نانو دوئل

[shayan.motmaen]

سلام به همه ی دوستان،

بدونِ هیچ مقدمه ای اول من 2 تا مقدمه بگم!!
-------------------------------------------------------------------------------------
مقدمه1

ناگفته همه میدونیم که در دنیایی که توش زندگی میکنیم علم با شتاب بسیار بالایی در حالِ رشد هست و هر روزه به ابعاد جدیدی دست پیدا می کنیم که اون بعد جدید تازه خودش باعث میشه که شتابِ رشد علمی بیش از پیش بشه! یکی از این ابعادِ تازه رشد کرده علم نانو و ابعاد تکنولوژیکی اون در قالب نانو فناوری هست که امروزه همه کم و بیش از توانمندی های بسیار بالای اون شنیده ایم

نانوفناوری در ذات خودش یک علمِ مربوط به ماده است که کاربردهای اون بسیار فراتر رفته و همین موضوع باعث شده که از اون به عنوان یک علم بین رشته ای یاد بشه از پزشکی و مسائل زیستی گرفته تا ابعاد الکترونیکی و مغناطیسی، کاربردهای محیط زیستی، کاربردهای شیمیایی مانند کاتالیزورها و و و...

یعنی این علم رو تک تک کسانی که در یک فیلد خاص کار میکنند میتونن ازش بهره بگیرن که چقدر خوبه که در اینجا که یک سایت علمی هست همه دوستان در پیشبرد این علم حداقل در شاخه ی مربوط به فعالیت خودشون سهیم باشند و فقط خودشون رو به قالب های از پیش تعیین شده محدود نکنند!

واسه پیشرفت کشورمون و علم کشورمون این ما هستیم که باید دیدمون رو در خیلی موارد عوض کنیم و محدود نشیم به چارچوب های از پیش تعیین شده در فیلد خودمون و حتی محدود نشیم به فیلد خاصی!!
-------------------------------------------------------------------------------------
مقدمه 2
در همین راستا من و چند نفر از دوستان از جمله آقای فرهاد پور که در این بخش خیلی هم فعال بوده به این نتیجه رسیدیم که بخشِ نانو سایت باید خیلی بیشتر فعال باشه و تصمیم گرفتیم یه کم روند مطالبشو عوض کنیم!
یه جوری باشه که هر کسی متناسب با رشته خودش در اون درگیر بشه

یه نوع مباحثه و مناظره علمی در موردنانو که اسمشو گذاشتیم: دوئلِ نانو!
-------------------------------------------------------------------------------------
اما در مورد خودِ دوئل!:


قراره که هر بار یک موضوع در راستای شاخه های مختلف بچه های سایت(شیمی،فیزیک،زیست و...) مطرح بشه و افرادِ اون شاخه(و سایر علاقه مندان از رشته های دیگه!!)به بحث و مبادله اطلاعات بپردازند
موضوعات هم قرار نیست تخصصی باشه خیلی و قراره از موضوعات کلی شروع بشه تا به مرور با علم نانو آشنایی پیدا کنید بنابراین اول که دوئل شروع بشه موضوع از خود نانو و ریشه هاش شروع میشه و به مرور برای هر رشته موضوعات مطرح میشه! پس صبور باشید و خواهش میکنم که از همون اول شرکت کنید! قول میدم که خیلی تاپیک خوبی بشه

البته قوانینی هم داره این دوئل!که به مرور کاملتر میشه پس هر از گاهی به این بخش هم یه نگاهی داشته باشید
---------------------------------------------------------------------------------------
قوانین

1-همون قوانین کلی سایت!!
2-وقتی یک موضوع مطرح میشه بحث در مورد موضوعات حاشيه ای دیگر ممنوع!
3- مسلما هر موضوعی که مطرح میشه یا بلد هستید و بحث میکنید یا باید برید و جست و جو کنید، حتما منابعی که استفاده میکنید رو بگید تا مشخص باشه چقدر حرفاتون معتبره و ضمنا:
4- به هیچ وجه کپی پیست نکنید!! مطالب کاملا باید با نگارش خودتون باشه تا ارزش بحث رو داشته باشه

فعلا همین 4 تا قانون!
موضوع اول رو دوستان مطرح خواهند کرد...

 

[m-farhadpour]

پاسخ : نانو دوئل



خب مرسی آقا شایان فکر کنم اگه دوستان همکاری کنن خیلی تاپیک مفیدی شه

همونطور که آقا شایان گفتند خوبه اینجا همه ی بچه ها تو هر رشته ای هستند درمورد ارتباط نانو با رشتشون یه تحقیقی کنن و ببینن نانو چه نوآوری هاییو تو اون رشته آورده.
دوستان واقعا نانو رو جدی بگیرید!!اگه پا توش بزارید هم خیلی شیرینه هم خیلی جای پیشرفت داره چون علم نوییه الان باتوجه به رشتتون میتونید پروژه های مختلف نانویی بردارید وبه راحتی یه ثبت اخراع جهانی کنید واز همه مزایاش بهره مند شید پس نانو رو جدی بگیرید!


خب بریم سر اصل مطلب،فکرکنم بهتر باشه اول از مباحث کلی تر شروع کنیم بعد بریم سراغ ارتباط نانو با سایر رشته ها

[HR][/HR]
خب سوال اول:

به چه دلایلی مواد تو ابعاد نانو خواص جدیدیو از خودشون نشون میدن وبا توجه به ابعادشون تو هر محدوده خواص منحصربه فردی دارن؟

برای متمرکز شدن بحث سعی کنید تو دو زیرشاخه

خواص سطحی(افزایش نسبت سطح به حجم و تاثیرهندسی شکل نانومواد)

و اثرات کوانتومی(غالب شدن آثار کوانتومی) دلایلو بگید.

 

[bh2ao]

پاسخ : نانو دوئل

Ehem
با اجازه اساتيد



اصلا نانو تكنولوژي چيه؟!

ماهيت نانو تكنولوژي عبارت است از توانايي كاركردن در تراز اتمي ، مولكولي و فرامولكولي(supra-molecular) درابعاد بين 1تا 100 نانو متر با هدف ساخت و دخل و تصرف

درچگونگي ارايش اتم ها يا مولكول ها.(ك علت اينكه مواد در اين أبعاد خواص جديدي رو نشون مي دن مي تونه امكان نغيير ارايش ذره هاي سازنده ي ان (اتم، يا مولكول ها)

باشه!)

*************************************************************************************************​

درمورد سوال بعدي تون ي توضيح كوچيك مي دم:


محصولات تهيه شده و بدست امده از نانو تكنولوژي (نانو تكنيكي!) ب چگونگي ترتيب قرار گرفتن اتم ها در كنار يكديگر بستگي دارد يعني " اگر ما بتوانيم اتم هارو نو ارايي

كنيم و انها را از دوباره با شيوه اي جديد دركنار هم بچينيم مي توانيم با ترتيب جديد و مثلا نو ارايي اتم هاي ذغال سنگ ، الماس توليد كنيم!" و " يا اگر بتوانيم اتم ها را در

شن و ماسه نو ارايي كنيم و مي توانيم تراشه هاي كامپيوتري را بسازيم!"



در هر صورت نانو تكنولوژي ب دستكاري ماده در سطح اتمي و مولكولي مي پردازديعني أبعاد نانو متري از مواد ( ده ب توان منفي نه متر يا يك بيليونيم يك متر) .{ پس ب نظرم با اين

توضيح جواب سوال دوم تون مي شه "بعله" و فك مي كنم بسته ب كاربرد و نياز ما مواد را در أبعاد خاصي باز ارايي يا نو ارايي مي كنيم!}

.
.
.
مرسي از تهديد هاي شما
منم ك جووووووووووووووون دوست (؟) ديگه:4:

 

[shayan.motmaen]

پاسخ : نانو دوئل

مرسی اما به نظرم بهتره در مورد اینکه چرا اصلا این خواصو از خودشون نشون میدن نانو مواد، متمرکز بشیم روی خواص ناشی از سطح ویژه ی بالاشون

کسی در مورد (سطح بالای نانو مواد) مطلبی نکته ای نداره؟

 

[only physics]

پاسخ : نانو دوئل

ميشه يه كم واضح تر بگيد تا منم ياد بگيرم؟

 

[shayan.motmaen]

پاسخ : نانو دوئل

ببینید این که نانو مواد، خواص به این گستردگی نشون میدن از خودشون ناشی از اینه که سطح (مساحت) این مواد به شدت و به طرز معجزه آسایی بالاست

خودتون قرار شد برید دنبالش و بعد بیاید واسه بقیه هم بگید

وگرنه کاری نداره من بگم یا سایر دوستان

 

[only physics]

پاسخ : نانو دوئل

اول يه كاري كنيد من به نانو علاقمند بشم ، بعدش اينجا رو ميكنم نانو بازار!!!!!!

 

[m-farhadpour]

پاسخ : نانو دوئل

مرسی bh فقط یکم زیادی پراکنده گفتی،گفتم که

برای متمرکزشدن بحث بهتره درمورد خواص سطحی واثرات کوانتومی تو ابعاد نانو بگید اینطوری جم وجور ترمیشه.
بعدش قرارشد تا میشه من وآقا شایان چیزی نگیم لطف کنید بقیه همکاری کنن بعد عمری یه تاپیک نانو تعداد پاسخاش رفت بالای 7 تا همکاری کنید ناامید نشیم!





واسه علاقه مند شدنتونم به نانو فکرکنم همین که

یه علم کاملا جدیده وخیلی جای پیشرفت داره کافی باشه،بالاخره تو هرزمانی یه علم جدید وارد میشه که اولش هرکی توش فعالیت میکنه خیلی به نفعشه وبعد یه مدت

کم کم رقابت توش زیاد میشه الان که نانو هنوز با این حال که ایران جزو پیشگامانشه بازم رقابت توش خیلی سخت نیست اگه یه پروژه ای یا تحقیقی بکنید میتونید

خیلی راحت تو اون زمینه پیشرفت کنید.

 

[bh2ao]

پاسخ : نانو دوئل

مرسی bh فقط یکم زیادی پراکنده گفتی،گفتم که برای متمرکزشدن بحث بهتره درمورد خواص سطحی واثرات کوانتومی تو ابعاد نانو بگید اینطوری جم وجور ترمیشه.
بعدش قرارشد تا میشه من وآقا شایان چیزی نگیم لطف کنید بقیه همکاری کنن بعد عمری یه تاپیک نانو تعداد پاسخاش رفت بالای 7 تا همکاری کنید ناامید نشیم!

واسه علاقه مند شدنتونم به نانو فکرکنم همین که یه علم کاملا جدیده وخیلی جای پیشرفت داره کافی باشه،بالاخره تو هرزمانی یه علم جدید وارد میشه که اولش هرکی توش فعالیت میکنه خیلی به نفعشه وبعد یه مدت کم کم رقابت توش زیاد میشه الان که نانو هنوز با این حال که ایران جزو پیشگامانشه بازم رقابت توش خیلی سخت نیست اگه یه پروژه ای یا تحقیقی بکنید میتونید خیلی راحت تو اون زمینه پیشرفت کنید.

اقاي فرهاد پور نه تو رو خدا ، شما بيا تو تيم ما نه پيش اقاي مطمئن:4:
من ب تنهايي واقعا نمي تونم الان هم ك درگيره المپ زيست مو اينا، تك و تنها من انصراف مي دم ( نا مرديد اگه تهديد كنيد، گناه دارم ب خدا)
شما هم شركت كنيد لطفا
ممنون

 

[m-farhadpour]

پاسخ : نانو دوئل

اقاي فرهاد پور نه تو رو خدا ، شما بيا تو تيم ما نه پيش اقاي مطمئن:4:
من ب تنهايي واقعا نمي تونم الان هم ك درگيره المپ زيست مو اينا، تك و تنها من انصراف مي دم ( نا مرديد اگه تهديد كنيد، گناه دارم ب خدا)
شما هم شركت كنيد لطفا
ممنون

نه دیگه قرار شد من وآقا شایان زیاد چیزی نگیم که یه چند نفری به زورم شده همکاری کنن!! شما هم خب یه سرچ بزنید درمورد اینا بخونید برداشت خودتونو بنویسید آقا شایان گفتن کپی پیس نباشه ولی لازم نیست که حتما از خودتون باشه:3:

 

[hanie.sh]

پاسخ : نانو دوئل

در درجه ی اول ممنون از تاپیک مفیدتون...
اطلاعات من بیشتر مربوط به نانو در زیست شناسی هست مث نانو پوسته ها ,dna ،یا مثلا نقش نانو در زندگی باکتری های مگنتوتاکتیک...

اما درمورد بحثی که اینجا هست و خواص نانو مواد و با توجه به اشاره ی شما به نسبت سطح به حجم میتونم بگم اولین اثر کاهش اندازه ذرات افزایش سطح هست.

افزایش نسبت سطح به حجم ذرات موجب میشه که اتم های واقع در سطح اثر بیشتری نسبت به اتم های درون حجم بر خواص فیزیکی ذرات داشته باشه.این ویژگی

واکنش پذیری نانو ذرات رو به شدت افزایش میده بطوریکه ذرات به شدت تمایل به آگلومره شدن یا کلوخه شدن داشته باشند.علاوه بر این افزایش سطح ذرات فشار

رو تغییر میده و منجر به فاصله بین ذرات یا فاصله بین اتم های ذرات میشه.احتمالا به همین دلایل هست که خواص مواد در مقیاس نانو بسیار متفاوت از ماکرو هست.

مثل رنگ، شفافیت، خواص مغناطیسی، واکنش پذیری...

اگه اشتباه میگم ببخشید دیگه.

 

[only physics]

پاسخ : نانو دوئل

موضوع داره جالب ميشه:

اينم كاربرد نانو در فيزيك ...



حسگر ها:

حسگریک وسیله ی الکتریکیه که تغییرات فیزیکی یا شیمیایی رو اندازه گیری می کنه واونا رو به سیگنالهای الکتریکی تبدیل می كنه:226:

.به طور کلی ابزارهایی هستن که تحت شرایط خاص ازخودشون واکنشهای پیش بینی شده ومورد انتظار نشون ميدن. دماسنج جزء اولین حسگرهایيه که بشرساخت:149:


عنصرحسگر در تماس با یک آشکارسازه. این عنصرمسئول شناسایی و پیوند شدن با گونه ی مورد نظر در یک نمونه ی پیچیده س.بعدش آشکارساز سیگنالهای شیمیایی رو که در نتیجه ی پیوند شدن عنصرحسگر با گونه ی موردنظر تولید شده

رو به یک سیگنال خروجی قابل اندازه گیری تبدیل می کنه:23:



نانو حسگرها:


نانو حسگرها، حسگرهایی در ابعاد نانومتری هستن که به خاطرکوچيکی و نانومتری بودن شون دقت و واکنش پذیریخييييييييلي زيادي دارند به طوری که حتی نسبت به حضور چند اتم از یک گاز هم عکس‌العمل نشون ميدن:216:




كاربرد نانو حسگر ها:






یکی از این حسگرها، حسگرغبارهای هوشمند هست. غبارهای هوشمند مجموعه ای از حسگرهای پیشرفته به صورت نانو رایانه های بسیارسبک اند که به راحتی ساعتها درهوا معلق باقی می مونن.

این ذرات بسیار ریز از سیلیکون ساخته می شن و می تونن ازطریق بی سیم موجود درخود اطلاعات موجود توي خود شون رو به یک پایگاه مرکزی منتقل کنند.

حسگرهایی هم از جنس نانولوله های تک لایه ساخته شدن که می تونن مولکولهای گازهای سمی رو جذب کنن و قادر به شناسایی تعداد معدودی از گازهای مهلک موجود درمحیط هستن. این

نانوحسگرها برای شناسایی گازهای بیوشیمیایی جنگی و آلاینده های هوا کاربرد دارند

​

 

[shayan.motmaen]

پاسخ : نانو دوئل

ممنون از خانم Hanie و only
توضيحات هانيه خانم در مورد نسبت سطح به حجم خيلى خوب بود
خانم only هم مطلب خوبى رو گفتند و تشكر ميكنم اما ازين به بعد حتما در مورد موضوع گفته شده مطلب ارائه بديد
الان موضوع اينه كه اصلا چرا نانو؟؟
وقتي دنبالش بريد علاقه اى هم كه گفتيد ايجاد ميشه
راستى منبع فراموش نشه

 

[only physics]

پاسخ : نانو دوئل

شرمنده من حواسم نبود ولي چون يه دفعه ديدم ، برام جالب بود بنويسم.

يعني بريم ببينيم نانو چيه؟

منظورتون اينه؟

 

[shayan.motmaen]

پاسخ : نانو دوئل

موضوع رو 2 بار آقا محمد گفت دیگه!
"دلیل اینکه نانو موارد خواص ویژه ای از خودشون نشون میدن چیست؟"

 

[hanie.sh]

پاسخ : نانو دوئل

خب به علت تغییر خواص فیزیکی هست که در این مواد در اثر کوچیک شدن رخ میده که دو مورد مهم اون:افزایش نسبت مساحت سطحی به حجم و ورود اندازه ذره به قلمرو اثرات کوانتومی هست.امیدوارم سوالتونو درست فهمیده باشم!!‏

 

[only physics]

پاسخ : نانو دوئل

اثرات كوانتومي؟

 

[aftab75]

پاسخ : نانو دوئل

چرا نانو متفاوت است ؟

با توجه به تعریف فناوری نانو و اشاره به خواص متفاوت مواد در مقیاس نانو، شایداین سوال پیش آمده باشد که چرا مواد در این مقیاس از خود خواص جدیدی بروز می دهند .این مسئله دلایل مختلفی دارد که در اینجا برخی از آن ها اشاره خواهیم کرد.

اولین دلایل،مربوط به تفسیر قوانین فیزیکی است .شما می دانید که با مشاهدات دنیای اطرافمان را بیشتر با قوانین فیزیک کلاسیک (قوانین سه گانه نیوتن ) تفسیر کنیم رفتار اجسام بزرگ فضای زندگی ما که با سرعتی کمتر از نور حرکت می کنند ، تحت قوانین فیزیک کلاسیک است . با کاهش اندازه اجسام و حرکت به سوی دنیای نانو ،روابط جدیدی بانام قوانین فیزیک کوانتوم بر رفتار اجسام حاکم می گردند . عملکرد این قوانین با فیزیک کلاسیک متفاوت است . اثرات کوانتومی در دنیای بزرگ زندگی ما نیز وجود دارند اما شدت آنها اندک است هر چه اندازه ذرات و اجسام کوچکتر می شوداین اثرات نیز قوی تر می گردند.

دلیل دیگر تفاوت رفتار ی اجسام نانو مقیاس ،طول موج طیف نور مرئی است .ما اجسام را به رنگ نوری می بینیم که از آنها منعکس می شود. طول موج نور های مرئی بین 400تا 800 نانو متر است بعضی از نانو مواد که از ذرات کوچکتری تشکیل شده اند
نور مرئی را از خود عبور می دهند و در نتیجه شفاف دیده می شوند . به عنوان مثال می توان به ذرات اکسید تیتانیوم اشاره کرد که در حالت عادی سفید رنگ هستند اما نانو ذرات آن ،که در کرم های ضد آفتاب استفاده می شوند بی رنگند .
دلیل بعدی مربوط به تغییر نسبت سطح به حجم است اگر یک مکعب را به مکعب کوچکتر تقسیم کنیم ، سطح آن نسبت حجمش بیشتر خواهد شد . در هر وجه یک مکعب به ضلع یک میکرو متر (1000 نانو متر ) تقریبا یک میلیارد مولکول وجود دارد که تنها 6 درصدآن روی سطح است اما یک مکعب با ضلع 10 نانو متر ، در مجموع 1000 مولکول دارد که 50 در صد آن بر روی سطح قرار دارد. این مسئله سبب بروز رفتار های متفاوت می گردد. نانو ذرات واکنش پذیرند ،سریع تر ذوب می شوندفرض کنید اگر قرار باشد هر یک هر یک از مکعب های ما با ماده دیگری واکنش دهند ،مکعب اول 6 درصد مولکول ها و از مکعب دوم 50 در صد مولکول ها واکنش می دهند طلاماده ای است که ما آن را به عنوان یک عنصر نسبتا بی اثر می شناسیم معمولا با عناصر محدودی ترکیب می شوند. اما این عنصر در قیاس نانو به یک واکنش گر بسیار قوی تبدیل می گردد که کاربرد های کاتالیسی بسیاری دارد .
(جالب بود!!!)
منبع:چرا نانو متفاوت است ؟ - welcome

 

[shayan.motmaen]

پاسخ : نانو دوئل

خب ممنون از hanie.sh و aftab75، توضیحات خوب و کاملی رو دادند.

این موضوع افزایش سطح ویژه در نانو مواد موضوع بسیار جالبی هست!

من هم یه توضیح در این مورد بدم: مکعب 2 اینچی زیر رو در نظر بگیرید:

هنگامی که بُعد مکعب نصف میشه، حجمش 1/8 برابر شده این در حالیه که سطحش 1/4 برابر شده! این یعنی سطحش کمتر از حجمش کم شده. میبینید که نسبت سطح به حجم در ابتدا 3 بوده و با نصف شدن ابعاد به 6 رسیده! یعنی در هر مترمکعب از ماده 6 متر مربع از سطح این ماده وجود داره که با داشتن دانسیته میشه نسبت سطح در یک جرم مشخص رو هم پیدا کرد
حالا در نظر بگیرید در نانو مواد که ابعاد مواد به نانو متر میرسه چه نسبت سطح به حجم عظیمی به وجود میاد!

واسه اینکه عظمت این موضوع رو متوجه بشید یک مثال عملی میزنم:
در مشخصات یک نوع از نانولوله کربنی بیان شده که میزان سطح نانو ماده در هر متر مربع از آن 1000 متر مربع است!!

این یعنی سطح موجود در 10 گرم از این ماده ؛تقریبا=مساحت ورزشگاه آزادی
خب به وضوح پیداست هنگامی که چنین سطح عظیمی واسه ما ایجاد می کنن این مواد، به فکر آدم برسه که به ساخت و ساز برج روی این سطوح رو بیاره:35: دیگه چه برسه به استفاده های علمی !

 

[m-farhadpour]

پاسخ : نانو دوئل

خب مرسی از پاسخ دوستان خیلی خوب بود فکرکنم دیگه بهتر باشه از سوال اول بگذریم...
خب دلیل اولو هانیه خانم و آقاشایان گفتند ،با ریز شدن ابعادماده نسبت مساحت به حجم ماده افزایش می یابد و همون طور که میدونید خواص اتم های سطحی با اتم های داخل فرق میکنه به خاطرعدد همسایگی بیشتر و طرفیت کامل تر اتم های داخل تمایلشون نسبت به واکنش کمتره ولی اتم های سطحی که پیوند ناقص یا تکمیل نشده دارند واکنش پذیری بیشتری دارند و درنتیجه خواص متفاوتی رو از خودشون نشون میدن مثل افزایش خواص جذب و کاهش دمای ذوب وافزایش واکنش پذیری...

دلیل دیگری هم که هست اثرات کوانتومی متفاوتشون هست که aftab75 مقدمشو گفتنط..همونطور که میدونید ساختار اتم ها بهصورت تراز انرژی و ساختار موادمعمولی به صورت نوارانژی است و قوانین مکانیک کلاسیک برای موادی که ماکرو هستند و نوار انرژی دارن صادقه ولی نانومواد که ابعادشون به زیر صدنانومترمیرسه دوباره نوارانرژی تبدیل به تراز انرژی میشه ودیگه قوانین فیزیک کوانتوم واسشون صادقه واین گسستگی نوارهای انرژی وتبدیل به ترازانرژی خواص جالبی رو به اونها میده مثله تغییر رنگ وخواص الکتریکی ...

دلیل دومی هم که خانومaftab75 گفتن دراصل زیرمجموعه همین اثرات کوانتومیه و دلیل جدیدی محسوب نمیشه همونطور که تغییر شکل هندسی زیرمجموعه اثرات سطحیه ودلیل جدیدی محسوب نمیشه....ببخشید زیاد شد...