محصول ات ساخته شده با فناوری نانو
6 محصول ساخته شده با مهندسی فناوری نانو

6 محصول ساخته شده با مهندسی فناوری نانو

 

نانو شامل مطالعه مواردی است که در مقیاس بین 1 تا 100 نانومتر(10-9) است. در این زمینه از مطالعات، دانشمندان و مهندسان به طور هدفمند اتم ها و مولکول های خاصی را برای ایجاد فناوری نانو دستکاری می کنند که در سطح میکروسکوپی فعالیت می کند. این فرآیند برای تولید موادی با خاصیت تقویت شده مانند دوام بالاتر با جرم فیزیکی کمتر استفاده می شود. امروزه انواع مختلف محصول ساخته شده با مهندسی فناوری نانو در اغلب علوم و صنایع مختلف نقش کلیدی خود را پیدا کرده اند.

 

شاید دکتر ریچارد فاینمن پدر علم نانو هیچوقت فکرش را هم نمی کرد که ساختارها و کاربردهای نانو انقلابی در زندگی بشر ایجاد کند. یکی از سریعترین پیشرفت های علمی و روبه رشد حال حاضر دنیا نانوتکنولوژی است و محصولات ساخته شده با مهندسی فناوری نانو ثمره تلاش های دانشمندان در شاخه های مختلف نانوتکنولوژی می باشد.

 

🎯 نکته ای که همواره در بحث تولید مهم است نیاز بازار هدف است، تولید محصولات خارق العاده مفید است به شرطی که مشکلی از زندگی انسان ها حل کند.

🔎 مثال های زیر میزان تأثیر فناوری نانو در بهبود عملکرد تعدادی محصول ساخته شده با فناوری نانو را نشان می دهد:

 

 

1. نانولوله های کربنی در زره(جلیقه) بدن

 

محصول ساخته شده با فناوری نانو در جلیقه های ضد گلوله با فناوری نانو

 

مواد ضد گلوله برای افسران نیروی انتظامی و پرسنل ارتش، که در معرض خطر تیراندازی قرار دارند بسیار ضروری است. جلیقه های ضد گلوله نیروی گلوله را در یک منطقه بزرگتر از نقطه ضربه پراکنده می کنند و از نفوذ آن به بدن پوشنده جلوگیری می کنند.

 

فناوری نانو در حال حاضر به عنوان وسیله مؤثر در تقویت مواد سنتی مقاوم در برابر گلوله مانند كولار(Kevlar) مورد آزمایش قرار می گیرد. اگرچه كولار ممكن است مانع از نفوذ گلوله به بدن شود، اما مقدار زيادي از انرژي هنوز به پوشنده جلیقه منتقل مي شود و باعث جراحت های مختلفی خواهد شد.

در گذشته برای مقابله با این موارد از آبکاری های فلزی یا سرامیکی استفاده می شده است ، اما امروزه مهندسان دریافته اند که ورود لوله های کربنی در مقیاس نانو به مواد Kevlar راه دیگری برای تقویت توانایی آن در جلوگیری از صدمات ناخوشایند از گلوله ها و تیغه ها است.

 

 

2. مواد محافظ سطح

 

از دیگر محصول ساخته شده با فناوری نانو، مواد محافظت کننده سطوح می باشد. در این محصولات از نانو مواد برای ایجاد لایه های محافظ بسیار نازک استفاده می شوند که موجب تقویت و استحکام بیشتر در سطح اعمال شده می گردد.

نانورپل(Nanorepel) از یک پوشش مناسب کوارتز شیشه ای خالص، که در برابر دما و مواد خورنده مقاوم است استفاده می کند. مزیت این پوشش ظریف تقویت انعطاف پذیری و خاصیت ارتجاعی سطح، در جهت جلوگیری از آسیب های ضربه ای می باشد. محصولات مشابه ممکن است خاصیت ضد چسبندگی نیز داشته باشند، که باعث می شود پوست، لکه ها و مواد روغنی از سطوح راحت تر پاک شوند.

 

 

3. پنل های خورشیدی

 

محصول ساخته شده با فناوری نانو پنل های خورشیدی

 

انرژی خورشیدی برای ما این امکان را فراهم می سازد تا بدون ایجاد مستقیم زباله، بتوانیم الکتریسیته(برق) را انرژی خورشیدی تحت کنترل و تصاحب خود درآوریم. اما روند ساخت و ایجاد سلول های خورشیدی خود انرژی زیادی می طلبد و خود می تواند مقادیر زیادی زباله تولید کند!

سلولهای خورشیدی فتوولتاییک (کلمه فتوولتاییک “Photovoltaic” ترکیبی از کلمه یونانی “Photos” به معنی نور با “Volt” است که به معنای تولید الکتریسیته از نور است) با استفاده از لایه هایی از سیلیکون کریستالی گران قیمت ساخته می شوند که با استفاده از مواد شیمیایی فعال می شوند.

 

عنصر اصلی فناوری فتوولتاییک، سلول خورشیدی است. سلول‌های فتوولتاییک (PV) که مردم آن را با اسم سلول‌های خورشیدی می‌شناسند، از مواد نیمه رسانای حالت جامد تشکیل شده‌اند. سیلیکون، رایج ترین ماده نیمه رسانا است که در سلول‌های PV مورد استفاده قرار می‌گیرد.

 

سلول های خورشیدی نانو Graetzel

 

اگر چه سیلیکون عنصر فراوانی است و درصد زیادی از پوسته زمین را تشکیل می‌دهد، ولی سلول‌های سیلیکونی به خاطر فرایند ساخت و خالص سازی سیلیکون، قیمت بالایی دارند.

بنابراین محققان در جستجوی راه هایی برای کاهش هزینه های تولید سلول های خورشیدی کارآمد از طریق فناوری نانو و ایحاد محصول جایگزین سلول های خورشیدی ساخته شده با فناوری نانو هستند.

سلول Graetzel که از لایه ای از مواد پوشیده از نانوذرات دی اکسید تیتانیوم بسیار متخلخل به جای سیلیکون استفاده می کند، تولید آن ارزان تر است و به سلول ها اجازه می دهد تا پرتوهای خورشید را در یک سطح وسیع تر جمع کنند.

 

 

4. محصولات غذایی و بسته بندی

 

دانشمندان نانو در حال توسعه تکنیک های جدیدی هستند که دقیقاً به کوچکترین ذرات مواد غذایی می پردازند تا طعم، بافت و تراکم غذایی ویژه ای در مواد مغذی را فراهم کنند.

به عنوان مثال، اگر یک شرکت بخواهد مایونز خود را نازک تر کند، می تواند بخشی از محتوای چربی هر ذره مایونز را با محتوای آب جایگزین کند.

 

برخی از شرکت ها با استفاده از فناوری نانو روش هایی برای بهبود بسته بندی فرآورده های فاسد شدنی را بررسی می کنند.

SABMiller ، یک شرکت تولید ماء الشعیر، از نانوذرات رس در بطری های پلاستیکی محصولاتش استفاده می کند. این نانو ذرات رس فضای بیشتری را در دیواره های بطری به نسبت نانو ذرات پلاستیکی پر کرده که ورود یا خروج گازها به بطری محصول را دشوار می کند، و این باعث می شود که طعم مطلوب واقعی روز اول به مدت بیشتری در ماءالعشیر حفظ گردد.

 



📌 جهت آشنایی بیشتر کلیک کنید:

محصولات نانو خودرو، نانو آرایشی و بهداشتی، نانو خانگی و نانو ساختمان



 

5. چسب های ترانس درمال

 

محصول ساخته شده با فناوری نانو چسب ترانس درمال نانو

 

چسب های transdermal، داروهای درمانی را از طریق پوست فرد به رگ های خونی می رسانند. چسب های ترانس درمال معمولاً پس از قرار گرفتن بر روی پوست، دوز معینی از داروی خاص را وارد جریان خون بیمار می کنند و از تزریق دردناک و عوارض گوارشی ناشی از مصرف دارو جلوگیری می نمایند.

 

تا همین اواخر، داروهایی که می توانستند از طریق چسب های ترانس درمال تجویز شوند، محدود به داروهایی بودند که مولکول هایی به اندازه کافی کوچک برای نفوذ به پوست داشته باشند. جهت حل این مشکل مهندسان نانوتکنولوژی در حال بررسی راه هایی هستند که بتوان از میکرو سوزن های کوچک به اندازه 100 تا 1000 در چسب های ترانس درمال استفاده نمود.

سوزن ها روی یک چسب ترانس درمال قرار می گیرند و بدون درد در لایه بالایی پوست نفوذ می کنند و کمک می کنند داروهای متراکم تر و با اندازه مولکولی بزرگتر وارد جریان خون شوند. از طریق مهندسی الکترونیک نانو، این تکه ها می توانند مجهز به پمپ هایی باشند که به بیمار یا پزشک اجازه می دهد تا از دارو رسانی دقیق و دوز دارو مطلع گردند.

 

6. بانداژهای آنتی باکتریال

 

دیگر محصول ساخته شده با فناوری نانو، باندها و الیاف آنتی باکتریال است. باند ها بطور معمول برای محافظت از زخم ها در برابر آلودگی بیشتر استفاده می شوند، اما امروزه دانمشندان با استفاده از فناوری نانو در حال بررسی روش های جدیدی برای تقویت خاصیت ضد میکروبی بانداژ زخم ها هستند.

ثابت شده است که ترکیب فلزات نجیب که دارای خاصیت ضد میکروبی طبیعی هستند، به باندها کمک می کند تا در مبارزه با عفونت های باکتریایی مبارزه کنند.

 

از آنجا که نقره با جلوگیری از متابولیسم باکتری ها رشد آنها را مختل می کند، مهندسان روش هایی برای ایجاد بانداژهایی با نانوذرات نقره جهت محافظت از گسترش عفونت در درمان زخم های باز پیدا کرده اند. این یکی از بزرگترین اکتشافات پزشکی با استفاده از فناوری نانو می باشد. چرا که خیلی از جراحات طولانی مدت به مرور زمان به داروهای آنتی بیوتیک(ضد باکتریایی) مقاوم می شوند!

این بانداژ ها معمولاً برای پوشاندن جراحات و آسیب های مقاوم در برابر درمان و مستعد ابتلا به عفونت مانند زخم های سوختگی استفاده می شوند.

 

 

سخن پایانی

فناوری نانو به ما این امکان را می دهد تا مواد را در ابتدایی ترین سطح خود تغییر دهیم. محصولات ارگانیک و معدنی را می توان با استفاده از این فناوری بهبود بخشید، اما این نیازمند به دست آوردن درک عملی، از جنبه های اساسی علم نانو می باشد. از طریق افزایش اطلاعات مهندسی الکترونیک و مهندسی برق، دانمشندان می توانند درک خود را در مورد چگونگی طراحی، تولید و استفاده از قطعات الکترونیکی موثر در اندازه های نانو گسترش دهند.

هر محصول ساخته شده با فناوری نانو نتیجه سال ها تلاش تئوری و عملی ده ها دانشمند در شاخه های مختلف علمی می باشد.

 

 

 

✍ ترجمه و تالیف در تیم تولید محتوای نانویاب

❤ خیلی خوشحال می شیم نظرات یا سوالات خودتون رو برای افزایش آگاهی دوستان در قسمت دیدگاه ها بنویسید