• بازدید : 46 views
  • بدون نظر
این فایل در ۳۰صفحه قابل ویرایش تهیه شده وشامل موارد زیر است:

تفاوت میان خواص مواد در مقیاس نانو و توده¬ای در حوزه¬های مختلف علوم و مهندسی مورد مطالعه محققان قرار گرفته است. در این فصل پس از معرفی مختصر ضرورتهای فنّاوری نانو، برخی از این ویژگیهای متفاوت که دانستن آنها در درک مطالب بعدی این پایان¬نامه ضروری است، معرفی می¬شوند. موضوع دیگر این فصل ارائۀ یک دسته¬بندی کامل از روشهای گوناگون تولید نانوذرّات است. همچنین برای فراهم آوردن امکان مقایسه بین روشهای شیمیائی تولید نانوذرّات CdS، چند روش گزارش شده از آنها معرفی می¬گردد
در حال حاضر علوم بدون کمک گرفتن از فنّاوری نانو، قدرت جوابگوئی به نیازهای روز افزون بشر را ندارند. علی رغم رشد قابل ستایشِ شاخه¬های مختلف علوم، دانشمندان با چالشهای اساسی نیز روبرو هستند. برای مثال رايانه¬ها با وجود نزديك شدن به سرعتهاي بحراني پردازش، با توقعات بشر همخوانی ندارند. در داروسازی، داروها عوارض جانبی شدید به همراه داشته و برخی نیز به دليل نامحلول و يا كم¬محلول بودن در خون از چرخۀ مصرف كنار گذاشته می¬شوند. از این گونه مشکلات، در بخشهای دیگر علوم نیز به وفور مشاهده می¬شود. فنّاوری نانو برای غلبه بر این چالشها، قابليتهای فراوانی را به بشر عرضه نموده است. 
در پزشکی به کمک این فنّاوری، نانوذرّاتي ابداع شده که به توزيع آسان دارو در قسمتهاي مختلف بدن کمک مي‌کند. در پوشش‌ زخمهاي خاص نظير زخمهاي سوختگي، از برخی نانوذرّات به‌ عنوان عامل ضدميكروب، ضدالتهاب و التيام‌بخش استفاده مي‌شود. غذاهاي غني‌شده نیز بوسیله این فنّاوری تولید شده¬اند[۵-۱] و ….
در حوزۀ نانو مواد، به دلیل اینکه مواد حجیمی که از ترکیبات نانوساختار تشکیل شده¬اند از نظر مقاومت در برابر خوردگی، کشسانی و ایمنی در برابر آتش سوزی، مزیّتهای قابل ملاحظه¬ای نسبت به مواد دیگر دارند، دانشمندان به دنبال چنین نانوساختارهای سبك و مقاوم در برابر حرارت هستند که براي هواپيماها، راكتها، ايستگاه‌هاي فضايي و …. مورد نياز می¬باشند. برای مثال، ساخت موادي که يک ششم چگالی فولاد را دارند ولی مقاومت آنها ۵۰ الي ۱۰۰ برابر فولاد است، یکی از موفقیّتهای پژوهشگران در این زمینه می¬باشد[۵]. 
در صنايع الکترونيک، توليد کامپيوتر‌هاي سريع‌ موسوم به کامپيوترهاي کوانتومي، تراشه‌هاي حافظه با اندازه نانو که هزاران برابر تراشه¬های فعلي قدرت ذخيره‌سازي دارند و… مدنظر هستند. شركت سامسونگ، توسعه نيمي از محصولات ساخته ‌شده توسط اين شركت را به دليل نوآوريهاي ناشي از نانوذرّات نقره می¬داند[۳]. به جرأت می¬توان گفت: فنّاوری نانو  (NT) به همراه فنّاوری اطلاعات  (IT) و پروژه ژنوم انساني  (BT) همزمان شكل دهنده سوّمين انقلاب صنعتي جهان هستند[۶-۱]. 

۱-۲ نانوذرّات 
باورها بر این است که سهم زیادی از توفیق نانوتکنولوژی در بهبود آینده بشر، به حوزه نانوذرّات تعلق خواهد داشت. نانوذرّات(حبس حاملهای بار در سه بعد) که به صورتهای گوناگون دسته بندی می¬شوند( فلزّی، نیم¬رسانا، پوسته- هسته  و …)، به همراه سیمهای کوانتومی (حبس حاملهای بار در دو بعد) و لایه¬های نازک یا چاه¬های کوانتومی (حبس حاملهای بار در یک بعد) تشکیل ¬دهندۀ نانومواد هستند[۷].
شکل۱-۱) روند حبس حاملهای بار در نانو مواد[۸].

نانوذرّات که از آنها به عنوان نانوبلورها  ، نانوخوشه¬ها  و نقاط کوانتومی  هم یاد می¬شود، در مقایسه با مادّۀ حجیم خودشان، خواص متفاوتی بروز می¬دهند. این خواص منحصر به فرد، قابلیتهای فراوانی را برای بهره¬برداری از آنها در اختیار دانشمندان قرار داده است. در ادامه، برخی از این ویژگیها و منشأهای آنها معرفی می¬گردد.

۱-۳   خواص تابع اندازه نانوذرّات
مطالعه و تحقیق در مورد نانوذرّات به این دلیل که فرصتی برای درک خواص فیزیکی مواد با ابعاد کاهش یافته و همچنین مطالعه خواص سطوح به شمار می¬آید از موضوعات جالب و مورد علاقۀ محققان از دو دهۀ پیش تاکنون بوده است[۱۲-۹]. مهمترین ویژگی نانوذرّات، تابع اندازه بودن خواص  آنها است. هنگامی که اندازه ذرّات به یک مقدار بحرانی برسد، خواصی نظیر خواص ترمودینامیکی، مغناطیسی، مکانیکی، ساختاری، نوری و الکتریکی آنها دچار تغییر و تابع اندازه می¬شوند. برای مثال، نقطه ذوب ذرّاتCdS  و طلا با کوچک شدن اندازه¬شان کاهش می-یابد(شکل۱-۲ “الف” و “ب”). می¬توان وضعیّت ظرفیت گرمائی هلیوم مایع و هلیوم هنگامی که در خوشه¬های ۶۴ اتمی است را در شکل۱-۲ “ج” مشاهده نمود. برخی دیگر از کمیتهای ترمودینامیکی نظیر انرژی چسبندگی، ظرفیت گرمایی، طول و قدرت پیوند و… نيز تابع اندازه هستند

عتیقه زیرخاکی گنج