• بازدید : 33 views
  • بدون نظر
دانلود رایگان تحقیق نانو تکنولوژی چیست؟-خرید اینترنتی تحقیق نانو تکنولوژی چیست؟-دانلود رایگان مقاله نانو تکنولوژی چیست؟
این فایل در ۱۲۰صفحه قابل ویرایش تهیه شده وشامل موارد زیر است:

نانوتكنولوژي مولكولي ، نامي است كه به يك نوع فن‌آوري توليدي اطلاق مي‌شود. همانطور كه از نامش پيداست ، نانوتكنولوژي مولكولي، هنگامي محقق مي‌شود كه ما توانايي ساختن چيزها را از اتمها داشته باشيم و در اين صورت ما توانايي آرايش دوباره مواد را با دقت اتمي خواهيم داشت.
هدف نانوتكنولوژي ساختن مولكول به مولكول آينده است . همانطور كه وسايل مكانيكي به ما اجازه مي‌دهند كه چيزي فراتر از نيروي فيزيكي خود به دست آوريم، علم نانويي و توليد در مقياس نانو هم، سبب مي‌شود تا ما بتوانيم پارا بفراتر از محدوديتهاي اندازه‌اي كه به طور طبيعي موجود است، بگذاريم و درست روي واحدهاي ساختاري مواد كار كنيم, جايي كه خاصيت مواد مشخص مي‌شود و با تغيير در آن واحدها مي‌توان تغييرات خواص را ايجادكرد. براي كنترل ساختار مواد، بايد يك سيستم كامل و ارزان قيمت در اختيار داشته باشيم. فرض اصلي در نانوتكنولوژي اين است كه تقريباً همه ساختارهاي با ثبات شيميايي كه از نظر قوانين فيزيك رد نمي‌شوند را مي‌توان ساخت. 
ماهيت نانوتكنولوژي، عبارت است از توانايي كار كردن در تراز اتمي، مولكولي و فراتر از مولكولي، در ابعاد بين ۱ تا ۱۰۰ نانومتر، با هدف ساخت و دخل و تصرف در چگونگي آرايش اتمها يا مولكولها و با استفاده از موا‌د, وسايل و سيستم‌هايي با تواناييهاي جديد و اعمال تازه كه ناشي از ابعاد كوچك ساختارشان مي‌باشد. همه مواد و سيستم‌ها زيربناي ساختاري خود را در مقياس نانو ترتيب مي‌دهند. در اينجا مثالهايي را ذكر مي‌كنيم. يك مولكول آب داراي قطر حدود ۱ نانومتر است. قطر يك نانوتيوب تك لايه ۲/۱ نانومتر مي‌باشد. كوچكترين ترانزيستورها به اندازه ۲ نانومتر مي‌باشند. مولكول  DNA ، ۵/۲ نانومتر پهنا دارد و پروتئينها بين ۱ تا ۲۰ نانومتر هستند. قطر  ATP ، ۱۰ نانومتر بوده و يك وسيله مولكولي نيز ممكن است در حدود چند نانومتر باشد. 
كنترل مواد در مقياس نانويي به معناي ساختن ساختارهاي بنياني در مقياسي است كه خواص اساسي معين مي‌شود. تا آنجايي كه ما از طبيعت اطلاعات در دست داريم، اين آخرين مقياس توليد است. نانوتكنولوژي ، اتحاد ساختارهاي نانويي در جهت ايجاد ساختارهاي بزرگتر را كه مي‌توانند در صنعت، پزشكي و حفاظت محيط‌زيست استفاده شوند، شامل مي‌شود.
دانشمندان اخيراً اين توانايي را پيدا كرده‌اند كه بتوانند اتمها را به طور مستقيم مشاهده كرده و دستكاري كنند ولي اين تنها بخش كوچكي از تكنيكهايي است كه در علم نانويي و همچنين فن‌آوري، به دست آمده است. هنوز چند دهه به توانايي توليد محصولات تجاري باقي است ولي مدلهاي تئوري كامپيوتري و محاسباتي، نشان مي‌دهند كه دستيابي به سيستم‌هاي توليد مولكولي امكانپذير است. چرا كه اين مدلها، قواني فيزيكي كنوني را نقض نمي‌كنند. امروزه دانشمندان وسايل و تكنيكهاي زيادي را كه براي تبديل نانوتكنولوژي از مدلهاي كامپيوتري به  واقعيت لازم است ، اختراع و تدبير مي‌كنند. 
دقت به عنوان منفعت ماشينهاي مولكولي مدنظر مي‌باشد و همچنين يكي از كليدهاي مهم براي درك لزوم پيشرفت در زمينه اين فن‌آوري است. دقت در اينجا به اين معناست كه براي هر اتم جايي وجود دارد و هر اتم در جايگاه خودش است. ما از ماشينهاي دقيق براي توليد محصولات با دقت مساوي، استفاده خواهيم كرد. فن‌آوري تا به حال هرگز چنين كنترل دقيقي نداشته است و همه‌ فن‌آوريهاي كنوني ما، فن آوريهاي بزرگ هستند. امروزه ما تكه يا توده‌اي از چيزي را در مقابل خود قرار مي‌دهيم و به آن چيزي اضافه كرده و يا از آن تكه‌هايي را كم مي‌كنيم و در نهايت وسيله مورد نظرمان را با اين اعمال ايجاد مي‌كنيم. در واقع ما وسايلمان را از سر هم كردن قسمتهاي مختلف توليد مي‌كنيم بدون آنكه نسبت به ساختمان مولكولي آنها توجهي داشته باشيم. در گذشته ساخت با دقت اتمي، تنها در محصولات كريستالها يا در سازمان‌هاي زنده‌ي زيستي مانند ريبوزومها كه پروتئين مورد نياز موجود زنده را فراهم مي‌كنند و يا   DNA كه اطلاعات مورد نياز براي ايجاد موجود زنده را حمل مي‌كند، ديده شده است. ما در جريان پيشرفت نانوتكنولوژي روندي به سوي دستيابي به درجه‌اي از كنترل سيستمها كه قبلاً تنها در طبيعت موجود بوده، در پيش رو داريم.
منفعتهاي ديگر وقتي نمايان مي‌شوند كه اندازه‌ي وسايل قابل ساخت را مورد توجه قرار مي‌دهيم. وقتي ما در مقياس اتمي كار كنيم، مي‌توانيم دستگاههايي بسازيم كه مي‌توانند به جاهاي غيرقابل تصور از نظر كوچكي بروند. 
دو وسيله‌ي بسيار حساس كه هنوز ساخته نشده‌اند در نانوتكنولوژي عبارتند از : 
۱- نانوكامپيوتر ۲- نانواسمبلر.
نانو كامپيوتر ماشيني مولكولي است كه قادر است يك رشته اعمالي را به اجرا در آورد و آنها را اداره كند و در نهايت نتيجه‌اي را توليد نمايد. در عمل اين وسيله تا حدي با ميكروپردازش‌گرهاي امروزي متفاوت است، اگر چه شباهتهاي نادري با كامپيوترهاي قديمي و مكانيكي كه توسط   Charles Babbage در دوره‌ي ويكتوريا طراحي شده بود، دارد. همچنين داراي دستگاه ثبت‌كننده‌اي است كه چيزي شبيه ماشينهاي جمع‌كننده  ( Adding Machine) به وجود مي‌آورد. البته ماشين جمع‌كننده‌اي كه ميليون‌ها بار كوچكتر و بيليونها بار سريعتر از ميكروپردازش‌گرهايي كه تاكنون طراحي شده است. وقتي يك نانوكامپيوتر وجود داشته باشد در اين صورت به وجود آوردن نانواسمبلر نيز امكان‌پذير خواهد بود. نانواسمبلر وسيله‌اي ساخته شده در تراز اتمي است كه مي‌تواند اتمها را براي بيشتر شكلهايي كه مورد نظر مي‌باشد، دقيقاً نظم‌دهي و آرايش كند. امروزه كاركردن در تراز اتمي به نيروي اتمي ميكروسكوپي گران قيمت  (AFM) نياز دارد كه از ميدان الكتريكي براي هل دادن اتمها به سمت جايگاهشان استفاده مي‌كند. ولي نانواسمبلر مي‌تواند به سادگي اتمها را از جايگاهشان خارج كرده و آنها را همانند دستگاه بافندگي صنعتي، در محل مورد نظر به يكديگر پيوند دهد. در سلولهاي ما، ريبوزومها كاري شبيه به اين را انجام مي‌دهند؛  DNA را به صورت  RNA كپي كرده و سپس آمينواسيد صحيح را جهت ساخت پروتئينها جمع‌آوري مي‌كنند. نانواسمبلري كه يك نانو كامپيوتر را در هسته‌ي خود در بردارد ، تقريباً همين كار را انجام مي‌دهد . نانواسمبلر در واقع يك هدف نهايي و مهم در نانوتكنولوژي است. وقتي يك نانواسمبلر كامل در دسترس باشد، تقريباً همه چيز ممكن مي‌شود و اين مهمترين و بزرگترين خواسته‌ي انجمن نانوتكنولوژي است. 
شصت سال پيش  John Von Neumann ( كسي كه همراه  Alan Turing، زمينه علم كامپيوتر را پايه‌گذاري كرد.) حدس زد كه روزي ساختن ماشين‌هايي كه بتوانند خودشان را كپي كنند، ممكن خواهد شد. يك نوع تكراركننده‌ي خودبه خودي كه مي‌تواند ما را از يك مثال ساده‌ي ذهني به سمت اجتماعي از كپي‌هاي كامل هدايت كند. اگر چه ماشين مورد نظر  Von Neumann در تئوري ساده به نظر مي‌رد ولي هرگز ساخته نشده است. در مقياس ماكرومولكولي ساختن يك كپي از ماشين بسيار ساده‌تر از تهيه كردن ماشيني است كه بتواند خود را كپي كند ولي در تراز مولكولي ، اين موازنه برعكس است يعني تهيه كردن ماشيني كه بتواند خود را كپي كند بارها ساده‌تر از ساختن ماشين ديگري با استفاده از تراشه‌هاست. 
اين مزيت بزرگي است كه وقتي تنها يك اسمبلر داريم، مي‌توانيم هر تعداد كه بخواهيم ، ايجاد كنيم. همچنين اين بدان معناست كه نانواسمبلر يك آفت كامل است. اگر به طور عمدي يا تصادفي يك نانواسمبلر در محيط آزاد شود، تنها با راهنماي چگونگي تكثير شدن ، تمام سطح سياره يعني گياهان، حيوانات و سنگها و صخره‌ها در عرض مدتي كمتر از هفتاد و دوساعت (۷۲) به ماده‌ي لزج و چسبناك خاكستري رنگ  (gray goo) از  naniteها (nano unite) مبدل خواهد شد.  Drexler معتقد است مشكل gray goo تا حد زيادي خيالي است ولي امكان سناريوي غبار خاكستري را تصديق مي‌كند كه باعث برگشت يا تكرار naniteها مي‌گردد و زمين را در روكشي كه مادون ميكروسكوپي است، خفه مي‌كند و در اينجا ما با يك خطر فن‌آوري كه در تاريخ بي‌سابقه است ، مواجهيم. عليرغم اين مسائل، كساني كه روي نانوتكنولوژي مولكولي كار مي‌كنند، در حال مطالعه براي ساختن دستگاهي در مقياس اتمي هستند و به نظر مي‌رسد به زودي اطلاعات كافي براي ساخت نانوكامپيوتر و نانواسمبلر را به دست مي‌آوريم . 
اين مسائل اجتناب‌ناپذير و مطرح شده در نانوتكنولوژي باعث شد تا  Drexler، يك زيربناي علمي و آموزشي ايجاد كند و آن انستیو  Foresight است كه به عنوان يك محل شناخته شده و يك مركز تفكر در مورد نانوتكنولوژي عمل مي‌كند. در طي ۱۴ سال برپايي Foresight  ، اين انستيتو به صورت تحقيقات نانوتكنولوژي درآمده است. در اواسط اكتبر ۲۰۰۰، انستيتو Foresight ، كنفرانس سالانه‌ي خود را در هتلي در  Santa Clara برگزار كرد. در آنجا زمزمه‌اي جديد به گوش مي‌رسيد؛ پيشرفتهاي اخير در سازه‌هاي با مقياس مولكولي كه حاصل ابتكار در برخي تركيبات اصلي و بنياني كه  Drexler در نانوسيستم توصيف كرده است، مي‌باشد. همانند تركيباتي كه در ساختمان نانو كامپيوترها و نانواسمبلرها ضروري است. چيز ديگري كه در كنفرانس به دست آمدن يك كپي ا ز داروي نانويي   Robert Freitas بود. طب نانويي بيش از پيش در تلاش براي جامه‌ي عمل پوشاندن به وعده‌هاي  Feynman (دارنده‌ي جايزه نوبل براي طرح فن‌آوري در مقياس كوچك) در مورد ” دكتر بسيار كوچك” است و قدم به قدم موانع فن‌آوري را از سر راه برمي‌دارد. موانعي كه براي رسيدن به وسايل نانوپزشكي بايد بر آنها فائق آمد. 

عتیقه زیرخاکی گنج