هوای پاك بافنآوری نانو

هوای پاك بافنآوری نانو

افزایش مشکل دی اکسید کربن در هوا یکی از مشکلات اساسی در سطح جهان است امید می رود كه با استفاده از كشف منابع جدید روزی برسد كه از مصرف سوخت های فسیلی بی نیاز شویم و در هوایی عاری از دی اكسید كربن و انواع آلودگی ها تنفس كنیم

هوای پاك بافنآوری نانو 

مقدمه

افزایش مشکل دی اکسید کربن در هوا یکی از مشکلات اساسی در سطح جهان است. امید می رود كه با استفاده از كشف منابع جدید روزی برسد كه از مصرف سوخت های فسیلی بی نیاز شویم و در هوایی عاری از دی اكسید كربن و انواع آلودگی ها تنفس كنیم.

فناوری نانو از جمله فناوریهایی است كه به كمك حل این مسئله آمده است و این امكان را به وجود آورده است تا به سوی ساخت انرژیی ارزان تر و پاكیزه تر از سوخت های فسیلی نزدیك شویم .

هوای پاك با فن اوری نانو

محققان در دانشگاه ملی اوك ریج موفق به ساخت نانوكریستالی شده اند كه ما را در داشتن هوایی پاك تر كمك می كنند. نانوكریستال درست مانند یك كاتالیزور عمل می كند، هنگامی كه دی اكسید كربن هوا بر روی این نانوكریستال كه دارای كادمیوم، سیلینیوم و ایدیوم است می نشیند، یك الكترون به دی اكسید كربن می دهد تا در مجاورت سایر اجزای دود واكنش نشان دهد و بی ضرر شود. اگر فیلترهای متشكل از این نانوكریستال ها را بتوان با قیمت مناسب تری ساخت و آنها را در دودكش ها نصب كرد می توان تا حد زیادی از انتشار و خروج دی اكسید كربن در هوا جلوگیری كرد . 

ذره معلق مضرر دیگری كه دانشمندان امیدوارند تا با استفاده از نانوكریستال بتوانند آنرا خنثی و یا از بین ببرند، بخار جیوه است. تجهیزاتی كه با زغال سنگ كار می كنند از مهمترین عوامل تولید بخار جیوه و انتشار آن در هوا هستند. یك روش جلوگیری از انتشار جیوه، استفاده از نانوكریستال های اكسید تیتانیوم است كه بخار جیوه را می توانند به اكسید جیوه جامد تبدیل نمایند .

اگر تاكنون در ترافیك در مجاورت اگزوز و یا دود اتوبوس و یا یك كامیون قرار گرفته باشید حتما اكسید نیتروژن را استشمام كرده اید. موتورهای دیزلی (گازوئیل سوز) از جمله مهمترین منابع آلوده كننده هوا با اكسیدهای نیتروژن می باشند . شركت «بیوفرندلی» با كمك آژانس حفاظت محیط زیست و دریافت كمك مالی از ایالت تگزاس، موفق به ساخت نانوكریستالی شده است كه با افزودن آن به گازوئیل می تواند از تولید اكسید نیتروژن جلوگیری كند و سبب شود تا سوخت كامل بسوزد . 

تصور نكنید كه صنایع تولید تمیز مانند صنایع تولید تراشه های كامپیوتری به عنوان آلوده كننده های محیط زیست به شمار نمی آیند بلكه برعكس این صنایع به علت استفاده از مواد شیمیایی آلی در فرایندهای تولید منشا تولید بخارات آلی هستند كه خود مضرر می باشند. محققان آزمایشگاه ملی شمال غربی اقیانوس آرام در حال بررسی نانوموادی هستند كه با استفاده از آن در فیلترها می توانند از انتشار بخارات آلی این دسته از كارخانجات جلوگیری كنند.

شاید در آینده نه چندان دور دیگر چیزی در خصوص میزان آلودگی های هوا در اخبار روزانه نشنویم تا با خیالی آسوده بتوانیم در هوایی پاك تنفس كنیم .

ایجاد باشگاه دانش اموزی نانو فنا وری ستاد ویژه توسعه فناوری‌نانو به منظور ارتقای آشنایی دانش‌آموزان با علوم و فناوری نانو و زمینه‌سازی تحقیق و پژوهش دانش‌آموزی در این حوزه اقدام به تأسیس «باشگاه دانش‌آموزی نانو» كرده است.

باشگاه دانش‌آموزی نانو فناوری سعی دارد در طی یك فرآیند آموزشی، دانش آموزان را از یادگیری مفاهیم اولیه این فناوری تا خلق ایده‌های دانش محور هدایت كند. با این هدف كه پس از فارغ‌التحصیلی، آموخته‌ها و پژوهش‌های باشگاه، پایه پژوهش‌های دانشگاهی شود. 

از مهم‌ترین اصول مطرح در باشگاه دانش‌آموزی نانو، فراهم‌سازی امكان تجربه كار گروهی است. ترسیم ماهیت بین رشته‌ای علوم و فناوری نانو، مفهومی است كه در جریان فعالیت در باشگاه به طور تجربی به دانش‌آموز منتقل می‌شود.

نانو » فناوری امروز زندگی فردا 

هفت ـ هشت سال پیش هنگامی كه نام نانو فناوری در مراكز دانشگاهی كشور ما بر سر زبانها افتاده بود از دوستی دانشگاهی پرسیدم این فناوری جدید چه كاربردی دارد او نیز كه از جزئیات فناوری جدید بی خبر و فقط اسمش را شنیده بود گفت : فكر می كنم به فناوریهایی كه در آن « نان » باشد نانو فناوری می گویند!!

او آن روز این مساله را البته به شوخی گفته بود ولی امروز این شوخی رنگ واقعی تر به خود گرفت زیرا فناوری جدید « نانو » برای بسیاری از كشورها به منبعی برای درآمدهای كلان اقتصادی تبدیل شده كه هم « نان و هم آب » برای آنها دارد كه اكنون مورد غبطه بسیاری دیگر از كشورها شده كه در این حوزه علمی پیشرفتی نداشته اند . 

انسان ذاتا علاقمند به تعالی و پیشرفت است و این موضوع تازه ای هم نیست با خلقت آدمی این ویژگی در نهادش قرار داده شده كه در زمینه های مختلف به كمال فكر كند چرا كه مسیر همه امور به سوی پروردگار می رسد كه خود كمال مطلق است و ابداعات و اختراعات و پیشرفت های بشر هم در همین مجرا شكل گرفته است . 

در این رویكرد 10 تا 20 سال پیش كمتر كسی حتی اسم نانو و نانو فناوری را می شنید چرا كه یا هنوز بشر به آن نرسیده بود و یا اگر رسیده بود در پستوهای آزمایشگاههای خاص زمزمه آن مطرح بود. ولی اكنون كمتر كسی است كه نداند این فناوری جدید چه افق چشم انداز وسیعی پیش روی بشر باز كرده است و كشورها هم رقابت وحشتناكی را برای در اختیار گرفتن این فناوری در پیش گرفته اند زیرا به درستی فهمیده اند كه بزرگراهی به نام نانو فناوری آنها را به توسعه یافتگی قرن آینده در عرصه صنعت پزشكی كشاورزی و حتی بازرگانی و خدمات خواهد رساند . 

حال اگر بخواهیم به طور ساده بدانیم نانو فناوری چیست باید بگوئیم كه این فناوری فناوری ذرات و مولكولهاست . تاكنون درباره میكرو شنیده ایم كه مولكولهای هر ماده ای با میكروسكوپ دیده می شود. اما نانو واحد اندازه گیری قوی تری است كه ذرات مولكولی را تا حد بسیار ریزتر می بیند یعنی « هر نانو متر برابر با یك میلیاردیوم متر » است . پس اگر هر 100 سانت یك متر مساحت را در خود جای می دهد یك میلیارد نانو متر می تواند در یك متر مساحت جای بگیرد كه بشر با استفاده از این فناوری برای خود نانو پودرها نانوذرات نانورنگ ها نانولوله ها نانوكامپوزیت ها نانوسیم ها نانو حسگرها و نانو ترانزیستورها را ساخته است كه كاربردهای گسترده ای در بسیاری از علوم دارد كه می تواند استحكام یك نخ نانویی را تا یك میلیارد برابر نخ های معمولی برساند. 

بشر امروز از این فناوری در تولید لوازم و تجهیزات الكتریكی صنایع فلزی و شیمیایی پزشكی كشاورزی و حتی در موارد بسیار زیادی در بخش هوا و فضا استفاده می برد كه ندانستن آن به نوعی بی سوادی دانشمندان یك كشور محسوب شود . 

این حساسیت مرا بر آن داشت در اولین نمایشگاه فناوری نانو در دانشگاه تربیت مدرس تهران شركت كنم و ضمن معرفی بخشی از فعالیت نانو فناوری در كشور ضمن گفت و گو با محققان مخترعان و اساتید این فن و رشته به این پاسخ برسیم كه آیا كشور ما خود را به این فناوری مجهز كرده است آیا می توان فواید كاربردی این علم را برای مردم هم قابل لمس و استفاده كرد یا اینكه صرفا در گوشه كتابخانه ها و آزمایشگاهها به كار گرفته خواهد شد 

حساسیت من از این بابت است كه بدانم چرا كشورهای دیگر با كاربردی كردن علوم برای خود مزیت اقتصادی و درآمد مالی ایجاد می كنند اما در كشور ما این درست كه به دنبال علم می رویم اما از آن انتظار درآمد مادی نداریم و هزینه های جاری خود را كماكان با فروش نفت تامین می كنیم . اما بقیه كشور با به كارگیری نانو فناوری در الكترونیك تجهیزات ریزی تولید می كنند كه ما مجبوریم آن را به قیمت گزاف خریداری نمائیم و... بسیاری موارد كه شرح آن به درازا خواهد كشید . 

غرفه های این نمایشگاه اگرچه به صورت فعالیت های دانشجویی درآمده بود اما سخنان فعالان این بخش در خصوص تحقیقات انجام شده و نتایج به دست آمده بسیار شنیدنی تر است . 

آریا احمدوند دانشجو و مخترع سه نوع متحول كننده دوام بتن با استفاده از نانو فناوری درباره كاربرد نانو فناوری در استحكام بتن می گوید : در یكی از تحقیقات من با به كارگیری مواد افزودنی نانوسیلیس دوام بتن را افزایش دادم و همزمان با كاهش نفوذپذیری در برابر آب و گاز و مایعات در بتن موفق به ثبت بتن خود تراكم الیافی با مقاومت فوق العاده بالا در برابر زلزله انفجار و تركش شدم . 

وی ادامه می دهد : هنگامی كه علم نانو فناوری آمد بسیاری از شركت ها نمی دانستند از این مواد در كدام بخش استفاده كنند و ما تحقیق كردیم كه در بتن چگونه می توان از فناوری نانو استفاده كرد كه پس از تحقیق به ژنتیك بتن رسیدیم . همانطور كه می دانیم هنگامی كه در بتن ریزتر می شویم به خمیر سیمان می رسیم . خمیر سیمان از ژل سیلیكات كلسیم نامحلول در آب و هیدروكسید كلسیم (آهك آزاد) محلول در آب تشكیل می شود اولین لایه تركیبی حاصل از واكنش شیمیایی یا هیدراسیون سیمان با آب یك لایه نیمه تراوا به ضخامت حدودا یك نانو متر است و زیر سیستم مخلوط سنگدانه ها به گونه ای نسبت بندی می شود كه بیشترین تراكم را به وجود می آورد و وجود حداقل مقدار سیمان سنگدانه ها را احاطه كرده و چسبندگی مناسبی را ایجاد می كند.

وی ادامه می دهد : یكی از معایب خمیر سیمان شوره زدگی است كه به دلیل همان آهك آزاد است آهك آزاد وقتی با سیلیس تركیب می شود این تركیب از بین می رود و دوباره به سیلیكات كلسیم تبدیل می شود حال اگر از نانو سیلیس استفاده كنیم باعث كاهش مقدار مصرف آب كاهش نفوذپذیری افزایش دوام و مقاومت ساختار بتن می گردد كه استفاده از بتن با نفوذپذیری كم در ساخت سازه های بتنی در محیط های فعال مانند فاضلاب و اسیدها افزایش دوام مقاومت و طول عمر مفید سازه های بتنی را به همراه دارد . 

نوع فایل:word

سایز :57.0 KB 

تعداد صفحه :32

برچسب ها : هوای پاك بافنآوری نانو , هوای پاك بافنآوری نانو , هوای پاك , بافنآوری نانو , نانوكریستالی , كاتالیزور , كادمیوم , سیلینیوم , ایدیوم , باشگاه دانش‌آموزی نانو , باشگاه نانو , علوم و فناوری نانو , نانو فناوری , تحقیق , جزوه , مقاله , پایان نامه , پروژه , دانلود تحقیق , دانلود جزوه , دانلود پایان نامه , دانلود مقاله , دانلود پروژه