مقدمه:
تفاوت میان خواص مواد در مقیاس نانو و تودهای در حوزههای 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 پایاننامه ضروری است، معرفی میشوند. موضوع دیگر این فصل ارائۀ یک دستهبندی 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 میگردد. در این فصل کلیّاتی از روش شیمیائی مهار کردن که در این پایاننامه از آن برای تولید نانوذرّات CdS و CdS:Ni استفاده میشود نیز معرفی خواهد شد.
- نانو فنّاوری[1]
در حال حاضر علوم بدون کمک گرفتن از فنّاوری نانو، قدرت جوابگوئی به نیازهای روز افزون بشر را ندارند. علی رغم رشد قابل ستایشِ شاخههای مختلف علوم، دانشمندان با چالشهای اساسی نیز روبرو هستند. برای مثال رایانهها با وجود نزدیک شدن به سرعتهای بحرانی پردازش، با توقعات بشر همخوانی ندارند. در داروسازی، داروها عوارض جانبی شدید به همراه داشته و برخی نیز به دلیل نامحلول و یا کممحلول بودن در خون از چرخۀ مصرف کنار گذاشته میشوند. از این گونه مشکلات، در بخشهای دیگر علوم نیز به وفور مشاهده میشود. فنّاوری نانو برای غلبه بر این چالشها، قابلیتهای فراوانی را به بشر عرضه نموده است.
در پزشکی به کمک این فنّاوری، نانوذرّاتی ابداع شده که به توزیع آسان دارو در قسمتهای مختلف بدن کمک می‌کند. در پوشش زخمهای خاص نظیر زخمهای سوختگی، از برخی نانوذرّات به عنوان عامل ضدمیکروب، ضدالتهاب و التیام‌بخش استفاده میشود. غذاهای غنی‌شده نیز بوسیله این فنّاوری تولید شدهاند[5-1] و ....
در حوزۀ نانو مواد، به دلیل اینکه مواد حجیمی که از ترکیبات نانوساختار تشکیل شدهاند از نظر مقاومت در برابر خوردگی، کشسانی و ایمنی در برابر آتش سوزی، مزیّتهای قابل ملاحظهای نسبت به مواد دیگر دارند، دانشمندان به دنبال چنین نانوساختارهای سبک و مقاوم در برابر حرارت هستند که برای هواپیماها، راکتها، ایستگاه‌های فضایی و .... مورد نیاز میباشند. برای مثال، ساخت موادی که یک ششم چگالی فولاد را دارند ولی مقاومت آنها 50 الی 100 برابر فولاد است، یکی از موفقیّتهای پژوهشگران در این زمینه میباشد[5].
در صنایع الکترونیک، تولید کامپیوترهای سریع موسوم به کامپیوترهای کوانتومی، تراشههای حافظه با اندازه نانو که هزاران برابر تراشههای فعلی قدرت ذخیره‌سازی دارند و... مدنظر هستند. شرکت سامسونگ، توسعه نیمی از محصولات ساخته شده توسط این شرکت را به دلیل نوآوریهای ناشی از نانوذرّات نقره میداند[3]. به جرأت میتوان گفت: فنّاوری نانو[2] (NT) به همراه فنّاوری اطلاعات[3] (IT) و پروژه ژنوم انسانی[4] (BT) همزمان شکل دهنده سوّمین انقلاب صنعتی جهان هستند[6-1].
- نانوذرّات[5]
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 میشوند( فلزّی، نیمرسانا، پوسته- هسته[6] و ...)، به همراه سیمهای کوانتومی[7](حبس حاملهای بار در دو بعد) و لایههای نازک یا چاههای کوانتومی[8](حبس حاملهای بار در یک بعد) تشکیل دهندۀ نانومواد هستند[7].
[1] Nanotechnology
[2] Nanotechnology
[3] Information technology
[4] Biotechnology
[5] Nanoparticle
[6] Core-Shell Nanoparticle
[7] Quantum Wire
1-1-نانو فنّاوری
1-2نانوذرّات
1-3 خواص تابع اندازه نانوذرّات
1-٣-1 آلائیدن نانوذرّات
1-4 ساختار نواری نانوذرّات
1-5 اکسیتون در نانوذرّات
1-6 شعاع نانو ذرّات
1-7 ذرّه در جعبه کوانتومی
1-8 نسبت سطح به حجم در نانوذرّات
1-9 چگالی حالتها در نانوذرّات
1-10 دسته بندی نانوذرّات
1-11 تاریخچه تولید نانوذرّات نیمرسانا
1-12 روشهای تولید نانوذرّات
1-13 روشهای فیزیکی
1-14 روشهای شیمیائی
1-15 برخی از روشهای شیمیائی تولید نانوذرّات CdS
1-15-1 روش میکرو امولسیون( مایسل معکوس )
1-15-1-1 سورفکتانت[3]، مایسل معکوس[4] و نرمال[5]
1-15-1-2 مرحلۀ تولید نانوذرّات CdS
1-15-2 استفاده از نانولولههای کربنی چند جداره
1-15-٣ روش مهار کردن
1-15-3-1 اصول این روش
1-15-٣-2 مهارکننده نشاسته
1-15-4 روش فوتوشیمیائی
دانلود مقاله کاربرد نانوفناوری در صنایع الکترونیک
