علم و صنعت

تاکنون، پیشرفت های چشمگیری در زمینه فناوری نانو تکنولوژی حاصل شده است. در این میان، برخی از برجسته ترین اختراعات و نوآوری ها در این حوزه به چشم می خورند که در ادامه به بررسی و معرفی آن ها خواهیم پرداخت. این دستاوردهای نوین، نشان از توسعه و گسترش روزافزون دانش بشری در عرصه فناوری های میکرو و نانو می باشد که آینده ای روشن را برای کاربردهای گوناگون آن متصور می سازد.

6 برتر نمونه های از اختراعات نانو در عرصه جهانی

فناوری نانو، نانو فناوری یا نانو تکنولوژی به رشته ای از دانش کاربردی و فناوری گفته می شود که جستارهای گسترده ای را امروزه موفق به پوشش شده است. موضوع اصلی آن نیز مهار ماده یا دستگاه های در ابعاد کمتر از یک میکرومتر، معمولاً حدود یک تا 100 نانومتر است که یک پل ارتباطی بسیار قوی برای دست یابی به علوم مختلف می باشد که در واقع نانو تکنولوژی فهم و به کارگیری خواص جدیدی از مواد و سیستم هایی در این ابعاد می باشد که بسیار حائل اهمیت و کاربردی است. این فناوری نوظهور و پیشرفته، دستاوردهای بسیار ارزشمندی را در عرصه های مختلف علمی و صنعتی به ارمغان آورده است. از جمله این دستاوردها می توان به ابداع و توسعه محصولات نوآورانه، افزایش کارایی و بهره وری، بهبود کیفیت زندگی و حفاظت از محیط زیست اشاره کرد. این فناوری همچنین قابلیت های جدیدی را در زمینه های مختلف علوم پزشکی، الکترونیک، انرژی و مواد پیشرفته ایجاد کرده است.

با رونمایی فناوری و تکنولوژی نانو، زندگی انسان ها وارد بعد جدیدی از علم و فناوری شد که گرایش های مختلف در اثر این علم و فناوری بصورت همزمان بایکدیگر پیشرفت کردند و این مختص تنها یک یا دو رشته نمی شود بلکه رشته هایی اعم از مهندسی مواد، پزشکی، فیزیک کاربردی، زیست شناسی، داروسازی، دامپزشکی، شیمی، کشاورزی و... را نیز تحت پوشش خود قرار داده است.

با این حال تا این قسمت با مقدار کافی از نانو و کاربردهای آن در دنیا آشنا شده اید که در ادامه ما قصد داریم شما را با نمونه های برتر از اختراعات نانو در سطح جهان آشنا سازیم که نتیجه این علم بسیار قدرتمند می باشد. جزئیات بیشتر را در ادامه این مطلب از بخش سرگرمی نمناک خواهیم گفت.

نمونه های برتر اختراعات نانو در عرصه جهانی

1- ایجاد تغییر و تحول در صنعت چاپ

ایده چاپ 3 بعدی ابتدا به نظر می رسید که اتفاقی خارق العاده در طی چند دهه آینده (برای مثال در دهه 2030 میلادی ) عرضه شود و دیگر تنها با یک کلیک بتوان طرح مدنظر را در چند دقیقه به صورت 3 بعدی چاپ کنیم.

اما هم اکنون شاهد حضور تکنولوژی چاپ 3 بعدی در صنعت های مختلف هستیم که تنها با یک کلیک و چند دقیقه تحمل می توانید شاهد ساخته شدن شی 3 بعدی خود با این دستگاه شوید. اما مشکل اصلی این دستگاه های 3 بعدی، شکننده بودن و قدرت کم آنها بود که می توانست منجر به از بین رفتن سازه می شد.

با این حال یک تیم محقق از ایالات متحده آمریکا، با تقویت مواد سازه اجسام 3 بعدی توسط فناوری نانو موفق به رفع این مشل شدند و توانستند با استفاده از دستگاه های 3 بعدی، اشیاء قدرتمندی را تولید کنند.

از این رو این فناوری می تواند در آینده نه چندان دور برای انسان ها بسیار موثر واقع شود که این محققان در حال حاضر به دنبال شرکای خارجی برای توسعه این علم در صنایع مختلفی اعم از داروساز، مهندسی و برق هستند.

چند مورد از برترین اختراعات نانو

اختراعات نانو در صنعت های مختلف

2- بدست آوردن مقایس های کوچک

دستگاه خارق العاده "Film Bulk Acoustic Resonators " که با مخفف "FBARs " شناخته شده است، می تواند تغییرات جرمی را در مقیاس های بسیار کوچکی اندازه گیری نماید که این اندازهخ گیری بسیار دقیق است که می تواند حتی یک ویروس با وزن یک فتومتر که بسیار کوچک است را بدست آورد.

با این حال این سنسورها بسیار دقیق هستند و می توانند کارهای بسیار زیادی اعم از کیفیت هوا نسبت به وجود ویروس ها مختلف، شناسایی بیومارکرها برای سرطان ها و یا سایر بیماری ها و یا حتی شناسایی مواد منفجره بسیار کاربردی باشد!

با این حال می توان به میزان اهمیت و دقت این دستگاه اشاره نمود که گاها برای تشخیص وزن نیز از امواج صوتی استفاده می کند که در نهایت وزن دقیق را برای شما ظاهر می کند. اما این دستگاه نیز دارای مشکل خاص خودش می باشد که در دماهای مختلف موفق به بدست آوردن وزن دقیق ذرات نمی شود.

اما نگران نباشید، محققان دانشگاه بریتانیایی در انگلستان موفق به طراحی نوآوری های جدیدی شدند که این دستگاه را قادر به اندازه گیری ذرات در دماهای مختلف می کند که این پیشرفت نیز به لطف فناوری نانو می باشد و انسان را قادر به بدست آوردن وزن ذرات بسیار ریز می کند!

اختراعات در زمینه نانو تکنولوژی

برترین اختراعات و نوآوری های جهان در زمینه نانو

3- افزودن پوشش نهایی!

در این روش و فناوری می توانید هر محصولی را بدون ایجاد هر گونه تغییرات در مواد پایه آن، مورد پوشش و محافظت قرار دهید! با این حال این پوشش بسیار جالب است و می توان از آن در صنعت های بسیار بزرگی همچون پزشکی استفاده نمود.

برای مثال می توان بدون اضافه کردن هر چیز اضافی بر روی وسایل پزشکی، آنها را با لایه ای از این ماده، ضد باکتری نمود! و یا حتی می توان در شیشه های آزمایشگاهی و... نیز استفاده کرد.

اما این پوشش ها دارای محدودیت های خودشان هستند که نمی توان از آن ها در هر زمینه ای استفاده نمود. برای غلبه بر این محدودیت گروهی از دانشگاهیان استرالیا چندین روش جدید برای استفاده از پوشش های نانویی رونمایی کردند که بسیار انعطاف پذیر هستند و از مقاومت بسیار بالایی برخوردار هستند.

4- پرینت کردن ایمن ذرات نانویی!

فوم های سیلیکونی سلولی بصورت روزانه زندگی بسیاری از انسان ها را نجات می دهد! با این حال این مواد متخلخل می توانند میزان انرژی بسیار زیادی را در حین تصادف، بازی فوتبال و یا حتی دغدغه های کاری بگیرد. اما این ذرات بسیار کوچک دارای محدویت های خودشان می باشند. برای مثال می توان به منافذ درون فوم سیلیکونی اشاره کرد که نمی توانند بطور دقیق تنظیم شوند و باید دارای تراکم ثابتی باشند!

اما نگران نباشید، چاپگرهای 3 بعدی موفق به نجات حیات شدند و مجددا توانستند بسیار موثر واقع شوند چرا که محققان آزمایشگاه ملی ایالات متحده در حال توسعه سیستم های تولید هستند که می توانند چنین ذراتی را با ویژگی های کنترل شده ای در مقیاس های کوچک تر از میکرومتر ایجاد کنند!

همچنین این مواد تولیدی از مورد طبیعی آن نیز دقیق تر و پرکاربردتر هستند و در برابر حرارت مقاوم می باشند.

اختراعات برتر نانو تکنولوژی

بهترین اختراعات نانو را بشناسید

5- نانو در تامین مواد غذایی

یکی از جالب ترین و مهم ترین تاثیرات نانو در زمینه کشاورزی و تامین مواد غذایی می باشد که شاید کمتر کسی به این مورد اشاره کرده باشد! بطور کلی ذرات نانو می توانند به عنوان آفت کش یا به عنوان کود در کشاورزی استفاده شوند. اما برخی تحقیقات نشان داده اند که این ذرات در کشاورزی منجر به آسیب رساندن به محصولات و حتی مرگ و میر شوند!

اما برخی آزمایشات در این زمینه برخلاف این دیدگاه است و براین باورند که ذرات نانو می تواند در صنعت کشاورزی بسیار موثر و مناسب باشد. با این حال هنوز آمار دقیقی وجود ندارد و برای اثبات هر چه دقیق تر توصیه می شود که تحقیقات بیشتری انجام شود.

6- فناور نانو، مبارزی قدرتمند در برابر سرطان!

اختراعات نانو در رابطه با سرطان

یکی از بیماری های ناخوشایندی که ممکن است در بدن رشد نمایند، سرطان می باشد که تقسیم غیرعادی سلول های بدن می باشد. با این حال سی تی اسکنی که در تصویر مشاهده می کنید، متعلق به سی تی اسکن یک سگ بیمار می باشد که مبتلا به سرطان پروستات می باشد و سرطان پروستات در این حیوانات همانند انسان ها دارای عوارض مشابه می باشند.

یک مطالعه اخیرا در دانشگاه میسوری انجام شد که این تحقیقی بر روی تاثیر مواد نانو بر روی درمان پروستات این سگ انجام گرفت.

با این حال رادیولوژیست ها برای درمان این سرطان پروستات، مایع بنفش حاوی نانو ذرات طلایی رادیو اکتیو تزریق کردند که این روش بر روی نمونه آزمایشگاهی بر روی موش ها تاثیر گذار بود. در نهایت این سگ موفق به درمان شد که این می تواند نشانگر پیشرفت چشمگیر این صنعت و درمان بیماران باشد!