الف) الیاف باید انرزی سطحی کمی داشته باشند.
ب) ناهمواری زیادی باید روی سطح ایجاد شده باشد.
در ادامه بحث ،ما منسوجات را به دسته آبدوست و آبگریز تقسیم میکنیم :
قسمت اول به محصولات نساجی و به خصوص ترکیب ونوع انباشتگی (کنارهم قراردادن)لیفچه های پلیمرهای آلی مصنوعی غیرسلولزی مربوط می شود. محصولات مذکور ازخواص جذب آب خوبی برخوردارند.تاکنون پارچه ها و بافتهایی که ازقابلیت جذب مقادیرقابل توجهی آب برخورداربوده همچون حوله ها ،عمدتاً ازپنبه تهیه می شدند. الیاف آلی مصنوعی ،علیرغم مقاومت ودوام بیشترشان نسبت به پنبه،به دلیل خواص جذب آب ضعیفشان معمولاً در چنین کاربردهایی بکار نمی روند. باوجوداین، محصولات این ابداع ،که ازپلیمرهای آلی غیرسلولزی تهیه شده ، دارای خواص جذب آب بوده که امکان استفاده ازآنهادرچنین کاربردهای نهایی رافراهم می آورد.
آزمایشات وبررسیهای متعددنشان داده است که درصورت برخورداری ساختارهای لیفچه ای محصولات نساجی آلی سنتزی غیرسلولزی ازسطحی ویژه،غلظت لیفچه و کشش سطحی محدود کننده ،تمایل محصولات به جذب آب افزایش می یابد.
و اما در قسمت دوم، مواد نساجی آبگریز به عاملهای وعناصر نهایی نساجی مربوط می شود. علی الخصوص به استرهای پلیمری اصلاح شده باآمین که قادر به ایجاد اتصال عرضی برروی الیاف نساجی جهت تهیه محصولات نهایی پایدار ومقاوم می باشند. همچنین فرایند بکارگیری این عناصردرالیاف وپارچه ها را نیز شامل می شود. یکی از اهداف ارائه روش جدیدی جهت انتقال خواص آنتی استاتیک مقاوم موجود دراین موارد به الیاف و منسوجات آبگریزی می باشد. اصطلاح مقاوم یا بادوام بدین معناست که چنین خواص آنتی استاتیکی بواسطه شستشو مکرر الیاف یا پارچه ها تحت شرایط معمولی شستشو یا خشکشویی ازبین نمی رود. محصولات نساجی تهیه شده از الیاف آبگریز موجب تجمع بارهای الکترواستاتیک بواسطه مالش یا سایش می شوند. برای مثال، درعمل آوری جایی که رشته ها، یاالیاف وترکیبشان فرایندی فراتر از دستورالعملهای رایج را متحمل می گردند. الیاف مصنوعی آبگریز درمقایسه باالیافی همچون پنبه ،پشم وریون(ابریشم مصنوعی) ازتوان وظرفیت پایینی جهت حفظ ونگهداری رطوبت برخوردارند.
یکی از نانو ذرات اکسید فلزی که امروزه در آبگریز ساختن سطوح استفاده می شود،دی اکسید تیتانیم است. یک اکسیدفلزی نیم رسانا با گاف انرزی بالا در حدود 3.2 الکترون-ولت است.لایه های نازک دی اکسید تیتانیم کاربردهای بسیاری دارند که از جمله آنها می توان به خاصیت آبدوستی و فتوکاتالیستی آن اشاره کرد. که ازاین خاصیت در تهیه سطوح خود تمیز شونده استفاده کرد.
مقدمه:
شرح جزییات بیشتر عناصر مورد عمل بکار رفته در خصوص ترکیبات آبگریز خود تمیز شونده ، به صورت زیر میباشد :
AEROSIL[R] , AEROSIL[R]R R 812 , AEROSIL[R]R 805
AEROSIL[R]R 979 , AEROSIL[R]R 972 R812 S
AEROXID[R] , AEROXID[R]LE-1 , AEROSIL[R]R 8200LE-2
1-3-1- شیوه رنگ آمیزی الیاف نساجی آبگریز بااستفاده از مواد رنگی درحضورسیال فوق بحرانی دی اکسیدکربن :
- زمینه تکنیکی:
مثال1-1 :
2- 3-1- فرایند رنگرزی وچاپ موادنساجی ساخته شده از پلی سترهای آبگریز:
مثال1-2 :
مثال2-2 :
3-3-1-فرایند تولید موادچاپی مقاوم دربرابر پس دادن مواد رنگی برروی مواد نساجی آبگریز:
- نمک سولفید هیدروژن ،پلی سولفان یا تیولیت:
دیگر اهداف و کاربرد های این ابداع عبارتند از:
شامل 79 صفحه فایل word
در عصر امروز،نانو کامپوزیت ها به عنوان یکی از شاخه های فناوری نانو اهمیت بسیار یافته ویکی از زمینه هایی است که کاربردهای صنعتی پیدا کرده است.تاثیر فناوری نانو بر پلیمرها،بیشتر از طریق نانوکامپوزیت های پلیمری صورت می گیرد.زیرا این مواد به طور همزمان مقاومت بالا وشکل پذیری از خود نشان می دهند،خواصی که معمولا در یک جا جمع نمی شوند.نانو ذرات غیر آلی از جمله نانو ذرات فلزی یا اکسید های فلزی با اندازه وشکل های گوناگون با پلیمرها برای تشکیل مواد کامپوزیت ترکیب می شوند.نانو کامپوزیت های فلزی دارای خواص فیزیکی جالب وکاربردهای فراوانی در زمینه های مختلف مانند تهیه سلول های خورشیدی،وسایل الکترونی واپتو الکترونی،بطری های نگهدارنده مواد نوشیدنی،لوله های پلیمریوغیره می باشند.کاربرد های ضد باکتری نانو کامپوزیت هانیز از زمینه هایی است که در سال های اخیر توسط گروه های مختلف به آن پرداخته شده است.
تکنولوژی نانو یکی از جدیدترین تکنولوژی های روز دنیا است که در تمام صنایع استفاده می شود. استفاده از نانو متریال برای بهبود یک هدف یا کاربرد صورت می گیرد. به صورت کلی انگیزه ما از بسته بندی هر محصولی، حفظ آن از تخریب مکانیکی وشیمیایی است. حال بعضی محصولات وجود دارند که نسبت به محیط اطراف خود مثل نور و اکسیژن هوا حساس تر هستند و واکنش انجام می دهند که باعث صدمه خوردن محصول می شوند. در صنایع غذایی، بسته بندی علاوه بر این دو وظیفه، بایستی محصول را از نظر سلامت(در مدتی که درون آن است)تضمین کند. بنابرین باید برای جلوگیری از ورود میکروب و رشد آن در داخل بسته، چاره ای اندیشیده شود. برای رفع اینگونه مشکلات در بسته بندی مواد غذایی بر این شدیم تا در این پژوهش نانو ذرات فلزی و اکسید های فلزی را به فاز پلیمری(پلی اتیلن) با درصدهای مختلف اضافه کنیم وخواص آنتی باکتریایی این پلیمرها را با بسته بندی های پلی اتیلنی معمولی رایج مقایسه کرده تا بتوانیم هم ماندگاری وکیفیت محصول غذایی داخل بسته بندی را افزایش دهیم هم با تغییر خواص مکانیکی هزینه های تولید فیلم را پایین بیاوریم.
1-2 پیشینه تحقیق 1-2-1 نانو فناوری
طی سالهای اخیر با ظهور فناوری نانو ارزش افزوده محصولات نسبت به گذشته بسیار افزایش یافته است و با پیشرفت روز افزون این فناوری این روند صعودی همچنان ادامه دارد. مقیاس نانو منحصر به فرد است زیرا در آن محدوده، خواص معمول ماده، چون رسانایی الکتریکی، سختی یا نقطه ذوب با خواص عجیب وغریب دنیای اتم و مولکول مثل آثار کوانتومی وموجی ذرات به هم می رسند. زمانی که اندازه مواد در این مقیاس قرار می گیرند، خصوصیات ذاتی آنها از قبیل رنگ، استحکام، مقاومت در برابر حرارت و امواج و...تغییر می کند(Sorrentino, 2007). اندازه ذره در مقیاس نانو باعث افزایش فوق العاده سطح ویژه به ازای یک حجم ثابت از ماده و لذا افزایش تماس نانو ذرات می شود(نوری ، 1384-Sharon, 2007). در زیر برخی از واژه های مربوط به این فناوری را که منعبد بکار خواهد رفت تعریف می شوند:
1-2-1-1 تعریف نانو
از لغت یونانیnanos به معنای کوتاه قد و یا کوتوله گرفته شده (نوری، 1384) و به معنی 10یا یک بیلیونیم هر مقداری می باشد. برای درک بهتر مقیاس نانو باید توجه کنیم که ضخامت یک موی انسان برابر با پنجاه هزار نانو متر می باشد وپهنای اندام یک باکتری از چند نانو متر تجاوز نمی کند. کوچک ترین شیء قابل روئت با چشم غیر مسلح انسان ده هزار نانو متر پهنا دارد. اگر ده اتم هیدروژن را در یک خط دنبال یکدیگر بگذاریم طول چنین خطی یک نانومترخواهد بود(نوری ، 1384).
1-2-1-2 دانش نانو
به بیان بسیار ساده عبارت است از مطاله اصول بنیانی مولکول ها و ساختارهایی با دست کم دارای یک بعد به اندازه تقریبی یک صد نانومتر. چنین ساختارهایی را با تساهل، نانو ساختار می گویند((Sharon,2007.
چکیده1
مقدمه2
فصل اول کلیات طرح پژوهشی3
1-1هدف4
1-2 پیشینه تحقیق4
1-2-1 نانو فناوری4
1-2-1-1 تعریف نانو4
1-2-1-2 دانش نانو5
1-2-1-3 نانو فناوری5
1-2-1-4 نانوذرات5
1-2 -2 انواع نانو ذرات5
1-2-2-1روش های تولید نانو ذرات6
1-2-2-2 کاربرد های نانو ذرات10
1-2-3 بسته بندی مواد غذایی وکاربرد های نانو فناوری در این صنعت10
1-2-4 نانو تکنولوژی وچشم اندازهای آینده11
1-2-5 پلی اتیلن11
1-2-5-1 تاریخچه تولید پلی اتیلن11
1-2-5-2 ویژگیهای پلی اتیلن12
1-2-5-2-2 نمایه مذاب یا شاخص جریان مذاب ( (MFI12
1-2-5-3 انواع پلی اتیلن13
1-2-5-4کاربردهای پلی اتیلن14
1-2-6 معجزه ذرات نقره در صنعت بسته بندی14
1-2-6-1 خصوصیات نانو ذرات نقره15
1-2-6-2 مکانیسم عملکرد نانو ذرات نقره16
1-2-7 نانو ذرات مس16
1-2-7-1 خصوصیات نانو ذرات مس16
1-2-7-2 مکانیسم عملکرد نانوذرات مس17
1-2- 8 نانو ذرات اکسید روی17
1-2-8-1خصوصیات نانو ذرات اکسید روی17
1-2-9 نانو ذرات اکسید تیتانیوم18
1-2-9-1خصوصیات نانو ذرات اکسید تیتانیوم18
1-2-10 روش های اضافه کردن نانو ذرات به پلیمر19
1-2-10-1پوشش های نانو فلز- پلیمر19
1-2-10-2 نانو کامپوزیت های پلیمر- فلز21
1-2- 11 امواج فرا صوت و کاربرد آن در صنعت مواد غذایی27
1-2-11-1 ساختمان تجهیزات تولید کننده امواج فراصوت27
1-2-11-2 مکانیسم های تاثیر گذاری امواج فراصوت با شدت بالا27
1-2-11-2-1کاویتاسیون27
1-2-11-3 سیستم های شیمیایی تحت تاثیر امواج فراصوت با شدت بالا28
1-2-11-4 عوامل موثر بر کاویتاسیون30
1-2-11-5 انواع راکتورهای تولید کننده امواج فراصوت32
1-2-11-5-1 حمام فراصوت32
1-2-12محلول کلوئیدی33
1-2-12-1تعریف کلوئید33
1-2-12-2 نقش حلال در تشکیل کلوئید33
1-2-12-3 ماهیت محلولهای کلوئیدی34
1-2-12- 4 تهیه محلولهای کلوئیدی34
1-2-12-5 خواص کلوئیدها35
1-2-12-6 تولید محلول کلوئیدی36
1- 3 روش کار وتحقیق36
فصل دوم: مواد و روش ها37
2-1تهیه فیلم از پلیمر (پلی اتیلن خطی) با نانو ذرات اکسید روی به روش محلولی38
2-1-1 مواد مورد نیاز39
2-1-2 وسایل مورد نیاز40
2-2محاسبه درصد وزنی-وزنی41
2-3 روش کار42
2-3-1تهیه محلول کلوئیدی ازنانو ذرات اکسید روی42
2-3- 2 تهیه فیلم آنتی باکتریال با استفاده از نانو ذرات اکسید روی43
2-3-3 تهیه نمونه شاهد44
2-3-4 تهیه محلول کلوئیدی از نانو ذرات مس44
2-3-5 تهیه فیلم آنتی باکتریال با استفاده از نانو ذرات مس45
2- 4 آزمایشات میکروبی46
2-4-1مواد مورد نیاز46
2-4-2وسایل مورد نیاز47
2-4-3 روش کار48
2-4-3 -1 روش تماس مستقیم48
2-4-3-2 روش کدورت سنجی48
فصل سوم: بحث ونتایج50
3-1 نتایج حاصل از تولید محلول های کلوئیدی نانو ذرات مس واکسید روی51
3- 2 نتایج حاصل از تهیه نانو فیلم های اکسید روی ومس53
3-3 نتایج آزمایشات میکروبی57
3-3-1روش تماس مستقیم57
2-3-2روش کدورت سنجی57
3-3-2-1 نتایج روش کدورت سنجی برای نانو کامپوزیت های اکسید روی57
3-3-2-2 نتایج روش کدورت سنجی برای نانو کامپوزیت های مس60
3-3-2-3 مقایسه نتایج کدورت سنجی نانوکامپوزیت های مس واکسیدروی62
3-4 بحث آماری64
3-4-1مقایسه اثرات ضد میکروبی نانو ذرات مس واکسید روی64
3-4-2 مقایسه مقاومت باکتری استافیلوکوکوس با باکتری اشرشیاکلی در برابر نانو ذرات مس واکسید روی64
3-4-3 تاثیر خاصیت ضد با کتری پلی اتیلن درمقایسه با نانو ذرات مس واکسید روی64
3-4-4 مقایسه درصد های مختلف نانو ذرات مس واکسید روی با یکدیگر ونمونه شاهد64
3-4-5 مواردی که با نمونه شاهد تفاوت معناداری نشان ندادند65
3-4-6 مواردی که با نمونه شاهد تفاوت معنا دار نشان دادند65
فصل چهارم : نتیجه گیری وپیشنهادات66
بحث ونتیجه گیری67
پیشنهادات68
منابع و ماخذ 69
فهرست منابع فارسی69
فهرست منابع غیر فارسی70
چکیده انگلیسیError! Bookmark not defined
شامل 83 صفحه فایل word
امروزه با گسترش عرصة فناورینانو، به ویژه در زمینة نانومواد، کاربردهای زیادی برای این مواد در علوم پزشکی مشاهده شده است، لذا توجه محققان علوم پزشکی را به خود جلب کرده است. با توجه به اهمیت نانومواد در علوم پزشکی در زیر بعضی از خواص و کاربردهای آن به صورت اجمالی بررسی میشود
گرد آورنده : اسماعیل بی آزار
امروزه با گسترش عرصة فناورینانو، به ویژه در زمینة نانومواد، کاربردهای زیادی برای این مواد در علوم پزشکی مشاهده شده است، لذا توجه محققان علوم پزشکی را به خود جلب کرده است. با توجه به اهمیت نانومواد در علوم پزشکی در زیر بعضی از خواص و کاربردهای آن به صورت اجمالی بررسی میشود.
1) نانومواد خام و ساختاری
از نانوذرات و نانوبلورها میتوان به عنوان مواد زیستسازگار در پوششدهی، کپسولهکردن داروها، جایگزینی استخوان، پروتزها و در کاشتنیها استفاده کرد. مواد نانوساختاری نیز شکل دیگری از نانومواد خام میباشند که عملکرد ویژهای دارند. نمونههای این مواد نانوساختاری، نقاط کوانتومی و درختسانها میباشند که در زیر انواعی از آنها ذکر شده است.
1,1 ) نانوپلیمرها
نانوپلیمرها در پزشکی به شکلهای زیر به کار برده میشوند:
- داروی پلیمری: از یک پلیمر فعال زیستی تشکیل شده است.
- پیوند دارو با پلیمر: از یک پلیمر محلول در آب، یک عامل مناسب و یک اتصالگر که عوامل، پلیمر و هدف را به هم متصل میکند تشکیل شده است.
- پیوند پروتئین با پلیمر: بلوک پلیمری شامل یک بخش آبدوست و یک بخش آبگریز است که در محلولهای آبی مایسلهایی را به وجود میآورد تا در سیستم رهایش دارویی به کار روند.
- درختسانها: مولکولهایی با قطر 10-1 نانومتر هستند. این مولکولها میتوانند از منافذ عروق و بافتهای کوچک در ابعاد نانو عبور نمایند. درختسانها در سیستم رهایش دارو به کار گرفته میشوند و ظرفیت گیرایش در حدود %25 (w/w) را دارا میباشند.
- لیپوزومها: لیپوزومها وزیکولهای دولایه فسفولیپیدی کوچکی میباشند که پایه آنها مولکولهای آمفیفیلیک فسفولیپیدی است که لیپوزومها را در محیطهای آبی شکل میدهند. انتهای آبدوست آنها به طرف آب و طرف آبگریز آن به سمت مرکز لایه میباشد. لیپوزومها میتوانند تکلایههایی به اندازه 50-20 نانومتر و دو لایههایی با اندازهای بالاتر از10 میکرومتر به وجود آورند.
- نانوذرات لیپیدی جامد: لیپیدهای جامد در داروهای آبگریز به کار برده میشوند که دارای قطری مابین 50 نانومتر تا 1 میکرومتر میباشند. لیپیدهای فیزیولوژیکی همانند گلیسریدها توانایی زیستی و تخریبپذیری مناسبتری را دارند.
2.1 ) فولرینها و نانولولهها
این مواد شگفتانگیز شکل جدیدی از مولکولهای کربن هستند و با ایجاد تغییراتی در آنها، به صورت زیستسازگار با بدن بوده (به صورت غیرمحلول) و کاربردهای مفیدی در پزشکی دارند. بیشترین کاربرد این مواد در پزشکی در ساخت ماهیچههای مصنوعی، سیستم رهایش دارو و همچنین در ساخت عروق (با ویژگی انحراف گلبولها و جلوگیری از رسوب آنها) است. این ترکیبات به وسیله گروههای شیمیایی فعال میشوند و برای اتصالات آنزیمی گیرندهها، مناسب میباشند.
3,1 ) نانوذرات غیرآلی
- نانوذرات فسفات کلسیم
نانوذرات فسفات کلسیم از نمکهای غیر آلی تهیه شده و قطری ما بین 400 تا 600 نانومتر دارند. این ساختارها میتوانند % 20 w/w پروتئینها را پر نمایند. همچنین از این ذرات میتوان به صورت ویزیکول در واکنشها استفاده کرد. بهترین ویژگی این مواد سایش آنهاست و بر عکس آلومینیوم که در بعضی مواقع سیستم ایمنی بدن را تحریک میکند این نانوذرات خطرشان حدود 100 برابر کمتر از آلومینیوم است.
- نانوذرات طلا
نانوذرات طلا به علت داشتن خاصیت چسبندگی، کاندیدای مناسبی برای سیستم رهایش دارویی میباشند.
کاربرد دیگر این نانومواد کامپوزیتهایی است که دارای هستههای دیالکتریک و پوستههای طلا میباشند. البته این کامپوزیتها هم برای سیستم رهایش دارویی مناسب میباشند. با انتخاب نسبت درستی از اندازه هسته به پوسته، ویژگیهای متفاوتی حاصل میگردد. نانوذرات در بهترین نسبت اندازه، ماکزیمم جذب را در نزدیکی مادون قرمز نشان میدهند. با تابش طول موج مناسب به این نانوذرات در بافتهای عمقی پوست، این نانومواد گرم شده و نوع جدیدی از رهایش دارویی ایجاد میشود.
- نانوذرات سیلیکاتی
نانوذرات سیلیکاتی در سیستم رهایش DNA استفاده میشوند. کلوئیدهای SiO2 که سطوح آنها با آمینوالکیلسیلانها به طور کووالانسی اصلاح شدهاند، کمپلکسهای مناسبی با DNA ایجاد مینماید، که نسبت به دیگر حاملهای DNA این نانوذرات سمیت کمتری را از خود نشان دادهاند.
4,1) مواد کامپوزیتی و نانوالیافهای آلی
نانوالیافهای آلی همانند نانوالیافهای کربنی (pcu15-c ) چسبندگی سلولی بالایی در استئوبلاستها نشان میدهند. نانوالیافهای کربنی در کاشتنیهای دندانی و ارتوپدی هم کاربرد دارند. آنها وزن کمی دارند و همانند بلورهای Hap گسستگی بالایی از خود نشان میدهند.
2) پوششدهی نانومواد در کاشت بافتها
فناورینانو در تولید مجدد بافتهای بدن، بافتهای جایگزین و به عنوان ترمیم کننده، ایده جدیدی ارائه نموده است .
مواد کاشتنی در بدن ممکن است باعث واکنشزایی سیستم ایمنی بدن، خوردگی، اتصال نامناسب و کوتاه مدت گردد. این عوارض سبب میشوند که مجدداً (به علت شل شدگی) روی کاشتنیها عمل جراحی صورت گیرد. بنابر این برای اتصال، چسبندگی بیشتر و تولید یک منطقه سطحی به حجمی بزرگتر و نیز رفع این عوارض از روشهایی مانند پوشش کاشتنیها استفاده میشود. این روش در کاشتنیهای بافتهای سخت مانند استخوان و دندان کاربرد بیشتری دارد.
1,2) پوشش کاشتنیها
رویکرد جدید، برای افزایش طول عمر کاشتنی، پوشش دادن نانوساختاری سطوح کاشتنیها میباشد.
مواد زیستسازگار نانوساختار نسبت به نوع ماکروساختار آن عملکرد زیستی بهتری نشان میدهند. ِنانومواد استفاده شده در پوششدهی کاشتنیها میتوانند باعث افزایش زیستسازگاری، چسبندگی، ماندگاری و دوام آنها شوند. کاشتنیهای دندانی و ارتوپدی چندین سالی است که به کار برده میشوند. (از ذرات هیدروکسی آپاتیت (HAP ) برای پوشش کاشتنیهای hip که در سال 1960 میلادی مطرح شده و امروزه کاربرد زیادی در بدن دارد استفاده میشود. این ذرات علاوه بر پوشش کاشتنی hip، در پیچهای فلزی نیز استفاده میشوند
1,1 ) نانوپلیمره
2.1 ) فولرینها و نانولولهها
3,1 ) نانوذرات غیرآلی
- نانوذرات طلا
- نانوذرات سیلیکاتی
4,1) مواد کامپوزیتی و نانوالیافهای آلی
2) پوششدهی نانومواد در کاشت بافتها
1,2) پوشش کاشتنیها
الف) پوشش نانوساختار الماس
ب) هیدروکسی آپاتیت (HAP)
پ) پوششدهی استنتها (Stents)
ت) نانوذرات به عنوان سطوح آنتی باکتری
3) داربستهای تولید مجدد بافت
4)نانومواد در مواد کاشتنی ساختاری
5) نانومواد قابل جذب در بدن
6) مواد هوشمند (Intelligent materials)
شامل 45 صفحه فایل word
کامپیوترها اطلاعات را تقریبا" بدون صرف هیچ هزینهأی باز تولید مینمایند. اقداماتی در دست اجراست تا دستگاههایی ساخته شوند که تقریبا" بدون هزینه - شبیه عمل بیتها در کامپیوتر - اتمها را به صورت مجزا بهم اضافه کنند ( کنار هم قرار دهند). این امر ساختن اتوماتیک محصولات را بدون نیروی کار سنتی همانند عمل کپی در ماشینهای زیراکس میسر میکند. صنعت الکترونیک با روند کوچک سازی احیاء می گردد وکار در ابعاد کوچکتر منجر به ساخت ابزاری میشود که قادر به دستکاری اتمهای منفرد مثل پروتئینها در سیب زمینی و همانندسازی اتمهای خاک، هوا و آب از خودشان میگردد.
پیوند علم مواد ، شیمی و علوم مهندسی که نانوتکنولوژی نامیده میشود عرصه أی را بوجود میآورد که ماشین آلات خود تکثیرکننده و محصولات خود اسمبل از اتمهای اولیه ارزان ساخته شوند.
نانوتکنولوژی تولید مولکولی یا به زبان سادهتر ، ساخت اشیاء اتم به اتم، مولکول به مولکول توسط بازوهای روبات برنامهریزی شده در مقیاس نانومتریک است و نانومتر یک میلیاردم متر است
( پهنای معادل با 3 تا 4 اتم). نانوتکنولوژی ساخت ابزارهای نوین مولکولی منحصر به فرد با بکارگیری خواص شیمیایی کاملا" شناختهشده اتمها و مولکولها ( نحوه پیوند آنها به یکدیگر) را ارائه میدهد. مهارت مطرحه در این تکنولوژی دستکاری اتمها بطور جداگانه و جای دادن دقیق آنان در مکانی است که برای رسیدن به ساختار دلخواه و ایدهآل موردنیاز میباشد. این قابلیت تقریبا" حاصل شده است.
بازده پیشبینی شده از تسلط بر این تکنولوژی بسیار فراتر از موفقیتهایی است که تاکنون انسان بدانها نائل شده است.
قابلیتهای محتمل تکنیکی نانوتکنولوژی عبارتند از :
1- محصولات خوداسمبل
2- کامپیوترهایی با سرعت میلیاردها برابر کامپیوترهای امروزی
3- اختراعات بسیار جدید ( که امروزه ناممکن است)
4- سفرهای فضایی امن و مقرون به صرفه
5- نانوتکنولوژی پزشکی که درواقع باعث ختم تقریبی بیماریها، سالخوردگی و مرگ و میر خواهد شد.
6- دستیابی به تحصیلات عالی برای همه بچههای دنیا
7- احیای مجدد بسیاری از حیوانات و گیاهان منقرضشده
8- احیاء و سازماندهی اراضی
دکترDrexler در همایش جهانی نظام علمی در زمینه نانوتکنولوژی اظهار کرده است: “در جهان اطلاعات ، تکنولوژیهای دیجیتالی کپیبرداری را سریع، ارزان، کامل و عاری از هزینهبری یا پیچیدگی محتوایی نمودهاند. حال اگر همین وضعیت در جهان ماده اتفاق بیافتد چه میشود. هزینه تولید یک تن
تری بیت تراشههای RAM تقریبا" معادل با هزینه بری ناشی از تولید همان مقدار فولاد میشود”.
دکترSmalley رئیس هیئت تحقیقاتی دانشگاه رایس و کاشف Buckyballs میگوید:
" نانوتکنولوژی روند زیانبار ناشی از انقلاب صنعتی را معکوس خواهد کرد". در مقدمه مقاله نانوتکنولوژی که توسط آقایان Peterson و Pergamit در سال 1993 نگاشته شده چنین آمده است :
" تصور کنید قادرید با نوشیدن دارو که در آب میوه مورد علاقهتان حل شده است سرطان را معالجه کنید . یک ابر کامپیوتر را که به اندازه یک سلول انسان است در نظر بگیرید. یک سفینه فضایی 4 نفره که به دور مدار زمین میگردد با هزینهای در حدود یک خودروی خانوادگی تجسم کنید" .
موارد فوق، فقط تعداد محدودی از محصولات انتظار رفته از نانوتکنولوژی هستند. انسان در معرض یک انقلاب اجتماعی تسریع شده و قدرتمند است که ناشی از علم نانوتکنولوژی است. در آینده نزدیک گروهی از دانشمندان قادر به ساخت اولین آدم آهنی با مقیاس نانومتری میگردند که قادر به همانندسازی است. طی چند سال با تولید پنج میلیارد تریلیون نانوروبات ، تقریبا" تمامی فرایندهای صنعتی و نیروی کار کنونی از رده خارج خواهند شد. کالاهای مصرفی به وفور یافتشده ، ارزان، شیک و با دوام خواهند شد. دارو یک جهش سریع و کوانتومی را به جلو تجربه خواهد نمود. سفرهای فضایی و همانندسازی امن و مقرون به صرفه خواهند شد. به این دلایل و دلائلی دیگر، سبکهای زندگی روزمره در جهان بطور زیربنایی متحول خواهد شد و الگوی رفتاری انسانها تحتالشعاع این روند قرار خواهد گرفت
نانوتکنولوژی چیست؟
مطالعة نانوتکنولوژی
نانوتکنولوژی، انقلابی جدید در صنعت و تکنولوژی
معرفی فورسایت( دور اندیشی) نانو تکنولوژی
افزایش بودجه نانوتکنولوژی ژاپن
نانوتکنولوژی و جمهوری اسلامی ایران؛ بایدها و نبایدها
شامل 54 صفحه فایل word
هرچیزی که درپیرامون ما قرار دارد از اتمها ساخته شده است یعنی میتوانیم اتمها را به نوعی کوچکترین واحد سازنده مواد بنامیم.ازعصر حجر گرفته تا اعصار بعد از آن(مس، برنزوآهن)که پشت سرهم در زمانهای مختلف پدید آمدهاند و در حال حاضر هم که عصر سیلیکونها در جریان است بشر را همواره متوجه این مسأله کرده است که چگونه و با چه اصولی میلیاردها اتم در کنارهمدیگر قرارمیگیرند و بطورهم زمان، یک شکل ومدل خاصی را ایجاد میکنند تا شی ماکروسکوپیک بهوجود آید.حتی در حال حاضر در دنیای پیشرفته میکروالکترونیک یک تراشه کامپیوتر با بالاترین تکنولوژی وکوچکترین حجم وقتی با یک اتم مقایسه میشود مثل یک کوهستان در مقابل یک خرده سنگ است. تکنولوژی حاصل از قرن بیستم شاید درحال حاضر خیالی باشد ولی حالت واقعی به خود میگیرد وقتی که تصور کنیم در قرن بیست ویکم بشر قادر خواهد بود اجسامی در بالاترین سطح از نظر کیفیت کنترلی تولید کند که حدحسایست آنها هم اتمی باشد. طبیعت برای میلیونها سال است که این نقش را با ظرافت کامل انجام میدهد ومصالح ساختمانی را با دقت اتمی در کنار هم قرار میدهد. هر موجود زندهای از سلولهایی ساخته شده است که مملو از نانو ماشینهایی[1] همچون پروتئینها، DNA، RNAوغیره میباشند. و هر کدام از این نانوماشینها مجموعهای از مولکولها و اتمها هستند که تغییر در جایگاه هر کدام از آنها میتواند باعث خسارت واختلال در عملکردشان شوند. نانوتکنولوژی، علم ساختن مجموعههایی همانند ماشینها، غذاها، خانهها وسفینههای فضایی میباشد که با تجمع وجای گیری مناسب اتمها ومولکولها به وجود میآیند. با اتحاد فرآوردهها و معلومات شیمی وتواناییهای مهندسی و ماشینهای خود سامان ده خودساز،امکان تولید کالاهای مورد نیاز در زندگی روزمره از مواد خام ارزان قیمت فراهم میشود.
شکل1. شماتیک از نحوه قراردادن اتمها در کنار همدیگر
نانوتکنولوژی، علم دستکاری مولکولی واتمی میباشد. به عبارتسادهتر، اجزای ساختاری یک مجموعه را از حد اتم یا مولکول برنامهریزی میکند.یک نانو متر 9-10 متر است (عرض 3 یا 4 اتم) واگر بخواهیم آن را خوب تجسم کنیم میتوانیم یک توپ فوتبال را در اندازةجهان تصور کنیم. در این صورت، اتمهای آن قابل رویت خواهند بود و هر کدام از اتمها در اندازه یک حبه انگور مشخص و نمایان خواهند شد.
1- Nanomachine
چکیده
مقدمه
الکترونیک مولکولی
میتوکندری
[28 - 25]
خودسامانی
و مواد سامانده بیومولکولی
تک لایههای خودسامانده
شامل 44 صفحه فایل word