نويسنده: سليمان نيلي محمودي آبادي

بسم الله الرحمن الرحيم

نانو تكنولوژي در دنياي امروز

از سالها قبل با وجود موجوديت آن در تمام عرصه هاي زندگي مردم علاقمند شده‌اند كه در مورد اتم مطالعاتي داشته باشند.

اتم ها را در واحد نانون مي سنجند، هر نانو يك هزارم ميكرون يك ميليونيم متر است در نتيجه يك نانومتر يك ميلياردم متر است، يعني ضرب در ده بتوان منهاي نه متر است لذا اتم اگر يك ميليارد برابر بزرگتر شود قابل روئيت خواهد شد.

در بخشهاي الكترونيكي هر روزه قطعات كوچكتر و كوچكتر مي‌شوند، اجزائي كه در لوازم الكتريكي و الكترونيكي راديو و ساير وسايل برقي بكار رفته به شكل تراشه‌هاي كوچك نيمه رسانا تبديل شده اند كه حاوي اطلاعات زيادي مي باشند و هرچه تراشه كوچكتر باشد جريان اطلاعاتي بيشتري در آن جاي مي‌گيرد و بعلت كوچك بودن آنها محيط ساخت آنها بايستي عاري از هرگونه آلودگي و گرد و خاك و ذرات خارجي ديگر باشد از ريز تراشه‌ها در رايانه و تلفن و گوشي همراه استفاده مي‌گردد كه هزاران مورد اطلاعات در داخل آنها ذخيره مي‌گردد. با ميكروسكوپ الكترونيكي مي توان ريز تراشه ها را كه شامل سلولهاي نانو سليسي هستند و جسم را تا 800 برابر بزرگتر مي‌كنند مشاهده نمود و امروزه آزمايشگاهها روي تراشه‌هاي نانوني كار مي‌كنند كه تا 60000 و يا تا 240000 برابر بزرگتر مي‌شوند تا بتوانند يك فاصله 10 نانوني را مشخص كنند. در اين فاصله معمولا 100 اتم جاي ميگيرد يعني در فاصله يك نانو تعداد 10 اتم و هر چه اعضاي تراشه كوچكتر باشد اطلاعات بيشتري را ذخيره و يا جريان اطلاعاتي بيشتري را از خود عبور مي‌دهد. در صنعت نانو تكنولوژي تا ده كه پيش مي‌رويم دچار هزينه‌هاي گزافي مي‌شويم.

البته كار را متوقف نكرده تا به ساختار يك اتم برسيم و سپس با چيدن اتم‌ها در كنار يك ديگر از رويكرد پايين به بالا استفاده كرده و ساختارهاي جديدتر و حتي ايجاد نشده را بسازيم.

ابزارهاي هوشمند يعني موادي كه خواص ويژه يا خارق العاده را با اين رويكرد مي توان ساخت كه صفحات نانوئي از جمله اين ابزار ميباشند. يك سطح نانوئي آب و يا كثيفي بر رويش نمي ماند و يا اجازه عبور حرارت به طرف ديگر جسم نمي دهد. بدين معني كه ملكولهاي نانوئي برسطح جسم و شيشه اجازه تماس حرارت و يا كثيفي و آب را با سطح واقعي جسم و شيشه نمي دهد. لذا هميشه سطح جسم و شيشه هرگز خيس و يا كثيف نمي شود و يا حرارت از يك منطقه به منطقه ديگر با ايجاد چنين سطحي در بين دو منطقه عبور نمي كند، شيشه هايي با ساختار نانوئي ساخته شده كه براثر جريان الكتريكي تغيير رنگ مي دهند، نوعي سي دي با سطح نانوئي تا بيست ساعت آهنگ روي آن ضبط مي گردد.

مي دانيم كه عبور اجسام از يكديگر در عمليات كلاسيك محال است، ولي ما مي توانيم با عملكرد نانوئي در مقياس اتمي اين عمل را انجام دهيم، مثلا يك نوك سوزن در مقياس اتمي مي تواند بر روي يك سطح از روي تك تك اتمهاي برمسير عبور كرده و نمايشي خطي از سطح مورد نظر و چگونگي پستي و بلندي آن بدهد، و يا اگر نوك سوزن را شارژ كنيم اتمهاي مشخص شده از درون جسم جذب گرديده و آزاد و يا به جانبي ديگر منتقل مي گردند (بهترين و دقيق ترين حفاري در جهان)، با عمل نانوسكوپي بر روي اجسام و چينش اتمها در كنار يك ديگر و برروي يكديگر همانند چيدن آجرها مي توان ساختارهايي ساخت كه قبلا در جهان كنوني موجود نمي باشد.

در مورد نانو لوله ها كه از كربن‌هاي مصنوعي فاقد در طبيعت استفاده مي گردد نانو لوله هاي كربني سازنده مجموعه هاي اصلي ساختار كربني هستند.

به عنوان مثال : مجموعه اي از شش وجهي هاي مسطح كه لايه ها يكي پس از ديگري روي يكديگر قرار مي‌گيرند و خواص و سختيهاي مختلف در ساختار ايجاد مي‌كنند مانند قرار گرفتن تترا هيدارتهاي كربن در الماس به صورت شش وجهي كه جسمي سخت ايجاد كرده و شكل يك توپ با 30 عدد شش و جهي و 12 عدد پنج وجهي تشكيل شده است. ساختار نانو لوله ها را نيز مي توان از لوله كردن ساختارهاي مسطح بدست آورد طول هر نانو لوله حدود چند نانومتر است و ساخت آن نيازمند حرارت بسيار بالائي ميباشد گازهاي داخل آنها نيز از تركيبات كربني بوده و سختي آنها صدها برابر فولاد و وزن آنها شش برابر كمتر از فولاد است در آسانسورهاي فضائي كه ساخت تخيلات بشر است به عنوان سيم و ... كاربرد دارد.

در بدن انسان براي ساخت پروتست‌هاي استخواني استفاده شده و بدن آن را تحمل كرده و پس نمي‌زند.

البته كاركردن اتم به اتم بسيار مشكل است چراكه كه در يك ميلي گرم از جسم ميليونها اتم وجود دارد و ساليان طول مي‌كشد تا يك ساختار كوچك را بسازيم و ظاهرا" عمر جهان براي ساخت كافي نبوده و لبايد اجازه داد اين شكل گيري خود به خود انجام شود و شميدانها و فيزيكدانها و ساير دانشمندان با يكديگر همكاري مشترك داشته و فقط در موارد از شكل گيري دخالت نمايند.

هدف ما اين است كه بتوانيم روابط الكترونيكي اتم ها و ملكولهاي بردارنده جسم را با هم شناسايي كنيم و با هم ارتباط دهيم.

مثلا ارتباط نيازها به زيست شناسي كه نابينا را بينا و ناشنوا را شنوا مي‌كند و داروهايي را بسازم كه كاملا در درمان بيماريها موثر باشند در اين خصوص نيزمند دانشمندان شيمي و فيزيك و الكترونيك هستيم.

ما در آينده نانو موتورهايي مي سازيم كه انجام عمل يك آنزيم را در بدن آسان مي‌كند و يا نانو موتورهايي كه تخريب كننده سلولهاي سرطاني باشد و يا نانو ذره هايي كه مي توانند باكتريها و ميكرب هاي زيان آور بدن را احاطه كرده و از ميان بردارند.

والسلام

سيلمان نيلي محمودي آبادي

10/12/84