فناوری نانو

فناوری نانو واژه‌ای است کلی که به تمام فناوری های پیشرفته در عرصه کار با مقیاس نانو اطلاق

می‌شود. معمولاً منظور از مقیاس نانو ابعادی در حدود 1 تا nm100 است. (1 نانومتر یک میلیاردیم متر

است(

 تاریخچه:

اگرچه عموما نانو ذرات یک اختراع از علوم جدید فرض کرده می شوند اما در حقیقت آنها دارای یک تاریخ

بسیار درازی هستند.

در طول تاریخ بشر از زمان یونان باستان، مردم و به خصوص دانشمندان آن دوره بر این باور بودند که

مواد را می‌توان آنقدر به اجزاء کوچک تقسیم کرد تا به ذراتی رسید که خردناشدنی هستند و این ذرات

بنیان مواد را تشکیل می‌دهند، شاید بتوان دموکریتوس فیلسوف یونانی را پدر فناوری و علوم نانو

دانست چرا که در حدود 400 سال قبل از میلاد مسیح او اولین کسی بود که واژه اتم را که به معنی

تقسیم نشدنی در زبان یونانی است برای توصیف ذرات سازنده مواد به کار برد.

مخصوصا استفاده از نانوذرات توسط صنعتگران به قرن 9 در بین النهرین برمی گردد که برای ساختن اثر

درخشندگی بر روی سطوح ظروف سفالی استفاده می شد؛ همچنین شیشه‌گران قرون وسطایی از

قالب‌های قدیمی (Medieal forges) برای شکل دادن شیشه هایشان استفاده می‌کرده‌اند. البته این

شیشه‌گران نمی‌دانستند که چرا با اضافه کردن طلا به شیشه رنگ آن تغییر می‌کند. در آن زمان برای

ساخت شیشه های کلیساهای قرون وسطایی از ذرات نانومتری طلا استفاده می‌‌شده است و با این

کار شیشه های رنگی بسیار جذابی بدست می آمده است. این قبیل شیشه ها هم اکنون در بین

شیشه های بسیار قدیمی یافت می‌شوند. رنگ به وجود آمده در این شیشه ها برپایه این حقیقت

استوار است که مواد با ابعاد نانو دارای همان خواص مواد با ابعاد میکرو نمی‌باشند.

رنگدانه های تزیینی جام مشهور لیکرگوس در روم باستان ( قرن چهارم بعد از میلاد) نمونه‌ای ازنانو

ذرات فلزی است. این جام هنوز در موزه بریتانیا قرار دارد و بسته به جهت نور تابیده به آن رنگهای

متفاوتی دارد. نور انعکاس یافته از آن سبز است ولی اگر نوری از درون آن بتابد، به رنگ قرمز دیده

می‌شود. آنالیز این شیشه حکایت از وجود مقادیر بسیار اندکی از بلورهای فلزی ریز (nm 700) دارد، که

حاوی نقره و طلا با نسبت مولی تقریبا 14 به 1 است حضور این نانوبلورها باعث رنگ ویژه جام

لیکرگوس گشته است.

اولین جرقه فناوری نانو (البته در آن زمان هنوز به این نام شناخته نشده بود) در سال 1959 زده شد. در

این سال ریچارد فاینمن طی یک سخنرانی با عنوان«فضای زیادی در سطوح پایین وجود دارد» ایده

فناوری نانو را مطرح ساخت. وی این نظریه را ارائه داد که در آینده‌ای نزدیک می‌توانیم مولکول‌ها و اتم

ها را به صورت مسقیم دستکاری کنیم.

واژه فناوری نانو اولین بار توسط نوریوتاینگوچی استاد دانشگاه علوم توکیو در سال 1974 بر زبانها جاری

شد. او این واژه را برای توصیف ساخت مواد (وسایل) دقیقی که تلورانس ابعادی آنها در حد نانومتر

می‌باشد، به کار برد. در سال 1986 این واژه توسط کی اریک درکسلر در کتابی تحت عنوان: «موتور

آفرینش: آغاز دوران فناوری نانو» بازآفرینی و تعریف مجدد شد. وی این واژه را به شکل عمیق‌تری در

رساله دکترای خود مورد بررسی قرار داده و بعدها آن را در کتابی تحت عنوان «نانوسیستم ها ماشین

های مولکولی چگونگی ساخت و محاسبات آنها» توسعه داد-

مهمترین عناصر پایه در فناوری نانو

تفاوت اصلی فناوری نانو با فناوری‌های دیگر در مقیاس مواد و ساختارهایی است که در این فناوری مورد

استفاده قرار می‌گیرند. البته تنها کوچک بودن اندازه مد نظر نیست؛ بلکه زمانی که اندازه مواد دراین مقیاس

قرار می‌گیرد، خصوصیات ذاتی آنها از جمله رنگ، استحکام، مقاومت خوردگی و ... تغییر می‌یابد. در حقیقت

اگر بخواهیم تفاوت این فناوری را با فناوری های دیگر به صورت قابل ارزیابی بیان نماییم، می‌توانیم وجود

"عناصر پایه" را به عنوان یک معیار ذکر کنیم. عناصر پایه در حقیقت همان عناصر نانومقیاسی هستند که

خواص آنها در حالت نانومقیاس با خواص شان در مقیاس بزرگتر فرق می‌کند.

 اولین و مهمترین عنصر پایه، نانوذره است