دانلود مقاله فناوری نانو در فایل ورد (word)

برای دریافت پروژه اینجا کلیک کنید

 دانلود مقاله فناوری نانو در فایل ورد (word) دارای 29 صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است

فایل ورد دانلود مقاله فناوری نانو در فایل ورد (word)  کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه  و مراکز دولتی می باشد.

این پروژه توسط مرکز مرکز پروژه های دانشجویی آماده و تنظیم شده است

توجه : در صورت  مشاهده  بهم ريختگي احتمالي در متون زير ،دليل ان کپي کردن اين مطالب از داخل فایل ورد مي باشد و در فايل اصلي دانلود مقاله فناوری نانو در فایل ورد (word)،به هيچ وجه بهم ريختگي وجود ندارد


بخشی از متن دانلود مقاله فناوری نانو در فایل ورد (word) :

مقدمه
فناوری نانو نقطه تلاقی اصول مهندسی، فیزیك، زیست شناسی، پزشكی و شیمی است و به عنوان ابزاری برای كاربرد این علوم وغنی سازی آنها درجهت ساخت عناصر كاملا جدید عمل می كند. فناوری نانو منجر به انقلاب فناوری در هزاره جدید خواهد شد و كاربردهای آن پتانسیل زیادی دارد كه جهان را تحت تاثیر قرار خواهد داد، از كالاهای مصرفی گرفته تا الكترونیك، اطلاعات، زیست فناوری، صنایع هوا فضا، محیط زیست و پزشكی.

تمام بخش های اقتصادی نیز بطور عمده با فناوری نانو در ارتباط می باشند. در آمریكا، اروپا، استرالیا، و ژاپن، تحقیقات مختلفی توسط دولت وبخش خصوصی به منظور افزایش تحقیقات و پیشرفت در فناوری نانو صورت گرفته و در این زمینه صدها میلیون دلار سرمایه گذاری شده است. تحقیق و توسعه در فناوری نانو برای تغییر در روش طراحی، تحلیل و ساخت بسیاری از تولیدات مهندسی لازم است بنابراین برای استفاده از تمام ظرفیت های فناوری نانو برای كمك به جامعه لازم نیست نیروی كار مورد نیاز برای تحقیق، توسعه و ساخت فراهم باشد و این موضوع نیازمد آموزش دانشجویانی با دانش وتخصص لازم توسط دانشگاه هاست.

ازسوی دیگر در حالی كه دولت ها وبسیاری از كسب و كارهای سراسر جهان به خوبی از اثرات بالقوه فناوری نانو باخبرند، هنوز اكثریت مردم و كسب و كارها درك نكرده اند كه فناوری نانو چیست و چرا مهم است.
عمده مشكلات در نحوه اطلاع رسانی این موضوع كاملا فنی(كه توسط متخصصین دانشگاهی توسعه یافته است) به عامه مردم است به منظور ارتقای درك فناوری نانو، دولتها و شركت ها باید تلاش بیشتری را برای مرتبط كردن آنچه در آزمایشگاه هایشان رخ می دهدف به زندگی واقعی شهروندان معمولی صورت دهند. بر خلاف فناوری اطلاعات،كه محصولاتشان را می توانستید در جیب گذاشته و با آنها به اینترنت متصل شده یا ایمیل بفرستید، فناوری نانو به عنوان یك فناوری بنیادین خیلی كمتر ملموس می باشد.

هنوز هم این تلقی عمومی وجود دارد كه فناوری نانو علمی مربوط به آینده و روبات های كوچك است. در حالی كه فاصله ای عمیق بین صورت گرفته از فناوری نانو و واقعیت كاربردی نانو علم در فرآیند صنعتی وتجاری وجود دارد. و این چیزی است كه علاوه بر متخصصین هر رشته، عامه مردم نیز باید از آن آگاه باشند.

حركت جهانی به سمت فناوری نانو
در سال 2004، 51 كشور در برنامه های تحقیق و توسعه فناوری نانو سرمایه گذاری كرده اند. كل هزینه های تحقیق وتوسعه در جهان حدود 12 میلیارد دلار آمریكا می شود. عمده ترین زمینه تحقیقات در پروژه های امنیتی و دفاعی می باشد.
سایت hkc22.com گزارش هایی را از بازارهای جهانی فناوری نانو در 3 سال منتشر كرده است و هر 6 ماه گزارشی تكمیلی در این زمینه ارائه می كند. آخرین نتایج نشان می دهد كه در بخش خصوصی و دولتی میزان سرمایه گذاری 25 درصد افزایش داشته است و كل سرمایه گذاری انجام شده رقمی معادل 12 میلیارد دلار آمریكا برآورد می شود.

حدود 4000 پروژه تحقیقاتی درحال انجام اند كه تقریبا 40 درصد آنها در شركت ها و موسسات تحقیقاتی مشترك است. بیشترین افزایش نرخ سرمایه گذاری در زمینه های امنیتی، دفاعی و نظامی بوده است.

نتیجه گیری
فناوری نانو فرصت های سرمایه گذاری فراوانی را بوجود خواهد آورد. بواسطه فواید اقتصادی و تكنولوژیكی بالقوه ای كه این فناوری ایجاد خواهد كرد بخش های مختلف جامعه جهانی خواهان بهره برداری مناسب از آن برای پیشرفت خود در جنبه های گوناگون هستند. در نتیجه كشورها برای فرصتهای شغلی ایجاد شده در
آینده ای نزدیك به نیروی كاری فعالی و آموزش دیده در زمینه فناوری نانو نیاز خواهند داشت. این امر جامعه علمی را با چالش هایی مواجه خواهد كرد. چالش واقعی آموزش دادن واقعیت های فناوری نانو به جوامع تجاری وعموم مردم است. ساختار برنامه های آموزشی فعلی دانشگاه های دنیا برای آموزش فناوری نانو مناسب نیست. از اینرو لازم است برنامه های آموزشی دانشگاه ها متناسب با نیاز به گسترش این فناوری تغییر داده واصلاح شود.

عموم مردم نیاز دارند به نحو ساده ای دریابند، كه فناوری نانو یك فناوری سطح بالا است و همچون هر فناوری دیگری دارای خطرات و مزایایی است. این فناوری ها در زمان های مختلف به بلوغ خواهند رسید و لازم است روشن شود كه این خطرات و مزایا كدامیك هم اكنون رخ دادن است و كدام مورد در زمانی در آینده رخ خواهد داد.

عمده مسئولیت این آموزش دهی بر عهده دولت هها و كسب و كارهاست. كه نیازمند آموزش دادن نیروهای فعال می باشند. به محض این كه همه ما در مورد واقعیات فناوری نانو اطلاع كافی پیدا كنیم، همه ما برای حصول داراز مدت اكثر این منافع فراوان وگاها انقلابی آماده خواهیم شد.
عواملی كه حركت به سمت اهداف بلند مدت فناوری نانو در فاصله زمانی كمتر از 20 سال را میسر می سازد عبارتند از:
ایجاد مراكز فناوری نانو چند رشته ای در داشنگاه ها، دوره های لیسانس، فوق لیسانس و دكترای متمركز بر روی فناوری نانو و برنامه ها و گروه های تحقیقاتی چند رشته ای در دانشگاه ها.سخن آخر آنكه فناوری ما را مجبور به تعریف دوباره مفاهیم (آموزش، متخصص و مهندس) خواهد نمود و برای این تعریف مجدد لاز م است تغییری اساسی در سیستم آموزشی دانشگاه ها و مدارس ما بوجود آید. دولت، صنایع و دانشگاه ها نیز باید در آموزش دانشجویان در زمینه فناوری نانو به همدیگر همكاری نمایند.

زمینه های اصلی توسعه نانوتكنولوژی در روسیه:
نتایج علمی موثر تر می توانند در زمینه های مختلف زیر بدست آیند:

در ایجاد سطوح سخت و چند لایه ای توسط طیف الكترونی داده شده و كلیه خصوصیات الكتریكی، اپتیكی، مغناطیسی و غیره، طراحی آنها در برری سطح اتم (بطور مثال توسط بخش Engineering و عملكرد امواج Engineering) و استفاده از تكنولوژیهای مدرن سطح بالا (انواع مدلهای ملكولی- دسته ای و ملكولی- شیمایی، اپی تاكسی، لیتوگرافی الكترونی، متدهای تكنولوژیكی میكروسكوپی تونلی) كه در نتیجه از نظر اصولی به دستگاههای و تجهیزاتی دست پیدا می كند كه برای تحقیقات و كاربردهای مختلف از جمله در زمینه: ماوراء شكبه ای، گودالهای كوانتمی، نقطه ها و نخ ها، اتصالات كوانتمی، كلاسترهای اتمی، كریستالهای فوتونی و ساختارهای گردش تونلی بكار گرفته می شود.

(Nanostructre)
در لیتو گرافی ماورای بنفش حدنهایی، بر اساس استفاده از طول موج برابر با 135 نانومتر كه می توان باعث ایجاد یك سیستم حسابگر نانوالكترونی با ظرفیت بسیار بالا شد و وارد جهان دقتهای اتمی گردد.
در پایه و اسای میكروالكترومكانیك پیوستگی میكروطراحی های سطحی در تكنولوژی میكروالكترونی مورد استفاده قرار می گیرد، این پیوستگی با طراحی ظرفیتی و بكارگیری نانو ماد جدید، تاثیرات فیزیكی،LIGA تكنولوژی بر اساس پرتوهای سینكروتونی همراه است. پرتوهای سینكروتونی به نوبه خود باعث دسترسی به ساخت میكروموتورها، میكروپمپها برای بكارگیری در میكورفلویدبكها، میكرواپتیكها می شود و همچنین در سنسورهای بسیار حساس با كمیتهای فیزیكی مختلف از جمله: فشار، سرعت، درجه حرارت بكار گرفته می شوند و همچنین می توانند باعث ساخت دستگاههای نهفته درخود وضد ویروس و ضد التهابی موثر
پودرهای نانویی با انرژی سطحی بالا از جمله مغناطیس، برای سختی آلیاژها، ساخت المنتهای حافظه ای صوتی- تصویری، افزودنیها به كودهای شیمیایی، علوفه جات، مایعات مغناطیسی و رنگها

نانو مواد پلیمری و مواد غشایی برای سیستمهای مغناطیسی واپتیكی غیر خطی، سنسورهای گازی، بیوسنسورها و غشاهای كمپوزیتی با لایه های فراوان.
پلیمرهای پوشاننده برای پوششهای حفاظتی غیر فعالی، آنتی فراكشش، انتخابی و روشنایی دهنده.
نانو ساختراهای پلیمری برای صفحه های انعطاف پذیر
صفحه سگنتوالكتریكی دو بعدی دستگاههای حافظه داری كه به انرژی بستگی ندارند.
نانو مواد كریستالی مایع برای نمایشگرههای اطلاعاتی قوی
دور نمای استفاده از نانو تكنولوژی
در ماشین سازی:

افزایش اثر ابزار آلات برنده (برش دهنده) و پرداخت كاری به كمك امولسیونها و پوششهای مخصوص بكارگیری وسیع طراحیهای نانو تكنولوژیكی در مدرن سازی دستگاههای با دقت بالا، متدهای اندازه گیری موضعی با استفاده از نانو تكنولوژی باعث تامین تسهیل جهت برش با ابزار آلات می شوند، كه این برش بر اساس اندازه گیری اپتیكی سطح پرداخت كاری شده قطعه و سطح پرداخت كننده ابزار برش دهنده در پروسه تكنولوژیكی انجام می شود.
برای مثال این روش امكان كاهش خطای پرداخت كاری را از 40 میكرومتر تا صدها نانومتر با یك دستگاه روسی به قیمت 1200 دلار را فراهم می سازد و هزینه مدرن سازی آن بیش از 3000دلار نخواهد بود قیمت همین دستگاه در كشورهای اروپایی از 300 تا 500 هزار دلار می باشند.
استفاده از نانو مواد با پرداخت كاری دقیق و بازسازی سطوح را می توان به میزان بالای (15 تا 4 برابر) در حمل ونقل اتومبیل وهمچنین كاهش هزینه ههای بهره برداری ( از جمله هزینه سوخت)، بهبود كلیه پارامترهای فنی (كاهش صدا، دفع مواد زیان آور) فراهم كرد و موفقیتهای بسیاری را هم در بازارهای داخلی و هم خارجی بدست آورد.

در الكترونیك و اوپتوالكترونیك:
گسترش امكانات سیستم های رادیو- راداری با استفاده از شبكه های آنتن با ترانزیستورهای كم صدا بر اساس نانو ساختارها و خطوط ارتباطای رشته ای- اپیتیكی با قدرت عبوری بالا با استفاده از فتو گیرنده ها ولیزرهای تزریقی در ساختارها با نقاط كوانتومی ساخت لیزرهای تزریقی قوی، مقرون به صرفه بر اساس نانو ساختار برای انتقال لیزرهای مقاوم، در سیستمهای فمتو ثانیه ای مورد استفاده قرار می گیرند.
در انفورماتیك:
افزایش چند برابر ظرفیت سیستمهای انتقال، پرداخت كاری و حفاظ اطلاعات و همچنین طراحی و شیمیایی را ظرف مدت 5 تا 6 ماه تا دستیابی كامل به وضعیت میكروفلوری خالص خاك، پاكسازی نمود.

تجزیه و تحلیل تجربه جهانی در تشكیل برنامه های ملی ومنطقه ای در زمینه های علمی- فنی گواهی بر نیاز بروز مسائل كلیدی در طراحی نانو مواد ونانو تكنولوژی در روسیه می باشد.

مساله اول:
تشكیل مجموعه ای، مصرف كنندگان آن بتوانند بالاترین كار آیی را از بكارگیری دستاوردهای پیشرفته بدست آورند مصرف جامعه را ابتدا باید مشخص و سپس در جهت رشد وتوسعه نانو تكنولوژی كه بتوانند بر اقتصاد، تولید، بهداشت، اكولوژی، آموزش، دفاع وامنیت تاثیر گذار باشد، را شكل داد.
مساله دوم:
افزایش كارآیی استفاده از ماتریال ونانو تكنولوژی در مرحله اول قیمت ماتریالهای معمولی خواهد بود، اما كارآیی بالای استفاده از آنها سود قابل توجهی به همراه خواهد داشت به همین دلیل نیاز به سرمایه گذاری دراز مدت در بخش علمی تحقیقاتی- تجربی ساختمانی در زمینه نانومتریال ونانو تكنولوژی با انتخاب راههای علمی سازی برنامه مربوط به آن می باشد. دولت علاقمند توسعه سریع این برنامه می باشد به همین دلیل دولت باید مسئولیت تامین هزینه های اصلی برای تحقیقات پایه ای و كاربردی ایجاد فن آوری را بعهده گیرد.

مساله سوم:
طراحی تكنولوژی صنعتی جدید برای بدست آوردن نانو مواد كه امكان در اولویت بودن روسیه را در علم و تولید می دهد.
مساله چهارم:
تامین ورود از میكرو تكنولوژی به نانو تكنولوژی و اتمام طراحیهای نانو تكنولوژی تا تولید صنعتی مخصوصا در بخش الكترونیك وانفورماتیك.
مساله پنجم:
توسعه گسترده تحقیقات پایه ای در تمام بخشهای علمی- فنی كه با توسعه نانوتكنولوژی در ارتباطات می باشند.
مساله ششم:
ایجاد زیر بناهای تحقیقاتی از جمله:
ایجاد مراكز استفاده گروهی با تجهیزات تكنولوژی و تشخیص منحصر بود
اشباع سازمانهای تولیدی، باتجهیزات و دستگاه ها وابزار آلات پیشرفته جهت پیشبرد دستگاه ها و ابزار آلات پیشرفته جهت پیشبرد كارهای مربوط به نانوتكنولوی
تامین دستیابی كادر فنی به منابع سینكروترونی ونوترونی (هم روسی و هم خارجی)
طراحی مترولوژی مخصوص واستاندارد دولتی در بخش نانوتكنولوژی

توسعه فیزیكی وتجهیزاتی
روشهایی برای تشخیص مناسب در نانو مواد بر پایه میكروسكوپ های الكترونیك قوی
روشهای رادیولوژیكی بسیار حساس با استفاده از اشعه سینكروترونی، استفاده از میكروسكوپ الكترونی برای آنالیز شیمایی
فعالیتهای توسعه نانوتكنولوژی می توانند به صورت زیر هماهنگ شوند:
در مراحل اول (شروع از سال 2005) گنجاندن برنامه تحقیقات طراحی توسعه علم و فن در بخشهایی كه الویتهای بیشتری در تركیب برنامه های علمی- فنی كلی فدرایتودارند. از سال 2003 تا 2006، تشكیل بخشی اختصاصی در مورد توسعه فعالیتهای مه مربوط به ایجاد واستفاده از نانوتكنولوژی می باشد كه در آن منابع معنوی، سرمایه ای، ماتریالی- فنی نهفته شده اند.

در مرحله اول با توجه به ابعاد مسئله در زمینه توسعه تحقیقات پایه ای به فعالیتهای كاربردی تكنولوژیكی وایحاد زیر بنای نو آوری، برنامه واحدی را در سطح فدرالی از 2006 تا 010 طراحی نمود كه شامل برنامه هایی باشد كه توسط ارگانها زیر مجموعه ها ودیگر بخش های دولتی تحت عنواتن نانوتكنولوژی عملی گردد.
و تحقیقات كاربردیوبكارگیری پایه ای، طراحی ها وتحقیقات كاربردی وبكارگیری وهماهنگی تولید باشد وهمچنین مواردی كه ارتباط با آموزش و جذب كادر متخصص دارد. آماده سازی و به تایید رساندن این برنامه می توانست از سال 2004 شروع ونسخه نهایی تا سال 2005 معرفی گردد.
ترتیب هماهنگی های پیشنهادی و اجراء فعالیتهای مشروط به این است كه، امروزه توسعه نانوتكنولوژی به عنوان یك جهت علمی- فنی در بسیاری از موارد هنوز در مرحله تشخیص و اكتشاف می باشد و یافتن راههای ممكنه برای اجرای علمی آن تحت بررسی است و نیاز به دستیابی به نتایج عملی با كاربرد بالا نیز هست، به همین دلیل نیاز فعالانه دولت در این پروژه و روشهای و حمایتهای آن می توانند بسیار مثمر ثمر باشد. نتایج اجرایی برنامه ملی، باید باعث مجهز شدن بخشهای تخصصی صنعتی بر اساس بكارگیری گسترده انوتكنولوژی گیرد.

برای طراحی واجرای عملی كلیه موارد ذكر شده، هماهنگی ارگانهای دولتی برای حل مسائل مربوط توسط علوم و اقتصاد روسیه نیاز به ایجاد یك هیات بین سازمانی و بین اداری در زمینهن نانوتكنولوژی می باشد در تركیب این هیئت بخشهای مربوط آن باید محققین و متخصصین آكادمی علوم وصنعت، ارگانهای اجرایی دولتی فدرال ونمایندگان بخشهای تجاری حضور داشته باشند.
موارد اشاره شده به آن میز گردی به نام نانوتكنولوژی در 20 متاه می 2004 در چارچوب نمایشگاه تكنولوژیهای پیشرفته قرن 21، مطرح شد، كه وزارت علوم و آموزش عالی فدراسیون روسیه هماهنگ كننده آن بود.

روش های تهیه نانوپودرهای سرامیكی
مقدمه
بی شك رویكرد جدید به مقوله نانو و خواص فوق العاده ای كه در ابعاد نانومتری به دست می آید انقلابی شگرف در علم مهندسی مواد و به خصوص دانش سرامیك را سبب شده است. با توجه به اینكه فرآیند تولید سرامیك های مهندسی و سازه ای همواره متكی بر استفاده از مواد اولیه ای با درجه خلوص وهمگنی بالا و پودری دارای اندازه و توزیع اندازه دانه مناسب است ونیزبا در نظر گرفتن خواص منحصر به فرد نانوپودرها پرداختن به روش های تولید نانوپودرهای سرامیكی ضروری به نظر می رسد. همان گونه كه مواد نانومتری كاربردهای مختلفی دارند، روش های سنتز مختلفی نیز برای این مواد ابداع و به كار گرفته شده است. در این مقاله تلاش شده است تا تعدادی از روش های مطرح در زمینه سنتز مواد نانومقیاس مورد بحث و بررسی قرار گیرد

مواد نانومقیاس را می توان از دو روش سنتز از بالا و سنتز از پایین تهیه كرد. این بدین معناست كه می توان یك ساختار نانو مقیاس را با جمع كردن و چیدن اتم ها و یا با شكستن و خردایش ذرات درشت تر تهیه كرد (شكل 1). بنابراین برای سنتز مواد نامقیاس نیاز به تلفیق روش های فیزیكی و شیمیایی مختلفی است.
روش های تولید مواد نانوساختاری
روش های مختلفی برای رسیدن به مواد نانو ساختاری وجود دارد كه این روش ها از لحاظ ترمودینامیكی، به صورت تعادلی و غیر تعادلی امكان تهیه چنین ساختارهایی را به محققان داده است.
خردایش مكانیكی یك روش مرسوم ومثال واضحی از تكنیك بالا به پایین در سنتز مواد نانوساختاری است كه بر خلاف روش پایین به بالا مواد از خوشه های اتمی اولیه تشكیل نشده و تنها از طریق خرد شدن، و تغییر فرم پلاستیك شدید این مواد تهیه می شوند. به دلیل سهولت تجهیزات نسبتا ارزان قیمت (در مقیاس آزمایشگاهی) و قابلیت سنتز اكثر مواد، این روش كاربرد فراوانی یافته است. در عین حال می توان این روش را به سادگی برای تولید در مقیاس صنعتی به كار گرفت. عمده محدودیت های این روش، آلودگی ناشی از محیط و اتمسفر آسیاب و نیز متراكم شدن و آلگومره شدن ذرات در حین آسیاب است.
در این فرایند معمولا از آسیاب های ماهواره ای با انرژی بالا، استفاده می شود. نانوذرات بر اساس تنش های برشی وارده بر ذرات تولید می شوند. انرژی دستگاه از طریق گلوله های آسیاب به ذرات وارد می شود (شكل 2) میزان انرژی به سرعت لغزش، اندازه و تعداد گلوله ها، نسبت وزنی گلوله به پودر، زمان آسیاب واتمسفر آسیاب بستگی دارد.

به طور مثال بیان شده كه آسیاب واتمسفر آسیاب بستگی دراد به طور مثال بیان شده كه آسیاب در محیط مایعات سرمازا، سبب افزایش تردی پودر می شود. از سوی دیگر از اكسید شدن ذرات حساس به اكسیداسیون باید جلوگیری شود، به همین منظور تولید برخی مواد به خصوص مواد غیر اكسیدی در اتمسفر خاصی صورت می پذیرد. در صورتی كه انرژی به میزان كافی وجود داشته باشد، می توان كامپوزیت همگنی از اجزاء مختلف را در ابعاد نانومتری تهیه كرد. بر اساس انرژی آسیاب ونیز ترمودینامیك واكنش های رخ داده مواد به صورت بلوری ویا آمورف و تك فاز و یا چند فاز سنتز می شوند. در این روش برای خردایش از مواد دارای سختی بالا (شكل 3) مانند AL2O3 و ZrP2 به عنوان گلوله استفاده می شود]1[

2- سنتز به روش شیمی تر
سنتز شیمیایی مواد نانومتری می تواند به دو طریقه سنتز بالا به پایین وسنتز پایین به بالا انجام گیرد. به عنوان مثال اچ كردن تك بلورها در یك محلول مناسب و یا سنتز سیلیكون به روش اچ الكتروشیمیایی از روشهای بالا به پایین می باشند. تكنیك های سل-ژل و رسوب از فاز مایع كه در آنها می توان با یك ماده آغازین مناسب به تركیب نانوساختاری مورد نظر دست یافت از روش های پایین به بالا به حساب می آیند. در ادامه برخی از روش های مطرح از این گروه، معرفی می شود.
2-1 سل = ژل
فرایند سل- ژل متداولترین روش شیمیایی برای تولید مواد نانومتری است. در این فرایند یك شبكه غیر آلی به صورت یك سوسپانسیون كلوئیدی (سل) تهیه شده و در نهایت طی فرایند تشكیل ژل، فاز مایع از آن خارج می شود. ماده آغازین این روش فلزات حاوی لیگاندهای فعالی ویا ذرات كلوئیدی اكسیدی پخش شده در محیط آب و یا اسید رقیق می باشد. با كنترل فرایند تبدیل سل به ژل می توان اندازه و شكل ذرات را كنترل كرد و درنهایت با كلسیناسیون ژل، می توان اكسید ماده مورد نظر را تولید كرد.

برای دریافت پروژه اینجا کلیک کنید