فناوری نانو

فناوری نانو یا نانوتکنولوژی رشته ای از دانش کاربردی و فناوری است که جستارهای گسترده ای را پوشش می دهد. موضوع اصلی آن نیز مهار ماده یا دستگاه های در ابعاد کمتر از یک میکرومتر، معمولا حدود ۱ تا ۱۰۰ نانومتر است. در واقع نانو تکنولوژی فهم و به کارگیری خواص جدیدی از مواد و سیستم هایی در این ابعاد است که اثرات فیزیکی جدیدی – عمدتا متاثر از غلبه خواص کوانتومی بر خواص کلاسیک – از خود نشان می دهند.

فناوری نانو فرایند دستکاری مواد در مقیاس اتمی و تولید مواد و ابزار، به وسیله کنترل آنها در سطح اتم ها و مولکول هاست. در واقع اگر همه مواد و سیستم ها ساختار زیربنایی خود را در مقیاس نانو ترتیب دهند. آنگاه تمام واکنش ها سریع تر و بهینه تر صورت می گیرد و توسعه پایدار پیش گرفته می شود. از جمله دستاوردهای فراوان این فناوری کاربرد آن در تولید، انتقال، مصرف و ذخیره سازی انرژی با کارایی بالاست که تحول شگرف را در این زمینه ایجاد می کند. دستاورد های بسیار و عظیمی تاکنون در زمینه فناوری نانو به دست آمده، اما بسیاری کارشناسان این فناوری را یک فناوری آینده گرا می دانند؛ به این معنا که پیشرفت و توسعه در آن حد و مرزی ندارد و در آینده های دورتر نیز شاهد دستاورد های بزرگ تر و بزرگ تری در ابعاد کوچک تر و کوچک تر خواهیم بود.

برخی از کاربردهای نانو عبارت است از:

کرم های ضد آفتاب، پوشاک، چسب، رنگ خودرو، توپ تنیس، کامپیوتر، نانو آنتن ها و... .

کی از ویژگی های مهم نانو موادها افزایش مساحت سطح ماده و تاثیرات کوانتومی است. این عوامل باعث ایجاد خواص ویژه ای در مواد می شود که در مقاومت مکانیکی، نحوه ی واکنش ها و مشخصه های ویژه الکتریکی در نانومواد تاثیر می گذارد. وقتی اندازه ی نانومواد کاهش پیدا می کند، تعداد بیشتری از اتم ها در سطح ماده قرار می گیرند و در نتیجه نانو مواد کوچک تر دارای سطح بیشتری در واحد جرم نسبت به نانومواد با ذرات بزرگ تر هستند.

این عامل باعث افزایش سطح تماس نانوماده با سایر عناصر می شود و در نتیجه موجب افزایش واکنش با آنها می شود. همچنین اندازه ی کوچک نانو مواد ها باعث می شود بازتاب نور تابشی بر سطح آنها نیز به گونه ای متفاوت باشد که باعث تغییر رنگ مواد در مقیاس نانومتر نسبت به ابعاد بزرگ تر می شود.

فناوری نانو می تواند موجب پیشرفت های بزرگی در حوزه پزشکی شود. نانوربات ها را می توان به شریان های بیمار فرستاد تا انسدادها را برطرف کنند.

درمان ها و داروهای مختلف بیماری های مزمنی مانند سرطان، تومور مغزی و موارد دیگر عوارض جانبی شدیدی روی بیماران دارند. برای غلبه بر این مساله، از نانوذراتی استفاده می شود که به کمک آن ها دارو به جای اینکه کل بدن را مورد هدف قرار دهد، فقط سلول های آلوده را هدف قرار می دهد.

به کمک فناوری نانو، جراحی ها می توانند بسیار سریع تر و دقیق تر انجام شوند. آسیب ها را می توان سلول به سلول ترمیم کرد. حتی ممکن است با اصلاح ژن های آسیب دیده بتوان بیماری های ژنتیکی را درمان کرد. فناوری نانو همچنین می تواند برای اصلاح تولید دارو و افزایش کارآیی و کاهش عوارض جانبی داروها مورد استفاده قرار گیرد. همچنین طیف وسیعی از نانومواد برای افزایش کارآیی دستگاه های تصویربرداری استفاده می شود.