Books And PDF

Download it!

منبع مطالب نانو


یکی از دوستان خواسته بود منبع مطالب مربوط به نانو رو بگم 

این مطالب رو میتونید از این لینک پیدا کنید 

+ نوشته شده در  پنجشنبه یکم اسفند 1387ساعت 0:22  توسط Hadi  | 

رسوبدهی از فاز مایع

رسوبدهي از فاز مايع
رسوب دهي فاز مايع به هر فرآيندي كه طي آن مواد در حالت مايع يا محلول از طريق تراكم يا واكنش به حالت جامد تبديل مي شوند، اطلاق مي گردد. از اين فرآيند براي تشكيل پوشش و رسيدن به خواص مختلف رسانايي، گرمايي، نوري ، مقاومت در برابر خوردگي و همچنين خواص مكانيكي به كار مي رود.

الكترو رسوب دهي
فرآيند الكترورسوب دهي(Electrodeposition) كه Electroplatingنيز ناميده مي شود محدود  به مواد رسانا مي باشد.
دو روش براي رسوبدهي وجود دارد كه عبارتند از:
1) Electroplating
 Electroless Plating (2
در روش اول، ماده در يك محلول مايع (الكتروليت) قرار مي گيرد. وقتي كه اختلاف پتانسيل الكتريكي بين الكترود نمونه و الكترود شاهد (معمولاً پلاتين ) برقرار گردد، يك واكنش اكسيد - احياء اتفاق مي افتد كه باعث تشكيل يك لايه از ماده روي نمونه و ايجاد گاز بر روي الكترود شاهد مي شود.
در روش دوم، محلول شيميايي پيچيده اي نياز است . در اين روش رسوب همزمان روي سطحي كه پتانسيل الكتروشيميايي مناسبي با محلول دارد، تشكيل مي شود. اين روش از آن جهت مناسب است كه نياز به پتانسيل الكتريكي خارجي ندارد. متأسفانه در اين روش كنترل ضخامت فيلم و هم شكل بودن آن مشكل است.

فرآيند الكترورسوب دهي براي ساخت فيلم هاي فلزي نظير مس، طلا، نيكل و... كاربرد دارد.

مايسل معكوس
اساس اين روش بسيار ساده است . دو تركيب شيميايي براي ايجاد محصول با يكديگر واكنش مي دهند .
چنانچه دو تركيب در مقادير زياد با يكديگر مخلوط شوند، ذراتي با اندازه بزرگ به وجود مي آورند. براي تشكيل نانوذرات، انجام چنين واكنش هايي مي بايست در ابعاد خيلي كوچكتر انجام شود. در اين فرآيند از دو فاز آبي و آلي استفاده مي كنند، كه با يكديگر مخلوط نمي شود ولي چنانچه با سرعت همزده شوند، قطرات يك فاز به صورت سوسپانسيون در ديگري حل مي شوند. اندازه اين قطرات با افزايش سورفكتانت يا شوينده تا حد خيلي زيادي ريز مي شود. مولكول هاي سورفكتانت روي سطح يك قطره آب جمع شده و آن را پايدار مي كنند . چنين قطره اي مايسل ناميده مي شود. از آنجايي كه قطره حاصله خيلي كوچك است به عنوان يك محيط واكنش ايده آل براي تشكيل نانوذره مي باشد. مقادير كمي از واكنش دهنده مي تواند به داخل اين قطره نفوذ كند و وقتي با واكنش گر دوم واكنش مي دهد، ذره خيلي كوچكي حاصل مي آيد. در اين فرآيند از دو ماده شيميايي كه يكي در فاز آلي و ديگر در فاز آبي حل مي شود، استفاده مي كنند. امولسيون مورد نياز از طريق مخلوط نمودن حجم كمي از فاز آبي درحجم بالايي از فاز آلي بدست مي آيد. اندازه قطرات آب وابسته به نسبت آب / سورفكتانت است. سورفكتانت بين قطره آب و فاز آلي قرار مي گيرد. فرايند بدين صورت است كه ماده شيميايي كه در آب حل مي شود به محلول اضافه شده و همزده مي شود، از آنجائيكه اين تركيب در فاز آلي حل نمي شود، به صورت يكنواخت در فاز آب حل مي گردد. سپس تركيب شيميايي دوم كه در فاز آلي حل مي شود به محلول اضافه مي گردد. مقادير خيلي كمي از آن وارد فاز آبي شده و با تركيب قابل حل در آب واكنش مي دهد و ذرات كوچك را حاصل مي آورد.
فرايند مايسل معكوس براي تهيه نانوساختارهايي نظيرBaTiO3, ZrO2,CdS, CdSe, CdTe, PbS, PbSe TiO2 استفاده مي شود. نانوذراتي كه از روش واكنش هاي رسوبي بدست مي آيند از اين روش نيز حاصل مي شوند.

پليمريزاسيون ميكروامولسيوني
ميكروامولسيونها فازهاي متعادلي شامل مايعات غير قابل استخراج نظير روغن و آب مي باشند كه به وسيله لايه هاي نازك حاصل از سور فكتانت پايدار مي شوند . ساختار ميكروامولسيون ها به عنوان ميكروراكتورهاي پليمريزاسيون عمل مي كنند. با انجام پليمريزاسيون مونومرها نانوذراتي در حدود 10 نانومتر بدست مي آيند . در اين فرايند پليمريزاسيون سريع بوده و پليمرهاي مونوديسپرس با وزن مولكولي بالا حاصل مي شوند . تئوري فرآيند با استفاده از روش آناليزيSANS مورد بررسي قرار مي گيرد.

سل ژل
فرآيندهاي سل ژل اولين بار در اواخر قرن نوزدهم كشف شد و از اوايل دهه 40 به طور گسترده اي مورد استفاده قرار گرفتند. پس از آن براي ساخت ژل ها در دماهاي پايين و تبديل آنها به شيشه فرآيندهايي توسعه يافتند. فرآيندهاي سل ژل روالي همه كاره براي ساخت مواد سراميكي و شيشه اي از محلول ها يا كلوئيدها ( كه مثل سوسپانسيون ها، ذرات در مايع نامحلول اند، اما ته نشين هم نمي شوند) مي باشد . به طور كلي فرآيند سل ژل عبارتست از انتقال سيستمي از يك فاز "سل" مايع به يك فاز "ژل" جامد. با كمك فرآيند سل ژل مي توان مواد سراميكي يا شيشه اي را در گستره اي از اشكال ساخت : پودرهاي فوق ريز يا كروي، روكش هاي فيلم نازك، الياف سراميكي، غشاهاي معدني ميكروحفره اي، سراميك ها و شيشه هاي يكپارچه ، و مواد آئروژل به شدت متخلخل.
مواد آغازين براي تهيه سل معمولاً نمك هاي فلزات معدني يا تركيبات آلي فلزي مثل آلكوكسيدهاي فلزي مي باشند. در يك فرآيند سل ژل نوعي، ماده پيش ساز در معرض يك سري از واكنش هاي هيدروليز و پليمريزاسيون قرار مي گيرد تا يك سوسپانسيون كلوييدي يا سل را تشكيل دهد . فرآوري بيشتر سل امكان ساخت اشكال مختلفي از مواد سراميكي را فراهم مي كند. فيلم هاي نازك را مي توان با انجام روكش دهي چرخشي يا روكش دهي غوطه وري روي يك زيرلايه توليد كرد . هنگامي كه سل در يك قالب ريخته شود، ژلي مرطوب شكل مي گيرد. با خشك كردن و فرآورش حرارتي، اين ژل به ذرات شيشه اي يا سراميكي متراكم تبديل مي شود .
اگر در شرايط فوق بحراني مايع موجود در يك ژل مرطوب خارج شود، ماده اي به سرعت متخلخل و با دانسيته فوق العاده اندك موسوم به آئروژل بدست مي آيد. با تنظيم كردن ويسكوزيته سل در يك دامنه مطلوب مي توان از سل اليافي سراميكي بدست آورد . پودرهاي سراميكي فوق ريز و يكنواخت را نيز مي توان با رسوب دهي، پيروليز پاششي يا روش هاي امولسيوني توليد كرد.
فرآوري نانوذرات به صورت سل ژل قابليت ايجاد قطعات ارزان قيمت را دارا مي باشد . نوعاً مخلوطي از ذرات سيليكاي نانومتري و افزودني ها در قالب جاي داده مي شود. سپس لازم است ژل مرطوب با كنترل دقيقي – براي پرهيز از ترك برداشتن – خشك شود . پس از آن مي توان ماده حاصل را تحت فرآوري بيشتر به شيشه اي شفاف تبديل كرد.
با استفاده از نانوذرات حاصل از مواد مبتني بر نمك و سراميك هايي همچون Al2O3 و Ni-YLaO3 تعدادي زيرلايه كاتاليستي ساخته شده اند.
از فرآيندهاي سل ژل مي توان براي كنترل دقيق آغشته سازي نانوذرات تيتانيوم يا ژرمانيوم در فيلم هاي سل ژل دي اكسيد سيليكون استفاده كرد، تا بتوان ضريب شكست ماده حاصل را به كنترل درآورد . الياف را نيز مي توان از محلول هاي مواد پيش ساز بيرون كشيد يا ريسيد يا آنها را با فيلم هاي نازك روك شدهي كرد.

+ نوشته شده در  یکشنبه بیست و سوم دی 1386ساعت 10:4  توسط Hadi  | 

PVD&CVD

پايين به بالا

در روشهاي پايين به بالا محصولي از مواد ساده تر به وجود مي آيد، مانند ساخت يك موتور از قطعات آن. در حقيقت كاري كه در اينجا انجام مي شود، كنار هم قرار دادن اتم ها و مولكول ها (كه ابعاد كوچكتر از مقياس نانو دارند ) براي ساخت يك محصول نانومتري است . تصور كنيد كه قادريم اتم ها و مولكول ها را به طور واقعي ببينيم و آنها را به طور دلخواه كنار هم قرار دهيم تا شكل مورد نظر حاصل شود . معمولاً روش هاي پايين به بالا ضايعاتي ندارند، هر چند الزاماً اين مسأله صادق نيست. مثلاً ممكن است جزئي از يك سيستم خودآرا براي فرآيند خودآرايي به كمك يك "هم جزء" نياز داشته باشد كه در محصول نهايي وجود نداشته و لذا از سيستم حذف مي شود.

رسوب دهي فاز گاز

رسوب دهي فاز گاز به فرآيندي اطلاق مي گردد كه طي آن مواد در حالت بخار از طريق تراكم و واكنش شيميايي به حالت جامد بر مي گردند. اين فرآيند براي پوشش دهي قطعات مختلف و رسيدن به خواص نوري، الكتريكي ، گرمايي، مكانيكي و مقاومت خوردگي ماده به كار مي رود. اين روش همچنين براي تشكيل فيلم ها و اليافي كه براي فيلتر كردن مواد كامپوزيت مصرف مي شوند، كاربرد دارد . فرآيندهاي رسوب دهي گازي به طور معمول در محفظه ی خلاء به دست مي آيد.

رسوب دهي شيميايي و فيزيكي بخار از مهم ترين روش هاي رسوب دهي فاز گاز هستند.

 رسوب دهي شيميايي بخار(CVD)

رسوب دهي شيميايي بخار يك فرآيند شيميايي است كه براي رسوب فيلم هاي نازك از مواد گوناگون مورد استفاده قرار مي گيرد.

در يك فرآيند CVD يك لايه از ماده در معرض يك يا چند ماده تبخير شده قرار مي گيرد، و طي آن مواد اوليه با لايه ی مذكور واكنش داده (و/يا) تجزيه شده، محصول رسوبي مورد نظر را به وجود مي آورند . البته محصولات جانبي نيز به وجود مي آيند كه به وسيله گاز خارج مي شوند.

رسوب دهي شيميايي بخار به طور وسيع درتوليد نيمه هادي ها ( به عنوان يك بخش از فرآيند توليد نانوساختارهاي نيمه هادي) و براي رسوب فيلم هاي گوناگون نظير سيليكون هاي پلي كريستال ، آمورف، اپي تكسيال، سيليكون ، ژرمانيوم، تنگستن، سيليكون نيتريد، سيليكون اكسي نيتريد و تيتانيم نيتريد استفاده مي شود . فرآيند CVD براي توليد الماس سنتزي نيزكاربرد دارد. 

 رسوب دهي شيميايي در فشار اتمسفري(APCVD)

APCVDيك روش رسوبي است كه در آن واكنش در فشار اتمسفري انجام مي شود . فشار اتمسفري  باعث مي گردد سرعت رسوب فيلم افزايش يابد و به حدود 600 تا 1000 نانومتر بر دقيقه مي رسد . در اين فرايند، بدليل تراكم سريع مولكول هاي گازي، هسته زايي هموژن صورت مي گيرد و فيلم هاي تهيه شده از اين روش اثرپذيري كمي از خود نشان مي دهند. همچنين بدليل داشتن تغييرات قابل اغماض محصول، اين روش كاربرد زيادي در صنعت دارد.

 رسوب دهي شيميايي بخار لايه اتمي(ALCVD)

در فرآيند رسوب دهي شيميايي بخار لايه اتمي، دو ماده اوليه به عنوان مثال (آب و (۳(Al(CH۳)) به طور متناوب داخل محفظه واكنش وارد مي شوند. يكي از اين مواد در غياب ماده دوم روي سطح يك ويفر جذب شده، و دچار تغيير شيميايي نمي شود . جذب اين ماده تا اشباع شدن سطح ادامه مي يابد. سپس ماده ی دوم به محيط اضافه شده و واكنش انجام مي پذيرد . ضخامت فيلم با مقدار ماده ورودي به محفظه واكنش كنترل مي گردد. در اين روش امكان كنترل دقيق ضخامت فيلم و يك شكل بودن آنها وجود دارد.

 رسوب دهي شيميايي بخار در فشار پايين(LPCVD)

اين فرآيند در فشار پايين تر از فشار اتمسفري انجام مي شود. در فشارهاي پايين ، واكنش هاي فاز گازي ناخواسته كاهش يافته، باعث بهبود يكنواختي فيلم روي ويفر مي گردد. روش ديگري كه در خلاء انجام شده و كاربرد محدودتري دارد، رسوب دهي شيميايي بخار با خلاء خيلي بالا(UHVCVD) است. 

 رسوب دهي شيميايي بخارآلي فلزي(MOCVD)

دراين فرآيند از مواد اوليه آلي فلزي نظير تانتاليوم اتوكسيد و تترادي متيل آمينوتيتانيوم (TDMAT) براي توليد روكش هايي از جنس اكسيد تيتانيوم(TiO۲) و براي تهيه نيتريد تيتانيم(TiN) استفاده مي شود. وقتي اين روش تحت خلاء خيلي بالا قرار گيرد، MOMBE ناميده مي شود.

 رسوب دهي شيميايي بخار پلاسمايي ميكروويو (MPCVD)

در اين روش ماده اوليه در پلاسمايي كه از برهمكنش امواج مايكروويو و مخلوط گازي ( معمولا مخلوط گازهاي CH۴ و H۲) ايجاد مي شود، قرار مي گيرد .اين برهمكنش فرايند هسته زايي هتروژن را القا مي كند. در مرحله بعد هسته هاي مذكور به يكديگر چسبيده و فيلم يكنواختي را تشكيل مي دهند .جهت گيري هسته هاي اوليه وابسته به جريان DC اعمال شده و تاثيرات پلاسما مي باشد. مرفولوژي روكش هاي ايجاد شده از اين روش به چندين پارامتر نظير فشار، تركيب گاز، و بستر سيليكون و... بستگي دارد.

 رسوب دهي شيميايي بخار پلاسمايي(PECVD)

در اين فرآيند از پلاسما براي افزايش سرعت واكنش شيميايي استفاده مي شود . روش PECVD باعث مي گردد رسوب در دماي پايين تشكيل شودكه در تهيه نيمه هادي ها بدليل به وجود آوردن محصول مناسب، از ضرورت بالايي برخوردار است.

CVD حاصل از پلاسما را در دماهاي پايين تري از CVDحرارتي مي توان انجام داد؛ مثلاً مي توان نانولوله هاي كربني را بر روي شيشه سودآهكي كه در ديگر روش ها بدليل استفاده از دماي بالا ذوب مي شوند، رشد داد. اين راهكار مخصوصاً براي توليد وسايل نمايشگر اميدواركننده است. يكي از مثال هاي اين روش استفاده از پلاسماي مونوكسيد كربن و هيدروكربن هاي مختلف براي ساخت نانولوله ها بر روي كاتاليست مي باشد.

 رسوب دهي شيميايي بخار گرمايي سريع(RTCVD)

در روش هاي RTCVD از لامپ هاي گرمايي و يا روش هاي ديگر براي گرما دادن سريع ويفر استفاده ، مي شود. گرما دادن ويفر باعث مي گردد واكنش در سطح ويفر انجام شده و از مقدار آن در فاز گازي كاسته مي شود، دراين حالت نانوذرات معلق كمتري توليد مي گردد.

 رسوب دهي شيميايي بخار پلاسمايي دور(RPCVD)

اين روش مشابه روش PECVD است و تنها تفاوت آن در موقعيت ويفر نسبت به پلاسماي ورودي است. توضيح اينكه ويفر به طور مستقيم در ناحيه تخليه پلاسما قرار نمي گيرد. خارج كردن ويفر از ناحيه پلاسما باعث مي گردد فرآيند در دماي اتاق انجام شود.

 رسوب دهي شيميايي بخار با خلاء خيلي بالا(UHVCVD)

در روش UHVCVD انواع ساختارهاي نانوبلوري مي توانند ايجاد مي شوند . اين روش براي توليد ويفرهاي چند لايه اي و فيلم هاي اپي تكسيال با كيفيت بالا نظير ژرمانيوم سيليكون نيز كاربرد دارد.

 رسوب دهي فيزيكي بخار(PVD)

PVD روشي است كه در آن از عوامل فيزيكي براي رسوب فيلم هاي نازك مواد گوناگون بر روي سطوح مختلف (نظير ويفرهاي نيمه هادي) استفاده مي شود.اين روش براي ساخت قطعاتي كه شامل اجزاء نيمه هادي هستند كاربرد دارد .PVD روش هاي مختلفي دارد كه عبارتند از : كاتدپراني (اسپاترينگ)، سوخت اكسيژن با سرعت بالا (HVOF) ،رسوبدهي ليزر پالسي  و رسوب تبخيري.

رسوب تبخيري

در اين روش با استفاده از گرما ماده ذوب شده و فشار بخار آن به سطح مناسبي مي رسد . اين فرآيند در خلاء انجام مي شود تا بخار حاصله با مولكول هاي گاز موجود محفظه واكنش ندهد و در فيلم ايجاد شده ناخالصي مشاهده نگردد. مواد اوليه بعد از تبخير روي سطح سرد رسوب كرده و فيلم نازكي را بوجود مي آورند . در اين فرايند فقط موادي كه فشار بخار بالا دارند بدون آلودگي در فيلم حاصله رسوب مي كنند.

روش كاتدپراني(اسپاترينگ)

كاتدپراني يك روش فيزيكي است كه در آن اتم هاي يك هدف جامد با استفاده از بمباران يون هاي پرانرژي به صورت گاز در آمده، به بيرون پرتاب مي شوند. به دليل برخورد يون ها به ماده، اين فرآيند مي تواند به بازي بيليارد تشبيه شود كه يون اوليه(Cue Ball)  به خوشه بزرگي از اتم هاي فشرده به هم (توپ هاي بيليارد ) برخورد مي كند. اولين برخورد باعث هل دادن اتم ها به داخل خوشه اتمي مي گردد و برخوردهاي متعاقب باعث مي شود كه اتم هاي سطح از يكديگر دور شوند. به نسبت تعداد اتم هاي دور شده از سطح به يون اوليه بازدهدكاتدپراني گفته مي شود كه مقدار آن در فرآيند اسپاترينگ مهم است . عوامل ديگر كه بر بازده اسپاترينگ تأثير مي گذارند، عبارتند از انرژي يون اوليه، جرم يون و اتم هاي هدف و انرژي اوليه اتم ها در نمونه.

يونهايي كه براي فرآيند اسپاترينگ استفاده مي شوند به وسيله پلاسما حاصل مي شوند. براي رسيدن به شرايط بهينه اسپاترينگ روش هاي گوناگوني براي ا صلاح خواص پلاسما، خصوصاً دانسيته آن ، استفاده مي شوند كه شامل استفاده از جريان متناوب فركانس راديويي(RF)، ميدان هاي مغناطيسي و ولتاژ پايه مي باشند . در  كاتدپراني رسوبي، اتم هاي كنده شده به حالت گازي درآمده ، و در اين حالت تعادل ترموديناميكي ندارند . در نتيجه تمايل دارند در سطوح موجود در داخل محفظه رسوب نمايند . اين فرآيند به طور وسيع در صنايع نيمه هادي براي رسوب فيلمهاي نازك از مواد گوناگوني نظيرGaAs روي سيليكون و يا ديگر ويفرها كاربرد دارد . اين فرآيند كه در دماي خيلي پايين انجام مي شود براي تهيه ترانزيستورهاي فيلم نازك نيز ايده آل است . اين ترانزيستورها در ديودهايPIN استفاده مي شوند.

 رسوبدهي ليزر پالسي

رسوبدهي ليزر پالسي نيز يك روش رسوب دهي فيلم نازك است كه در آن از باريكه ليزر براي تبخير مواد و رسوب دوباره آنها به صورت فيلم هاي نازك استفاده مي شود . غالباْ خلاء بالايي در اين فرايند لازم است ،پالس هاي ليزر متمركز شده به طور مستقيم مواد را از حالت جامد به پلاسما تبديل مي كنند . پلاسماي حاصله با انبساط حرارتي از سطح دور مي شوند كه اين عمل باعث سرد شدن پلاسما و تبديل آن به گاز مي گردد. خلاء بالا باعث مي گردد تا وقتي كه ماده به سطح سرد نرسيده است حالت گازي خود را حفظ كند و با رسيدن به سطح سرد فيلم نازكي را تشكيل مي دهد.

 روش سوخت اكسيژن با سرعت بالا(HVOF)

همچون روش هاي ديگر، اين فرايند براي ايجاد يك پوشش و لايه سراميكي بر روي مواد جهت مقاوم سازي آنها در برابر خوردگي به كار مي رود. در اين فرآيند براي تهيه سوخت، مخلوط گاز و اكسيژن با يكديگر مخلوط شده، گاز حاصله از طريق يك نازل خارج شده و به سرعتي در حدود1500m/s مي رسد. پودر در جريان گاز تزريق مي شود و به سرعتي در حدود 800m/s مي رسد وقتي باريكه پودر به ماده مي رسد، روي آن پوششي را تشكيل مي دهد كه خلل و  خرج خيلي كمي دارد.

فوتوليز و پيروليز ليزري

با تابش ليزر به تركيبات آلي فلزي، فلز اين تركيبات احيا مي شود . پس از تابش ليزر، غلظت فلز در تركيب بلافاصله بالا رفته و به حالت اشباع مي رسد. اين روش براي توليد ذرات ريز و خوشه هاي فلزي، سراميكي و غيره به كار مي رود. نشان داده شده است كه مي توان با فتوليز Fe(CO)۵ و با استفاده از يك ليزر اكسايمري خوشه هاي آهن 1 تا 30 اتمي توليد كرد.

سنتز بر پايه آئروسل

فرايندهاي بر پايه آئروسل، روش هايي رايج براي توليد صنعتي نانوذرات مي باشند. آئروسل ها ذرات جامد و مايع در فاز گازي هستند كه ابعاد آنها تا 100 ميكرومتر مي رسد . قبل از اينكه اساس علمي و مهندسي آئروسل ها فهميده شود، اين تركيبات در صنعت كاربرد داشتند . براي مثال، ذرات كربني كه در رنگدانه ها و تايرهاي ماشين استفاده مي شود، با سوختن هيدروكربن به دست مي آيد . رنگدانه تيتانيوم كه در پلاستيك ها و رنگ ها كاربرد دارد از اكسيداسيون تتراكلريد تيتانيوم حاصل مي شود، همچنين فوم سيليكا و تيتانيوم از تتراكسيدهاي مربوطه با روش پيروليز شعله اي به دست مي آيد. فيبرهاي نوري نيز با روش مشابهي ساخته مي شوند.

به طور مرسوم، اسپري براي خشك كردن و يا رسوب پوشش ها استفاده مي شود . اسپري تركيبات شيميايي بر روي سطح گرم يا داخل اتمسفر گرم باعث پيروليز تركيب شيميايي و تشكيل نانوذرات مي شود.

فرآيند اسپري (براي ايجاد آئروسل ) در دماي اتاق جهت توليد نانوذرات نيمه هادي و فلزات ديگر انجام شده است .نانوذرات CdS نيز با روش سنتز بر پايه آئروسل بدست آمده است . در اين فرايند قطرات ميكروني نمكCd در معرض اتمسفر هيدروژن سولفيد قرار مي گيرند. 

 تراكم شيميايي بخار(CVC)

در اين روش بخار ماده اوليه در حين عبور از ميان راكتور داراي ديواره هاي گرم تجزيه شده ، و هسته هاي نانوذرات را در فاز گازي به وجود مي آورد. نانوذرات حاصله به وسيله جريان گاز انتقال يافته و روي ميله سرد (Cold finger) جمع مي گردند، اندازه نانوذرات به دماي محفظه ، تركيب ماده اوليه، فشار و زمان اقامت ماده اوليه بستگي دارد.

برخلاف راهكارهايCVD ،در اين روش نانوذرات بدون استفاده از هيچ زيرلايه اي، تشكيل مي شوند . به عنوان مثال تنها با مخلوط كردن هيدروكربن ها و فلزكاتاليست در محفظه واكنش نانولوله ها ساخته مي شوند. اين روش به عنوان راهي مناسب جهت توليد انبوه پيشنهاد شده است.

سنتز سيال فوق بحراني

سيالات فوق بحراني (SCF) يا گازهاي فشرده بعنوان يك محيط مناسب براي كريستاليزاسيون و توليد نانوپودرها پيشنهاد شده اند. سيالات فوق بحراني داراي خواص شبه گازي و شبه مايع مي باشند كه علاوه بر ارزان بودن، اثر آلوده كنندگي نيز ندراند و موجب كنترل دقيق فرآيند كريستاليزاسيون شده و توانايي توليد ذرات بسيار ريز با مورفولوژي و توزيع اندازه ی ذرات مناسب را فراهم مي آورند. فرآيندهاي مختلف توليد نانوپودرها بر پايه سيال فوق بحراني شامل انبساط سريع سيالات فوق بحراني (RESS)، آنتي حلال فوق بحراني (SAS) ، ذرات حاصل از محلول اشباع گازي (PGSS) و كاهش فشار محلول آلي مايع منبسط شده (DELOS)  مي باشند.

انبساط سريع سيالات فوق بحراني(RESS) يك روش كريستاليزاسيون است كه از خواص يك سيال فوق بحراني مانند CO۲ بعنوان يك حلال براي تسهيل توليد نانوپودر استفاده مي كند . فرآيند RESS در دو مرحله صورت مي گيرد : انحلال پذيري و تشكيل ذره . نيروي محركه فرآيند از طريق كاهش سريع فشار محلول فوق بحراني توسط نازل تأمين مي شود و منجر به هسته زايي سريع و توليد ذرات ريز مي شود.

فرآيند RESS داراي مزاياي متعددي است . هرچند اين فرآيند در فشارهاي بالا اتفاق مي افتد اما دماي مورد نياز نسبتاً پايين است، در نتيجه هزينه هاي انرژي پايين مي باشد. مزيت ديگر اين فرآيند عدم وجود خطرات محيطي است . البته بزرگترين مزيت اين فرآيند قابليت ساخت ذرات بسياركوچك در مقياس ميكرو و نانو با توزيع اندازه ذرات مناسب و عاري از حلال است . با وجود اين مزايا، اين روش داراي برخي از معايب نيز مي باشد. از معايب اصلي اين فرآيند مي توان به نسبت بالاي گاز/ماده بواسطه حلاليت پايين ماده، نياز به فشار بالا و مشكل جدايش ذرات زيرميكرون از حجم بزرگي از گاز در مقياس صنعتي اشاره كرد. يكي ديگر از روش هاي توليد نانوپودرها مبتني بر سيال فوق بحراني، فرآيند آنتي حلال فوق بحراني(SAS)  است كه از سيستم هاي دوتايي حلال/ آنتي حلال براي توليد ميكروپودرها و نانوپودرها استفاده مي كند.در اين روش، سيال فوق بحراني( بطور مثال ۲ CO)  به عنوان يك آنتي حلال عمل مي كند و باعث متبلور شدن جسم حل شونده مي شود. نيروي محركه اصلي براي اين فرآيند تشكيل قطره است كه از طريق برهم كنش حلال آنتي حلال بوجود مي آيد.

فرآيند PGSS براي ساخت نانوذرات با توانايي كنترل توزيع اندازه ذرات بكار برده مي شود . نيروي محركه فرآيندPGSS ،يك افت دماي ناگهاني محلول در دماي زير نقطه ی ذوب حلال است . در نتيجه اين عمل محلول از فشار كاري به شرايط اتمسفري تغيير وضعيت مي دهد و در نتيجه مي توان اثر ژول تامسون را مشاهده كرد. سرمايش سريع محلول موجب تبلور جسم حل شده مي شود و هسته زايي هموژن براي تشكيل ذرات بوجود مي آيد.

مزيت مهم فرآيند PGSS نياز آن به فشار پايين تر در مقايسه باRESS ،مصرف پايين تر گاز بخاطر نسبت هاي كمتر مايع /گاز و توانايي تشكيل نانوپودرها بدون نياز به حلال مي باشد كه هزينه هاي عملياتي را در دو حالت كاهش مي دهد. اولاً اينكه نياز به حلال هاي شيميايي گران، كاهش مي يابد. ثانياً به دليل عدم بكارگيري حلال ها، محصول از خلوص بالايي برخوردار است و نياز به حذف باقي مانده حلال نمي باشد.

روش كاهش فشار يك محلول آلي مايع منبسط شده، فرآيندي است كه از يك سيال فوق بحراني بعنوان كمك حلال براي تشكيل نانوپودرها استفاده مي كند . فرآيند DELOS براي حل شونده هاي آلي درحلال هاي آلي و مخصوصاً براي توليد پليمرها، رنگ ها و ذرات دارويي مفيد است . زيرا در روش هاي متداول كاهش اندازه ذره به دليل محدوديت فيزيكي و شيميايي غيرممكن مي باشد. نيروي محركه براي فرآيندDELOS ، افت دماي بزرگ و سريع مي باشد.

 

+ نوشته شده در  جمعه بیست و یکم دی 1386ساعت 11:26  توسط Hadi  | 

و ...

فرآوري حرارتي

روش زينتر
وقتي ذرات ماكروسكوپي در حالت هاي پودري يا سوسپانسيون بر همكنش مولكولي داشته باشند، مي توانند با يكديگر پيوند برقرار كرده و يك شبكه، يا يك تكه جامد را تشكيل دهند . اين تركيبات دانسيته و استحكام برشي متفاوتي نسبت به مواد اوليه دارند . سرعت پيوند شدن وابسته به انرژي سطحي و حركات مواد برخوردكننده در سطح اتمي (سرعت نفوذ ) مي باشد. افزايش سرعت نفوذ با حرارت دادن ماده در دماي حدود نصف نقطه ذوب انجام مي شود. اين فرايند، روش زينتر ناميده مي شود و در اتمسفر هاي مختلف يا مايعات گوناگون انجام مي شود.

روش آنيلينگ(متبلورسازي موادآمورف)
آنيلينگ يك فرايند گرمايي است كه طي آن ساختار مواد در ابعاد ميكرو دگرگون مي شود و خواصي نظير سختي و استحكام تغيير مي كنند. اين روش چندين مرحله دارد كه عبارتند از : بازيابي، تبلور مجدد و رشد ذرات اوليه.
در مرحله اول نقايص بلوري و تنش هاي داخلي از بين مي رود و ماده حالت نرم(Soft) به خود مي گيرد. مرحله دوم تبلور مجدد است كه هسته هاي اوليه جايگزين بلورهاي تغييرشكل يافته مي شود . مرحله سوم، مرحله رشد ذرات تشكيل شده است و چنانچه طولاني شود ساختار زبر وخشن به وجود مي آيد و خواص مكانيكي افت مي كنند.
در سيستم هاي نيمه هادي، ويفرهاي سيليكوني تحت فرايند آنيلينگ قرار مي گيرند كه طي آن اتم هايي مانند بور، فسفر و آرسنيك در شبكه بلوري قرار مي گيرند و تغييرات كاملاً موثري بر خواص الكتريكي نيمه رساناها مي گذارند.

ریسندگي
روش ريسندگي به دو زير شاخه ريسندگي مذاب و ريسندگي الكتريكي تقسيم مي شود . در روش ريسندگي مذاب از عامل مكانيكي و در روش ريسندگي الكتريكي از عوامل الكتريكي و مكانيكي استفاده مي كنند.

ريسندگي الكتريكي
ريسندگي الكتريكي روشي براي توليد الياف پليمري با قطر نانومتري است. اين روش سالها شناخته شده بود و برخي از مصارف محدود را در فيلترها داشت، اما اكنون توجه جديدي را به خود جلب كرده است . در اين فناوري مايعات باردار شده به صورت جريانهاي كوچكي به درون يك ميدان الكتريكي كشيده شده، و سپس به صورت الياف پليمريزه مي شوند. مواد ديگري مانند نانوذرات يا حتي نانولوله ها را مي توان در اين الياف جاي داد.

ريسندگي مذاب
در روش ريسندگي مذاب، پليمر به شكل مذاب با ويسكوزيته بالا درآمده و داخل محفظه فلزي كه رشته ساز ناميده مي شود قرار مي گيرد سپس با اعمال نيرو به سمت سوراخ هاي ريز انتهاي محفظه هدايت مي شود . سوراخ هاي مذكور به طور معمول دايره اي بوده ولي ممكن است اشكال متفاوتي نيز داشته باشند . پليمر مذاب از اين منافذ خارج شده، خنك مي شود و بوسيله دستگاه چرخنده بصورت الياف جمع مي گردد.
اليافي كه از اين روش به وجود مي آيند قطري در حدود چند صدنانومتر دارند.
+ نوشته شده در  شنبه دهم آذر 1386ساعت 19:45  توسط Hadi  | 

فراوری مکانیکی

فرآوري مكانيكي

فراوري مكانيكي يك روش مرسوم و مثال واضحي از رويكرد بالا به پايين در سنتز مواد نانوساختار است كه برخلاف روش پايين به بالا، مواد از خوشه هاي اتمي اوليه تشكيل نشده و تنها از طريق خردشدن و تغيير شكل پلاستيكي شديد تهيه مي شوند. به دليل سهولت و تجهيزات نسبتاً ارزان قيمت (در مقياس آزمايشگاهي ) و قابليت سنتز اكثر مواد، اين روش كاربرد فراواني يافته است. در عين حال مي توان اين روش را به سادگي براي توليد در مقياس صنعتي به كار گرفت . عمده محدوديت هاي اين روش، آلودگي ناشي از محيط و اتمسفر آسياب، و نيز متراكم شدن و تجمع ذرات در حين آسياب است.

تغيير شكل دهي پلاستيكي شديد
تغيير شكل پلاستيكي شديد  از روش هاي پيشگام براي توليد مواد نانوبلوري توده اي است . محدوديت اين روش وجود مشكلات مربوط به كنترل آلودگي و اكسيداسيون بالاي سطح مؤثر ذرات اوليه مي باشد، اما اين مزيت را دارد كه با تركيب ذرات مختلف مي تواند نانوكامپوزيت ها را به وجود آورد.
روش هاي تغيير شكل پلاستيكي شديد تنها براي فلزات قابل كاربرد مي باشند. در تمامي اين روش ها بلورهاي داخل فلزات تحت فشار زياد و در معرض تنش برشي بالا قرار مي گيرند و اين كار موجب كاهش اندازه بلور فلزات تا 20 نانومتر مي شود. كاهش اندازه ی بلور تقريباً در هر نوع فلز باعث افزايش چشمگير استحكام، و در بسياري مواد ، افزايش چكش خواري مي شود. به خاطر اينكه چنين روش هايي مي توانند در مقياس بزرگ اجرا شوند، بسيار بيشتر از ساير روش ها براي تجاري سازي مورد توجه هستند.

اختلاط شديد
اختلاط شديد يكي از روش هاي بالا به پايين است كه براي تهيه نانو امولسيونهاي ناپايدار كاربرد دارد. دو فازآلي و آبي كه در حالت عادي غير قابل امتزاج هستند، با اختلاط (همزدن) شديد با يكديگر مخلوط شده و نانوامولسيون را حاصل مي آورند، اندازه نانوساختارهاي حاصله به سرعت اختلاط و دماي محيط بستگي دارد.

فشرده سازي پودر
در روش فشرده سازي پودر ابتدا ذرات نانومقياس توليد شده و سپس توسط روش هاي استاتيكي يا ديناميكي به هم فشرده مي شوند. روش فشرده سازي پودر نيز به دليل وجود مشكلات ناشي از كنترل آلودگي و اكسيداسيون سطح مؤثر ذرات داراي محدوديت مي باشد.

آسيابهاي پرانرژي

در اين فرآيند معمولاً ا ز آسياب هاي ماهواره اي با انرژي بالا استفاده ميشود. نانوذرات براساس تنش هاي برشي وارده بر ذرات ، توليد و انرژي دستگاه از طريق گلوله هاي آسياب به ذرات وارد مي شود . ميزان انرژي به سرعت لغزش، اندازه و تعداد گلوله ها، نسبت وزني گلوله به پودر، زمان آسياب و اتمسفر آسياب بستگي دارد . به طور مثال بيان شده كه انجام آسياب در محيط مايعات سرمازا، سبب افزايش تردي پودر مي شود. از سوي ديگر به خاطر جلوگيري از اكسيد شدن ذرات حساس به اكسيداسيون بايد توليد برخي مواد به خصوص مواد غيراكسيدي در اتمسفر خاصي صورت پذيرد . در صورتي كه انرژي به ميزان كافي وجود داشته باشد، مي توان كامپوزيت همگني از اجزاي مختلف را در ابعاد نانومتري تهيه كرد . براساس انرژي آسياب و ترموديناميك واكنش هاي رخ داده مواد به صورت بلوري يا آمورف و تك فاز يا چند فاز سنتز مي شوند . در اين روش براي خردايش از مواد اراي سختي بالا مانند
 ZrO2 و 3 Al2O به عنوان گلوله استفاده مي شود .

+ نوشته شده در  شنبه دهم آذر 1386ساعت 19:29  توسط Hadi  | 

ادامه ی روش های سنتز

 

براي ساخت انواع عناصر پايه رويكردهاي بالا به پايين ، پايين به بالا، نانومحاسبات و تقليد از طبيعت روش هاي متنوعي را ارائه مي دهند.

 

با استفاده از روشهاي بالا به پايين از اجسام ماكروسكوپي، اجسامي در ابعاد نانو بدست مي آيد. اين روشها شامل انواع فرايندهاي حرارتي، مكانيكي و ليتوگرافي مي باشند. در روشهاي پايين به بالا با انجام فرايندهاي مختلف بر روي اتم ها و مولكولها نانوساختارها حاصل مي شوند. روشهاي شيميايي و فيزيكي در فازهاي گازي و مايع در رويكرد پايين به بالا از تنوع بالايي برخوردار است. در رويكرد نانومحاسبات انواع روشهاي تئوري براي ساخت نانوساختارهاي پايدار مورد تجزيه و تحليل قرار مي گيرد و در رويكرد تقليد از طبيعت سعي شده است انواع روشهايي كه باعث ايجاد نانوساختارهاي طبيعي مي گردد بررسي مي شود.

 

بالا به پائين

 

در رويكرد بالا به پايين براي توليد محصول ، يك ماده توده اي را شكل دهي و اصلاح مي كنند . در حقيقت در اين روش، يك ماده بزرگ را بر مي داريم و با كاهش ابعاد و شكل دهي آن، به يك محصول با ابعاد نانو مي رسيم. به عبارت ديگر، اگر اندازه يك ماده توده اي را به طور متناوب كاهش دهيم تا به يك ماده با ابعاد نانومتري برسيم، از رويكرد بالا به پايين استفاده كرده ايم.اين كار اغلب و نه هميشه شامل حذف بعضي از مواد به شكل ضايعات است، مانند ماشين كاري يك بخش فلزي از يك موتور يا نانوساختاري كردن فلزات به طريق تغييرشكل دهي (كه شامل ضايعات نيست). در اغلب نوشتجات حدفاصل مقياس كار رويكرد توليد پايين به بالا و بالا به پايين، نانوفناوري خوانده مي شود.

 

ليتوگرافي

 

ليتوگرافي يك نوع چاپ صفحه اي است . در روش ليتوگرافي نوري ، ماده حساس به نور (حائل نوري ) در معرض نور قرار مي گيرد و با استفاده از يك ماسك ، الگوي مورد نظر روي سطح ماده ايجاد مي شود . در اين فرايند سطح ماده دچار تغيير فيزيكي مي شود. اين روش در ساخت سيستم هاي ميكروالكترومكانيكي كاربرد دارد.

 

در ليتوگرافي ميكروماشين كاري ماده مقاوم نوري در معرض نور(با طول موج مشخص ) قرار گرفته و باعث اختلاف شديد حلاليت در قسمت هايي كه در معرض نور قرار گرفته اند، نسبت به قسمت هايي كه به آنهائنور تابانده نشده است، مي گردد. در اين فرايند دو حالت مقاومت مثبت و مقاومت منفي به وجود مي آيد . در مقاومت مثبت قطعه اي كه در معرض اشعه نور قرار گرفته است خورده مي شود و در حالت مقاومت منفي بر عكس مي باشد، يعني قطعه اي كه در معرض نور قرار گرفته باقي مي ماند و بقيه قسمت ها خورده مي شوند .تركيبات حساس به نور معمولاً از نوع مواد آلي هستند.

 

هر چند، روش هاي زيادي براي به وجود آوردن سطوح با ابعاد خيلي كوچك ابداع شده است، ولي اغلب از روش ليتوگرافي و بكارگيري ماسك، سطوح مذكور بوجود مي آيند.

 

فرآيند ليتوگرافي براي توليد مدارات مجتمع فعلي كاربرد دارد . البته اين فناوري به حدود نهايي خود نزديك مي شود و اين يكي از دلايل عمده اي به شمار مي رود كه محرك تحقيق روي راهكارهاي ديگر براي ساخت قطعات الكترونيكي شده است.

 

روشهاي ليتوگرافي مستقيم (بدون ماسك)

 

در ليتوگرافي مستقيم ( بدون ماسك ) عامل محرك به طور مستقيم به سطح مي تابد و نيازي به ماسك نيست. دقت اين روش به تمركز و شعاع باريكه اشعه و يا ذره محرك وابسته است.

 

ليتوگرافي پروب پيمايشي

 

در روش هاي ليتوگرافي پروب پيمايشي از يك سوزن براي به وجود آوردن يك اثر روي سطح استفاده مي شود، اين فرآيند به دو صورت ليتوگرافي با قلم غوطه ور و ليتوگرافي با قلم معمولي صورت مي گيرد. استفاده مي كنند . در اين حالت با استفاده از نيروي AFM در ليتوگرافي با قلم معمولي، از روش مكانيكي روي سطح طراحي الگو صورت می گيرد.

 

در ليتوگرافي با قلم غوطه ور، موادي كه بايستي توسط آنها الگوي مورد نظر طراحي شود، از طريق سوزن روي سطح انتقال مي يابد و با هدايت حركات سوزن، الگو تشكيل مي گردد.

 

ليتوگرافي نرم

 

ليتوگرافي نرم مجموعه اي از روشهاي مبتني بر اشكال نانوساختاري به عنوان قالب است . سه راهكار عمده آن عبارتند از:

۱- مهرزني : از فشار براي ايجاد نقش يك قالب روي يك سطح استفاده مي شود.

۲- جوهرزني : قالب با يك "جوهر" پوشانده مي شود و سپس با اعمال قالب بر يك سطح به آن منتقل مي شود. به اين روش چاپ ميكرو تماسي نيز گفته مي شود.

۳- موئينگي: قالب روي سطح قرار گرفته و يك پليمر مايع در اثر پديده موئينگي در آن جريان مي يابد . بدين ترتيب الگوهاي قالب به صورت خطوط برجسته اي بر ر وي سطح ايجاد مي شود. اين روش اغلب قالب گيري خوانده مي شود. (MIMIC) ميكرو تزريقي در لوله هاي موئين مقياس ليتوگرافي نرم به راحتي تا نانومقياس پايين مي آيد. بسته به فناوري مورد استفاده، درجه وضوح را مي توان تا زير 10 نانومتر پايين آورد . نانوساختارهاي مقياس مولكولي پيشتر بدين وسيله در آزمايشگاه ساخته شده اند. اين روشها همچنين نويدبخش قابليتي در ساخت قطعات نوري است كه شايد روزي در محاسبات نوري استفاده شوند . با اين حال به عنوان جايگزين ليتوگرافي مرسوم، مانع عمده اي براي خلق قطعات الكترونيكي وجود دارد كه اين روش براي توليد ساختارهاي به دقت چيده شده و چندلايه مرسوم در ميكروالكترونيك خيلي مناسب نيست، هرچند محققين براي غلبه بر اين محدوديت در حال كار مي باشند.ليتوگرافي نرم قبلاً براي ساخت سيستم هاي ميكروسيالاتي- مانند سيستم هاي آزمايشگاه روي تراشه – به كار رفته است و موانع اندكي در مقابل توسعه آن به سيستم هاي نانوسيالاتي قرار دارد . ازاين روش در آزمايشگاه براي ساخت اجزاي نوري همچون توري هاي پراش ، راهنماهاي موجي و ليزرها، و همچنين اشكال پيچيده ساختاري از جمله سيم پيچ هاي رساناي سه بعدي و ساختارهاي بافته سبدي استفاده شده است.

 

عرصه ويژه اي كه ليتوگرافي نرم موجب اميدواري زيادي شده است، خلق نانوساختارها با مواد نرم همچون الاستومرها مي باشد. تلفيق اين مواد با ليتوگرافي نرم قابليت ويژه اي را در نانوسيالات موجب مي شود.

 

اتصالات الكتريكي موجود در سيستم هاي الكتريكي ، تشديد كننده هاي مكانيكي و سيستم هاي فوق العاده كوچك نيز در آزمايشگاه بدين وسيله ساخته شده اند. نكته اي كه در بررسي پتانسيل تجاري ليتوگرافي نرم بسيار مهم است، اين است كه قالبها را مي توان بارها استفاده كرد و لذا در توليد انبوه از نظر اقتصادي كاملا به صرفه مي باشند. قالب هاي اوليه را مي توان با روشهاي گران قيمتي همچون ليتوگرافي پرتو الكتروني با دقتي در حد چند نانومتر ساخت.

 

روشهاي ليتوگرافي غير مستقيم (مبتني بر ماسك)

 

اساس ليتوگرافي غيرمستقيم استفاده از يك ماسك جهت به دست آوردن يك الگو روي يك سطح است. با قرار دادن يك ماسك در مسير عامل محرك (امواج الكترومغناطيس، الكترون ، يون و ...) الگويي روي سطح حاصل مي شود. در اين فرايند ماسك بر همكنش موثري با عامل محرك ندارد.

+ نوشته شده در  سه شنبه ششم آذر 1386ساعت 19:19  توسط Hadi  | 

روش های سنتز

در ادامه نوبت به متد های ساخت عناصر پایه می رسد با دانستن این متد ها می توانیم عناصر پایه ی مورد نیاز را سنتز کنیم

روش ها رو به صورت فهرستی میارم تا هر کی دوست داره تو نت یه سرچی بکنه منم آروم آروم میرم جلو هر جا هم مورد بود می تونیم بحث کنیم ، نظر یادتون نره

این روش ها رو سایت نانو به این صورت دسته بندی کرده :

الف) بالا به پایین :

  ليتوگرافي

  فرآوري مكانيكي

  فرآوري حرارتي

  ريسندگي

ب) پايين به بالا :

  رسوب دهي فاز گاز

  رسوبدهي از فاز مايع

  الگوبرداري از نانوساختارها

  خودآرايي در محلول

 

  قوس الكتريكي(پلاسما)

كامپوزيت كردن نانوساختارها

ج) تقليد از طبيعت

مطالعه نانوساختارهاي طبيعي

نانو ساختارهاي مصنوعي الهام گرفته از طبيعت

استفاده از نانو ساختارهاي طبيعي در نانو قطعات

د) نانومحاسبات

روشهاي نيمه تجربي اربيتال مولكولي

مكانيك مولكولي

تعيين سطوح انرژي پتانسيل

اندازه گیری طیفهای ارتعاشی

 

من هم خودم اینارو می خونم هم هر چی خوندم اینجا می زارم ، فعلاً

+ نوشته شده در  سه شنبه ششم آذر 1386ساعت 19:4  توسط Hadi  | 

بخش آحر عناصر پایه

ساختارهاي معدني متنوع

نانوساختارهاي معدني ، از اكسيدهاي فلزي مختلف، نظير اكسيد روي و با استفاده از روش تصعيد حرارتي فاز جامد- بخار تحت شرايط ويژه به وجود مي آيند ، هر يك از اين ساختارها خواص منحصر به فردي از خود بروز مي دهند و همين پديده باعث شده است كه تحقيقات وسيعي در اين زمينه صورت مي گيرد.

قفسه هاي چندوجهي
قفسه هاي چندوجهي داراي ساختار متخلخل مي باشند كه از خودآرايي نانوبلورهاي اكسيدفلزي حاصل مي شوند. اين روش شامل انجماد قطرات فلز، اكسيداسيون سطحي و تصعيد مي باشد. قفسه هاي چندوجهي مي توانند جهت دارورساني بكار روند.

نانوشانه ها
نانوشانه ها، نانوساختارهاي اكسيد فلزي هستند كه نانوكريستالهاي كوچكتر بطور منظم روي محور اصلي قرار مي گيرند. اين نانوساختارها در صنايع پزشكي ، الكترونيك و ترانسفورماتورها كاربرد دارند.

نانوحلقه ها
نانوحلقه يك كريستال حلقوي شكل در ابعاد نانو است. اولين نانو حلقه با تركيب شيميايي اكسيد روي در انستيتوي تكنولوژي جرجيا كشف شد. اين تركيبات به صورت خود به خودي از فرايند خودپيچش نانوتسمه ها بدست مي آيند.
تصاوير ميكروسكوپ الكتروني روبشي(SEM)به طور كاملاً واضح شكل حلقه ها را با سطوح يكسان  نشان مي دهد. تصاوير ميكروسكوپ الكتروني عبوري(TEM)نيز نشان مي دهد كه نانوحلقه ها به صورت  تك بلوري و دايره اي هستند. ساختار تك بلوري به معني تشكيل نانوحلقه هاي كامل از تسمه تك بلوري است. بطور كلي نانوحلقه ها نتيجه حلقه اي شدن همبافت و هم محور نانوتسمه ها مي باشند.

نانوملخ ها
وقتي يك نانوميله توسط نانوميله هاي عرضي(جانبي) احاطه گردد، نانوملخ ها ايجاد مي شوند. نانوسيم هاي عرضي داراي ابعاد چند ده نانومتر هستند.

نانوميله ها
نانوميله ها دسته اي ديگر از نانو ساختارهاي اكسيدي هستند و مشابه نانولوله ها در دو بعد نانو مقياسند.

نانوفنرها
نانوفنرها از نانو تسمه ها بوجود مي آيند. ساختار القايي خودبخودي اين تركيبات باعث مي گردد كه هر حلقه چرخش 90 درجه در قطبيت داشته و شكل فنري پايدار حاصل آورد.

نانوتسمه ها
نانوتسمه ها از اكسيدهاي نيمه رساناي روي، قلع، كادميم و گاليم و با استفاده از تبخير پودرهاي تجاري اكسيد اين فلزات در دماي بالا حاصل مي شوند. اين نانوتسمه ها خالص، يك شكل و داراي بلورهاي منفرد مي باشند. ساختار هندسي ويژه نانو تسمه ها باعث ايجاد بلورهاي اكسيدي نيمه رسانا با كاتيون هايي با ظرفيت متفاوت و خواص جالب توجه مي گردد.ترانزيستورهاي اثر ميداني، حسگرهاي نانومقياس بسيار حساس گازها و نانوحامل هاي ساخته شده از نانوتسمه هاي منفرد، نمونه اي از كاربرد نانوتسمه ها مي باشد. به علت خاصيت پيزوالكتريكي نانوتسمه هاي سنتزي اخير مي توان از آنها در كاهنده ها، افزاينده ها و حسگرهاي نانومقياس نيز استفاده نمود.

نانو حلزون ها
نانوساختارهاي حلزوني از تغيير شكل نانوتسمه ها به وجود مي آيند، در اين فرايند نانوتسمه حول يك مركز حلقه زده و دواير هم مركز را تشكيل مي دهد.

نانوقطعات الكترونيكي و نوري
نانوقطعات الكترونيكي و نوري قطعاتي در ابعاد نانو هستند كه در الكترونيك و ادوات نوري كاربرد دارند.

نانوقطعات الكترومكانيكي(MEMS/NEMS)
 سيستم هاي ميكروالكترومكانيكي (MEMS)شامل تركيبات مكانيكي در اندازة ميكرو بوده و اشكال ليتوگرافي شده سه بعدي با هندسة متفاوت را در بر مي گيرند. به دليل نسبت بالاي سطح به حجم درMEMS اثرات سطح نظير الكترواستاتيك و خيس شدن، اثرات حجم نظيراينرسي را مي پوشاند. سيستم هاي ميكروالكترومكانيكي با استفاده از سيليكون اصلاح شده ساخته مي شوند.
روش هاي ساختMEMS عبارتند از : قالب گيري، آبكاري (روكش دهي )، حكاكي تر یا محلولKOH و خشك(RIE , DRIE)  و  ماشين كاري تخليه الكتريكي (EDM) .

سيستم هاي نانوالكترومكانيك(NEMS)شبيه بهMEMS ها ولي در ابعادكوچكتر هستند اين سيستمها توانايي تغيير اساسي در اندازه گيري نيروها و جابه جايي هاي كوچك در سطح مولكولي را دارند.

دو روش براي خلق سيستم هاي NEMS وجود دارد. روش اول بالا به پايين است كه در آن يك مجموعه ابزار طراحي شده است تا ابزارهاي كوچكتري را بسازد. روش ديگر پايين به بالا است كه در آن از سيستم هاي خودآرا و سيستم هاي مولكولي بيولوژيكي بدلي استفاده مي شود.

نانو قطعات سيالاتی
در نانوساختارهاي نانوسيالاتي رفتار سيالات دراندازه هاي نانو و مزو بررسي مي شود. در اين زمينه سيستم ها طوري طراحي مي شوند كه از حجم كم سيالات استفاده شود. رفتار مايعات در اندازه ماكرو نسبت به اندازه هاي ميكرو متفاوت است. در اين فرايند از كانال هايي كه قطر آنها در حد نانو و ميكرو است براي بررسي اين خواص استفاده مي كنند و خواصي نظير كشش سطحي، مقاومت سيال و توزيع انرژي مورد بررسي قرار مي گيرد.
به دليل نسبت سطح به حجم بالا در نانوسيالات سرعت واكنش هاي شيميايي افزايش مي يابد. عدد رينولدز(كه نشان دهنده آشفتگي جريان سيال است) خيلي پايين بوده و سيال به صورت لايه اي باقي مي ماند. نانوسيالات در توسعه فناوري آزمايشگاه در يك تراشه(Lab on a chip) ، آرايشDNA  ،نفوذ مواد و خواص گرمايي كاربرد دارند.
+ نوشته شده در  سه شنبه بیست و دوم آبان 1386ساعت 19:13  توسط Hadi  | 

فولرين ها

فولرين ها
فولرين ها، اغلب به ساختارهاي كروي كه از جنس كربن هستند اطلاق مي شود. ولي امروزه از عناصر ديگر نظير نيتروژن نيز در ساختار آنها استفاده شده است ،آزا فولرين(C48N12) و فولرين هاي معدني نمونه اي از آنها هستند. كاربرد فولرين ها در صنايع پزشكي مورد تحقيق و بررسي است.

فولرين هاي كربني
فولرين هاي كربني، آلوتروپي از كربن(نظير الماس و گرافيت )هستند اين تركيبات از كربن ساخته شده اند و فرمهاي كروي، بيضوي به خود مي گيرند به شكل كروي باكي بال مي گويند. در اوريل 2003 اين نوع
فولرين ها در زمينه دارويي مورد مطالعه قرار گرفتند (در خصوص آنتي بيوتيكهايي كه براي مقابله با باكتريهاي مقاوم و حتي سلولهاي سرطاني مصرف مي شود). فولرين ها فعاليت شيميايي زيادي نداشته و در چندين حلال نظير تولوئن و كربن دي سولفيد حل مي شوند.

فولرين هاي درون وجهي
فولرين هاي درون وجهي اتمهاي مختلف را داخل خود محصور مي كنند، نانوساختارهاي حاصله براي رديابي عناصر و فرايندهاي بيولوژيكي بكار مي روند.

مشتقات شيميايي فولرين ها
جايگزين شدن عناصر ديگر نظير نيتروژن و گوگرد بجاي كربن مشتقات شيميايي گوناگوني را به وجود مي آورد، آزافولرين يكي از اين تركيبات است. مشتقات شيميايي ديگر با اضافه شدن تركيبات شيميايي توسط يك گروه عاملي به فولرين به وجود مي آيند. بديهي است ايجاد چنين ساختاري نوعي اصلاح شيميايي به حساب مي آيد.

فولرين هاي چند لايه
فولرين هاي چندلايه شامل چندين فولرين هستند كه در داخل يكديگر قرار دارند. به همين دليل به اين ساختار نانوپياز نيز گفته مي شود.

فولرين هاي غيركربني
در فولرين هاي غيركربني، عناصر ديگر ساختاري مشابه فولرينهارا بوجود مي آورند، ساختار شيميايي اين فولرين ها اغلب اكسيد فلزي مي باشد، اكسيد واناديوم يك نمونه از آنهاست.
+ نوشته شده در  پنجشنبه بیست و ششم مهر 1386ساعت 23:57  توسط Hadi  | 

نانوسيم ها(سيم هاي كوانتمي)

نانوسيم ها(سيم هاي كوانتمي)
نانوسيم، يك نانوساختار دو بعدي است . و بدليل اينكه دراين ابعاد اثرات كوانتمي مهم هستند ، اين
سيم ها، سيم هاي كوانتومي نيز ناميده مي شوند نانوسيم ها براي ساخت مدارات الكتريكي در اندازه هاي كوچك استفاده مي شوند.
روش هاي عمده كه براي ساخت نانوسيم ها وجود دارد عبارت است از:
1- با ليتوگرافي يا چاپ روي يك سطح (ليتوگرافي نرم).
2- با فرآيند رشد شيميايي در يك محيط گازي يا مايع: استفاده از نانوذرات به عنوان كاتاليست اين
فرآيند رشد شيميايي را فوق العاده بهبود مي دهد.
3- با خودآرايي براي رشد مستقيم يك نانوسيم روي يك سطح (موازي با سطح): اين راهكار آرايه هايي
از نانوسيمها را مستقيماً بر روي سطح شكل مي دهد، كه فقط چند نانومتر قطر داشته و ده نانومتر يا كمتر با هم فاصله دارند.
4- نانوسيم ها با حكاكي شيميايي سيم هاي بزرگتر و يا با بمباران يك سيم بزرگتر توسط ذرات پرانرژي
ديگر (اتم يا مولكول) نيز توليد مي شوند
5- روش ديگر توليد نانوسيم ها برجسته كردن سطح يك فلز نزديك به نقطة ذوب با استفاده از نوك پروب
STM و منقبض كردن آنها است.
6- براي سنتز نانوسيم روش سنتز بخار مايع جامد (VLS) نيز كاربرد دارد، در اين روش از ذرات تجزية
شده توسط ليزر و يا از محصولات گازي استفاده مي كنيم.
نانوسيم ها از فلزات، نيمه هادي ها وانواع پليمرها ساخته شده اند.
كار روي نانوسيم ها هنوز تا حد زيادي در مرحله تحقيق قرار دارد. مشكل اتصالات هنوز بر سر راه
كساني است كه قصد ساخت قطعات پيچيده تجاري از نانوسيمها را دارند، اما اين ساختارها نسبت به نانولوله ها از نظر قابليت توليد انبوه حاصل از راهكار خودآرايي رجحان دارند. اگر بتوان ساختارهاي مفيدي را به صورت خودآرايي ايجاد نمود، با موانع توليد تجاري ساختارهاي كارا، كه افراد اميدوار به تجاري سازي الكترونيك نانولوله اي با آن مواجهند، روبرو نخواهيم شد. به نظر مي رسد نانوسيم ها مي توانند در كامپيوترها و ساير دستگاههاي محاسبه گر كاربرد داشته باشند. در راستاي دستيابي به قطعات الكترونيكي نانومقياس پيچيده، براي اتصال دهي آنها به سيمهاي نانومقياس نياز داريم. علاوه بر اين خود نانوسيمها نيز ميتوانند مبناي اجزاي الكترونيكي همچون حافظه باشند.
برخي نانوسيم ها يك رفتار رسانايي كاملاً غيركلاسيك را نشان مي دهند. اين نانوسيمها شامل نانولوله هاي كربني فلزي (رسانا) و برخي از نانوسيم هاي نيمه رسانا مي شوند كه توسط گروه چارلز ليبر در هاروارد توسعه يافته اند. آنها رساناهاي پرتابه اي ناميده ميشوند (چون الكترونهاي گذرنده از سيم بسيار شبيه گلوله پرتاب شده در لوله تفنگ اند). اولين مشخصه يك رساناي پرتابه اي ثابت بودن مقاومت آن نسبت به طول است، كه با رسانايي عادي در الكترونيك روزمره ما- كه مقاومت متناسب با طول افزايش مي يابد- متفاوت است.
رسانايي نانوسيم ها در حالتي كه بين دو الكترود قرار مي گيرد بررسي مي شود، رسانايي اين تركيبات به ابعادشان وابسته است.
نانوسيم ها شكل هاي ويژه اي دارند . بعضي اوقات اشكال غير كريستالي و در موارد ديگر حالت مارپيچي به خود مي گيرند. عدم كريستالي بودن آنها به دليل يك بعدي بودنشان است . همچنين نانوسيم ها به دليل طبيعت خواص الكتريكي خود كه در حضور مواد خاص دچار تغيير مي شوند، قابليت استفاده به عنوان سنسور را دارند.
نانوسيم ها را ميتوان در ساخت غشاهاي جداسازي گازها و سيستم هاي ميكروآناليز، توليد سيستم هاي ميكروالكترومكانيكي سراميكي و تجهيزات آشكارسازي امواج راديويي بكار برد. ديودهاي نورافشان نانومقياس به سادگي از تقاطع دو نوع نانوسيم ايجاد شده اند. يك ليزر ابتدايي از نانوسيمهاي اكسيد روي ساخته شده است (كه البته آنها را نانوالياف نيز مي توان ناميد). همچنين قابليت نانوسيم هاي فلزي در قطعات قابل تنظيم مايكروويو نشان داده شده است.

نانوسيم هاي فلزي
نانوسيم هاي فلزي در نانوقطعات الكترونيكي و الكتريكي به عنوان اتصال دهنده كاربرد دارند. اين
نانوساختارها همچنين مي توانند به عنوان حافظه نيز عمل كنند.

نانو سيم هاي آلي
علاوه بر مواد فلزي و نيمه رسانا، ساخت نانوسيم از مواد آلي نيز تحت بررسي ميباشد. اخيراً ماده اي
موسوم به اليگوفنيلين وينيلين موجب اميدواري در ساخت نانوسيم ها آلي شده است.

نانوسيم هاي پليمري
ويژگي اين سيم ها نظير رسانايي، مقاومت و هدايت گرمايي به ساختار مونومر و طرز آرايش آن بستگي دارد.

نانوسيم هاي نيمه هادي
نانوسيم هاي نيمه هادي مرسوم تركيبات سيليكون و گاليوم هستند . خواص اين تركيبات تحت تاثير محيط تغيير مي كند، اين پديده باعث مي شود نانوسيم هاي نيمه هادي در زمينه هايي نظير حسگرها كاربرد داشته باشند.

+ نوشته شده در  پنجشنبه بیست و ششم مهر 1386ساعت 23:49  توسط Hadi  | 

نانو لوله ها

 

نانو لوله ها

نانو لوله ها به نانوساختارهايي اطلاق مي شود كه قطر آن ها تا حدود 100 نانومتر باشد. صرف نظر از استحكام كششي بالا، نانو لوله ها خواص الكتريكي مختلفي از خود نشان مي دهند كه به ساختار آنها وابسته است.

لفظ نانولوله در حالت عادي در مورد نانولوله كربني به كار مي رود، كه در چند سال اخير از سوي محققين مورد توجه فراواني قرار گرفته اند و در كنار خويشاوندان نزديكش همچون "نانوشاخ"، نويدبخش كاربردهاي جالبي شده اند. البته اشكال ديگري از نانولوله ها همچون نانولوله هاي نيتريد بور و نانولوله هاي خودآراي آلي نيز ساخته شده اند.

نانولوله ها در زمينه هاي مختلفي كاربرد دارند كه عبارتند از:

- مواد ساختماني

- صنايع الكترونيك

- قطعات نشر ميداني

- پيل هاي سوختي و باتريها

 

نانولو له هاي كربني(CNTs)

 نانولو له هاي كربني كه در سال 1991 توسط سوميو ايجيما در شركت NEC كشف شدند ، در واقع لوله هايي از گرافيت مي باشند( گرافيت شكلي از كربن است كه از لايه هاي حاوي آرايش هاي شش ضلعي اتم هاي كربن تشكيل مي شود). اين نانوساختارها اندازه هاي مختلفي داشته و مي توانند تك ديواره (SWNT) يا چند ديواره (MWNT) باشند كه درمورد اخير دسته اي از خواص جالب توجه را به همراه خود دارند.

 يك خصوصيت مشهور نانولوله هاي كربني ، استحكام كششي برجسته ی آنهاست، كه نزديك 100 گيگاپاسكال يعني بيش از 100 برابر استحكام فولاد است. با اين حال اين مقياس غلط انداز است؛ چرا كه فولاد از تجمع بلورها و مواد افزودني حاصل مي شود و لذا مقايسه معنادارتر، مقايسه كردن مواد بزرگ مقياس ساخته شده از نانولوله ها با فولاد خواهد بود. اين مسأله خطر برون يابي خواص سطح مولكولي به جامدات توده را خاطر نشان مي سازد (نانولوله مثل هم خانواده خود( ورقه هاي گرافيت) به يكديگر نچسبيده و تنها بر اثر نيروهاي ضعيف واندروالس جذب يكديگر مي شوند؛ به همين دليل است كه گرافيت به عنوان يك روان كننده خوب شناخته مي شود). نانولو له ها به ديگر مواد نيز به راحتي نمي چسبند. اين مسأله بكارگيري خواص آنها در مواد توده اي را با مشكل مواجه مي سازد. مي توان با اصلاح شيميايي نانولوله ها باعث چسبيدن آنها به يكديگر شد، اما خلوص ساختاري آنها كه باعث چنان استحكام عظيمي مي شود، اولين چيزي است كه بايد برروي آن مصالحه كرد.

نانولو له هاي كربني داراي خواص الكتريكي جالبي نيز مي باشند. آنها بسته به كايراليته (يعني نحوه پيچش ساختار گرافيتي به دور نانولوله) مي توانند رسانا ( نانولو له هاي ”فلزي“) يا نيمه رسانا باشند. نانولو له هاي كربني تك ديواره در مصارف الكترونيكي با بيشترين توجه روبرو شده اند، اما هنوز نمي توان در روشهاي توليد كنترل چنداني بر خصوصيات الكترونيكي نانولوله ها اعمال نمود.

هدايت گرمايي نانولوله هاي كربني در جهت لوله ها و نه عمود برآنها باعث شده است كه اين تركيبات قابليت بالقوه اي در گودال هاي حرارتي در زمينه نانوالكترونيك از خود نشان دهند.

يكي از خواص نانولوله هاي كربني كه بيشترين توجه را به خود جلب كرده است، نشر ميداني است. قطعات نشر ميداني(FEDها) ساختارهايي هستند كه تحت تأثير ميدان الكتريكي از خود الكترون منتشر مي كنند. نانولو له هاي كربني قادرند تحت تاثير ميدان هاي الكتريكي اندك جريان هاي بالايي را انتشار دهند.

مصارفFED مثل صفحات نمايشگر مسطح ممكن است نيازمند جايدهي دقيق نانولوله ها باشند. براي دستيابي به اين دقت، استفاده از روشهاي رشد دهي مبتني بر كاتاليست ها و رسوب دهي شيميايي بخار شروع شده است . FEDهاي نانولو له اي در سامانه هاي روشنايي نيز آزموده شده اند. به كمك رسوبدهي شيميايي بخار . فيلمي از نانولوله ها بر روي يك لوله نشانده مي شود و الكترون هاي منتشر شده از يك سيم مسي واقع در درون آن، لوله را براي تابش تحريك مي كنند.

 نانولو له هاي كربني و خويشاوندشان ”نانوشاخ ها“ براي نگهداري هيدروژن و هيدروكربنها جهت استفاده پيل هاي سوختي مورد مطالعه قرار گرفته اند .

نانولوله ها كربني قابليت خود را براي دوبرابر كردن ظرفيت باتري هاي قابل شارژ ليتيوم به جاي گرافيت نشان داده اند. همچنين نانولوله هاي كربني تك ديواره مي توانند كارايي پيلهاي خورشيدي فتوولتاييك را با ارتقاي قابل ملاحظه تحرك پذيري الكترونها در يك لايه كامپوزيت پليمري بهبود دهند.

فرآيندهاي توليد نانولوله هاي كربني عبارت است از:

۱- تخليه قوس الكتريكي:

دراين روش جرقه اي كه بين دو الكترود گرافيتي ايجاد مي شود، كربن يك الكترود را كنده و به صورت دوده روي ديگري متراكم مي سازد. فشار محفظه تبخير و جريان مهمترين عوامل مؤثر در راندمان مي باشند. اين روش براي توليد انبوه نانولو له ها جهت استفاده در مواد كامپوزيتي مناسب است.

۲- تبخير/ سايش ليزري :

از ليزر براي تبخير هدف گرافيتي در كوره اي به دماي° 1200 و حاوي هليوم يا نيتروژن با فشار بالا استفاده مي شود. اين روش براي توليد انبوه نانولوله ها جهت استفاده در مواد كامپوزيتي كاربرد دارد.

۳- رسوب دهي شيميائي بخار به كمك حرارت:

كنترل موقعيت و رشد نانولوله ها با استفاده از نانوكاتاليست هاي نانوذره اي، قابليت خلق نانولوله هايي با ساختار و وضعيت مورد نظر را فراهم مي كند. سادگي روش باعث توليد انبوه آن خواهد شد.

۴-  رسوب دهي شيميايي بخار به كمك پلاسما(PCVD)

از پلاسماي منوكسيد كربن و هيدروكربن هاي مختلف براي ساخت نانولو له ها بر روي كاتاليست هاي قرار داده شده برروي سطح ( مانند روش حرارتي) استفاده مي شود.

۵- رشد فاز بخار :

در اين روش بدون استفاده از هيچ زيرلايه اي، تنها با مخلوط كردن هيدروكربنها و فلزكاتاليست در محفظه واكنش نانولوله ها ساخته مي شوند.

۶- الكتروليز:

در اثر الكتروليز كلريدليتيوم مذاب در يك محفظه گرافيتي- كه آند يك بوته گرافيتي است- مي توانMWNT ها را سنتز كرد.

۷- سنتز شعله :

احتراق متان باعث ايجاد شعله مي شود و وارد نمودن هيدروكربن هاي ديگر و كاتاليست ها در آن باعث توليد SWNT و MWNT مي شود.

نانولوله هاي كربني به خاطر خواص منحصر به فرد خود كارايي زيادي دارند. برخي معتقدند نانولوله ها كارايي سنسورهاي كوچك، دستگا ههاي نوري و الكترونيكي، كاتاليست ها و باطريها و پيلهاي سوختي، پيل هاي خورشيدي و انتقال دهندهاي دارويي را به طور فوق العاده اي بهبود مي دهند. تقريباً ظرفيت باطري هاي ليتيم با نانولوله هاي كربني دوبرابر مي شود، ترانزيستورهاي كربني در دهه آينده جايگزين ترانزيستورهاي سيليكوني مي شوند، همچنين نانولوله ها در راكت هاي تنيس كاربرد دارند و آنها را سبكتر و محكم تر مي سازنند. تقويت جليقه هاي ضد گلوله با مقدار كمي نانولوله كربني توانايي آنها را در جذب انرژي گلوله دوبرابر مي كند، همچنين از نانولوله هاي كربني براي تهيه پلاستيك هاي ضد شعله استفاده مي شود، نانو لوله هاي كربني قادر به ذخيره سازي هيدروژن تا 65 % وزن خود هستند (ظرفيتي كه پيل هاي سوختي هيدروژني را به دليل موثر بودن و ارزان بودن جايگزين سوختهاي فسيلي خواهد كرد.) همچنين سيم هاي با جنسCNT درست شده است كه هدايت الكتريكي آن از سيم هاي مسي بيشتر است و قادر به انتقال جريانات با فشار قوي مي باشند.

نانوكامپوزيت هاي نانولوله اي كربني

نانوكامپوزيت هاي نانولوله اي كربني داراي نسبت استحكام به وزن بيشتري نسبت به كامپوزيت هاي موجود وكامپوزيت هاي مبتني بر نانوذرات هستند. از نظر تئور ي كاربرد نانولو له ها دركامپوزيت ها بدليل استحكام كششي بالا مانع مصرف الياف كربني در كامپوزيتها خواهد شد. خواص رسانايي يا حفاظت در برابر اشعه نانولوله ها نيز مي تواند براي كامپوزيت ها ارزشمند باشد .

استحكام نانولو له ها در نساجي نيز پتانسيل هايي را به همراه دارد. نانولوله ها همچنين مي توانند الياف را رسانا سازند، اين قابليت مي تواند كاربرد نظامي داشته باشد.

نانولوله هاي نيتريد بور

نانولوله نيتريد بور ساختاري مشابه نانولوله هاي كربني دارد و مي تواند لايه هاي شش ضلعي مشابه گرافيت را شكل دهد. در مارس 2001 لورنس ماركس و همكارانش در دانشگاه نورث وسترن نيتريدبور را به شكل نانولوله در آوردند. نيتريد بور از نظر شيميائي مخصوصاً در دماهاي بالا بي اثرتر از كربن است. انتظار مي رود نانولو له هاي نيتريد بور نيمه رسانا يا عايق باشند، اما خواص الكتروني آنها كمتر از نانولوله هاي كربني قابل تنظيم است. همچنين اين تركيبات نشركننده هاي ميداني بهتري نسبت به نانولو له هاي كربني هستند. نانولو له هايي از جنس تنگستن و گوگرد يا تنگستن و سلنيوم ساخته شده اند كه مانند نانولوله هاي نيتريد بور انعطاف و ارتجاع كمتري نسبت به نانولو له هاي كربني دارند.

نانوكامپوزيت هاي نانولوله اي نيتريد بور

نانولو له هاي نيتريد بور ميتوانند در مواد كامپوزيتي كاربرد دارند؛ چون داراي بخشي از استحكام نانولوله هاي كربني بوده و مقاومت خيلي بالاتري نسبت به مواد شيميايي و دماهاي بالا دارند. مقاومت در دماهاي بالا براي مصارف خاص هوافضا (مثل مقاومت در برابر حرارت بازگشت مجدد به جو) مطلوب ميباشد.

نانولوله هاي آلي

نانولوله هاي آلي از خودآرايي تركيبات آلي بوجود مي آيند. اين نانوساختارها در زمينه هاي رسانش دارو، نانوراكتورهاي شيميايي و كانال هاي بيولوژيكي كاربرد دارند.

نانوساختارهاي الگوگرفته از نانولوله

با استفاده از نانولوله ها به عنوان قالب مي توان نانوساختاره ايي با اشكال متفاوت ايجاد نمود . شكل كريستالي اين نانوساختارها وابسته به قطر نانولوله است.

 

+ نوشته شده در  یکشنبه بیست و دوم مهر 1386ساعت 22:39  توسط Hadi  | 

نانوالياف و نانوكپسول ها

نانوالياف

 

نانوالياف، الياف نسبتاً كوتاهي هستند كه دو بعد آن ها در مقياس نانومتر بوده و نسبت وجهي آنها بزرگتر از 3 است. انواع نانوالياف را مي توان از روش هاي الكتروريسندگي و قوس الكتريكي بدست آورد.

نانوالياف پليمري

 

نانوالياف پليمري از روش ريسندگي الكتريكي با قطر نانومتري توليد مي شوند. در اين روش مايعات باردار شده به صورت جريانهاي كوچك به درون يك ميدان الكتريكي كشيده مي شوند، سپس به صورت الياف پليمريزه مي شوند.

نانوكامپوزيت هاي نانواليافي پليمري

 

در نانوكامپوزيت ها نانواليافي پليمري مي توان از استحكام نانوالياف پليمري سود برد . همچنين مي توان نانوالياف پليمري را با افزودني هايي نظير نانوذرات يا نانولوله ها ساخت تا بسياري از خصوصيات بالقوه نانوكامپوزيت هاي نانواليافي را ارايه دهند.

 

ليفچه ها و نانوالياف كربني

 

"ليفچه "هاي كربني جامد و توخالي با چند ميكرون طول و 2 تا بيش از 100 نانومتر قطر خلق شده اند كه مصارفي در مواد كامپوزيت و روكش ها كاربرد دارند و موجب افزايش استحكام و رسانايي بالقوه مواد مي شوند.

 

براي بدست آوردن خواص مشابه، "ليفچه "هاي كوچكتر به الياف كربني مرسوم (معمولاً بيش از mm ۰.۱ قطر دارند) مقادير خيلي كمتري "ليفچه "هاي كربني مصرف مي شوند. ليفچه ها نسبت به الياف كربني مرسوم باعث ايجاد يك سطح هموارتر در روكش ها مي شوند. اين نانوالياف هم اكنون در مقياس بزرگ توليد مي شوند.

 

نانوكامپوزيت هاي نانوالياف كربني

 

به دليل خواص منحصربه فرد نانوالياف كربني، اين نانوساختارها در مواد كامپوزيت، روكشهاي سطحي و پلاستيك هاي رسانا در رنگ آميزي الكترواستاتيك قطعات خودرو و همچنين پراكنده سازي بارهاي ساكن در تجهيزات الكترونيكي به كار مي روند .

 

نانوالياف سراميكي

 

نانوالياف سراميكي كاربردهاي متنوعي دارند كه يكي از كاربردهاي آنها (نانوالياف آلومينا) در فيلتراسيون ويروسها و باكتريها از منابع آبي و هوايي يا سيالات زيستي است. مي توان با افزايش افزودني هايي نظير نانوذرات خواص اين نانوالياف را بهبود داد.

 

نانوالياف آلومينا بر اثر نيروهاي الكترواستاتيك، ويروس ها و ديگر ذرات را به خود مي چسبانند و لذا بدين صورت مي توانند در زيست فيلتراسيون مثلاً براي آلودگي زدايي به كار روند. اين الياف با فرآيند سل ژل وسپس حرارت دهي تهيه مي شوند. يك مزيت فيلترهاي ساخته شده با اين روش، اين است كه چون فيلتراسيون آنها فقط مبتني بر غربالگري نيست، ذرات در بين فيلتر و نه روي سطح آن جمع شده و بنابراين كمتر با انسداد مواجه مي شوند- اين قسم فيلترها، فيلتر عمقي خوانده مي شوند. همچنين به نظر مي رسد نانوالياف آلومينا به تشكيل استخوان كمك مي كنند.

 

 

نانوكپسول ها

نانوكپسول به هر نانوذره اي گفته مي شود كه داراي يك پوسته و يك فضاي خالي جهت قرار دادن مواد مورد نظر در داخل آن باشد.

 

فرآيندهاي اصلي ساخت كپسولها شكل عمومي يكساني دارند: از يك امولسيون روغن در آب يا آب در روغن براي خلق به ترتيب نانوكپسول هاي روغني و آبي استفاده مي شود. زمينه كاربرد كپسول ها به نوع امولسيون مورد استفاده بستگي دارد؛ مثلاً تزريق وريدي مستلزم استفاده از نانوكپسول هاي آبي است ، بنابراين براي ساخت كپسو لهاي مذكور بايستي از امولسيون آب در روغن استفاده شود. با اين حال، طبيعت مواد كپسوله شده- يعني آب دوست يا آب گريز بودن آنها- نيز نوع نانوكپسول مورد نياز را ديكته مي كند. كه ممكن است با كاربرد مورد نظر تطابق نداشته باشد. روكش دهي كپسول ها با لايه هاي ديگر ممكن است اين مغايرت را رفع نمايد. براي روكش دهي مي توان از پروتئين ها، پليمرها و ديگر مواد طبيعي و مصنوعي سود جست و آنها را بر حسب خواص گوناگوني به غير از آب دوستي يا آب گريزي، نظير چسبندگي، مقاومت در برابر محيط هاي مختلف و غيره انتخاب كرد. علاوه بر اين، مي توان از كپسولهاي موقتي (يا الگوها) به عنوان شالوده لايه هاي ديگر استفاده كرده و سپس آنها را از بين ببرد. شرايط ساخت نانوكپسول ها بحراني و حاد نيست و به همين علت از منظر زيست شناسي، داراي جذابيت خاصي براي رسانش مواد زيستي حساس مي باشند.

 

نانوكپسول هاي پليمري

 

اخيراً از پليمرها براي ساخت نانوكپسول ها استفاده شده است. فرآيند اصلي ساخت اين نانوكپسول ها پليمريزاسيون امولسيوني مي باشد. هم اكنون مي توان نانوكپسول هاي پليمري را در اندازه ها و اشكال گوناگون و در مقادير مناسب توليد كرد. سپس با الصاق يا جايدهي يك مولكول خاص در ديواره اين نانوكپسول ها، آنها را "كاركردي" نمود.

 

اين نانوكپسول ها مي توانند به صورت ماشه يك سيستم دارورساني هدفمند عمل كرده و در پاسخ به يك زيست مولكول خاص، محتواي نانوكپسول را آزاد نمايند. كپسول هاي پليمري بر خلاف نانوامولسيونها با پيوندهاي كووالانسي قدرتمندي به يكديگر مي چسبند و بنابراين از استحكام خاصي برخوردارند. بسياري از نانوكپسول ها در هر دو شكل مايع و خشك پايدارند.

 

براي داروسازي به جاي مكانيسم ماشه كشي، مي توان محموله را- در صورت ريز بودن مولكول محموله- با مكانيسم ساده نفوذ رها كرد، يا به صورت تخريب طبيعي و يا به كمك امواج ماوراء صوت آن را باز كرد. ساخت نانوكپسول ها نوعي از خودآرايي محسوب مي شود.

 

نانوامولسيون ها

 

نانوامولسيون ها از مولكولهاي سورفكتانت، نظير فسفوليپيدها كه از يك طرف آبگريز (هيدورفوبيك) و از يك سمت آب دوست (هيدروفيليك) هستند تشكيل مي شوند. هنگامي كه اين مولكول ها در يك محيط آبي قرار گيرند، خود به خود كپسولهايي را شكل مي دهند كه قسمت هاي آب گريز مولكول در درون آنها واقع مي شود و لذا از تماس با آب محافظت مي شوند. ليپوزوم ها ساختارهايي از جنس چربي هستند كه در اين دسته قرار مي گيرند. اين تركيبات در صنايع آرايشي كاربرد زيادي دارند.

+ نوشته شده در  یکشنبه بیست و دوم مهر 1386ساعت 22:7  توسط Hadi  | 

نانو ساختار های آلی منظم

 

نانوساختارهاي آلي منظم

نانوساختارهاي آلي منظم آرايش هاي مولكولي منظمي را در بر مي گيرند كه در ساختارهاي نانو تكرار پذير هستند.

از جمله اين تركيبات مي توان به عناصر زير اشاره نمود:

۱- درخت سان ها

۲- تك لايه هاي خودآرا

3- فيلم هاي لانگيمر- بلاجت

۴- تركيبات آلي فلزي

۵- نانوقفس هاي آلي فلزي

۶- الماسواره ها

 7- مارپيچ ها

درخت سان ها

درخت سان ها مولكولهايي بزرگ و پيچيده اند، كه ساختار شيميايي كاملاً تعريف شده اي دارند. از نقطه نظر شيمي، درخت سان ها ماكرومولكول هايي نسبتاً كامل و يكنواخت (هم اندازه و هم شكل) هستند، كه داراي معماري سه بعدي منظم و به شدت شاخه شاخه مي باشند. آنها از سه بخش اصلي هسته، شاخه ها و گروه هاي انتهايي تشكيل شده اند.

در سنتز درخت سان ها، مونومرها به پليمرهايي با وزن مولكولي تقريبا يكسان تبديل مي شوند.

درخت سان ها از دو روش تهيه مي شوند كه عبارتنداز:

الف- روش هاي واگرا : در اين روش مولكول ها از هسته به سمت محيط(شاخه هاي بيروني) شكل مي گيرند.

ب- روش هاي همگرا: در اين روش مولكول ها از محيط به سمت هسته شكل مي گيرند.

درخت سان ها به صورت اشكال پيچيده سه بعدي مشخصي آرايش مي يابند. خلق درخت سان ها (كه فرآيندي تكرارپذيراست) از طريق ساخت لايه هاي چندگانه آن با واكنشهاي شيميايي طراحي شده، پيچيده ترين كاربرد خودآرايي تسلسلي كنترل شده مي باشد.

ويژگي هاي منحصر به فرد درخت سان ها باعث شده است كه اين تركيبات در سيستمهاي رسانش دارو استفاده شوند.

درخت سان هاي آلي

در درخت سان هاي آلي ساختار شيميايي بيروني و داخلي از نوع تركيبات آلي هستند.

درخت سان هاي آلي-معدني

در درخت سان هاي آلي - معدني هر يك ازساختارهاي بيروني و داخلي و گروههاي انتهايي مي توانند از نوع تركيبات آلي و يا تركيبات معدني باشند.

 تك لايه هاي خودآرا (SAMs)

تك لايه خودآرا (SAM) يك لايه از مولكول را شامل مي شود و هنگامي توليد مي شود كه ماده اي به طور خود به خود لايه اي به ضخامت يك مولكول روي يك سطح تشكيل دهد. با افزايش لايه ها مي توان به فيلم چندلايه اي كه هر لايه به ضخامت يك مولكول است، دست يافت. هنگامي كه بستر (مثل يك سطح فلزي يا سطح متخلخل) در تماس با محلولي از مولكولهاي آلي قرار گيرد، تركيب آلي به طور خود به خود روي زيرلايه به رديف درمي آيند و SAM ها توليد مي شوند. بستر روكش شده خود مي تواند زيرلايه اي براي لايه ی ديگري از يك تركيب متفاوت باشد.

فناوريSAMها را مي توان در زيست حسگرهايي چون تراشه هاي DNA كه از آراي ههاي تك مارپيچ تثبيت شده DNA تشكيل مي شوند، به كاربرد .  SAMها در چاپ ميكروتماسي (نوعي از ليتوگرافي نرم) نيز كاربرد گسترد هاي دارند. اين تركيبات در هرجايي كه به يك فيلم آلي احتياج داشته باشيم، توانايي خود را نشان مي دهند.

تك لايه ها در تراشه هاي سيليكوني و نمايشگرهاي صفحه تخت- البته با بهره گيري از روشهايي همچون رسوب دهي شيميايي بخار- نيز كاربرد دارند.

 همچنين ازSAMها ميتوان به عنوان حائل در ليتوگرافي مرسوم و ليتوگرافي نرم سود جست. در مورد  دوم  اين تركيبات قابليت خود را به عنوان جوهر نشان داده اند. چون به محض تماس، حتي با وجود نقايص سطح مرزي خودآرايي لايه اي يكنواخت مي آفريند . SAMها قابليت اصلاح كاركردي سطوح و اجزاي سيستم هاي  ميكروالكترونيكي، ميكرو و نانوالكترومكانيكي را فراهم مي كنند.

  قابليت هاي كاربردي ديگرSAMها عبارتند از: بسترهاي واكنش، توليد انبوه بلور مايع، سيمهاي مولكولي، روانكاري، معادلهاي سنتزي غشاهاي زيستي و لايه هاي محافظ. يك ايده براي مورد آخر محافظت از سطوح الكترودها در باتري ها در برابر خوردگي و در نتيجه افزايش طول عمر آنهاست. بخش بزرگي از ارزش SAM  ، در ارتقاي درك از شيمي و فيزيك پديده هايي چون چسبندگي، روانكاري، ترشوندگي سطحي و انتقال بار نهفته است.همچنين يك مزيت بزرگ SAM ها توانايي آنها جهت استفاده از حجم عظيم دانش موجود در شيمي آلي براي ساخت سطوحي با خواص متفاوت است. براي تهيهSAMها از رو شهاي  CVD ،PVD وMBE نيز استفاده مي شود.

فيلم هاي لانگمير- بلاجت(LB Film)

فيلم هاي لانگمير - بلاجت تك لايه يا لايه هاي آلي ( هر لايه به ضخامت يك مولكول )هستند كه روي سطح جامد رسوب كرده اند. ضخامت اين فيلم در حدود چند طول موج مرئي است.

لغت لانگمير - بلاجت از اسامي يك دانشمند (لانگمير ) و دستيارش (بلاجت ) كه خواص منحصر به فردي از فيلم هاي نازك را در اولين دهه 1900 به دست آوردند گرفته شده است.

در فراين انتقال ماده ی  آلي از يك مايع به بستر جامد، ساختار فيلم در سطح مولكولي قابل كنترل است . اين فيلم ها خواص الكتروشيميايي و فوتوشيميايي از خود نشان مي دهند و همين امر باعث شده است محققان فيلم هاي LB را ماده اوليه براي ساخت مدارهاي مجتمع در نظر بگيرند. . شبكه هاي مبدل با ساختار كاملا پيچيده ممكن است در تراشه هاي چند لايه  LB ساخته شود . نهايتاً امكان ساخت تراشه هاي حافظه LB كه هر بيت شامل يك مولكول است وجود دارد .

تركيبات آلي فلزي

نانوساختارهاي آلي فلزي از ليگاندهاي آلي و اتم هاي فلزي تشكيل شده اند ، اتم هاي فلزي مراكز كمپلكس را تشكيل مي دهند و ليگاندها در قشر كوئوردينانسي فلز جاي مي گيرند.

نانوقفس هاي آلي فلزي

نانوقفس هاي آلي فلزي از برهمكنش تركيبات آلي و فلزات بوجود مي آيند، نتيجه آن نانوساختارهايي به شكل قفس است كه فضاي معيني را محصور ساخته و باعث بدام انداختن اتم ها و مولكول هاي كوچك مي گردند. فضاهاي مذكور در تركيبات آلي فلزي وجود ندارند.

الماسواره ها

الماسواره ها قفس هاي كربني به حساب مي آيند كه ساختار اين تركيبات فوق العاده محكم بوده و سختي زيادي دارند. معروفترين اين تركيبات آدامانتان با فرمول C10H16 است. از انواع ديگر مي توان دي آدامانتان و تري آدامانتان را نام برد.

مارپيچ ها

ساختار اين تركيبات تاحدودي مشابه تركيبات آلي - فلزي بوده ولي پيچيدگي آنها بيشتر از تركيبات فوق است.

 

+ نوشته شده در  دوشنبه دوازدهم شهریور 1386ساعت 13:47  توسط Hadi  | 

مواد نانو حفره اي


حالا نوبت به معرفيه مواد نانو حفره اي مي رسه ....


مواد نانوحفره اي

مواد نانوحفره اي ساختارهاي متخلخلي هستند كه اندازه حفرات آنها كمتر از 100 نانومتر مي با شد. اين تركيبات درمنابع طبيعي و سيستم هاي بيولوژيكي به فراواني يافت مي شوند. اندازه و نظم حفرات كنترل كننده خواص مواد نانوحفره اي است . در سال هاي اخيرسعي شده است تا با كنترل و دقت بالا مواد نانوحفره اي با اندازه حفرات مشخص توليد شود . مواد نانوحفره اي به دودسته عمده مواد نانوحفره اي توده اي و غشاهاي نانوحفره اي تقسيم مي شوند:

1- مواد نانوحفره اي توده اي: با افزايش سطح اين مواد خواص كاتاليستي ، جذب و جذب سطحي بهبود مي يابد . زئوليت ها يك نوع ماده ي نانوحفره اي توده اي به حساب مي آيند. سطح اين مواد در حدود صدها متر مربع بر گرم است.

2- غشاهاي نانوحفره اي: يكي از كاربردهاي اين مواد استفاده از آنها به عنوان غربال هاي مولكولي است. كنترل حفرات اين تركيبات يكي از چالشهايي است كه كارايي اين مواد را تعيين مي كند. راه هاي زيادي براي ساخت مواد نانوحفره اي وجود دارد؛ در يكي از روش ها به طور انتخابي موادي را از يك جامد استخراج كرده، كه در اثر آن حفراتي در ابعاد نانو ايجاد مي گردد، در روش ديگر مخلوطي از پليمر ها را با حرارت دادن جامد نانوحفره اي تبديل مي كنند، در اين فرايند يكي از پليمرها تجزيه شده و خارج مي شود.

مواد نانوحفره اي حاصل از حكاكي

مواد نانوحفره اي حاصل از حكاكي، فيلمهاي نازك با حفرات هم اندازه، هم فاصله و همراستا هستند كه طول حفرات با ضخامت غشا برابر است. نانوغشاهاي آلوميناي آندي و غشاهاي track-etchd جزء اين دسته اند.

نانوغشاهاي الگوگرفته

نانوغشاهاي الگوگرفته از غشاي آلوميناي آندي بدست مي آيند. پايداري حرارتي آلوميناي آندي باعث مي شود بتوان از انواع روشهاي رسوبدهي فاز گاز و الگوبرداري براي ساخت نانوغشاهاي الگوگرفته استفاده نمود.
نوع ساختار ايجادشده به شرايط عملياتي بستگي دارد. مي توان بدون جدا كردن مواد رسوبي از آلوميناي آندي، كل مجموعه را به صورت يك نانوغشاي الگوكرفته در نظر گرفت. بي شك هر ماده اي مي تواند خواص خاصي را به داخل حفرات ببخشد و برخصوصيات جرياني آن اثر بگذارد.

نانولوله و نانوميله هاي الگوگرفته

نانولوله و نانوميله هاي الگوگرفته از غشاي آلوميناي آندي بدست مي آيند. در صورت جزئي بودن فرآيند لايه نشاني يا رسوبدهي، يك لايه نازك به صورت نانولوله درون حفرات شكل مي گيرد و در صورت پيشرفت كامل فرآيند، داخل حفرات پرشده و نانوميله يا نانوسيم به وجود مي آيد.

زئوليت هاي مرسوم

زئوليت ها گستره اي از كاني هاي طبيعي و مصنوعي با حفرات نانومقياس و بزرگترند، كه سال ها به عنوان كاتاليست در صنايع شيميايي به كار رفته اند. سطح ويژه اين تركيبات معمولاً در حد چند صد متر مربع بر گرم مي باشد كه باعث شده است خواص جذبي آنها به صورت فوق العاده اي افزايش يابد.

زئوليت هاي نسل جديد MCM) ، M-41S)

زئوليت هاي MCM) M-41S) از خانواده سيليكاي مزوپر بوده و شامل آرايه هاي هگزاگونال و مكعبي با شبكه هاي دوبعدي و سه بعدي مي باشند و داراي حفراتي به ابعاد 2/5 تا 35 نانومتر هستند. تناوب و نظم نانوساختارهاي M41S ، اين تركيبات را به ميزبان مناسبي براي طراحي مواد تبديل كرده است . واكنش هاي خودآرايي براي تهيه نانوذرات در داخل مجاري M41S انجام شده است و در حال گسترش مي باشد.

مواد زئوليتي كامپوزيت و آلي

مواد زئوليتي كامپوزيت و آلي ، تركيباتي بر پايه مواد نانوحفره اي هستند كه درحفرات آنها تركيبات آلي - فلزي به صورت منظم قرار گرفته اند. اين تركيبات براي جذب و جداسازي تركيبات آلي كاربرد دارند.

شوارزيت ها

شوارزيت ها مشابه فولرين ها و نانولوله هاي كربني ساختار كربني دارند . وقتي اتمهاي كربن حلقه هاي بزرگتر از شش عضو تشكيل دهند، شوارزيت ها با ساختاري منظم ، پايدار و منحنيهايي با شيب منفي مشابه زئوليت ها ايجاد مي شوند . محاسبات نشان مي دهند كه شوارزيت ها پايدارتر از فولرين C60 هستند . پايداري اين تركيبات از آنجا ناشي مي شود كه حلقه هاي هفت تايي و هشت تايي فشار كششي خيلي كمي دارند.
شوارزيت ها در سيستم هاي نيمه هادي و غربال هاي مولكولي كاربرد دارند . اين تركيبات به عنوان كاتاليزورهاي جديد نيز مصرف مي شوند.

تك لايه هاي خودآراي الگوگرفته از مواد نانوحفره اي (SAMMS)

در اين تركيبات تك لايه هاي آلي منظم، سطوح داخلي مواد نانوحفره اي را مي پوشانند . SAMMS براي جداسازي فلزات سنگين و آنيون ها از جريانات گازي به كار مي روند. ساختار شيميايي بخش آزاد تك لايه خودآرا (بخشي كه به سمت حفره قرار دارد) در كارايي SAMMS تاثير زيادي دارد.

 

 

+ نوشته شده در  دوشنبه دوازدهم شهریور 1386ساعت 12:45  توسط Hadi  | 

انواع نانو ذرات

 

واسه نانو ذرات گفتیم که  رايج ترين آنها نانوذرات نيمه رسانا  ، نانوذرات سراميكي  ،پليمري و فلزي هستند.

نانوذرات نيمه رسانا(نقاط كوانتمي)

نقطه كوانتومي يك ناحيه از بلور نيمه رسانا است كه الكترونها، حفرها يا هر دو آنها (كه اگزيستون ناميده مي شوند) را درسه بعد در برمي گيرد. اين ناحيه از چندنانومتر تا چندصدنانومتر را شامل مي شود.

در نقاط كوانتومي الكترونها درست مثل وضعيت يك اتم تراز هاي مختلف انرژي را اشغال مي كنند، به همين علت به آنها لفظ اتمهاي مصنوعي نيز اطلاق مي شود. در مقايسه با سيم كوانتمي كه در یک بعد و لايه هاي كوانتومي كه در دو بعد نانو هستنند نقاط كوانتومي نانوساختارهاي سه بعدي هستند.

اين تركيبات به دليل بازده كوانتومي بالا در زمينه هاي اپتيكي كاربرد زيادي دارند.

سه روش عمده براي ساخت نقاط كوانتومي وجود دارد، يكي از روشها شامل رشد نقاط كوانتومي در ظرف واكنش است. در دو روش ديگر، نقاط كوانتومي را در روي سطح يك بلور نيمه هادي يا در نزديك آن پديد مي آوردند. در روش دوم از فرآيند ليتوگرافي براي خلق يك نانوساختار دوبعدي (ساختاري كه در دو بعد نانو باشد) استفاده مي شود، سپس براي جداسازي نقاط كوانتومي روي نانوساختارهاي مذكور حكاكي صورت مي گيرد.

در روش سوم، با رسوبدهي يك ماده نيمه رساناي داراي ثابت شبكه بزرگتر (ثابت شبكه معرف فواصل اتمها در يك ساختار بلورين منظم است) روي يك نيمه هادي با ثابت شبكه كوچكتر (روش موسوم به رشد همبافته تحت كرنش) نقاط « خودآراشده » رشد داده مي شوند.   

نقاط كوانتومي نيمه هادي با تحريك الكتريكي يا تابش طول موج هاي مختلف فلورسانس مي كنند. اين ذرات همچنين مي توانند بر حسب ولتاژ اعمال شده، به انعكاس، انكسار يا جذب نور بپردازند. اين ويژگي باعث شده است كه اين تركيبات در مواد فتوكروميك و الكتروكروميك (موادي كه به ترتيب بر اثر اعمال نور يا الكتريسيته تغيير رنگ مي دهند) و پيل هاي خورشيدي كاربرد داشته باشند.

علاوه بر اين، از اسپين يك الكترون در يك نقطه كوانتومي مي توان براي نمايش يك بيت كوانتومي- يا كيوبيت در يك رايانه كوانتومي استفاده كرد.

كاربردهاي بالقوه براي نقاط كوانتومي عبارتند از:

- ليزرهاي داراي طول موج هاي بسيار دقيق

- كامپيوترهاي كوانتومي

- نشانگرهاي زيستي

 نانوذرات سراميكي

رايج ترين نانوذرات، نانوذرات سراميكي هستند كه به سراميك هاي اكسيد فلزي، نظير اكسيد هاي تيتانيوم، روي، آلومينيوم و آهن و نانوذرات سيليكاتي (سيليكات ها يا اكسيد هاي سيليكون نيز سراميك هستند)كه عموماً به شكل ذرات نانومقياسي خاك رس هستند، تقسيم مي شوند. نانوذرات اكسيد فلزي داراي اندازه ی يكساني در هر سه بعد، از دو يا سه نانومتر تا 100 نانومتر هستند و به وسيله ی  نيروهاي الكترواستاتيك به يكديگر چسبيده و به شكل پودر بسيار ريزي رسوب مي كنند. نانوذرات سراميكي از روشهاي سنتز شيميايي و فرآيندهاي حالت جامد بدست مي آيند.نانوذرات سيليكاتي ذراتي با ضخامت تقريباً يك نانومتر و پهناي 100 تا 1000 نانومتر هستند. معمول ترين نوع نانوذرات سيليكاتي مونت موريلونيت يا آلومينو سيليكات لايه اي مي باشند. اين نوع نانوذرات با پليمريزاسيون يا به وسيله ی آميزش ذوبي (اختلاط با يك پلاستيك مذاب) با پليمرها تركيب شوند و خواص جالب توجهي را حاصل مي آورند.

وقتي اندازه ی نانوذرات كاهش مي يابد، نسبت سطح مؤثر به حجم ذرات افزايش يافته، اثرات سطحي برتري يافته و خاصيت كاتاليستي افزايش مي يابد. به همين دليل نانوذرات به عنوان كاتاليزور در زمينه هايي نظير باتري ها، پيل هاي سوختي و انواع فرآيند هاي صنعتي كاربرد دارند. بيشتر بودن سهم اتم ها در سطح نانوذرات نيز خواص فيزيكي آنها را تغيير مي دهد، مثلا سراميك هايي كه به طور عادي شكننده اند، نرم تر مي شوند . سرانجام اين كه افزايش سطح مؤثر حلاليت را افزايش مي دهد.

اصلاح شيميايي سطح نانوذرات تاثير زيادي در كارايي و كاربرد آنها دارد. ايجاد خواص آبدوستي و آبگريزي جزء روش هاي اصلاح شيميايي نانوذرات محسوب مي شوند. نانوذرات سيليكاتي براي بدست آوردن خاصيت آب گريزي بيشتر، بايد به صورت شيميايي اصلاح شوند، مثلاً مي توان با استفاده از يونهاي آمونيوم يا مولكول هاي بزرگتري نظير سيلسزكيوكسان هاي اليگومريك چند وجهي( POSS)كه هم براي روكشدهي نانوذرات سيليكاتي و هم به عنوان پركننده مناسب هستند، اين اصلاح شيميايي را انجام داد.

نانوكامپوزيتهاي نانوذره اي سراميكي

در نانو كامپوزيت نانوذره اي سراميكي نانوذرات سراميكي داخل يك شبكه پليمري توزيع شده اند . استفاده از نانوذرات در مواد كامپوزيتي مي تواند استحكام مقاومت شيميايي و حرارتي آنها را افزايش و وزن آنها را كاهش دهد، و خصوصيات جديدي نظير هدايت الكتريكي را به آنها بيافزايد و فعل و انفعال آنها با نور يا ديگر تشعشعات را تغيير دهد . يكي از خواص نانوكامپوزيت هاي نانوذره اي سراميكي در صنعت بسته بندي، كاهش نفوذپذيري گازها است . اين خاصيت ناشي از شكل دانهه اي نانوذرات است كه مولكول ها را وادار به جابجايي در طول و پيچ و خم هاي ماده مي نمايند. پركننده هاي سيليكاتي نيز مي توانند خاصيت يك پليمر را از سخت شدن يك بعدي به دو بعد تغيير دهند.

هنگامي كه نانوذرات سيليكاتي(خاك رس) به عنوان پركننده در پلاستيك ها مورد استفاده قرار مي گيرند، با پراكنده سازي تنش ها استحكام فوق العاده اي را به وجود مي آورند. همچنين آب رفتگي ، تاب برداشتگي  (در كامپوزيت هايي كه ضريب انبساط حرارتي كمتري دارند) و نفوذپذيري گازها كاهش مي يابد، مقاومت در برابر آتش و مواد شيميايي افزايش يافته، بازيافت اين مواد نيز آسانتر مي شود. پركننده هاي خاك رس با مقدار پركننده كمتري نسبت به پركننده هاي معمولي، استحكام را افزايش مي دهد. مثلاً با افزايش 5درصد از پركننده هاي نانورس به كامپوزيتها همان نتيجه اي حاصل مي شود كه با افزايش 20 درصد از پركننده هايي همچون الياف شيشه اي بدست مي آيد. همچنين ميزان پركننده را مي توان بدون تغيير در خاصيت چكش خواري محصول به 10 درصد افزايش داد، كه اين امر با پركننده هاي متعارف ممكن نيست.

نانوذرات فلزي

نانوذرات فلزي با استفاده از روشهاي چگالش بخار و سيم انفجاري توليد مي شوند. اين نانوذرات ميتوانند بدون اينكه ذوب شوند (تحت نام پخت  ) در دماهاي پائين تر از دماي ذوب فلز، در يك جامد آميخته شوند، اين كار منجر به سهل تر شدن فرآيند توليد روكش ها و بهبود كيفيت آنها، خصوصاً در كاربردهاي الكترونيكي نظير خازن ها مي گردد. همچنين نانوذرات فلزي، در دماي كمتر از دماي ذرات فلزي بزرگتر غير نانومقياسي خود به سطوح و مواد توده اي تبديل مي شوند و هزينه ی ساخت را كاهش مي دهند.

نانوكامپوزيتهاي نانوذره اي فلزي

نانوكامپوزيتهاي نانوذره اي فلزي از آميخته شدن نانوذرات فلزي با پليمرها بدست مي آيند. اين نانوكامپوزيت ها ، به دليل ممانعت خوبي كه در مقابل تداخل الكترومغناطيسي به وجود مي آورند، مي توانند در رايانه و تجهيزات الكترونيكي به كار روند. نانوكامپوزيتهاي نانوذره اي فلزي قابليت هاي ويژه اي در هدايت گرمايي و الكتريكي دارند كه كارايي آن ها را افزايش مي دهد.

آئروژل ها

آئروژل ها دسته اي از مواد با سطوح ويژه خيلي بالا و دانسيته بسيار كم (گاهي فقط چهار برابر سنگين تر از هوا) هستند.

اين تركيبات از طريق فرآيندهاي سل ژل ساخته مي شوند. هنگامي كه سل (محلول) در يك قالب ريخته شود، ژلي مرطوب شكل مي گيرد. با خشك كردن و فرآورش حرارتي ، ژل حاصله به ذرات شيشه اي يا سراميكي متراكم تبديل مي شود. اگر در شرايط فوق بحراني مايع موجود در ژل مرطوب خارج شود، آئروژل بدست مي آيد.

استفاده از آئروژل ها به عنوان غشا در فرآيندهاي جداسازي و فيلتراسيون تحت بررسي است . همچنين آئروژل ها در فضا پيماها براي به جمع آوري غبار بين ستاره اي بكار مي روند. اين تركيبات براي استفاده در شيشه هاي دوجداره به عنوان لايه پركن به جاي هوا مورد آزمايش قرار گرفته اند.

نانوروكش ها و نانولايه ها

نانوروكش ها، سطوحي تك لايه يا چند لايه با ضخامت 1 تا 100 نانومتر هستند . روكش هاي مبتني بر نانوذرات خواص مختلفي را از خود بروز مي دهند. استحكام و مقاومت سايشي جزء خواصي هستند كه بيشترين مزيت را در نانوروكش ها داشته و شفافيت نيز در مورد آنها حائز اهميت است . خصوصا در حالتي كه افزايش سختي بدون كدر شدن سطح نياز باشد. استفاده از روكش ها روي سطوح سراميكي ، باعث ضدخش شدن و تميز شدن راحت تر سطوح مذكور مي گردد. همچنين مي توان از نانوروكش هاي سخت و ضد خش براي روكش دهي شيشه هاي عينك استفاده كرد . نوعي از پيل هاي خورشيدي عرضه شده اند كه به منظور افزايش استحكام شان از نانوذرات ساخته شده اند. روكش هاي پاشش حرارتي مبتني بر نانوذرات اكسيد فلزي در تعمير بخش هاي فلزي فرسوده يا خورده شده مورد استفاده قرار مي گيرند . امروزه نانوذرات فلزي در صنعت الكترونيك براي پوشاندن سطوح خازن ها نيز استفاده مي شوند. نانوروكش اكسيدتيتانيوم نانوبلوري ، امكان توليد پنجره هاي فتوكروميك (تغيير رنگ در اثر نور ) يا الكتروكروميك (تغيير رنگ در اثر اعمال پتانسيل الكتريكي) ارزان قيمت را بوجود مي آورد. همچنين مي توان سطوحي را روي پنجره ها به وجود آورد كه با كمترين بارش اتفاقي باران خود به خود پاكيزه شوند . روكش ها مي توانند ضد الكتريسيته ساكن، ضد مه و ضدبازتاب باشند و در عين حال كه اجازه عبور نور مرئي را مي دهند، مانع عبور طول موج هاي كوچك نور نظير اشعه ماوراء بنفش شوند. تعدادي از روكش هاي سراميكي حاوي نانوذرات يك نوع كامپوزيت را به وجود آورده اند كه به خاطر خواصي چون مقاومت سايشي و شيميايي و عايق حرارتي كاربردهاي زيادي دارند . به طور مشابه رو كش هاي مبتني بر سولفيد موليبدن كه حاوي نانوخوشه ها هستند مقاومت بيشتري را در برابر اصطكاك ، سايش و خوردگي شيميايي حاصل از اصطكاك تحت شرايط مرطوب نشان داده اند . روش هاي سل ژل و خودآرايي، نيز براي توليد روكش ها كاربرد دارند كه براي آينده بسيار نويدبخش هستند.

روكش ها به طور اجتناب ناپذيري كاربردهايي همچون حفاظت وسايل الكترونيكي سفينه هاي فضايي در برابر تشعشع و حفاظت حرارتي براي ورود مجدد به جو را خواهند داشت.

روكش هاي سراميكي نانوذره اي ، موجب پايداري حرارتي و مقاومت فرسايشي در قطعات موتور مي شوند.

روكش هاي حاوي نانوذرات فلزي كه كاربردهاي مشخصي در كامپيوترها و تجهيزات الكترونيكي دارند، در مقابل تداخل الكترومغناطيسي ممانعت خوبي نشان مي دهند.

نانوپوسته ها

با روكش دهي نانوذرات ساختارهايي بوجود مي آيند كه نانوپوسته ناميده مي شوند. با حل كردن يا تجزيه نانوذره كره هاي توخالي بوجود مي آيند كه در رسانش دارو و معالجه بيماريها، كاربرد دارند . ساختار شيميايي نانوپوسته ها مي تواند آلي يا معدني باشد.

+ نوشته شده در  شنبه بیستم مرداد 1386ساعت 10:16  توسط Hadi  | 

نانو ذرات

در ادامه ی مواد نانو ساختار به بررسی نانو ذرات می پردازیم (می خوام در مورد اون ۱۳ تا عنوانی که تو قسمت نانو ساختار لیست کرده بودم یه توضیح مختصر  اینجا بذارم تا با همش یکم آشنا بشنین بعد هر کدومو خواستین برین دنبالش )

نانوذرات

يك نانوذره، ذره اي است كه ابعاد آن در حدود 1 تا 100 نانومتر باشد . نانوذرات علاوه بر نوع فلزي، عايقها و نيمه هادي ها، نانوذرات تركيبي، نظير ساختارها ي هسته لايه را نيز شامل مي شود . نانوذرات در اندازه هاي پايين نانوخوشه به حساب مي آيند. همچنين نانوكره ها، نانوميله ها، و نانوفنجان ها تنها اشكالي از نانو ذرات در نظر گرفته مي شوند.

نانوبلور ها و نقاط كوانتومي نيمه هادي زيرمجموعه ی نانوذرات هستند . چنين نانوذراتي در زمينه هاي مختلف الكترونيكي و الكتريكي و بيودارويي به عنوان حامل دارو و عوامل تصويربرداري كاربرد دارند.

تعيين مشخصات نانوذرات براي كنترل سنتز، خواص و كاربرد آنها ضروري است. مشخصات اين تركيبات با استفاده از روش هاي گوناگوني نظير آناليز ميكروسكوپ الكتروني، AFM ،طيف سنجي فوتوالكتروني ،  X-ray و FT-IR سنجيده مي شود.

نانوذرات زمينه هاي كاربردي زيادي دارند كه مهم ترين آنها عبارتند از:

۱-مواد كامپوزيت

۲- كامپوزيت هاي ساختاري

۳- كاتاليزور

۴- بسته بندي

۵- روكش ها

۶- افزودني هاي سوخت و مواد منفجره

۷- ساينده ها

8- باتري ها و پيل هاي سوختي

9- روان كننده ها

10 - پزشكي و داروسازي

11 - دارو رساني

12 - محافظت كننده ها

13 - آناليز زيستي و تشخيص پزشكي

14 - لوازم آرايشي

براي توليد نانوذرات روشهاي بسيار متنوعي وجود دارد. اين روش ها اساساً به سه دسته تقسيم مي شوند:

چگالش از يك بخار ، سنتز شيميايي و فرآيندهاي حالت جامد نظير آسياب كردن.

روش چگالش از بخار كه شامل تبخير فلز جامد سپس چگالش سريع آن براي تشكيل خوشه هاي نانومتري است كه به صورت پودر ته نشين مي شوند. روش تبخير در خلاء بر روي مايعات روان( VERL) و روش سيم انفجاري جزء روش هاي چگالش از بخار محسوب مي شوند.

روش سنتز شيميايي شامل رشد نانوذرات در محيط مايع حاوي انواع واكنشگرها است . روش سل ژل نمونه ی چنين روشي است، در روش هاي شيميايي اندازه ی نهايي ذره را مي توان با توقف فرآيند هنگامي كه اندازه ی مطلوب به دست آمد يا با انتخاب مواد شيميايي تشكيل دهنده ذرات پايدار و توقف رشد در يك اندازه ی خاص كنترل نمود.

از روش فرايندهاي جامد (آسياب يا پودر كردن) مي توان براي ايجاد نانوذرات استفاده نمود. از اين روش مي توان براي توليد نانوذرات از موادي استفاده نمود كه در دو روش قبلي به آساني توليد نمي شوند

نانوذرات در حال حاضر از طيف وسيعي از مواد ساخته مي شوند كه رايج ترين آنها نانوذرات سراميكي، فلزي ،پليمري و نانوذرات نيمه رسانا هستند.

+ نوشته شده در  شنبه بیستم مرداد 1386ساعت 9:52  توسط Hadi  | 

یه کتاب دیگه ...

سلام دوباره

تو اینترنت یه کتاب در مورد این نانوبلور ها پیدا کردم . زبان اصلیه و خوندنش راحته البته برا آشنایی فقط بعضی قسمتاش به درد خوندن می خوره

عنوان کتاب :

 Mechanical Behavior of Nanocrystalline Materials and Application of Shear Punch Test

فعلاْ ...

+ نوشته شده در  دوشنبه هجدهم تیر 1386ساعت 10:24  توسط Hadi  | 

مواد نانو بلوری توده ای

مواد نانوبلوري توده اي

مواد نانوبلوري توده اي از بلورهايي ساخته شده اند كه شامل چندصد تا چندهزار اتم بوده و در كنار يكديگر قرارگرفته اند. ساختار نانوبلورها بدليل فشردگي اتم ها در كنار يكديگر كمترين انرژي آزاد سطحي را دارد.

وقتي اندازه بلور در ماده به سمت نانومقياس مي رود ، نسبت اتم هاي موجود بر روي مرز دانه ها به تعداد اتم هاي كل افزايش مي يابد. رفتار اتم هاي مرزي كاملاً متفاوت از اتم هاي داخل ذره مي باشد و رفتار كل ماده را تحت تأثير قرار مي دهد. غالبا اين پديده در فلزات باعث افزايش استحكام، سختي، مقاومت الكتريكي، ظرفيت حرارتي ويژه، بهبود انبساط حرارتي، خواص مغناطيسي و كاهش رسانايي حرارتي و در سراميكها باعث افزايش چكشخواري، بهبود خواص مكانيكي و حرارتي مي گردد.

براي ايجاد مواد نانوبلوري توده اي چندين روش وجود دارد كه عبارتنداز:

- فشرده سازي پودر

- روش هاي متبلورسازي مواد آمورف اوليه

 - فرآوري تغيير شكل پلاستيكي شديد

در روش فشرده سازي پودر ابتدا ذرات نانومقياسي توليد مي شوند كه متعاقباً توسط روش هاي استاتيكي يا ديناميكي به هم فشرده مي شوند.

متبلورسازي مواد آمورف مي تواند ريزترين مقياس از نانوساختارها را توليد كند، اما محدود به موادي مي شود كه مي توانند ابتدا به حالت آمورف برسند.

روش هاي فرآوري تغيير شكل پلاستيكي شديد تنها براي فلزات كاربرد دارند. كاهش اندازة بلور تقريباً در هر فلز باعث افزايش چشمگير استحكام و در بسياري مواد باعث افزايش چكش خواري مي گردد. به خاطر اينكه چنين روش هايي مي توانند در مقياس بزرگ اجرا شوند، بسيار بيشتر از روش هاي ديگر براي تجاري سازي مورد توجه هستند.

سراميك هاي نانوبلوري خاصيت چكش خواري بيشتري را بروز مي دهند، بدين معني كه اين تركيبات نسبت به مواد مشابه غير بلوري شكنندگي كمتري دارند. اين مسأله اجازه تبديل شدن آنها به مفتول را ميدهد و بر اساس خواص ابررسانايي برخي سراميك ها، كاربردهايي را در پي خواهد داشت.

كاربردي ترين مواد نانوبلوري توده اي، فلزات نانوبلوري هستند كه در صنايع خودروسازي، هوافضا و صنايع ساختماني كاربرد دارند. فلزات نانوبلوري مي توانند به جاي فلزات و آلياژهاي ساختاري موجود مصرف شوند.

يكي از زمينه هايي كه فلزات نانوبلوري مورد استفاده قرار مي گيرند، توليد قطعات مستحكم مورد استفاده در صنايع خودروسازي است. در چنين مواردي پاسخ فوق العاده آنها در دماهاي بالا، يعني انبساط كمتر در اثر افزايش دما، از محاسن آنها به شمار مي رود. اگر چه سراميك ها مي توانند در اين زمينه رقابت كنند، اما معمولاً بسيار شكننده هستند. با اين وجود سراميكهاي نانوبلوري انعطافپذيرتر هستند و ممكن است در قطعاتي كه نيازمند استحكام، مقاومت سايشي بالا و مقاومت در برابر دماهاي بالا هستند، كاربرد داشته باشند.

 

 

البته شاید برا اونایی که تازه نانو تکنولوژی رو شروع کردن ممکنه برخی عبارات بالا نامفهوم باشه منم چیز زیادی نفهمیدم ولی یه آشنایی کلی با این مواد پیدا کردم .

+ نوشته شده در  یکشنبه هفدهم تیر 1386ساعت 21:21  توسط Hadi  | 

ادامه...

خب بحثمون رو در مورد مواد نانو ساختار ها ادامه می دیم

سایت nano.ir برای این قسمت عنوان عناصر پایه رو انتخاب کرده که من از این عنوان بیشتر خوشم اومده چون با مفهوم تره .

تو این سایت یه چیز خوب دیگه وجود نمودار هایی با نام درخت های علم نانو می باشد که برای هر قسمت یک سری سرفصل معرفی می کنه که من هم طبق اون سر فصل ها جلو می رم

 لینک مقابل نمودار درخت عناصر پایه می باشد که اگه یه نگاهی بهش بکنین می بینین که عناصر پایه رو به ۱۳ قسمت تقسیم کرده :

۱- مواد نانو بلوری توده ای

۲- نانو ذرات

۳- مواد نانوحفره ای

۴- نانو ساختار های آلی

۵- نانو الیاف

۶- نانو کپسول ها

۷- نانو لوله ها

۸- نانو سیم ها

۹- فلورین ها

۱۰- ساختار های معدنی

۱۱- نانو قطعات الکترونیکی و نوری

۱۲- نانو قطعات الکترومکانیکی

۱۳- نانو قطعات سیالاتی

 

البته  این تقسیم بندی چیز مرجعی نیست و فقط برای مطالعه می تونه یه چارچوب خوبی باشه

اگه شما یه تقسیم بندی استاندارد و بین المللی برای عناصر پایه سراغ دارین تو قسمت نظرات بنویسین تا من اینجا قرار بدم

 

حالا ... برای شروع پیشنهاد می کنم اولین مورد یعنی  مواد نانوبلوری توده ای رو یا        nanocrystalline materials رو تو وب سرچ کنین و تصاویری که مربوط به این نوع نانو مواد هستند رو نگاه کنین (من خودم که رفتم این کارو بکنم و ادامه ی مطلب رو بعداْ می نویسم پس فعلاْ بای)

+ نوشته شده در  یکشنبه هفدهم تیر 1386ساعت 21:7  توسط Hadi  | 

نانوتكنولوژي

سلام

تابستان كه اومد منم سرم خلوت تر شده و مي تونم كم كم شروع كنم به نوشتن

يكي از موضوعات مورد علاقه ي من همين نانوتكنولوژيه و با شروع به كار انجمن هاي علمي دانشگاهمون منم رو همين موضوع كارمو ادامه مي دم  و نتايج كارمو اينجا براتون قرار مي دم .

يه مقدمه واسه شروع هر چي لازمه و چيزي كه در مورد نانو همه جا پيدا مي شه مقدمه س ،

اول تعريف : من خودم نانو رو اين مدلي مي شناسم كه :

 ما تو شيمي دو جور خواص داريم ، خواص مقداري كه به مقدار ماده بستگي داره و خواص شدتي كه به مقدار ماده بستگي نداره مثلا يه گچ طولش يه خاصيت مقداريه ولي سفيد بودنش به مقدارش بستگي نداره ، حالا دانشمندا فهميدن همين خواص شدتي تو محدوده ي ماكرو و شايد ميكرو به مقدار بستگي ندارن ولي وقتي به سايز نانو نزديك مي شيم خواص شدتي وابستگي شونو به اندازه يا سايز ماده نشون مي دن يعني لپ مطلب اينكه مواد تو سايز نانو خواص جديدي از خودشون نشون مي دن و دانشمنداي باهوش با فهميدن اين مطلب و اينكه از اين خواص ميشه خيلي استفاده كرد و اومدن رو نانومواد كار كردن و علم نانو رو به وجود آوردن .

" نانو تكنولوژي علم بهره وري از مواد و خواص آنها در سايز نانو مي باشد "

حالا دانشمندا براي سازمان دهي كردن اين علم واسه ش محدوده هم تعريف كردن و موادي رو كه سايز يك بعدشون در مقايس يك تا ۱۰۰ نانو متر باشه رو مطالعه مي كنن.

 من خودم شخصاْ این علم رو به سه قسمت تقسیم می کنم :

۱- نانو ساختار ها :  این قسمت تمام نانو مواد رو در بر می گیره که همون طور که گفتیم باید یه سایز در ابعاد نانو (۱-۱۰۰ نانومتر)داشته باشه .

۲- روش های سنتز : کل روش هایی که مربوط به ساختن و تولید نانومواد رو باشه تو این قسمت جمع می کنیم .

۳- آنالیز (تعیین خصوصیات اون چیزی که ساختیم)یعنی بعد اینکه توسط روشهای مختلف نانو موادمون رو تولید کردیم حالا باید بدونیم به ویژگی که ما دنبالش بودیم رسیده یا نه . مثلاْ شما تو سایز ماکرو یه بتونی درست می کنین بعد با وارد کردن فشار استحکامشو بررسی می کنین .برای همین کار ها تو سایز نانو ابزار های ویژه ای ساخته شده درک این دستگاه ها هم جزو این قسمت می شه .

 

با داشتن اطلاعات کافی تو این سه قسمت شما می تونین برای یه مشکل یه طرح بدین و وارد دنیای نانو بشین و به آموخته هاتونو بکار ببرین .

 

پس از این به بعد نانو تکنولوژی رو تو سه قسمت به طور متعادل می ریم جلو تا ازش لذت ببریم

+ نوشته شده در  سه شنبه دوازدهم تیر 1386ساعت 22:0  توسط Hadi  |