فناوری نانو ۲

فناوری نانو ۲

اسلاید 1: 1

اسلاید 2: موضوع ارائه :فناوری نانو 2

اسلاید 3: مرکز آموزش علمی کاربردی بندرسازان گناوهارائه دهندگان:استاد راهنما: دی ماه 1392سرکارخانم دادورحسین کاظمیامین شبانکاره3

اسلاید 4: مقدمهقرن بیست ویکم، قرن فناوری نانو مهمترین دوران صنعت به شمار می رود. قرن نانو، قرن سلامتی، صرفه جویی و آرامش نامیده می شود. نانو نه یک ماده است نه یک جسم، فقط یک مقیاس است، کوچک شدن یک مقیاس، نانو یک میلیاردم متر است به اندازه ای کوچک که دیده نمی شود اما باتاثیری بسیار بزرگ در زندگی انسان. 4

اسلاید 5: 5تاریخچه فنآوری نانوريچارد فايمن، متخصص کوانتوم نظري و دارنده جايزه نوبل، در سخنراني معروف خود در سال 1959 ميلادي با عنوان «آن پايين، فضاي بسياري هست» ، به بررسي بعد رشد نيافته علم مواد پرداخت.

اسلاید 6: نانو چيست؟به طورخلاصه نانو تکنولوژی به معنی انجام مهندسی مواد در ابعاد اتمی – ملکولی و ساخت موادی با خواص کاملا متفاوت درابعاد نانو است. تعریف دیگر نانوتکنولوژی با آرایش دادن ودستکاری اتم ها ساخت مواد مورد نظراست. نانومتر، (یک میلیاردم متر) به اندازه چیدن 5الی10 اتم درکنار یگدیگر است، مکعبی باابعاد 2.5 نانومتر تقریبا 1000 اتم را شامل می شود.6

اسلاید 7: جايگاه فناوری نانو در علوم مهندسی علم میان رشته ای نانوتقریبا” تمامی علوم  مهندسی وپزشکی رادر برگرفته است. تاکنون بیشترین کاربرد را درصنایع سنگین، بهداشت، نساجی و کشاورزی داشته ودر صنایعی نظیر رنگ، اتومبیل، کامپیوتر، شیمی، تصفیه آب وغیره نیز درحال توسعه است.7

اسلاید 8: فناوری نانو و پزشکی با توسعه فناوری نانو در بخش پزشکی می‌توان محصولاتی تولید کرد که به طور مستقیم و غیرمستقیم بر ارتقای سلامت انسان و بهداشت جامعه تأثیر گذارند.فناوری نانو می تواند از به وجود آمدن عوارض ناخواسته جلوگیری کند. سه محدوده اصلی وجود دارد که فناوری نانو می تواند این انقلاب را ایجاد کند: .تشخیص،درمان و پیشگیری8

اسلاید 9: برخی از پیشرفت های فناوری نانو در علم پزشکی سيستم تحويل دارو به بافت‌هاي بدن سرطان تصويربرداري و تعقيب جريان‌ها در بافت‌‌ها 9

اسلاید 10: سيستم تحويل دارو به بافت‌های بدندر اين بخش محققان به دسترسي بيولوژيكي بافت‌ها به انواع داروها توجه مي‌كنند. منظور از دسترسي بيولوژيكي در اينجا ميزان حضور مولكول‌هاي خاصي از دارو است، با توجه به اينكه آيا آنها در بافت‌هاي خاص بدن مورد نياز هستند و اينكه دقيقا در كجا بيشترين كارايي را خواهند داشت. قابليت‌هاي اجزاي نانو در بخش تومورشناسي يكي از رؤياهايي است كه سال‌هاي سال محققان در آرزوي آن بوده‌اند. استفاده از اين اجزا در تصوير‌برداري‌هاي پيشرفته مي‌تواند تصاويري استثنايي از مناطقي كه تومور در آنها ايجاد شده است، ارائه دهد. سرطان 10

اسلاید 11: به پزشكان اين امكان را مي‌دهد كه ببينند جريان دارو به چه صورتي در بافت هدف انجام مي‌گيرد. تعقيب بخشي از سلول‌ها در بدن سخت است و به همين خاطر دانشمندان آنها را رنگ مي‌كنند. تصويربرداری و تعقيب جريان‌ها در بافت‌‌ها11

اسلاید 12: ترمیم استخوان با استفاده از نانو سرامیک نانو سرامیک های با استحکام بالا را می‌توان به یک خمیر قابل جریان وشکل پذیر که به استخوان‌های محکم تبدیل می‌شود، تبدیل کرد. در صورتی که در استخوان از این نوع مواد استفاده شود، سازگاری زیستی تا حد بسیار زیادی بالا می‌رود. در ضمن نسبت به سیمان‌های مصنوعی، نانو سرامیک‌ها این قابلیت را دارند که در هر دو نوع استخوان‌هایی که وزن را تحمل می‌کنند و یا وزن را تحمل نمی‌کنند به کاربرده شوند. 12

اسلاید 13: نانوحسگرهای قابل کاشت در شبکیه چشم فناوری نانو جهت ساخت نسل جدیدی از وسایل کوچک‌تر و قوی‌تر برای برگرداندن بینایی به کار گرفته می‌شوند. این وسایل اطلاعات را جمع آوری کرده  به پیام‌های الکتریکی که به سیستم عصبی انسان منتقل می‌شوند تبدیل می‌کنند. در مواردی که عصب دهی چشم به مغز آسیب نرسیده اما گیرنده‌های نوری چشم فعالیت لازم را ندارند، می‌توان با تحریک مصنوعی سلول‌ها، فقدان گیرنده‌ها را جبران کرد. در این حالت پیام‌های عصبی مصنوعی ایجاد شده به مغز رسیده و حس بینایی ایجاد می‌شود و از این رو مقداری از دید ابتدایی شخص برگشت پیدا می‌کند. 13

اسلاید 14: فناوری نانو و دندانپزشکیدندا نها یكى از اولین اعضایى هستند كه دربرخورد با اشخاص دیده می شوند و در زیبایى وجذابیت انسان بسیار مؤثرند. از این رو، تا امروزتلا شهاى فراوانى براى موفقیت هرچه بیشتر درافزایش دوام، سفیدى و درخشندگى دندا نها انجام پذیرفته است. فناورى نانو قادر است در این راستا كمك شایانى نموده و پیشرفت شگرفى را در دندانپزشكى به وجود آورد.14

اسلاید 15: قراردادن نانو ذرات طلا بر روي سطح يك دندان حساس و سپس تثبيت آنها با استفاده از يك ليزر، مي‌تواند دوام دندان حساس را براي مدت طولاني افزايش دهد.بادوام كردن دندان‌های حساس بااستفاده از نانو ذرات طلا 15

اسلاید 16: فناوری نانو و صنعت ساختمان  پژوهشگران فعال دربخش راه وساختمان به منظور بهبود ویژگی های مواد ومصالح ساخت وساز، به کاربردهای مختلف فناوری نانودراین حوزه روی آورده اند.فناوری نانو می تواند مشخصات بنیادی موادساختمانی همچون استحکام ،دوام وسبکی رابهبود بخشیده وویژگی ها وکارکردهای مفیدی همچون عایق بندی حرارتی ،خودپاک شوندگی ،پایش ایمنی ساختمان ها وسلامت ساختارها و...مورداستفاده قرارگیرند.16

اسلاید 17: نانوی طبیعی، یا طبیعت نانویی؟! بال پروانه نانوساختاری دارد که منجر به انعکاس طول موج رنگهای مختلف بین 400 تا 700 نانومتر می گردد. برخی پروانه ها رنگی هستند (حتی اگر در بال آنها هیچ رنگی نباشد). این رنگ به خاطر نانوساختار سطح بالها ایجاد شده است. ابعاد این ساختار در محدوده نور مرئی و نزدیک به ابعاد نانومتری (1 تا 100 نانومتر) می باشد، این امر به پراکنش رنگهای متفاوت منجر می شود. توجه به خلقت نشان می دهد که ساختار پیچیده بدن حیوانات و تنه گیاهان می تواند منشا، خلق محصولاتی گردد که بشر به طور موثر از آنها استفاده کند.17

اسلاید 18: فناوری نانو و صنعت آب و فاضلابآب، مایه حیات و فراوان‌ترین ماده مرکب بر روی سطح کره زمین و بستر اولیه حیات به شکلی است که امروزه مشاهده می‌کنیم. اهمیت آب و نقش حیاتی آن در زندگی انسان، حیوان، نبات و محیط زیست آنقدر روشن است که نیاز به دلیل و برهان ندارد. یکی از مواردی که سبب شده فناوری نانوکاربرد خود را متبلور ‌نماید در ارتباط با منابع آب می‌باشد که در نظر گرفتن چالشهای پیش رو ضرورت استفاده از آن را پر رنگ تر نموده است.همان طور که می دانیم با وجود پیشرفت‌های گوناگونی که در زمینه‌های مختلف حیات بشر صورت گرفته است، آب همچنان اهمیت خود را به عنوان منبع اصلی تأمین انرژی و نیز تولید محصولات کشاورزی حفظ کرده است.18

اسلاید 19:   تأثيرات امنيتی نانوفناوری (فرصت و تهديد)از نظر دفاعي، نانوفناوري براي کشورها، هم فرصت و هم تهديد است، به لحاظ کاربردهاي بسيار زيادي که اين فناوري مي تواند در امور نظامي داشته باشد، گرايش زيادي در بخش دفاعي کشورها به تحقيق و توسعه نانوفناوري صورت گرفته است. اين کاربردها از لباس هاي مانع خطر تا پرنده هاي بسيار کوچک، تجهيزات اطلاعاتي و بسياري موارد ديگر است. که هم اکنون با حمايت وزارتخانه هاي دفاع کشورهايي چون: آمريکا، ژاپن و برخي کشورهاي اروپايي به صورت پروژه هاي تحقيقاتي در حال انجام هستند. از اين جهت اين فناوري براي کشورها يک تهديد محسوب مي شود. اما براي کشورهايي که بتوانند با استفاده از روند موجود، جايگاهي را در آينده امنيت جهاني براي خود در نظر بگيرند، يک فرصت خواهد بود. black hornet nano19

اسلاید 20: توليد نانو نقره برای ساخت اسباب بازی و ظروف يك بار مصرف كاربرد های ديگر فناوری نانو در جهان امروزی محققان با استفاده از روش الكتروشيميايي موفق به توليد نانو نقره شدند كه با توجه به آنتي باكتريال بودن اين نانو ذرات مي توان از آن در ساخت اسباب بازي كودكان، ظروف يك بار مصرف و توليد لوازم منزل استفاده كرد.20

اسلاید 21: نمونه ای از تقسيم بندی کاربردهای فن آوری نانو :1 ) کاربرد در ساخت مواد 2 ) کاربردهای نانو در کشاورزی، آب، انرژی و ميحط زيست3) کاربردهای نانوفناوری در هوافضا و امنيت ملی 4 ) کاربرد نانوفناوری در صنايع بهداشتی و آرايشی5 ) کاربرد فناوری در صنعت الکترونيک6 ) کاربرد نانوفناوری در صنعت خودرو21

اسلاید 22: برخي از مزاياي مواد نانوساختار عبارتست از : مواد سبک تر، قوي تر و قابل برنامه ريزي، کاهش هزينه عمر کاري از طريق کاهش دفعه هاي نقص فني؛ ابزارهايي نوين بر پايه اصول و معماري جديد؛ بکارگيري کارخانه هاي مولکولي يا خوشه اي که مزيت مونتاژ مواد در سطح نانو را دارند. 1) کاربرد در ساخت مواد22

اسلاید 23: نانوفناوري ، منجر به تغييراتي شگرف در استفاده از منابع طبيعي و آب خواهد شد و پساب و آلودگي را کاهش خواهد داد. همچنين فناوري هاي جديد، امکان بازيافت و استفاده مجدد از مواد و آب را فراهم خواهند کرد. همان طور که می دانید ورود نسل اول فناوری ها به عرصه ی کشاورزی ، در چند دهه ی گذشته منجر به وقوع انقلاب سبز و گذر از کشاورزی سنتی به کشاورزی صنعتی گردید ، در این دوره افزایش چشمگیری درکیفیت و کمیت محصولات کشاورزی صورت گرفت. 2 )(الف):کاربردهای نانو در کشاورزی، آب23

اسلاید 24: 2 )(ب):کاربردهای نانو در انرژیدر زمينه انرژي، نانوفناوري مي تواند به طور قابل ملاحظه اي کارآيي، ذخيره سازي و توليد انرژي را تحت تأثير قرار داده، مصرف انرژي را پايين بياورد. به عنوان مثال، شرکت هاي مواد شيميايي، مواد پليمري تقويت شده يا نانوذرات را ساخته اند، که مي تواند جايگزين اجزاي فلزي بدنه اتومبيل ها شود. استفاده گسترده از اين نانو کامپوزيت ها مي تواند ساليانه يك و نيم ميليارد ليتر صرفه جويي مصرف بنزين به همراه داشته باشد. 24

اسلاید 25: 3 ) کاربرد نانوفناوری در هوافضانانوفناوری توان زیادی برای افزایش اعتبار و کارایی سخت‌افزارهای هوافضایی دارد. نیروی زیاد، وزن کم، عمر طولانی و موادی با کاربردهای بیش‌تر و هزینه کم‌تر، ویژگی‌هایی هستند که عامل پیشرفت هر چه سریع‌تر علم هوافضا و رفع مشکلات موجود در این صنعت خواهد شد.25

اسلاید 26: یکی از اولین صنایعی که برای بهبود بازده محصولات از فناوری نانو استفاده کرده شاخه محصولات آرایشی بوده است. کرم های صاف کننده پوست، کرم های ضدپیری، درمان طاسی، مرطوب کننده ها و کرم های ضد آفتاب به عنوان نمونه می باشند.4 ) کاربرد نانوفناوری در صنايع آرايشی26

اسلاید 27: با استفاده از اين فناوري مي توان ظرفيت ذخيره سازي اطلاعات را در حد هزار برابر يا بيشتر افزايش داد و در نهايت به ساخت ابزارهاي ابر محاسباتي به کوچکي يک ساعت مچي منتهي شد.5 ) کاربرد فناوری در صنعت الکترونيک27

اسلاید 28: 6 ) کاربرد نانوفناوری در صنعت خودروفناوری نانو می تواند در ایجاد سلامت و کارایی خودرو و دوام و زیبایی آن تاثیر بگذارد. این امر هم برای محیط زیست و هم برای مردم مفید خواهد بود. یکی از مهم ترین تاثیرات فناوری نانو کاهش آلایندگی خودرو است. فناوری نانو باکنترل آلودگی و افزایش راندمان وسایل نقلیه می تواند حمل و نقل را دگرگون کند و آینده خودروها، مصرف بهینه انرژی و سلامت محیطی را در بر خواهد داشت. 28

اسلاید 29: فناوری نانو و محیط زیستمحیط زیست آلوده همگان را بر این اندیشه وا می دارد که چطور می توان محیطی سالم تر فراهم کرد. راه های فراوانی کهامکان پذیر است به مانند سلامت انسان برای طبیعت نیز به سه شکل است. پیشگیری، مراقبت و درمان. با تغییر در صنایع به کمک فناوری نانو می توان موادی ساخت که در بستر طبیعت قابل هضم بوده و یا دوباره می توان آن ها را به کالای دیگری تبدیل کرد.29

اسلاید 30: فناوری نانو وصنعت نفت وگازفناوری نانو این ظرفیت و پتانسیل را دارد که تغییرات متحول کننده‌ای را در حوزه‌های مختلف نفت و گاز نظیر اکتشاف، حفاری،ازدیاد برداشت و پالایش و پخش، به وجود آورد. به کمک مواد نانوساختار  می‌توان تجهیزات سبک‌تر، دقیق‌تر، مطمئن‌تر و بادوام تر را که در صنایع نفت و گاز کاربرد دارند، تولید کرد و به کار گرفت.30

اسلاید 31: 1- كاهش مصرف انرژي 2-توليد انرژي تجديد پذير يا كاراكتر(با بهره وري بيشتر) 3-كاهش مصرف منابع در فاز توليد يا مصرف 4-كاربرد در برنامه هاي پاكسازي زيست محيطي 5-كاهش اثرات زيست محيطي صنعت خودرو سازي 6-بهبود بخشیدن فرآيند بازيافتمهمترين فایده های نانوتكنولوژی عبارتند از :31

اسلاید 32: انسان ها در معرض يك انقلاب اجتماعي قدرتمند و تسريع شده قرار گرفته اند كه تا حدودي ناشي از توسعه نانو فناوري در زمينه هاي مختلف زندگي است. در آينده اي نه چندان دور، دانشمندان قادر به ساخت اولين آدم آهني در مقياس نانو مي شوند كه حتي مي تواند همانندسازي كند و طي چند سال با توليد 5 ميليارد تريليون نانو روبات ، تقريبا تمامي فرآيندهاي صنعتي و نيروي كار كنوني از رده خارج خواهد شد. آينده در تسخير نانو32

اسلاید 33: با سپاس از صبر و حوصله 33”پایان“