زی زی فایل
دانلود فایلزی زی فایل
دانلود فایلتحقیق در مورد فناوری نانو
لینک دانلود و خرید پایین توضیحات
دسته بندی : وورد
نوع فایل : .DOC ( قابل ویرایش و آماده پرینت )
تعداد صفحه : 17 صفحه
قسمتی از متن .DOC :
عنوان : تأثیر فناوری نانو بر کشورهای متکی به صادرات مواد خام
خلاصه مقاله زیر ترجمه بخشی از گزارشی است که در نوامبر سال 2005 توسط گروه ETC تهیه شده است. در این مقاله، مباحثی همچون تأثیر فناوری نانو بر آب و انرژی مورد تحلیل قرار گرفته و سپس میزان و زمینه تأثیر این فناوری بر کشورهای در حال توسعه ارزیابی می شود. برای این منظور زمینه های تأثیر گذاری فناوری نانو بر مواردی همچون صنایع نوشیدنی، صنعت نساجی و صنعت لاستیک بررسی می شود. ادامه مقاله که در شماره آینده چاپ خواهد شد، به بررسی اثر فناوری نانو بر صنایع مس و پلاتین خواهد پرداخت.
مقدمه:
توماس تیس، رئیس واحد پژوهش‌های علوم کاربردی در شرکت آی. بی، ام می‌گوید: در دنیای امروز، هیچ محصول دست بشری نیست که سرانجام به اکتشافات آزمایشگاهی، وابسته نباشد... تبعات بلند مدت فنانوری نانو واقعاً دگرگون کننده هستند. مشکل این است که نمی‌توان خواسته‌های جهان آینده را بطور دقیق پیش بینی نمود.
تأثیری که فناوری نانو بر اقتصاد جهانی خواهد گذاشت، مبهوت کننده است. بر اساس گزارشی که دانشگاه سازمان ملل متحد(United Nations University) در سال 2005 و با عنوان وضع آینده منتشر کرد، ظهور پرشتاب فناوری‌های جدید از جمله فناوری نانو به حدی سریع است که دولت‌ها قادر به درک آن نیستند. وجود مواد جدید ساخته شده به کمک این فناوری، می‌تواند حاوی این پیام باشد که تولید کنندگان صنعتی در آینده برای تأمین مواد خام مورد نیاز خود گزینه‌های متعددی را پیش رو خواهند داشت. مواد جدید، قادرند بازار مواد خام سنتی را کاملاً دگرگون نمایند. وجود الگوهای جدید تولید موسوم به پایین به بالا هم به این معنی است که تقاضا برای مواد خام به سرعت سیر نزولی به خود خواهدگرفت. فناوری‌نانو این توانایی را دارد که ارتباط بین مرزهای جغرافیایی، مواد خام و حتی نیروی کار را از بین ببرد. در ادامه این مطلب، تأثیرفناوری نانو بر اقتصاد کشورهای در حال توسعه را بیشتر بررسی خواهیم کرد.
تولید کنندگان صنعتی در آینده برای تأمین مواد خام مورد نیاز خود گزینه‌های متعددی را پیش رو خواهند داشت. مواد جدید، قادرند بازار مواد خام سنتی را کاملاً دگرگون نمایند
ریچارد اسماِلی (Richard Smalley) شیمیدان و برنده فقید جایزه نوبل پیش‌بینی کرده بود که در آینده فناوری‌نانو، سلامتی و طرز زندگی مردم را حداقل به اندازه تاثیر امروزی میکروالکترونیک، تصویربرداری پزشکی، تولید به کمک رایانه و پلیمرهای مصنوعی، تحت الشعاع قرار دهد. برخی دیگر معتقدند که تأثیراین فناوری‌با نتایج حاصل از اختراع موتور بخار، الکتریسیته، ترانزیستور، و ظهور اینترنت قابل قیاس است. حتی عده‌ای مانند فیلیپ بوند (Philip Bond)، معاون فناوری وزارت بازرگانی آمریکا، فناوری‌نانو را معجزه واقعی می‌دانند؛ معجزه‌ای که نابینایان را بینا و ناشنوایان را شنوا کرده و فلج‌ها را به حرکت وا می‌دارد. معجزه‌ای که ایدز، سرطان، دیابت و دیگر بیمار‌ی‌ها را درمان خواهد کرد. معجزه‌ای که به گرسنگی فقرا پایان داده و حتی قدرت ذهن ما را تقویت خواهد کرد. این فناوری سطح زندگی مردم را بهبود بخشیده و به ما امکان می‌دهد که بیشتر، سالم‌تر، و بهتر زندگی کنیم. فناوری نانو با خلق فرایندهایی که ضمن مصرف بهینه انرژی، هیچ ماده زایدی بر جا نگذاشته و به محیط زندگی و سلامت انسان نیز آسیبی نمی‌رساند، کمک شایانی به حفظ محیط زیست در سراسر جهان خواهد کرد. گرچه ممکن است این نتیجه‌گیری موضع‌گیری‌های اغراق آمیز رسانه‌ای در پی داشته باشد، اما باید گفت فناوری نانو احتمالاً صنایع مختلف جهان را دچارآشفتگی خواهد کرد.
جاش وولف، ویراستار گزارش فناوری نانو فوربس وولف می‌گوید: به زبان ساده، ما داریم جهان پیرامون خود را اتم به اتم دوباره می‌‌سازیم، اما این بار بهتر و پیشرفته‌تر. یعنی هزاران میلیارد دلار در مورد هر چیزی هزینه خواهد شد: از پوشاک، غذا، اتومبیل، مسکن و دارو گرفته تا وسایل ارتباطی، سرگرمی و غیره. کیفیت هوایی که تنفس می‌کنیم و آبی که می‌نوشیم؛ همه اینها دستخوش تحولات اساسی خواهند شد. بنابراین ساختار اجتماعی و اقتصادی جهان نیز به تبع این تحولات، دگرگون می‌شود. فناوری‌نانو تقریباً هر نوع کسب و کاری را در این کره خاکی متحول خواهد نمود.
در سال‌های اخیر، مطالب زیادی در مورد تأثیر فناوری نانو بر بهبود وضع زندگی جوامع فقیر و عقب نگه داشته شده جهان سوم نگاشته شده است. به عنوان مثال، گروه کاری طرح هزاره سازمان ملل متحد (UN Millennium Project’s Task Force) در زمینه علوم، فناوری و نوآوری، فناوری نانو را ابزار مهمی برای مبارزه با فقر و رسیدن به اهداف توسعه هزاره که توسط این سازمان تدوین شده، می‌داند. آنان پژوهش‌هایی که مسائل انرژی و آب آشامیدنی را مورد تأکید قرار می‌دهد، مثال می‌زنند و معتقدند که این نوع پژوهش‌ها نشان دهنده تأثیر فناوری نانو بر حفظ محیط زیست و توسعه انسانی هستند.
آیا فناوری نانو، توسعه انسانی کشورهای در حال توسعه را موجب خواهد شد ؟
پژوهشگران در مطالعات اخیر خود در سال 2005، تأثیر فناوری نانو برکشورهای در حال توسعه را بررسی کرده و به ویژه امکان به کارگیری این فناوری‌در رفع نیازهای جوامع فقیر را مورد توجه قرار داده‌اند. فابیو سالامانکا بوئِنتِلو (Fabio Salamanca-Buentello) و همکارانش در مرکز مطالعات اخلاق زیستی (Bioethics) در دانشگاه تورنتوی کانادا، در پژوهش خود نظرات 63 متخصص فناوری نانو در کشورهای فقیر و غنی را جویا شده و از این طریق ده کاربرد مهم این فناوری برای دستیابی به اهداف برنامه توسعه هزاره را به ترتیب اولویت مرتب نموده‌اند. این پژوهشگران به این نتیجه رسیده‌اند که فناوری نانو را می‌توان برای رفع برخی از مهمترین معضلات توسعه‌ای جهان به کار گرفت. آنها توصیه می‌کنند که جهت تسریع در استفاده از این فناوری برای رفع چالش‌های اصلی توسعه پایدار، باید برنامه سرمایه‌گذاری جدیدی در سطح جهان به اجرا درآید. نوئِلا اینوِرنیزی (Noela Invernizzi) پژوهشگر دانشگاه کامپیناس (UNICAMP) در برزیل و گوئیلِرمو فُلادوری (Guillermo Foladori) از دانشگاه ملی مکزیک (UNAM) در نشریه حقوق و بازرگانی فناوری نانو (Nanotechnology Law & Business Journal) دیدگاه دیگری را مطرح می‌کنند. آنان معتقدند: برای اینکه فناوری بتواند نیازهای جوامع فقیر را مرتفع کند، [علاوه بر سرمایه گذاری] وجود شرایط مطلوب اجتماعی اقتصادی هم لازم است. آنان بوئِنتِللو را مستقیماً مخاطب قرارداده و می‌نویسند:
علی‌رغم ارزیابی‌خوشبینانه برخی افراد، تجربه نشان داده است که فناوری نانو مانند دیگر فناوری‌ها به سمت و سوی کسب درآمدهای سرشار حرکت کرده و نهایتاً افزایش تبعیض‌ها را به دنبال خواهد داشت. شرکتهای بزرگ چند ملیتی، به دنبال ثبت اختراع اغلب محصولات فناوری نانو به نام خود هستند، بنابراین در توسعه این فناوری با مشکلاتی شبیه به فناوری‌های قبلی مواجه هستیم. گواهی‌ثبت اختراع، تضمینی است که تولید و فروش یک محصول را به مدت بیست سال در انحصار یک یا چند فرد یا شرکت‌قرار می‌دهد. چنین انحصاری سد بزرگی بر سر راه گسترش سریع این فناوری و کسب نتایج مثبت آن در کشورهای فقیر است.
دونالد مک لورکان(Donald McLurcan) پژوهشگر موسسه فناوری نانومقیاس در شهرسیدنی استرالیا اخیراً دو مقاله در مورد وضعیت فناوری نانو در کشورهای در حال توسعه منتشر کرده است. او در این دو مقاله چنین نتیجه گیری می‌کند:
به طورکلی نشانه‌های امیدوارکننده‌ای به چشم می‌خورد مبنی بر اینکه برخی از کشورهای در حال توسعه، می‌توانند نقش عمده‌ای در توسعه جهانی فناوری نانو ایفا نمایند. با این وجود، به علت افزایش موانع فزاینده تجاری و مشارکت محدود کشورها در برخی سطوح، اوضاع فعلی
تحقیق در مورد فناوری نانو
لینک دانلود و خرید پایین توضیحات
دسته بندی : وورد
نوع فایل : .doc ( قابل ویرایش و آماده پرینت )
تعداد صفحه : 17 صفحه
قسمتی از متن .doc :
عنوان : تأثیر فناوری نانو بر کشورهای متکی به صادرات مواد خام
خلاصه مقاله زیر ترجمه بخشی از گزارشی است که در نوامبر سال 2005 توسط گروه ETC تهیه شده است. در این مقاله، مباحثی همچون تأثیر فناوری نانو بر آب و انرژی مورد تحلیل قرار گرفته و سپس میزان و زمینه تأثیر این فناوری بر کشورهای در حال توسعه ارزیابی می شود. برای این منظور زمینه های تأثیر گذاری فناوری نانو بر مواردی همچون صنایع نوشیدنی، صنعت نساجی و صنعت لاستیک بررسی می شود. ادامه مقاله که در شماره آینده چاپ خواهد شد، به بررسی اثر فناوری نانو بر صنایع مس و پلاتین خواهد پرداخت.
مقدمه:
توماس تیس، رئیس واحد پژوهش‌های علوم کاربردی در شرکت آی. بی، ام می‌گوید: در دنیای امروز، هیچ محصول دست بشری نیست که سرانجام به اکتشافات آزمایشگاهی، وابسته نباشد... تبعات بلند مدت فنانوری نانو واقعاً دگرگون کننده هستند. مشکل این است که نمی‌توان خواسته‌های جهان آینده را بطور دقیق پیش بینی نمود.
تأثیری که فناوری نانو بر اقتصاد جهانی خواهد گذاشت، مبهوت کننده است. بر اساس گزارشی که دانشگاه سازمان ملل متحد(United Nations University) در سال 2005 و با عنوان وضع آینده منتشر کرد، ظهور پرشتاب فناوری‌های جدید از جمله فناوری نانو به حدی سریع است که دولت‌ها قادر به درک آن نیستند. وجود مواد جدید ساخته شده به کمک این فناوری، می‌تواند حاوی این پیام باشد که تولید کنندگان صنعتی در آینده برای تأمین مواد خام مورد نیاز خود گزینه‌های متعددی را پیش رو خواهند داشت. مواد جدید، قادرند بازار مواد خام سنتی را کاملاً دگرگون نمایند. وجود الگوهای جدید تولید موسوم به پایین به بالا هم به این معنی است که تقاضا برای مواد خام به سرعت سیر نزولی به خود خواهدگرفت. فناوری‌نانو این توانایی را دارد که ارتباط بین مرزهای جغرافیایی، مواد خام و حتی نیروی کار را از بین ببرد. در ادامه این مطلب، تأثیرفناوری نانو بر اقتصاد کشورهای در حال توسعه را بیشتر بررسی خواهیم کرد.
تولید کنندگان صنعتی در آینده برای تأمین مواد خام مورد نیاز خود گزینه‌های متعددی را پیش رو خواهند داشت. مواد جدید، قادرند بازار مواد خام سنتی را کاملاً دگرگون نمایند
ریچارد اسماِلی (Richard Smalley) شیمیدان و برنده فقید جایزه نوبل پیش‌بینی کرده بود که در آینده فناوری‌نانو، سلامتی و طرز زندگی مردم را حداقل به اندازه تاثیر امروزی میکروالکترونیک، تصویربرداری پزشکی، تولید به کمک رایانه و پلیمرهای مصنوعی، تحت الشعاع قرار دهد. برخی دیگر معتقدند که تأثیراین فناوری‌با نتایج حاصل از اختراع موتور بخار، الکتریسیته، ترانزیستور، و ظهور اینترنت قابل قیاس است. حتی عده‌ای مانند فیلیپ بوند (Philip Bond)، معاون فناوری وزارت بازرگانی آمریکا، فناوری‌نانو را معجزه واقعی می‌دانند؛ معجزه‌ای که نابینایان را بینا و ناشنوایان را شنوا کرده و فلج‌ها را به حرکت وا می‌دارد. معجزه‌ای که ایدز، سرطان، دیابت و دیگر بیمار‌ی‌ها را درمان خواهد کرد. معجزه‌ای که به گرسنگی فقرا پایان داده و حتی قدرت ذهن ما را تقویت خواهد کرد. این فناوری سطح زندگی مردم را بهبود بخشیده و به ما امکان می‌دهد که بیشتر، سالم‌تر، و بهتر زندگی کنیم. فناوری نانو با خلق فرایندهایی که ضمن مصرف بهینه انرژی، هیچ ماده زایدی بر جا نگذاشته و به محیط زندگی و سلامت انسان نیز آسیبی نمی‌رساند، کمک شایانی به حفظ محیط زیست در سراسر جهان خواهد کرد. گرچه ممکن است این نتیجه‌گیری موضع‌گیری‌های اغراق آمیز رسانه‌ای در پی داشته باشد، اما باید گفت فناوری نانو احتمالاً صنایع مختلف جهان را دچارآشفتگی خواهد کرد.
جاش وولف، ویراستار گزارش فناوری نانو فوربس وولف می‌گوید: به زبان ساده، ما داریم جهان پیرامون خود را اتم به اتم دوباره می‌‌سازیم، اما این بار بهتر و پیشرفته‌تر. یعنی هزاران میلیارد دلار در مورد هر چیزی هزینه خواهد شد: از پوشاک، غذا، اتومبیل، مسکن و دارو گرفته تا وسایل ارتباطی، سرگرمی و غیره. کیفیت هوایی که تنفس می‌کنیم و آبی که می‌نوشیم؛ همه اینها دستخوش تحولات اساسی خواهند شد. بنابراین ساختار اجتماعی و اقتصادی جهان نیز به تبع این تحولات، دگرگون می‌شود. فناوری‌نانو تقریباً هر نوع کسب و کاری را در این کره خاکی متحول خواهد نمود.
در سال‌های اخیر، مطالب زیادی در مورد تأثیر فناوری نانو بر بهبود وضع زندگی جوامع فقیر و عقب نگه داشته شده جهان سوم نگاشته شده است. به عنوان مثال، گروه کاری طرح هزاره سازمان ملل متحد (UN Millennium Project’s Task Force) در زمینه علوم، فناوری و نوآوری، فناوری نانو را ابزار مهمی برای مبارزه با فقر و رسیدن به اهداف توسعه هزاره که توسط این سازمان تدوین شده، می‌داند. آنان پژوهش‌هایی که مسائل انرژی و آب آشامیدنی را مورد تأکید قرار می‌دهد، مثال می‌زنند و معتقدند که این نوع پژوهش‌ها نشان دهنده تأثیر فناوری نانو بر حفظ محیط زیست و توسعه انسانی هستند.
آیا فناوری نانو، توسعه انسانی کشورهای در حال توسعه را موجب خواهد شد ؟
پژوهشگران در مطالعات اخیر خود در سال 2005، تأثیر فناوری نانو برکشورهای در حال توسعه را بررسی کرده و به ویژه امکان به کارگیری این فناوری‌در رفع نیازهای جوامع فقیر را مورد توجه قرار داده‌اند. فابیو سالامانکا بوئِنتِلو (Fabio Salamanca-Buentello) و همکارانش در مرکز مطالعات اخلاق زیستی (Bioethics) در دانشگاه تورنتوی کانادا، در پژوهش خود نظرات 63 متخصص فناوری نانو در کشورهای فقیر و غنی را جویا شده و از این طریق ده کاربرد مهم این فناوری برای دستیابی به اهداف برنامه توسعه هزاره را به ترتیب اولویت مرتب نموده‌اند. این پژوهشگران به این نتیجه رسیده‌اند که فناوری نانو را می‌توان برای رفع برخی از مهمترین معضلات توسعه‌ای جهان به کار گرفت. آنها توصیه می‌کنند که جهت تسریع در استفاده از این فناوری برای رفع چالش‌های اصلی توسعه پایدار، باید برنامه سرمایه‌گذاری جدیدی در سطح جهان به اجرا درآید. نوئِلا اینوِرنیزی (Noela Invernizzi) پژوهشگر دانشگاه کامپیناس (UNICAMP) در برزیل و گوئیلِرمو فُلادوری (Guillermo Foladori) از دانشگاه ملی مکزیک (UNAM) در نشریه حقوق و بازرگانی فناوری نانو (Nanotechnology Law & Business Journal) دیدگاه دیگری را مطرح می‌کنند. آنان معتقدند: برای اینکه فناوری بتواند نیازهای جوامع فقیر را مرتفع کند، [علاوه بر سرمایه گذاری] وجود شرایط مطلوب اجتماعی اقتصادی هم لازم است. آنان بوئِنتِللو را مستقیماً مخاطب قرارداده و می‌نویسند:
علی‌رغم ارزیابی‌خوشبینانه برخی افراد، تجربه نشان داده است که فناوری نانو مانند دیگر فناوری‌ها به سمت و سوی کسب درآمدهای سرشار حرکت کرده و نهایتاً افزایش تبعیض‌ها را به دنبال خواهد داشت. شرکتهای بزرگ چند ملیتی، به دنبال ثبت اختراع اغلب محصولات فناوری نانو به نام خود هستند، بنابراین در توسعه این فناوری با مشکلاتی شبیه به فناوری‌های قبلی مواجه هستیم. گواهی‌ثبت اختراع، تضمینی است که تولید و فروش یک محصول را به مدت بیست سال در انحصار یک یا چند فرد یا شرکت‌قرار می‌دهد. چنین انحصاری سد بزرگی بر سر راه گسترش سریع این فناوری و کسب نتایج مثبت آن در کشورهای فقیر است.
دونالد مک لورکان(Donald McLurcan) پژوهشگر موسسه فناوری نانومقیاس در شهرسیدنی استرالیا اخیراً دو مقاله در مورد وضعیت فناوری نانو در کشورهای در حال توسعه منتشر کرده است. او در این دو مقاله چنین نتیجه گیری می‌کند:
به طورکلی نشانه‌های امیدوارکننده‌ای به چشم می‌خورد مبنی بر اینکه برخی از کشورهای در حال توسعه، می‌توانند نقش عمده‌ای در توسعه جهانی فناوری نانو ایفا نمایند. با این وجود، به علت افزایش موانع فزاینده تجاری و مشارکت محدود کشورها در برخی سطوح، اوضاع فعلی
تحقیق در مورد فناوری نانو
لینک دانلود و خرید پایین توضیحات
دسته بندی : وورد
نوع فایل : .doc ( قابل ویرایش و آماده پرینت )
تعداد صفحه : 6 صفحه
قسمتی از متن .doc :
مقدمه:
فناوری نانو و تولید مواد در ابعاد نانومتری موضوع جذابی برای تحقیقات است که در دهه اخیر توجه بسیاری را به خود معطوف داشته است. نانوکامپوزیتها نیز به عنوان یکی از شاخه های این فناوری جدید، اهمیت بسیاری یافته است و یکی از زمینه هایی است که کاربردهای صنعتی پیدا کرده است. تلاش های اولیه موفقیت آمیز در تهیه نانوکامپوزیتها به دهه های شصت و هفتاد قرن بیستم میلادی باز می گردد. اما در ۱۹۸۰ با تهیه نانوکامپوزیتهای بر پایه نایلون۶- خاک رس به صورت تجاری به وسیله شرکت تویوتای ژاپن، تحقیقات برای ساخت این مواد شدت و سرعت بیشتری پیدا کرد و شرکت های یوبی، یونی کیتا، هانی ول و بایر نیز نانوکامپوزیتهایی را بر پایه نایلون ۶ ارائه نمودند که عمده کاربرد آنها در خودروسازی و صنایع بسته بندی بود. از آن به بعد تعداد دیگری از شرکتها، نانوکامپوزیتها را به منظور تجاری مورد مطالعه قرار دادند و در اواخر سال ۲۰۰۱ میلادی شرکتهای جنرال موتورز و باسل اولین کاربرد نانوکامپوزیتها بر پایه اولین گرمانرم را در قطعات خارجی اتومبیل ارائه نمودند.
تعریف نانوکامپوزیتها
نانوکامپوزیتها شامل ترکیب ذرات در حوزه مولوکولی یا نانو در زمینه پلیمری، فلزی یا سرامیکی می باشد. در همه موارد مشاهده می شود که مقدار نانو ذرات در این زمینه ها می تواند به طور کامل خواص این مواد را تغییر دهد این ذرات به عنوان تقویت کننده زمینه و همچنین تغییر دهنده رفتار الکتریکی مواد پایه به کار می روند.
باید توجه کرد که تنها با اضافه کردن نانو ذرات به یک زمینه به خواص فوق العاده نمی رسیم بلکه در این ترکیب باید شرایطی را رعایت کرد. مثلا فرض کنید یکسری ورق های پرکننده ای را به کامپــوزیتها اضافه کرده باشیم، اگر ورق های کوچک معدنی به صورت متــراکم به هم چسبیده باشند رفتارشان خیلی متفاوت از مواد کامپوزتی معمولی نمی باشد.
اما به عنوان یک تعریف، نانو کامپوزیت، مواد مرکبی هستند که لااقل یکی از اجزاء تشکیل دهنده آنها دارای ابعادی در محدوده نانومتری، در محدوده nm ۱۰۰- ۱/۰ باشد؛ اما یکسری پودرهای نانوکامپوزیت نیز داریم که این پودرها شامل ذرات با ابعادی مختلف در محدوده نانومتری هستند.
در مواد نانو کامپوزیت ، به جزء پخش شونده که به صورت الیاف، صفحات، مسطح ریز، ذرات و یا حتی حفره ها، ترکها و غیره در ابعاد نانومتری و یا بالاتر باشد فاز زمینه می گویند.
دسته بندی نانو کامپوزیتها
در دسته ای از مواد نانو کامپوزیت، فاز دوم، موادی با دمای ذوب بالا مانند سرامیک ها و یا فلزات بوده، فاز زمینه ماده ای با دمای ذوب پایین مانند پلیمر و سرامیک و فلز با دمای ذوب پایین است. اما در دسته دیگر، فاز زمینه ماده ای سرامیکی یا فلزی با دمای ذوب بالا و فاز دوم ماده ای پلیمری یا سرامیکی و یا فلزی با دمای ذوب پایین تر است. به همین ترتیب، مواد نانو کامپوزیت، از نظر نوع مواد تشکیل دهنده، حداقل دارای سه گروه زیر هستند:
الف) مواد نانو کامپوزیت سرامیک- فلز: این نوع مواد نانو کامپوزیت، عمدتا دارای جریی سرامیکی با دمای ذوب بالا و جزیی فلزی با دمای ذوب نسبتا پایین هستند و در ساخت قطعات عملیاتی کاربرد دارند.
ب) مواد نانو کامپوزیت پلیمر- سرامیک(یا فلز): این نوع مواد نانو کامپوزیت که دارای فاز زمینه آلی(پلیمری) و فاز دوم نانومتری غیر آلی(سرامیکی یا فلزی) هستند بیشتر تحت عنوان مواد نانو کامپوزیت هیبریدی آلی- غیر آلی شناخته می شوند.
ج) مواد نانوکامپوزیت سرامیک- سرامیک: مـــواد نانوکامپـــوزیت ســرامیک- سرامیک که دمای ذوب یک جزء بالاتر از جزء دیگر است، عمدتا دارای چگالی بالا و میزان تخلخل پایین هستند. (شکل روبرو نانوکامپوزیتهای AIN/SIC را نشان می دهد.)
از دیگر دسته های نانوکامپوزیت می توان به موارد زیر اشاره کرد:
مواد نانوکامپوزیت سرامیکی
نانوکامپوزیت های سرامیک – فلز
نانو کامپوزیت های زمینه فلزی
نانو کامپوزیت های فیلم نازک
نانو کامپوزیت های بر پایه نانو لوله کربنی
بهبود خواص در نانو کامپوزیتها
خواصی که بر اثر وجود نانو مواد درکامپوزیتها بهبود می یابند عبارتند از: خواص فیزیکی مثل دمای واپیچش گرمایی، پایداری حرارتی، شفافیت، و خواص مکانیکی مثل خواص کششی، خواص خمشی و غیره.
کاربرد نانو کامپوزیت ها
کاربرد نانو کامپوزیتها در تهیه بخش های خارجی خودرو بر پایه اولفین های گرمانرم نظیر پروپلین، در فیلم های بسته بندی نایلونی،در بطری های نگهداری مواد نوشیدنی، در لوله های پلیمری و در پوشش های کابل و سیم و غیره در حال گسترش است.
اخیـــرا جنــــرال موتـورز تهیه اولیــــن قطعات نانوکامپــوزیت پلی اولفینی (PO- خاک رس) را که حاوی تنها ۵/۲ درصد پر کننده معدنی است، گزارش کرده است. این محصول از لحاظ سفتی معادل اولفین گرمانرم حاوی ده برابر پر کننده تالک است و موجب ۲۰درصد صرفه جویی در وزن می شود. این قطعات در صفحات خارجی استیشن های مدل ۲۰۰۲ استفاده شده است. برآورد شده که استفاده گسترده نانوکامپوزیتها در خودروها تنها در آمریکا می تواند ۵/۱ میلیارد لیتر در سوخت سالیانه صرفه جویی کند و باعث کاهش تولید دی اکسیدکربن به میزان ۵ میلیارد کیلوگرم شود.
شرکت آرگون، خواص عبوردهی نانو کامپوزیت های استفاده شده در بسته بندی را تا حدود ۲۵۰۰ درصد اصلاح می کند. یک نوع جدید از این مواد موم های از جنس نانوکامپوزیت است که می تواند به خوبی کاغذ، جهت روکش تجهیزات استفاده گردد.
از دیگر زمینه های کاربرد نانوکامپوزیت ها می توان زیر اشاره کرد:
ضد حریق کردن پلاستیکها، تهیه الیاف و فیلمها، کاربردهای الکتریکی، سامانه های انتقال دارو، مهندسی بافت، ساختمان سازی، لوازم خانگی و غیره.
مزایا و معایب نانوکامپوزیتها
ظهور مواد نانوکامپوزیت ها، تحولی اساسی در خواص مکانیکی و حرارتی ایجاد کرده است. خواص منحصر بفرد مواد نانوکامپوزیت را می توان به صورت زیر بیان کرد:
- پودرهای نانوکامپوزیت نسبت سطح به حجم بالایی دارد. این نسبت در حالت بی شکل نسبت به حالت بلوری، بیشتر است.
- کسر زیادی از اتمها در سطح ذرات پودرهای نانوکامپوزیت و یا در مرز دانه های ریز ساختار نانوکامپوزیتها قرار دارند.
به دلیل دو خاصیت اخیر، پودر های نانوکامپوزیت، قابلیت تفت جوشی(زینتر) بالایی دارند. در ساخت نانو کامپوزیتها از پودرهای نانوکامپوزیت یا پودرهای نانومتری، به دلیل کنترل فرآیند در مقیاس نانومتری، ریز ساختاری کاملا یکنواخت به دست می آید. نانو کامپوزیت ها خواص فیزیکی و مکانیکی از قبیل استحکام، سختی، چقرمگی و مقاومت حرارتی بالایی در محدوده وسیعی از دما دارند. افزودن ۵ تا ۱۰ درصد حجمی فاز دوم به فاز زمینه، باعث افزایش چشمگیری در خواص فیزیکی و مکانیکی نانوکامپوزیت ها می شود. لذا جدیدترین فناوری ها، مربوط به طراحی ریز ساختاری نانوکامپوزیتها برای بهبود خواص فیزیکی و مکانیکی آن می باشد.
در مقابل خواص منحصر بفرد مواد نانوکامپوزیت،در ساخت نانو کامپوزیتها مشکلات فرآیندی قابل توجهی وجود دارد که نقش تعیین کننده ای دارند. از اساسی ترین این مشکلات می توان به موارد زیر اشاره کرد:
- عدم توزیع یکنواخت فاز دوم در فاز زمینه در نانو کامپوزیت ها،خواص مکانیکی نانوکامپوزیتها را کاهش می دهد.تجمع ذرات پودر بسیار ریز در نانوکامپوزیتها موجب افزایش انرژی سطحی آنها شده، کاهش خواص مکانیکی کاهش خواص مکانیکی نانوکامپوزیت ها را به دنبال دارد.
- همچنین استفاده از مواد شیمیایی گران قیمت برای توزیع یکنواخت فاز دوم در داخل فاز زمینه و جلوگیری از به هم چسبیدن ذرات پودر نانوکامپوزیتی وساخت نانوکامپوزیتهایی با ریز ساختاری همگن و خواص مکانیکی بالا، باعث غیر اقتصادی شدن و همچنین پیچیده تر شدن فرآیند می گردد.
ایده های مطرح شده در هم اندیشی
در تعریف، نانوکامپوزیت عبارت است از یک ماده ای دو فازی یا مواد مرکبی که حداقل یکی از اجزاء تشکیل دهند آن دارای ابعادی در محدوده nm 100- 1 (محدوده نانو متری) باشد. با توجه به تعریف ارائه شده، در ذیل برخی ایده های مرتبط با موضوع تقویت پلیمرها و کامپوزیتها که در جلسه هم اندیشی ارائه گردید، آورده شده است:
۱) افزایش استحکام کامپوزیت با افزودن نانو ذرات خاک رس به آن:
مهمترین نوع نانوکامپوزیت های پلیمری، از اختلاط یک پلیمر با پرکننده نانو ذرات خاک رس بدست می آید. علت آن این است که خاک رس ساختار لایه ای دارد و این پر کننده استعداد زیادی برای پذیرش زنجیره های پلیمری بین لایه های ورقه ای خود( به صورت ورقه های کاغذ) دارد. نانو ذرات خاک رس دارای لایه هایی است که ابعاد نانومتری دارد و با ورود زنجیره پلیمری بین آن، برهمکنش قوی بین خاک رس و زنجیره پلیمری تشکیل می شود. بنابراین افزودن۳ تا۵ درصد نانوذرات خاک رس، سبب افزایش استحکام مکانیکی و افزایش مدول الاستیک معادل ۴۵ درصد کربن جامد خواهد شد. علت استقبال صنعت خودرو از نانوکامپوزیت، توانایی ایجاد موادی با وزن کمتـــر و استحکام بالاتر و فراینــــدپذیری بیشتر است که با افزودن مقدار کم از پرکننــده ها محقق می شود.
۲) استفاده از فناوری نانو در بهبود صنعت بسته بندی: