تبلیغات
تحقیق دانشجویی - تحقیق خصوصیات نانوذرات طلا و کاربردهای آن

تحقیق دانشجویی

تحقیق خصوصیات نانوذرات طلا و کاربردهای آن  شامل  46 صفحه به صورت فایل ورد و قابل ویرایش می باشد که یکی از تحقیق های جامع و کامل در موردخصوصیات نانوذرات طلا و کاربردهای آن می باشد و دارای منابع معتبر می باشد

۱-تاریخچه­ ی فناوری نانو

۱-۱-۱-نانو فناوری چیست؟

تفاوت اصلی فناوری نانو با فناوری‌های دیگر در مقیاس مواد و ساختارهایی است که در این فناوری مورد استفاده قرار می‌گیرند. البته تنها کوچک بودن اندازه مد نظر نیست؛ بلکه زمانی که اندازه مواد دراین مقیاس قرار می‌گیرد، خصوصیات ذاتی آنها از جمله رنگ، استحکام، مقاومت خوردگی و … تغییر می‌یابد. مواد بسیاری هستند که دارای خواص اجسام در مقیاس نانو هستند اما اسم نانوفناوری به آنها اطلاق نمی شود. نانوفناوری در پی آن است تا از خواص عجیب اجسام در مقیاس بسیار کوچک استفاده کند. در حقیقت اگر بخواهیم تفاوت این فناوری را با فناوری‌های دیگر به صورت قابل ارزیابی بیان نماییم، می‌توانیم وجود “عناصر پایه” را به عنوان یک معیار ذکر کنیم. عناصر پایه در حقیقت همان عناصر نانومقیاسی هستند که خواص آنها در حالت نانومقیاس با خواص‌شان در مقیاس بزرگتر فرق می‌کند )بوریسنکو وی ای[۱]،۲۰۰۵; پژوهش ناسا توسط فریتا[۲])

در طول تاریخ بشر از زمان یونان باستان، مردم و به‌خصوص دانشمندان آن دوره بر این باور بودند که مواد را می‌توان آنقدر به اجزاء کوچک تقسیم کرد تا به ذراتی رسید که خرد ناشدنی هستند و این ذرات بنیان مواد را تشکیل می‌دهند، شاید بتوان دموکریتوس[۳] فیلسوف یونانی را پدر فناوری و علوم نانو دانست چرا که در حدود ۴۰۰ سال قبل از میلاد مسیح او اولین کسی بود که واژه اتم را که به معنی تقسیم‌نشدنی در زبان یونانی است برای توصیف ذرات سازنده موادبه کار برد ( سایت سازمان نانو[۴] ; ب.بوشان[۵] ،۲۰۰۳) .نقطه شروع و توسعه اولیه فناوری نانو به طور دقیق مشخص نیست. شاید بتوان گفت که اولین متخصصان نانو فناوری شیشه‌گران قرون وسطایی بوده‌اند که از قالب‌های قدیمی[۶] برای شکل‌دادن شیشه‌هایشان استفاده می‌کرده‌اند. البته این شیشه‌گران نمی‌دانستند که چرا با اضافه‌کردن طلا به شیشه رنگ آن تغییر می‌کند ( اف.الهوف ، ۲۰۱۰)

به نظر میرسد که درک انسان از جهان بسیار کوچک در سالهای اخیر شکل گرفته است. منشأ فناوری نانو موضوع بحث شمار زیادی از مناظره­هاست. تصور بر این است که نانوذرات حداقل در کارهای هنری قرون تاریک استفاده شده است. اما تعریف درست از دستکاری آگاهانه مواد در مقیاس نانو احتمالا توسط فیزیکدان آمریکایی “ریچارد فاینمن[۷]” در سخنرانی معروفش در سال ۲۹۲ مورد استفاده قرار گرفت: آن پایین فضای ‫زیادی هست[۸].

‫فاینمن در این سخنرانی شرح داده است که در آینده فرآیندهایی که توانایی دستکاری اتمهای منفرد در آن ممکن است، گسترش خواهد یافت. برای یک مدت بسیار طولانی، به نظر می­رسید فناوری نانو به یکی دیگر از ایده­های مفهومی که به داستانهای علمی-تخیلی تبدیل میشود، ملحق شود. اما در نهایت، پس از سال ‫۱۹۸۰ ، این ایده به واقعیت پیوست.

۱-۱-۲-نانو فناوری علم خواص عجیب مواد

اتم سنگ بنای بنیادی ماده است و در نتیجه اتم ها بسیار کوچک هستند. توصیف و تصور جهان در سطح اتم و ملکول دشوار است. این حیطه از علم به قدری عجیب است که بخشی خاص از فیزیک به آن اختصاص یافته شد، که مکانیک کوانتم نام دارد. هدف این علم برای توصیف رخدادها در سطح اتم است. اگر قرار بود توپ تنیس را به طرف دیوار پرتاب کنید و توپ از آن بگذرد و به سوی دیگر دیوار برود، حتماً تعجب می کردید. اما این دقیقاً همان اتفاقی است که در مقیاس کوانتم رخ می دهد. در مقیاس بسیار کوچک، خواص ماده مانند رنگ، مغناطیس و توانایی انتقال برق نیز به شکل غیرمنتظره تغییر می کند .

۱-۲ معرفی نانو مواد

 در منابع برای نانومواد تعاریف متفاوتی ارائه شده اما دو مشخصه در اغلب این تعاریف می گنجد. اول اینکه ‏مواد نانوساختار یا به اصطلاح نانومواد، حداقل در یک بعد اندازه کمتر از ۱۰۰ نانومتر دارند. یک نانومتر ‏برابر با یک میلیاردم متر (  متر) می باشد، این اندازه ۱۸۰۰۰ بار کوچکتر از قطر یک تار موی انسان ‏است.

یک قرارداد مفید و قابل قبول در این باره این است که مواد برای اینکه در مقیاس نانو قرار بگیرند باید حداقل در یکی از ابعاد (طول، عرض یا عمق) کمتر از ۱۰۰ نانومتر باشند. در واقع این محدودیتی است برای مقیاس نانو که “طرح ملی فناوری نانوNNI)  (برای تعریف فناوری نانو استفاده میکند: “فناوری نانو فهم و کنترل مواد در ابعاد ۱ تا ۰۰۱ نانومتر است، جاییکه پدیده­های منحصر به فرد منجر به کاربردهای جدید میشود.” برای این منظور، افزودن دو عبارت دیگر برای کامل کردن تعریف لازم به نظر میرسد. نخست اینکه، فناوری نانو شامل ساخت و استفاده از مواد، ساختارها، دستگاه­ها و سامانه­هایی است که به خاطر اندازه­ی کوچکشان دارای خواص منحصر به فردی هستند. همچنین دربرگیرنده­ی فناوری­هایی میباشد که قادر به کنترل مواد در مقیاس نانو هستند.

‫با وجود اینکه ما می­دانیم واژه­ی نانو در فناوری نانو اشاره به یک مقیاس خاص دارد، داشتن یک تصور درست از آنچه که در این مقیاس است و ارتباط آن با زندگی روزمره­ی ما، حائز اهمیت است. مثال­های متنوعی که بسیار رایج هستند، وجود دارد که ما می­توانیم برای درک اندازه­ی یک نانومتر از آن­ها استفاده کنیم. برای مثال پهنای یک تار موی انسان، ۱۰۰۰۰۰ نانومتر است. مثال دیگر، مقایسه­ی زیر است: یک نانومتر در مقایسه با اندازه­ی یک متر، تقریبا مانند اندازه­ی توپ گلف در مقایسه با اندازهی کره­ی زمین است. شاید بهترین راه برای تشخیص مقیاس نانومتر، توصیف محدوده­ای از مقیاس طول از سانتیمتر به سمت مقیاس نانو باشد. یک مورچه تقریباً ۹ میلی­متر است. سر سنجاق۱ تا ۲ میلی­متر است. کرم­های گردوغبار ۲۰۰ میکرومتر هستند. موی انسان تقریباً نصف اندازه­ی کرم گردوغبار است، یعنی ۱۰۰ میکرومتر. سلولهای قرمز خون که در رگهای ما جریان دارند، حدود ۴ میکرومتر هستند. حتی کوچکترین سلولهای ما “سنتاز ‪ ۱۰ “ATPنانومتر قطر دارند. اندازه­ی دو بند مارپیچ دوگانه­ی ‪ DNAاز هم، حدود ۲ نانومتر است. در نهایت، خود اتمها اندازه­ای کمتر از یک نانومتر ‫دارند که اغلب در حد آنگستروم هستند (شکل۱ -۱ ).

‫در حالیکه واژه­ی فناوری نانو نسبتاً جدید است، وجود دستگاه­های کارکردی و ساختارهایی با ابعاد نانومتری جدید نیست، و در واقع چنین ساختارهایی از زمانیکه حیات بوده است، بر روی زمین وجود داشته­اند.

‫آلبومین[۱] صدفی است با پوستهای بسیار محکم که دارای سطوح داخلی رنگین کمانی است که بوسیله­ی سازماندهی کربنات کلسیم در داخل نانوساختارهای مستحکم آجرمانند، با یک چسب ساخته شده از مخلوط کربوهیدرات و پروتئین در کنار یکدیگر قرار گرفته­اند. به دلیل وجود آجرک­های نانوساختار، شکاف­های ایجاد شده روی قسمت بیرونی، قادر به حرکت در میان پوسته هستند. پوسته­ها نشاندهنده­ی یک نمونه­ی طبیعی ‫هستند که مشخص میکنند یک ساختار ساخته شده ازنانوذرات می­تواند بسیار محکم باشد (پژوهش ناسا توسط فریتا [۲]) .

با وجود چنین سامانه­هایی در طبیعت، بهترین فرآیندهای کارآمد و سازگار با محیط زیست را نیز باید از خود طبیعت آموخت. وقتی که در محیط زندگیمان کاوش می­کنیم، به نقش اساسی نانومواد در سیستمهای زیستی پی میبریم. معماری­های ساخته شده توسط موجودات زنده، همه مبتنی بر تجمع نانوئی میباشد( جی.کوآ[۳] ،۲۰۰۴).

در وهله دوم نانوساختارها باید خواص مرتبط با اندازه و متفاوت از حالت معمول یا اصطلاحاً حالت بالک ‏داشته باشند. یعنی با تغییر اندازه به ابعاد نانو تغییر خواص مواد را شاهد باشیم.

۱-۳- فناوری نانو در طبیعت

مدت زمان زیادی از پدید آمدن فناوری نانو به عنوان یک رشته­ی علمی نمیگذرد. مانند بسیاری دیگر از فناوری­ها، بخش قابل توجهی از این فناوری نیز از طبیعت الهام گرفته است. با گذشت سالیان متوالی و توسعه­ی فناوری­های بشر و ساخت آزمایشگاه­های بسیار مجهز برای آزمون ایده­های بزرگ، طبیعت برای یک مدت زمان بسیار طولانی، الهام بخش اختراعات در فناوری بوده است. با نگاهی به طراحی­های لئوناردو داوینچی[۴] ، الهام از طبیعت برای فناوری­ها به منظور کمک به انسانها، کاملا مشهود است. به عنوان مثال مطالعات داوینچی در مورد جزئیات کامل پرواز پرندگان، کمک فراوانی به او برای طراحی الگوهایی برای هلیکوپتر و گالیدر کرد. بال بسیاری از گالیدرهای او بر اساس بال خفاش­ها بود.


جهت دانلود متن کامل تحقیق خصوصیات نانوذرات طلا و کاربردهای آن کلیک نمایید

نظرات() 
 
لبخندناراحتچشمک
نیشخندبغلسوال
قلبخجالتزبان
ماچتعجبعصبانی
عینکشیطانگریه
خندهقهقههخداحافظ
سبزقهرهورا
دستگلتفکر
نظرات پس از تایید نشان داده خواهند شد.

آمار وبلاگ

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