فهرست سریع مطالب

تبلیغات
تبلیغات

نانو تکنولوژی ، بخش دوم

یک نانو متر (nm) یک میلیاردیم متر است. برای سنجش طول پیوندهای کربن-کربن، یا فاصلهٔ میان دو اتم بازهٔ ۱۲. تا ۱۵. نانومتر به کار می‌رود؛
امتیاز این نوشته از نظر شما عزیزان
5/5

طبق رسم سایت نهایت یادگیری روز های جمعه به مطالبی مرتبط با فناوری می پردازیم. شما می توانید کانال تلگرام و کانال روبیکا و همچنین پیج نهایت یادگیری را دنبال کنید. در این مقاله قصد دارم به نانو تکنولوژی بپردازیم که بخش دوم آن را در این مقاله بررسی می کنیم.

در بخش اول فناوری نانو به تاریخچه و معرفی این علم پرداختیم در این مقاله می خواهیم به ادامه مطالب قبل بپردازیم.

اصول بنیادین

یک نانومتر (nm) یک میلیاردیم متر است. برای سنجش طول پیوندهای کربن-کربن، یا فاصلهٔ میان دو اتم بازهٔ ۱۲. تا ۱۵. نانومتر به کار می‌رود؛ همچنین قطر یک مولکول دی‌ان‌ای دو رشته‌ای نزدیک به ۲ نانومتر است؛ و از سوی دیگر کوچک‌ترین باکتری ۲۰۰ نانومتر است. اگر بخواهیم برای دریافتن مفهوم اندازهٔ یک نانومتر نسبت به متر سنجشی انجام دهیم می‌توانیم اندازهٔ آن را مانند اندازهٔ یک تیله به کرهٔ زمین بدانیم. یا به شکلی دیگر یک نانومتر اندازهٔ رشد ریش یک انسان در طول زمانی است که برای بلند کردن تیغ از صورتش باید بگذرد.

گرانش و فناوری نانو

با کوچک شدن ابعاد، نیروهای فیزیکی رفتار متفاوتی خواهند داشت. نیروی گرانش در دنیای این علم قابل صرف نظر کردن است. برای درک این اصل یک فنجان بزرگ و یک فنجان مینیاتوری (با قطر دهنه کمتر از ۱۲٫۵ میلی‌متر) را در نظر می‌گیریم. ریختن آب از درون فنجان بزرگ به راحتی انجام می‌شود و این در حالی است که آب از درون فنجان مینیاتوری به سختی خارج می‌شود. مشاهده می‌کنید که ابعاد بر نحوه رفتار مواد تأثیر دارد. ابعاد فنجان و میزان آب داخل آن تعیین می‌کند که کدام نیرو از اهمیت بیشتری برخوردار است. گرانش یا کشش سطحی. هنگامی که سر فنجان رو به پایین گرفته شود، دو نیرو بر خلاف جهت یکدیگر فعال می‌شوند. نیروی گرانش تمایل به خارج کردن آب به سمت زمین را دارد. نیروی کشش سطحی (میل طبیعی مولکول‌های آب برای چسبیدن به یکدیگر) تمایل دارد که آب را درون فنجان نگه دارد. در فنجان معمولی نیروی گرانش بر نیروی کشش سطحی غلبه کرده و در نتیجه آب از فنجان خارج می‌شود. در فنجان مینیاتوری نیروی کشش سطحی بر نیروی گرانش غلبه کرده و آب داخل فنجان باقی می‌ماند. با توجه به این آزمایش ساده می‌توان نتیجه گرفت که با کوچک شدن ابعاد نیروهای فیزیکی متفاوت بر نیروی گرانش غلبه می‌کنند.

مویینگی

هنگامی که مواد کوچک می‌شوند، رفتار آن‌ها تغییر می‌کند. در ابعاد خیلی خیلی کوچک نیروهای فیزیکی، رفتاری متفاوت از خود نشان می‌دهند. به عنوان نمونه، نیروی گرانش در ابعاد ماکرو برای ما اهمیت ویژه‌ای دارد، این در حالی است که این نیرو در ابعاد نانو قابل صرف نظر کردن می‌باشد. برای درک تأثیر این فناوری بر مویینگی، دو تکه شیشه را فرض کنید که توسط یک گیره در کنار یکدیگر قرار داده شده‌اند. این مجموعه در آب قرار می‌گیرد. آب به دلیل خاصیت مویینگی میان دو قطعه شیشه بالا می‌آید. خاصیت مویینگی توانایی یک مایع برای حرکت در یک فضای بسیار باریک در خلاف جهت نیروی گرانش است. سطح آب در محلی که دو قطعه شیشه به یکدیگر نزدیک‌تر هستند بالاتر است. هر چقدر فضای بین دو قطعه شیشه کوچک و کوچک‌تر شود، سرعت حرکت آب افزایش می‌یابد. در دنیای نانو خاصیت مویینگی از اهمیت ویژه ای برخوردار است.

الکتریسیته ساکن و فناوری نانو

مواد در ابعاد نانو رفتار متفاوتی دارند به عنوان نمونه نیروهای گرانش در ابعاد ماکرو برای ما قابل درک بوده اما این نیرو در ابعاد نانو قابل صرف نظر کردن است. در دنیای این علم الکتریسیته ساکن از اهمیت بالایی برخوردار است. برای درک تأثیر این فناوری بر الکتریسیته ساکن، دو عدد لوله آزمایش را در نظر بگیرید که یکی را با توپ‌های یونولیتی بزرگ و دیگری را با توپ‌های یونولیتی کوچک پر می‌کنیم. هنگامی که لوله‌ها را با یک تکه پارچه نخی ماساژ می‌دهیم، دو نیرو خلاف یکدیگر عمل می‌کنند. نیروی گرانش توپ‌ها را رو به پایین کشیده و در انتهای لوله قرار می‌دهد اما نیروی الکتریسیته ساکن توپ‌ها را از یکدیگر دور کرده و سبب می‌شود تا آن‌ها در لوله به حالت معلق قرار بگیرند. نیروی الکتریسیته ساکن دارای تأثیر قدرتمندی بر روی توپ‌های کوچک است. اما این نیرو تأثیر بسیار کمی بر روی توپ‌های بزرگ‌ تر دارد. دلیل این پدیده آن است که الکتریسیته ساکن بر روی سطح یا سطح خارجی توپ‌ها ایجاد می‌شود و در دنیای نانو مساحت سطح در واحد حجم بسیار بالا می‌باشد. نیروی الکتریسیته ساکن از اهمیت ویژه ای در دنیای نانو برخوردار می‌باشد.

اگر مطلب ما برای شما مفید بود می توانید از طریق لینک های زیر آن را در شبکه های اجتماعی اشتراک گذاری کنید.

Share on telegram
Telegram
Share on whatsapp
WhatsApp
Share on facebook
Facebook
Share on linkedin
LinkedIn
Share on email
Email
Share on twitter
Twitter