تبلیغات
دنیای پلیمر انجمن مهندسی پلیمر یزد - سومین ایجیما
 
انجمن مهندسی پلیمر یزد
دستانی که کار می کند بهتر ازدستانی است که دعا می کنند
درباره وبلاگ


درود بر جویندگان دانش
امیدواریم برایتان مفید و لذت بخش باشد

مدیر وبلاگ : زهرا زارعی
نظرسنجی
نظر شما در مورد مطالب وبلاگ چیست؟








آمار وبلاگ
  • کل بازدید :
  • بازدید امروز :
  • بازدید دیروز :
  • بازدید این ماه :
  • بازدید ماه قبل :
  • تعداد نویسندگان :
  • تعداد کل پست ها :
  • آخرین بازدید :
  • آخرین بروز رسانی :

 

                                                                                  

         نانولوله های کربنی (Nanotube ): نانولوله‌های كربنی در سال 1991 توسط سومیو ایجیما كشف شدند كه مانند گرافیت ِلوله شده ‌بودند. نانولوله‌ها بر حسب جهتی كه لوله شوند، ممكن است به صورت هادی یا نیمه‌هادی عمل كنند. نانولوله‌ها نمونه‌ا‌ی از كاربرد تركیبات مولكولی در نانوتكنولوژی می‌باشند. انتظار می‌رود مواد مبتنی بر نانولوله 100-50 مرتبه مستحکم‌تر از فولاد و  آن سبک باشند.

نانولوله‌ها شکلی استوانه‌ای و یک‌بعدی از فولرین (قفسی محدب از اتم‌ها که وجوه شش ‌ضلعی و یا پنج ‌ضلعی دارد) می‌باشد.

 دو نوع نانولوله‌ وجود دارد: نانولوله‌های کربنی تک ‌دیواره (موسوم به باکی‌لوله) و نانولوله‌های کربنی چنددیواره. کاربردهای مختلف متصور برای آنها عبارتند از: ساخت هوا و فضاپیما، خودرو و سازه‌های مختلف. نانولوله‌های کربنی چنددیواره در حال استفاده تجاری‌اند، اما باکی ‌لوله‌ها هنوز از تولید تجاری فاصله دارند.

 

         نانوکپسول ها ( (Nanocapsulesباکمینسترفولرین معروف‌ترین مثال آن است- ذرات C60، nm1 پهنا دارند. کاربردهای بسیاری برای آنها مطرح است؛ مثل روان‌کننده های جامد نانوذره‌ای.

         نانوسیم ها (Nanowires)  یک ساختار تک‌ بعدی دارای خواص الکتریکی و نوری منحصر به فرد، که یکی از سنگ‌ بناهای قطعات نانومقیاس می‌ باشد.

         نانومواد کریستالی  (Nanocrystal) جامداتی در حد و اندازه مولکول‌ها، که از تکرار یک الگوی سه‌بعدی از اتم‌ها یا مولکول‌های دارای فاصله برابر با یکدیگر تشکیل می‌شوند. نانوبلورها مجموعه‌ای از چند صد تا دهها هزار اتم می‌باشند که به یک شکل بلوری موسوم  به «خوشه» گردهم آمده‌اند. نانوبلورها با اندازه حدود nm10 خود بزرگتر از مولکول‌ها و کوچکتر از اجسام توده‌ای هستند و به همین دلیل بسیاری از خواص فیزیکی و شیمیایی آنها مابین این دو گروه است. اعتقاد بر این است، که نانوبلورها به دلیل قابلیت خود در تغییر طول موج نور، قابلیت‌هایی در الکترونیک نوری داشته باشند. کاربردهای گسترده مختلفی همچون تولید سوخت و غذا، مواد، بهداشت و کشاورزی برای آنها وجود دارد. پیشرفت‌های اخیر امکان احیاء و بازتولید آنها برای استفاده مجدد را فراهم کرده است.

         نانوالیاف پلیمری ( (Nanofibresالیاف کربن جامد و توخالی با طول‌های چندمیکرونی و پهنای چند ده تا 200 نانومتر

         درخت سان ها (Dendrimer) یک درخت‌سان، مولکولی مصنوعی و بزرگ است، که از واحدهای شاخه‌دار کوچکتری موسوم به منومر ساخته شده است. از منظر فنی، درخت‌سان‌ها دسته منحصربه‌فردی از پلیمرها هستند؛ اندازه‌ای در حد یک پروتئین و ساختار مولکولی فشرده‌ای شبیه  درخت دارند، که کارکردهای سطحی گوناگونی را برای آنها باعث می‌شود.

         نانوذرات ذرات كلوئیدی و جامدی هستند كه شامل اجزاء ماكرومولكولی با اندازه 10- 1000nmc با شیمی سطح پیچیده هستند. بسته به روش تولید، نانوذرات به شكل نانوكپسول‌ یا نانوكره هستند نانوكره‌ها سیستم‌های ماتریسی می‌باشند در حالی كه نانوكپسول‌ها سیستم‌های وزیكولاراند .

سایر نانو ساختارها :

        نانوحفره ها

        نانومواد متخلخل

        نقاط کوانتومی

        تک لایه های خود آرا

        نانوروکش ها

        نانو الیاف معدنی

شكل‌گیری بازارهای بسیار بزرگ

حركت به سمت بازار :

 

           از آنجا كه اقتصاددانان هنوز بطور واقعی تحقیق روی نانوتكنولوژی را آغاز نكرده‌اند، دیدگاههایشان تا حدی غیرقطعی و بر مبنای تجربه فناوری‌های پیشین است. الگوی متداول اینست كه كاربردهای جدید، ابتدا گرانتر از فناوریهای موجود، ولی با كارآیی بهتر خواهدبود. رویهم‌رفته نانوتكنولوژی مزایای اساسی چون كوچكتر، سریعتر، قوی‌تر، ایمن‌تر و مطمئن‌ترشدن را عرضه می‌كند. در چنین زمانی، نیاز به سرمایه‌گذاری روی تجهیزات تولیدی جدید و به میزبانی صنایع كمكی ‌ا‌ی كه مواد خام، اجزاء و ماشینهای ساخت را تأمین می‌كنند، خواهدبود. از آنجا كه دستیابی به محاسبات اقتصادی مقیاسهای تولیدی بزرگ و بهبود اكثر روشهای ساخت كارا، مستلزم زمان خواهدبود؛ به‌نظر می‌رسد قیمتها در ابتدا تا حدی بالا باشد.

    به این دلیل، اجناس و خدمات نانوتكنولوژیكی احتمالا" ابتدا به بازارهایی كه كیفیت به‌طور خاصی مهم است و قیمت از درجه دوم اهمیت برخوردار است، راه خواهدیافت؛ مثل مصارف پزشكی و اكتشافات فضایی. تجربه كسب‌شده در این زمینه، تردیدهای فنی و تولیدی را پایین آورده و عرضه این فناوری‌ها را به موقعیت بازار، ممكن می‌سازد. مشابها" در بخش خصوصی، انتقال فناوری احتمالا" از سمت موارد متكی بر كیفیت (مثل داروسازی) به موارد متكی بر قیمت (مثل كشاورزی) خواهدبود. با رشدكردن فناوری، قیمت كاهش می‌یابد و در نتیجه بازار گسترش پیدا می‌كند، حتی در جاهایی كه كارآیی تعیین‌كننده نیست.  جایگزینی یك فناوری با یك نوع جدید از آن، طبعا" هم آهسته و هم ناكامل است. این جایگزینی به آن اندازه كه نانوتكنولوژی حوزه فنی خود را گسترش دهد و احتمالا" قیمت خود را كاهش دهد، شتاب خواهدگرفت. گسترش و اثر نانوتكنولوژی به‌طور جزئی تابع پیشرفت های فناوری‌های مكمل و وجود شبكه‌ا‌ی از مصرف‌كنندگان خواهدبود. صنایعی كاملا" جدید (و دانشمندان وتكنیسین‌هایی كارآموخته برای تأمین نیروی انسانی آنها) بایستی بوجود آید. در این مسیر، موانع زیادی خواهدبود كه راه‌كارهای معمولی تجاری قادر به فائق‌آمدن بر آنها نخواهدبود. سرمایه‌گذاری در تحقیقات درازمدت، پرخطر و دارای دستاوردهای بالا برای ایجاد این صنایع جدید و اطمینان‌یافتن از سازگاری آنها با مقاصد اجتماعی وسیع‌تر، الزامی خواهد بود.

تجارت جهانی و رقابت

تكنولوژی، یك عامل مهم تأثیرگذار در تمام سطوح اقتصاد است. انتظار می‌رود نانوتكنولوژی، تقریباً در تمام تكنولوژیها، كاربرد فراگیر داشته باشد. سرمایه‌گذاری در تحقیق و توسعه نانوتكنولوژی برای بهبود موقعیت در بازار جهانی ضرورت دارد. نانوتكنولوژی، توسعه تكنولوژیهای توانمند حیاتی را نظیر نانوالكترونیك، مواد نانوساختاری و فرآیندهای تولید در مقیاس نانو با پتانسیل گسترده تجاری ممكن خواهد ساخت.

شركت‌های بزرگ عرصه نانو

تولید انبوه چالشی است که شرکت‌های کوچک وتازه‌کار در امر با آن مواجهند. تقریباً شركت‌های كمی هستند كه قادر به تولید در سطح تجاری می‌باشند و در نتیجه محصولات آنها هم گران است. تحلیل‌گران پیش‌بینی می‌كنند با ایجاد كاربردهای جدید و ملحق شدن شركت‌های كوچك به شركت‌های بزرگ‌تر با در نظر گرفتن جایگاه قوی آنها در فناوری، این بازار به سرعت به ثبات برسد.

نكات قابل توجه:

·        این تكنولوژی نوع جدیدی از انقلاب صنعتی را در دهه های آینده باعث خواهد شد.

·        به دلیل ریسك بالا، بازگشت سرمایه بالا و طبیعت بین رشته ای تحقیق و توسعه نانو و پیامدهای اجتماعی آن، این تكنولوژی توسط دولتها پشتیبانی می شود.

·      از آنجا كه همه اشیاء برمبنای اجزایی در مقیاس نانو بناشده و خواص آنها در آن مقیاس شكل می گیرد، نانوتكنولوژی تولید تقریباً همه اشیاء دست ساز بشر را دچار تحول خواهد كرد.

·      شكوفایی دو تكنولوژی مهم اطلاعات و بیو- بدون مفاهیم، ابزارها، مواد، سیستمها و هم اندیشی كه در آینده با رشد نانوتكنولوژی فراهم میشود، به صورت جدی مختل خواهد شد.

·        در چند سال گذشته، بازارهای چند میلیارد دلاری در نانوتكنولوژی شكل گرفته است. به عنوان مثال IBM، Kodak ، 3M ، Mobil  و Merck در آمریكا، Toyota در ژاپن و سامسونگ در كره‌ جنوبی در این زمینه سرمایه‌گذاری بسیاری نموده‌اند.

·      ما در ابتدای راه هستیم، محصولات اندكی با بكارگیری نانوساختارهای یك بعدی (مانند نانوذرات، نانولوله‌ها، نانولایه‌ها) تجاری شد ه‌اند و مفاهیم جدید و ساخت اقتصادی نانوساختارهای دوبعدی و سه ‌بعدی چالشهای آینده هستند.

تولید ثروت از طریق نانو:

از دیدگاه تجارت، نانوتکنولوژی از جمله علومی محسوب می شود که دارای نرخ رو به رشد بسیار بالایی است. در حال حاضر بیش از ۱۲۰۰ شرکت در سراسر دنیا محصولات جدید خود را که منتج از این دانش نوپاست روانه بازار کرده اند.  بنابراین نانوتکنولوژی در آینده ای نه چندان دور می تواند تأثیرات چشمگیری را بر اقتصاد دنیا داشته باشد. اما لازمه ایجاد این تأثیرات سرمایه گذاری بر بخش R&D این علم جدید و پیشرو است.

بر اساس برآوردهای بعمل آمده نانوتکنولوژی تا سال ۲۰۱۴ در تمامی عرصه های تولیدی وارد خواهد شد و حدود ۱۵ درصد از کل محصولات تولید شده در دنیا به نوعی از این علم بهره مند خواهند بود. این برآوردها خاطر نشان می سازد که حجم درآمدهای حاصل ازنانوتکنولوژی در حدود ۱۰ برابر بیوتکنولوژی خواهد بود و تقربیاً معادل درآمدهای حاصل از IT خواهد شد.

شواهد موجود نشان می‌دهد كه درصد بالایی از بازارهای محصولات مختلف متكی بر نانوتكنولوژی خواهد بود و به همین دلیل دولتها و شركتهای بزرگ و كوچك به دنبال كسب جایگاهی برای خود در این بازارها هستند. بر مبنای پیش‌بینی برخی صاحب‌نظران در 10 الی 15 سال آینده نانوتكنولوژی بازار نیمه‌هادی را به طور كامل تحت تأثیر قرار خواهد داد. خبرهایی نیز كه اخیراً از شركتهای اصلی سازنده پردازنده‌های كامپیوتر در آمریكا و ژاپن منتشر شده است، از ورود پردازنده‌های حاوی یك میلیارد نانوترانزیستور تا قبل از 10 سال آینده حكایت دارد.

در بخش دارو نیز پیش‌بینی شده است تا 10 الی 15 سال آینده نیمی از این صنعت متكی بر نانوتكنولوژی خواهد بود كه خود نیاز به وسایل تزریق جدید و آموزشهای پزشكی روزآمد خواهد داشت یا در مورد موادشیمیایی، فقط ذكر بازار 100 میلیارد دلاری كاتالیستها كه تا 10 سال آینده به طور كامل متكی بر كاتالیستهای نانوساختاری خواهد بود برای نشان دادن اهمیت بحث كافی است. از هم‌اكنون بازار بزرگی برای بكارگیری مواد جدید در محصولات فعلی در حال شكل‌گیری است. موادی كه می‌توانند خواص جدید و فوق‌العاده‌ای به محصولات موجود بخشیده و موجب كاهش قیمت آنها شوند. به عنوان نمونه نانولوله‌های كربنی  با وزن بسیار كمتر و استحكام بسیار بیشتر نسبت به موادی چون فولاد، بخش زیادی از صنایع را در آینده تحت تاثیر قرار خواهد داد.

در كنار این پیش‌بینی‌ها، این سؤال باید مطرح شود كه جایگاه كشورهایی كه به نانوتكنولوژی دسترسی ندارند، در بازارهای آینده و اقتصاد جهانی چه خواهد بود. با توجه به اینكه سهم هر كشور یا بنگاه در زمان شكل‌گیری یك بازار تثبیت می‌شود، زمان سرمایه‌گذاری برای رسیدن به جایگاه مناسب، همین امروز است.

مثال های نوید بخشی از نانو تکنولوژی:

ü    تولید صنعتی : انتظار می‌رود كه به محض اینكه علوم نانو موجبات درك پدیده‌های نانو، و مهندسی نانو ابزارهای لازم را تدارك ببینند، مقیاس نانومتر به یك مقیاس طولی بسیار كارا در تولید صنعتی تبدیل شود.و موادی با كارآیی بالا و خواص و كاركرد منحصربه‌فرد تولید خواهندشد كه شیمی مرسوم قادر به ساختشان نیست. تخمین زده می‌شود در10 سال آینده، مواد وفرآیندهای نانوساختاری، بازاری در حد 340 میلیارددلار داشته‌باشند





نوع مطلب : علمی، 
برچسب ها :
لینک های مرتبط :

       نظرات
چهارشنبه 10 مهر 1392
آتوسا سامانیان
 
لبخندناراحتچشمک
نیشخندبغلسوال
قلبخجالتزبان
ماچتعجبعصبانی
عینکشیطانگریه
خندهقهقههخداحافظ
سبزقهرهورا
دستگلتفکر
نظرات پس از تایید نشان داده خواهند شد.


 
 
 
دنیای پلیمر