حال اجازه بدهید برای آشنایی ملموس با دنیای نانو و حضور آن در زندگی روزانهمان به ذکر چند نمونه بپردازم:
نانو و غذایی که میخورید
نگهداری، بستهبندی و جلوگیری از فساد و تخریب مواد غذایی در مقابل انواع باکتریها و قارچها، و محافظت از آنها در برابر نور و رطوبت، از جمله معضلات اصلی و همیشگی مواد غذایی بوده که موجب خسارت فراوان در این زمینه شده است. امروزه ظروفی که با استفاده از فناوری نانو ساخته میشوند، خواص ضدمیکروبی بالایی در مقابل انواع باکتریها و قارچها دارند. این خواص به دلیل حضور نانوذرات آنتیباکتریال در مواد تشکیل دهندهی ظروف میباشد.نگهداری مواد غذایی در ظروفی که با نانوذرات نقره ساخته میشود، از رشد باکتریها جلوگیری کرده و غذا را به مدت طولانیتری در مقایسه با ظروف معمولی نگهداری مینماید. این ظروف قادر هستند میوهها، سبزیجات، داروها، نان، پنیر، سس و گوشت را در مدت طولانیتری، بدون تغییر رنگ و مزه و خواص غذاییشان نگهداری کنند.افزودن ترکیباتی مانند نانوذرات دیاکسید سیلیس به پوششهای پلاستیکی بستهبندی و ظروف نگهداری مواد غذایی، سبب مقاوم شدن آنها در مقابل پارگی شده و نفوذپذیری آنها را در برابر بخار آب، اکسیژن و پرتوفرابنفش کاهش میدهد. از این رو، این بستههای پلاستیکی میتواند غذا را سالمتر و تازهتر محافظت نماید.از طرفی، تولید بستهبندیهای هوشمند میتواند ما را از فساد مواد غذایی آگاه سازد. این نوع بستهبندی شامل نانوحسگرهاییست که نسبت به گازهای متصاعد شده از مواد غذایی فاسد، به شدت حساس بوده و تغییر رنگ میدهند. این تغییر رنگ، نشانهای از فساد مواد غذایی محسوب میشود.
نانو و لباسی که می پوشید
نه فقط ورزشكارها بلكه اكثر مردم از عرق پا رنج مى برند و نمى توانند آن را تحمل كنند بطور طبيعى هر پا داراى ۲۵۰هزار غدد عرقى است كه قادرند حدود ۵۰۰ ميلى ليتر عرق در روز توليد كنند.پارچههای ضدلک، ضدآب، ضدچروک، ضدحریق و... همهی این رویاها با فناوری نانو محقق شده است. این پارچهها که با تقلید از طبیعت (برگ لوتوس، پوست سوسک و بال حشرات) بافته میشود، در روی سطح خود ناهمواریهای بسیار کوچکی در مقیاس نانو دارد که مانع از چسبیدن گرد و غبار و دیگر آلایندهها به روی پارچه میشوند.عرضهی جورابهایی که حاوی نانوذرات نقره میباشد، با جلوگیری از رشد انواع باکتریها و قارچها، بوی بد پا را از بین میبرد. همچنین، این جوراب، از خارش، سرمازدگی و ترک پاشنه پا، که سبب عفونت در بیماران دیابتی میشود، نیز جلوگیری میکند.توزیع نانوذرات سیلیکا در پارچهها سبب ضدحریق شدن آن میشود؛ که مصارفی همچون پرده، سرویسهای اتاق خواب و ... را میتوان برای آن متصور شد.
نانو در خودرویی که سوار میشوید
همانند کشور ما در دیگر نقاط جهان نیز، بحث کاهش مصرف سوخت و بهینهسازی مصرف انرژی مطرح است. از جمله راهکارهای موثر دراین زمینه، کاهش وزن بدنه و تجهیزات خودرو به وسیله نانوکامپوزیتهاییست که وزن کمتر و استحکام بیشتری دارند. کاهش وزن خودروها، سوخت مصرفی آن را نیز کاهش خواهد داد.به هنگام ریزش باران و برف، آثار آلودگی بر شیشهها و آینهها، دید راننده را دچار مشکل میکند و همانطور که میدانید بیشترین آمار تصادفات نیز مربوط به روزهای بارانی و برفی است. با بهکارگیری سطوح خودتمیزشونده در شیشهها و اینههای خودرو میتوان این مشکل را به آسانی قابلحل نمود.ساخت لاستیکهایی حاوی نانوذراتکربنی که موجب افزایش طول عمر و مقاومت لاستیک در مقابل سایش خواهد شد، جلوگیری از تابش فرابنفش به وسیله ساخت شیشههای حاوی نانوذرات جاذب نور فرابنفش، که موجب محافظت پوست سرنشینان خودرو در مقابل این اشعه خواهدشد، نیز از دیگر کاربردهای فناوری نانو در این حوزه میباشد.مثالهای بالا تنها موارد کوچکی از حضور نانو در زندگی روزانهمان بود. در ساختمان سازی: (ساخت سازههای مقاوم و سبکتر در برابر زلزله، شیشههای خودتمیزشونده، پنجرههای بدون نیاز به پرده، عایقهای حراراتی و کاهش اتلاف انرژی)، در لوازم آرایشی و بهداشتی: (کرمهای ضد آفتاب حاوی نانوذرات که محافظی مطمئن در برابر آفتابسوختگی و پیری پوست هستند، خمیردندانهایی با محافظهای مخصوص برای مینای دندان) در فناوری اطلاعات (ساخت حافظههای کوچکتر با قابلیت ذخیره بیشتر، پردازندههایی با سرعت بسیار بالا) و در هر جای دیگری که انسان حضور دارد، نانو نیز در کنار آن زندگی میکند.
فناوری نانو وامکان پیش بینی زلزله
استفاده از نانو حسگرها و تاکید بر ساخت اینگونه ابزار باید مورد توجه زلزله شناسان قرار گیرد بسیاری از اطلاعاتی كه از زلزلههای بسیار كوچك ثبت می شوند ، مورد توجه قرار نمی گیرند و هنگام ثبت زمین لرزه ها عمدتا به رخدادهایی كه از اندازه ای مشخص بزرگتر باشند، توجه می شود.اساس این طرح با طراحی حسگر های ویژه ای ارتعاشات زمین در مقیاس های بسیار كوچك اندازه گیری شده و از این اطلاعات برای طراحی مدل هایی برای بررسی رفتار زمین و پیش بینی زمین لرزه های بزرگتر احتمالی استفاده می شود. ایده این طرح این است كه اطلاعات زلزله های بسیار كوچك مورد توجه قرار بگیرد كه شرط آن نیز در دسترس بودن نانو حسگرها است كه بتوانند این زمین لرزه های خفیف را ثبت كنند. اگر اطلاعات این زلزلهها را به طور مستمر و پیوسته ثبت و بررسی كنیم می توانیم تغییرات رفتار زمین را با توجه به داده های اطلاعات این نانو زمین لرزه ها قبل از رخداد زلزلههای كوچك شناسایی كرده و با الگوبرداری از آن به مدلی برای پیش یابی زلزله دست یابیم.این روش مستلزم استفاده از نانو حسگرهای فوقالعاده دقیقی است كه بتوانند لرزشهای خفیف زمین لرزه ها ی کوچک را ثبت كنند.
تصفیه آب
فناوری نانو باعث صرفه جویی در مصرف انرژی برای تصفیه آب در سیستمهای تقطیر می شود. همچنین این فناوری منجر به بالا بردن تکنولوژی مورد استفاده کنونی خواهد شد. لباس های جنگی: به تازگی استفاده از فناوری نانو برای ساخت لباس های ویژه میدان های جنگ توسط گروه تحقیقات دانشگاه MIT انجام شده است. هم اکنون برنامه ای برای ساخت موادی که بتواند در کوتاه مدت جاذب انرژی شوکهای امواج انفجاری و موادی که در بلند مدت بتواند در برابر مواد شیمیایی و بیولوژیکی از خود مقاومت نشان دهند بصورتی که در مقابل این مواد حساس بوده و پس از شناسایی مواد روزنه های لباس مسدود شوند در حال بررسی است. گونه ای دیگر از این مواد برای کشف آسیب های وارده به بدن به صورت خودکار عمل خواهد کرد.برای مثال به کمک این مواد شکستگی استخوانها را بسرعت شناخته و گچ گیری متداول امروزه را انجام می دهند.
لوازم و پارچه هاى ضدچروك و ضدلكه
شركتى با اضافه كردن ساختارهاى مولكولى به الياف كتان، اليافى ساخته است كه مايعات و لكه ها برروى آنها حركت كرده و جذب نمى شوند بنابراين چنانچه قهوه برروى شلوار سفيدرنگى ريخته شود به طرز شگفت آورى روى آن حركت كرده و جذب نمى شود. ، این آزمایش ها با دستکاری مواد پلاستیکی با ساختارهای مولکولی نانو نیز ادامه یافت ، به نحوی که با ایمپورت ساختارهای مولکولی نانو به نوعی پلاستیک توانستند نوعی ظروف ، به نام ظروف نانو را به وجود بیاورند که فساد مواد غذایی را به تاخیر خواهد انداخت. يكى از بزرگ ترين شركت هاى توليدكننده موادآرايشى در جهان نخستين محصول نانوفناورى خود را در سال ،۱۹۹۸ معرفى كرد. اين محصول كرم ضدچروك Plenitude Revitalift است كه در توليد اين كرم از يك فرآيند انحصارى نانو فناورى به منظور داخل كردن ويتامين A به درون يك كپسول پليمرى استفاده شده است. كپسول مانند اسفنج ،كرم را درون خود جذب و نگهدارى مى كند تا اين كه پوسته بيرونى آن در زيرپوست حل شود.
عينك هاى آفتابى با كيفيت بالا
شركتى ديگر با استفاده از نانو فناورى، پوشش هاى پليمرى بسيارنازك، ضدانعكاس و حفاظتى براى عينك ها ساخته است بطورى كه شيشه آنها در مقابل خراشيدگى مقاومت داشته و ضدانعكاس نيست اين پوشش چربى ها و لكه ها را از روى عدسى ها برطرف و عدسى ها را حساس تر مى كند.
كرم هاى ضدآفتاب
مصرف كرم هاى ضدآفتاب معمولى پوست را به قدرى سفيد مى كند كه حالت نامناسبى پيدامى كند. اين سفيدى ناشى از اكسيد روى است كه از پوست دربرابر هردونوع اشعه ماوراى بنفش Aو Bخورشيد محافظت مى كند. جهت حل اين مشكل شركت BASF ماده اى با كمك فناورى نانو، ساخته است كه سبب توليد نانو كريستال هاى اكسيدروى با خلوص بالا تهيه شده و اين امر منجر به افزايش مرغوبيت كرم هاى ضد آفتاب مى شود از ديگر مزاياى اين كرم ها اين است كه به وسيله پوست جذب نشده و ايجاد آلرژى نمى كند.
نمایشگرها
درخواست بسیاری برای تولید نمایشگرهای بزرگ، شفاف و تخت در تلویزیون، کامپیوتر و نظایر آن وجود دارد. نانو کریستال های سلنیوم روی، سولفات روی و سولفور کادمیم با روش ژل به صورت تنها(تبدیل ژل مایع به جامد) از موادیست که برای ساخت نور متصاعد از فسفر مورد استفاده قرار می گیرند. همچنین استفاده از CNTs نیز در ساخت این وسایل با درخشش فوق العاده و مصرف انرژی و تشعشعات زیانبار کمتر و طول عمر بیشتر، نسل آینده نمایشگرهای پیشرفته را بوجود خواهد آورد.باطری ها: توسعه وسایل الکترونیکی قابل حمل مانند تلفن های همراه، دستگاههای ناوبری، کامپیوترهای کوچک و قابل حمل، سنسورهای کنترل از راه دور و نظایر آنها، نیاز به داشتن باطری های سبکتر با انرژی و دوام بیشتر را دو چندان ساخته است. مواد کریستالی نانو با استفاده از روش کاربرد ژلها در صفحات جداکننده باطریها می تواند انرژی بیشتری در مقایسه با باطریهای متداول امروزی ذخیره کند. باطری های ساخته شده از نانو کریستال های نیکل نیاز به شارژ مجدد را کاهش و ذخیره انرژی در باطریها را در حد قابل توجهی افزایش داده است. مواد افزودنی سوختها: هم اکنون تحقیقات برای افزودن ذرات نانوی اکسید سدیم به سوختهای دیزل در دست اقدام است که باعث بالا رفتن بازدهی، صرفه جویی اقتصادی و کاهش میزان مصرف آنها در بلند مدت خواهد شد.
مواد مغناطیسی
ساخت ابزارهای مغناطیسی از نانوکریستال های یوتریوم، ساماریوم و کوبالت خواص بسیار منحصر بفردی را با توجه به کوچک بودن ذرات کریستالها بوجود می آورد. این مواد در ساخت موتورها، ماشین های تحلیلی مانند MRI و همچنین در علوم پزشکی کاربرد وسیعی دارند. میکروپروسس ها، حافظه های کامپیوتر، دیسک های سخت، با استفاده از فناوری نانو می تواند اطلاعات بسیار زیادی را در خود جای دهند.
رنگها و محلولها
استفاده از رنگها در اندازه نانو می تواند قابلیت هاو توانایی های بسیار خوبی را به رنگ بدهد. برای مثال ساختن رنگهای سبک می تواند وزن هواپیماها را کاهش داده و باعث صرفه جویی در سوخت آنها شود. کاهش حلال ها مورد دیگریست که از آلودگی محیط زیست جلوگیری می کند. محلول های ضد باکتری موارد استفاده بسیاری در تاسیسات تصفیه آب دارد و دیگر نیازی به استفاده از ضد باکتری مانند کلر نخواهد بود. نانو تکنولوژی در مبدل های حرارتی با جذب امواج قرمز باعث صرفه جویی در انرژی شده و با تغییرات دما و یا محیط شیمیایی اطراف آن، موجب تغییر رنگ می شود. عمده ترین هدف از اجرای این پژوهشها در مورد رنگها اهداف زیست محیطی است.
و موارد دیگر ...
منابع:
نظرات شما عزیزان:
برچسبها: