دانلود مقاله سیاست نانوتکنولوژی

اختصاصی از فایلکو دانلود مقاله سیاست نانوتکنولوژی دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

پدر درخت‌سانها در فکر مهار مولکولهایش
26 جولای 2001- در سال 1979 تومالیا دریافت که چگونه مولکولها را شبیه درخت ترکیب کند، اما تاکنون نتوانسته‌است سرمایه‌ا‌ی برای انجام کارش پیدا کند.
دونالد تومالیا راهی برای کنترل مصنوعات پلیمری کشف کرده‌است. درخت‌سانها همانند شاخه‌های یک درخت به صورت یکنواخت رشد کرده و هر بار تعداد آنها در قسمت نهایی هر شاخه دو برابر ‌شد. نتیجه این بود که وی قادر به تولید ماکرومولکولهایی ناب شد که به‌نظر می‌رسد کاربردهای بی‌انتهایی در زمینة علم زیست‌شناسی داشته باشند.

اکنون این شیمیدان شرکت شیمیایی DOW می‌گوید،که برای تأسیس شرکت جدیدش در حال جذب سرمایه‌گذاران است. این شرکت بنام Dendritic Sciences در آن آربور،میشیگان است. تومالیا می‌گوید،که این شرکت به او کمک خواهدکرد تا به رؤیای بیست ساله‌اش که استفاده از کشف خود (که او از آن به درخت‌سان‌ها تعبیر می‌کند) برای هر چیزی از تحویل دارو گرفته تا ماشینهایی بسیارکوچک، جامة عمل بپوشاند.
اما در حدود 9 سال پیش نیز او چنین امیدی داشت که هرگز عملی نشد. در سال 1992 سرمایه‌گذار شرکت Dendritech گفته‌بود که می‌خواهد درخت‌سان‌ها(dendrimers) را در مقیاس تناژ بسازد- هدفی که وسیله‌ا‌ی برای رسیدن به آن نداشت.
تومالیا شاخه‌ای بی‌نظیر از شیمی را یافته بود که توانایی زیادی برای حل مسائل پیچیدة دانشمندان برای بازآفرینی طبیعت داشت. درخت‌سان‌ها محصولاتی مصنوعی هستند که در مقیاس نانومتری ساخته می‌شوند. خصوصیت بارز آنها، دقت آنهاست. تومالیا و همکارانش بطور اتفاقی راهی برای ترجمه ساختارهای شاخه‌ا‌ی همانند درختان به ساختارهای شیمیایی پیدا کردند و از اینجا نام "dendra" که یک کلمة یونانی به معنای درخت است، مطرح شد.
تومالیا می‌گوید: "من سعی می‌کردم تا شاخة یک درخت رادر پلیمرها تقلید کنم." اهمیت این کار اینجاست که تا آن موقع، استفاده از پلیمرها که چیزهای طولانی مانند مولکولهای سرکش استفاده‌شده در تولید پلاستیکها، رنگها و بعضی از لباسها هستند، در جهان تولیدات مصنوعی متداول شده‌بود. پلیمرها خیلی نامنظمند و شامل مولکولهایی در یک محدوده از اندازه می‌شوند.
اما تومالیا راهی برای کنترل این مصنوعات پیدا کرده‌بود. درخت‌سان‌ها بصورت یکنواخت و یک‌شکل (هربار تعداد انتهایی آنها دو برابر می‌شود) دقیقا" شبیه شاخه‌های یک درخت رشد پیدا می‌کنند و در هر دوره از رشد جرم آنها دو برابر می‌شود.
نتیجه کار موجب پیدایش توانایی تولید دقیق مولکولهای بزرگ، دقیق و ناب بود. کشف 1990 تومالیا موجب حیرت دانشمندان شد. کاربردهای فراوان بزرگترین درخت‌سانها که می‌توانند به اندازة پروتئین‌ها در سلولهای زنده باشند، تومالیا را متحیر ساخت . درخت‌سانها می‌توانند در ساخت کپسولهای بزرگ برای تحویل دارو(Drug Delivery) یا ساخت ماشینهای خیلی کوچک استفاده شوند.
ولی فقط یک مسأله وجود داشت که مسأله‌ای مهم در دنیای کوچک بود. سرمایة لازم برای تولید درخت‌سانها خیلی زیاد بود، در نتیجه تولید آن از نظر اقتصادی به‌صرفه نبود. تومالیا هنوز می‌خواهد درخت‌سانها را در مقیاس تنی بسازد.
روبرت نواک- رئیس اجرایی مؤسسة (غیر انتفاعی) مولکولی میشیگان (MMI) -می‌گوید: "تولید درخت‌سانها به‌طور باورنکردنی گران است. آنها دانشمندان و شیمیدانها را که تاکنون این ساختارها را ندیده‌بودند، متحیر می‌کردند. اما ما را هم با مشکلات زیادی مواجه می‌کردندتا بفهمیم آنها برای چه مفید هستند."
از آنجایی که درخت‌سانها در چند مرحله تولید می‌شوند، خیلی گرانقیمت اند.هرچه درخت‌سان بزرگتر باشد، زمان زیادتری برای رشدآنها لازم است. برای مثال برای تولید درخت‌سان نسل دهم حدود 22 واکنش شیمیایی مختلف لازم دارد، که این امر حدود 3 ماه طول می‌کشد و این زمان نیز هزینه بر است .
او می‌گوید: "شما استطاعــت مـالی انجام ژن‌درمـانی یا آمینـو سـنجی(amino assays) را نخواهیدداشت." بطور مثال نواک تخمین می‌زند که برای تولید هر پوند از درخت‌سان چهار پلی‌آمیدوآمین (یک نام تجاری برای یک نوع محصول با امکان کاربرد در سیستم تحویل دارو) حدود 15 هزار دلار لازم است.
دکتر جیمزبیکر، رئیس آلرژی وایمنی‌شناسی دانشگاه میشیگان کارهایی روی درخت‌سانهای مربوط به تحویل دارو انجام می‌دهد. او می‌گوید: "این یک تحقیق در حال رشد است." او ادامه می‌دهد که اکنون بیشتر کار در یک سطح در حال تولد است: "ما ادعا نداریم که این موضوع یک مساله انفجارگونه است."
تومالیا مصمم است، تا ثابت کند که این پدیده یک امر مفید است. تومالیا قبل از تحصیل در دانشگاه ، از مزرعة درختی به اندازة 43590 فوت مربع نگهداری می‌کرد. او می‌گوید: "شاخه‌های درختان همیشه مرا مجذوب خود می‌کردند. من درختان را موقعی که نوجوان بودم رشد داده‌ام."
تومالیا می‌گوید: "من سعی می‌کنم از شاخه‌های یک درخت در پلیمرها تقلید کنم."
او مجذوب مولکولهای مصنوعی شده‌است. تومالیا می‌گوید: "ما اختراعهای ثبت‌شدة زیادی در DOW داریم." طبق گفتة تومالیا، DOW آن موقع توجه نداشت که چگونه درخت‌سانها ارزش خود را از نظر اقتصادی پیدا می‌کنند.
تومالیا می‌گوید: "من واقعا" به این فناوری ایمان دارم، بنابراین برای ادامة تحقیقاتم درخواست مرخصی کردم." این تصمیم، او را به سمت MMI (که اولین پیشنهاد تجاری را به او داد) کشاند. در سال 1992 او شرکت Dendritech را تأسیس کرد. Dendritech زیر نظر MMI بود و از DOW جواز ساخت و فروش انواع خاصی از درخت‌سانها را داشت.
نواک می‌گوید: "اما سال گذشته، شرکت Dendritech بسته شد و DOW دارایی‌ها و امتیازات این شرکت را که شامل سرپرستی اختراعهای ثبت‌شدة اصلی که مجوز آن در سال 1991 به MMI داده‌شده و نیز فناوری جدیدی که با مشارکت شرکت Dendritech ساخته شده بود، را پس گرفت."
اکنون تنها فعالیت اقتصادی شرکت Dendritech ، فروش یک مادة افزودنی (که به میزان خیلی کم در جوهر چاپگر استفاده می‌شود) می‌باشد. نواک می‌گوید: " هنوز دو شرکت از آن ماده استفاده می‌کنند. به‌نظر می‌رسد که این ماده بعضی از خصوصیات نوشتنی جوهر را (مخصوصا" در محیط خیلی مرطوب) بهبود می‌بخشد."
تومالیا تمایل ندارد با شرکت Dendritech کار کند. اخیرا" نیزگفتگویی با DOW داشته‌است. تومالیا می‌گوید، این شرکت بزرگ شیمیایی به او امتیازاتی برای کاربرد علمش در درخت‌سانها داده‌است. در عوض او از امتیاز رویالتی آن در آینده که برای خود قائل بود، صرف‌نظر می‌کند. او می‌گوید: "من از آن امتیازات صرف‌نظر می‌کنم، در عوض آنها امتیازات دیگری به من می‌دهند." و این باعث می‌شود که اصول علوم درخت‌سانها پایه‌گذاری شود.
تومالیا در کنفرانس نانوتکنولوژی در ساندیاگو گفت: "ما انتظار داریم که تا پایان امسال نخستین واحد تولیدکنندة درخت‌سانها افتتاح شود."او در مورد سرمایة اولیه می‌گوید: "ما برای گرفتن چندین میلیون در حال گفتگو هستیم و احساس می‌کنیم که آن را بدست خواهیم‌آورد."
تومالیا در طول کنفرانس در مورد کاربرد بیوپزشکی یک نوع خاص از درخت‌سانها که همة خواص پروتئین‌ها را دارد توضیح داد. تومالیا می‌گوید: "این فناوری واقعا" فوق‌العاده است، من بسیار هیجان زده هستم."
منبع : http://www.smalltimes.com/

فناوری مهره‌های کوانتومی در حال پیشرفت
27 سپتامبر 2001، پیتسبورگ- شرکت Launchcyte می‌گوید, از تصمیمش برای تجاری‌کردن فناوری "مهره‌های کوانتومی" دانشگاه ایندیانا در راستای شتاب‌دهی به کشف دارو و تشخیص‌های کلینیکی، مطمئن است.
Launchcyte اولین شرکت ملی است که زمینه کارش منحصراً به تجاری‌نمودن فناوریهای بیوانفورماتیک دانشگاهی مربوط می‌شود، و با محققین و دانشگاه در مورد مطالعة ایجاد یک شرکت تازه در مورد این فناوری پایه، کار می‌کند.
فناوری اختراع‌شده توسط دکتر شومینگ‌نای، دکتر مینگ‌یونگ‏‌هان و دکتر شیااوهوگااو، عملاً "کدگذاری میله‌ا‌ی" مولکولهای زیستی مانند DNA ، RNA و پروتئین‌ها را میسرمی‌سازد. همانطور کـه در بسیاری از مجـلات، از جملـه شماره جولای 2001 Nature BioTechnology گزارش شده ‌است, با این فناوری, مهره‌های خیلی کوچک پلی‌استایرن (با قطری در حدود یک میکرون)، با تراشه‌های بلـوری فلورسنت موسوم به مهره‌های کوانتومی (Quantum bead) اشباع می‌شوند.
با تغییردادن تعداد و اندازة این مهره‌های کوانتومی- که در هرکدام ازمیکرو مهره‌ها به صورت یک دسته مرتب درآمده‌اند- می‌توان آن را به صورت یک امضاء منحصربه‌فرد نوری درآورد.همچنین می‌توان با جذب کردن مولکولهای بزرگ زیستی همچون قطعات DNA یا پادتن‌ها در روی این مهره‌ها، شمار زیادی از مولکولهای زیستی موجود در یک محلول را فهرست بندی کرد.
دکتر نای، محقق و استاد شیمی در دانشگاه ایندیانا, در بلومینگتون می‌گوید: "فناوری کدگذاری نوری کاربرد عملی نانوتکنولوژی در تحقیقات بیوپزشکی را به نمایش می‌گذارد. ما در این فناوری از خواص بی‌نظیر نوری نانومواد نیمه‌هادی استفاده کرده‌ایم و بسیاری از مشکلات رنگهای آلی را حل کرده‌ایم." پروژه Launchcyte از تسهیلات مؤسسة فناوری و تحقیقات پیشرفتة دانشگاه ایندیانا (ARTI) برخوردار شده‌است.
رون هنریکسن، مدیر ARTI می‌گوید: " با توجه به تشکیل شرکت جدید Launchcyte در ارتباط با کارهای دکتر نای، ما مایل به همکاری با آن هستیم. این کار مانند فناوری‌های جدید کمک خواهدکرد تا در ابداع داروهای جدید و بهبودبخشیدن به سلامت انسان جلو برویم."
دانشگاه ایندیانا از جمله مکانهایی است که در جهت پیشرفت علمی دانشکده‌هایش در خصوص دانش بیوانفورماتیک و ارتباط تحقیقات دانشگاهی با بازار فعالیت می‌کند.
Launchcyte در مورد امکان‏سنجی فنی و تجاری کاربردهای مختلف این فناوری مانند:پروتئومیک با سرعت خیلی زیاد, آنالیز ابراز ژن و شناسایی و نقشه‌خوانی پلی‌مورفیسم نوکلئوتید منفرد (SNPs) و محیط‌های رنگ‌زنی پیچیده برای معین‌کردن همزمان هزاران علامت سطحی سلول تحقیق می‌کند.
دکتر جاناتان کافمن، مدیر علمی Launchcyte می‌گوید: ”پیشرفت فناوری دکتر نای، معرف انقلابی در نحوه جمع‌آوری اطلاعات زیستی است و اندازه‌گیری همزمان هزاران برهم‌کنش زیستی را در مواردی -که تا حالا فقط چندتا از آنها قابل انجام بود- ممکن می‌سازد. فناوری‌های انقلابی تولید اطلاعات زیستی در بازار ارزش زیادی دارند؛ به همین دلیل است که ما به فکر ایجاد یک شرکت تازه با همراهی دانشگاه ایندیانا و مخترعین آن افتادیم.“
شرکت Launchcyte در مرکز بیوتکنولوژی پیتسبورگ مستقر است و در مواردی که صرفه داشته باشد,به‌جای مجوزدهی (لیسانس) به شرکتهای مهندسی پزشکی تازه تأسیس‌شده, شرکتهای بیوانفورماتیک جدیدی را در ارتباط با فناوری‌های تحت لیسانس دانشگاه ایجاد می‌کند.
More Wood Molecular Inc. از شرکتهای اقماری Launchcyte است. این شرکت در مورد سکوی آزمایش در مقیاس بسیار وسیع فعالیت آنزیم, یک مجوز جهانی انحصاری دارد, که در دانشگاه پنسیلوانیا تحقق یافته‌است.
منبع : http://www.news.excite.com

ساخت کپسولهای در حد اتم
4 اکتبر 2001- محققین در مؤسسة فناوری کرک ایرلند، یک کپسول رهایش دارو را طراحی کرده‌اند که ابعادش در حدودیک‌هزارم قطر موی انسان تا چند اتم می‌باشد. این کپسول را می‌توان به خون تزریق کرد، تا در آن حل شده و دارو را آزاد کند, یا می‌توان آن را به عضو خاصی از بدن نشانه‌گیری کرد.
یکی از اساتید ارشد مؤسسة فیزیک کاربردی و ابزار دقیق، به نام لیام مک‌دونل درحال تحقیق بر روی ساخت کپسولی است که اندازة آن در حد میکرو (به اندازة سلولهای خون) باشد و سپس بتواند آن را به حد نانو تبدیل کند.
تیم او، از فناوری ساخت نوری (Photofabrication)برای ساخت این کپسول استفاده کرده‌است. در این تکنیک، با تابش طول موج مشخصی از نور به مایع - با ایجاد یک ساختار سه بعدی- می‌توان مایع را به جامد تبدیل کرد.
این کپسول‌ها را می‌توان در اشکال مختلف تولیدکرد، ولی باید به حدی کوچک باشند که بتوانند بدون اینکه باعث لخته‌شدن خون شوند، از مویرگها عبور کنند. مک‌دونل می‌گوید:” هدف ما تولید این کپسولها به اندازة یک‌پنجم سلولهای خون می‌باشد.“ (لازم به‌ذکر است که اگرچه سلولهای خون بزرگتر از این کپسول پیشنهادی می‌باشند، ولی کاملا" انعطاف‌پذیر بوده و به راحتی از سوراخها و منفذهای ریز عبور می‌کنند). هنگام ساخت این کپسولها، می‌توان مواد و داروهای موردنظر را درون آنها قرار داد, تا پس از اینکه به خون تزریق شد، در خون حل شده و دارو را آزاد کنند.
روش تزریق مستقیم کپسول به عضو مصدوم بدن را می‌توان از طریق تکنیکهای پیوندی معمولی انجام داد. بدین نحو، پادتنی که کار آن دفاع از بدن در مقابل آنتی‌ژنها (از قبیل سموم و مواد خارجی) می‌باشد، بعنوان روکشی روی کپسول قرار گرفته و سپس به بدن تزریق می‌شود. از آ نجاییکه این پادتن یک نوع آنتی‌ژن را در بدن تشخیص می‌دهد، با این روش کاملا" اطمینان حاصل می‌شود که دارو به قسمت موردنظر بدن انتقال یافته است. زمانیکه کپسول به نقطة موردنظر بدن رسید، راهها و طرق مختلفی برای تخلیة مواد درون کپسول وجود دارد. تخلیة دارو می‌تواند بریک مبنای زمانی، فرضا" 2 روز بعد از ورود کپسول به بدن و یا از طریق محرکهای بیرونی مانند امواج ماوراء صوت و غیره صورت گیرد.
دکتر مک ‌دونل می‌گوید: ” پتانسیل ساخت این نوع کپسول‌ها با این فناوری,بسیار وسیع است. محققین سعی می‌کنند فرآیند و ابزارهای تولید را توسعه دهند تا این اشیاء را در حد نانو بسازند.
او می‌گوید: ” اصول و قواعد کاملا" مشخص می‌باشد. ما علاوه بر مواد، ابزار را نیز داریم، ولی مشکل ما کوچکترنمودن آنها به حد نانو است.“
صنعت تولید دارو، یکی از صنایع بالقوه در برنامة تحقیقاتی و علوم می‌باشد که مؤسسة علوم زیستی ایرلند نیز در این زمینه فعالیت می‌کند. این مؤسسه درحال بررسی تولید محصولات نانومتری است. فرآیندی که شامل دو روش”بالا به پایین“ و ”پایین به بالا“ می‌شود. در روش بالا به پایین، محصولات در اندازه‌های بزرگ تولید شده، سپس کوچک می‌شوند. ولی در روش پایین به بالا، چیده‌شدن و ساخت آنها به صورت اتوماتیک است، مانند بشر که در بدو تولد از جزء به کل تبدیل می‌شود.
این مؤسسه، درحال ترکیب روشها برای دستیابی به روش -به گفته مک‌دونل- مخلوط است. بدین صورت که با ساخت پیوندهای محکم بین پادتن‌ها و آنتی‌ژنها، بتواند محصولاتی نانومتری تولید کند. این سطوح که یکی از آنها با یک پادتن روکش‌شده و دیگری با آنتی‌ژن، به صورت طبیعی یا باکمک نیروی مغناطیسی به سمت همدیگر هدایت شده و در نقطة موردنظر با همدیگر برخورد می‌کنند. منبع : Irish Time

فناوری کاهش قیمت نانو لوله
4 اکتبر 2001- یکی از مفیدترین محصولات نانوتکنولوژی، نانولوله‌های کربنی باداشتن استحکام و هدایت الکتریکی و دمایی استثنائی می‌باشند.دانشمندان درتولید لوله‌های ریز جهت بررسی خواص آنها در آزمایشگاه مهارت مناسبی دارند؛ ولی مسئله‌ای که تاکنون کسی قادر به حل آن نشده است، چگونگی تولید این لوله‌ها در خارج از آزمایشگاه است. در حال حاضر قیمت آنها صدها دلار بر هر گرم است.
یک شرکت در قبرس امیدوار است که بتواند نانو لوله‌ها را با هزینه‌ای کمتر از 5 دلار برای هر گرم تولید کند. Rosseter این هفته در ژاپن در گردهمایی بزرگداشت دهمین سالگرد کشف نانو لوله‌های کربنی، پیشرفت‌های خود را منتشر خواهد کرد.این شرکت از فرآیند پیشرفته‌ای استفاده می‌کند که به نام یک دانشمند روسی به نام" ولادسیلاورزکف " فارغ‌التحصیل دانشگاه Omsk ثبت شده است.
فرآیندهای کم مصرف تجزیه هیدروکربن‌ها، که گفته می‌شود بازده آنها در دستگاه نمونه شرکت، 3 کیلوگرم لوله در هفته می‌باشد، با مقدار انرژی الکتریکی تولیدی یک باطری معمولی اتومبیل کار می‌کند.
«Rosseter» اخیرا" با شرکتهای متعددی که درتجاری نمودن تولیدات نانو لوله کار می‌کنند, همکاری می‌کند از جمله شرکت Carbon Nanotechnologies که "ریچارداسمالی"- که به خاطر این موضوع برنده جایزه نوبل شد- از بنیانگذاران آن است. شرکت انتظار دارد ظرف دو سال لوله‌هایی در مقیاس تجاری بسازد. ولی امیدوار است که بتواند خیلی زودتر از این، لوله‌ها را روانه بازار کند.این شرکت در حال حاضر در جستجوی شرکایی برای تجاری نمودن فناوری خود می‌باشد. برای اطلاعات بیشتر می‌توانید به سایت شرکت رجوع کنید:http://www.e–nanoscience.com/ منبع: تایمز مالی
مشاهده تولد مولکول2CO

15 اکتبر 2001- دانشمندان به‌کمک میکروسکوپ تونل‌زنی پیمایشگر (STM) چگونگی واکنش تشکیل دی‌اکسیدکربن (CO2) از مونوکسید کربن ( CO) و اکسیژن (O) را مشاهده کردند.
این تجارب آزمایشگاهی از مولکولهای منفرد ، که موجب ارائه دید شیمیایی کاملی می‌شود، ممکن است به کنترل انتشار آلاینده‌های اتومبیل ، تصفیه هوا و حسگر‌های شیمیایی منجرشود. شکل A در بالای صفحه، یک اتم مونوکسیدکربن عایق که بر سطح نقره جذب شده است را نشان می‌دهد . 

فرمت این مقاله به صورت Word و با قابلیت ویرایش میباشد

تعداد صفحات این مقاله  33  صفحه

پس از پرداخت ، میتوانید مقاله را به صورت انلاین دانلود کنید

کارآموزی زراعت - نانوتکنولوژی و کاربرد آن درکشاورزی

اختصاصی از فایلکو کارآموزی زراعت - نانوتکنولوژی و کاربرد آن درکشاورزی دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

فرمت فایل : word(قابل ویرایش)تعداد صفحات:35

نانوتکنولوژی فناوری است که از کنش ها و واکنش هایی که در سطح اتم اتفاق می افتد منشا گرفته و فناوری جدیدیست که تمام علوم را در خواهد نوردید ، به تعبیر دقیق تر نانوتکنولوژی انقلابی جدید برای همه علوم در آینده است . این تکنولوژی قادر به بهبود روش های ارزیابی ، مدیریت و کاهش خطرات برای محیط زیست بوده و فرصت های را برای تولید محصولات جدید فراهم خواهد ساخت . نانوتکنولوژی در واقع مهندسی در سطح اتم و یا گرو.هی از اتم ها می باشد . از همین تعریف ساده بر می آید که نانوتکنولوژی یک رشته جدید نیست ، بلکه رویکرد جدیدی در تمام رشته هاست .
بنابراین علم نانوتکنولوژی توانمندی تولید مواد ، ابزارها و سیستم های جدید برای در دست گرفتن کنترل در سطح مولکولی و اتمی ، با استفاده از خواصی که در آن سطوح ظاهر می شوند را دارد .
البته باید در نظر داشت که ممکن است اصول و قواعد معمولی علم شیمی و فیزیک در سطوح فوق به دو دلیل قابل اعتماد نباشد .
1- خواص ذرات کوچک یک ماده با خواص توده های بزرگ تر آن می تواند متفاوت باشد .
2- نسبت سطح به حجم در ذرات بسیار بالا می رود ، و از آنجا که خصوصیات در سطوح اتمی بسیار متفاوت می باشد این امر باعث تغییر خصوصیات مواد به شکل غیر قابل پیش بینی می شود .
بعنوان مثال وقتی نقره به ذرات بسیار کوچکتر تبدیل می شود ، به صورت ماده ضد میکروب عمل می کند در حالیکه در این شرایط ذرات طلا رنگ های متنوعی را از خود منعکس می کنند .

پایانامه نانوتکنولوژی چیست

اختصاصی از فایلکو پایانامه نانوتکنولوژی چیست دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*

 

فرمت فایل:Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)

 

تعداد صفحه:120

فهرست و توضیحات:

نانوتکنولوژی چیست؟

نانوتکنولوژی مولکولی ، نامی است که به یک نوع فن‌آوری تولیدی اطلاق می‌شود. همانطور که از نامش پیداست ، نانوتکنولوژی مولکولی، هنگامی محقق می‌شود که ما توانایی ساختن چیزها را از اتمها داشته باشیم و در این صورت ما توانایی آرایش دوباره مواد را با دقت اتمی خواهیم داشت.

هدف نانوتکنولوژی ساختن مولکول به مولکول آینده است . همانطور که وسایل مکانیکی به ما اجازه می‌دهند که چیزی فراتر از نیروی فیزیکی خود به دست آوریم، علم نانویی و تولید در مقیاس نانو هم، سبب می‌شود تا ما بتوانیم پارا بفراتر از محدودیتهای اندازه‌ای که به طور طبیعی موجود است، بگذاریم و درست روی واحدهای ساختاری مواد کار کنیم, جایی که خاصیت مواد مشخص می‌شود و با تغییر در آن واحدها می‌توان تغییرات خواص را ایجادکرد. برای کنترل ساختار مواد، باید یک سیستم کامل و ارزان قیمت در اختیار داشته باشیم. فرض اصلی در نانوتکنولوژی این است که تقریباً همه ساختارهای با ثبات شیمیایی که از نظر قوانین فیزیک رد نمی‌شوند را می‌توان ساخت.

ماهیت نانوتکنولوژی، عبارت است از توانایی کار کردن در تراز اتمی، مولکولی و فراتر از مولکولی، در ابعاد بین 1 تا 100 نانومتر، با هدف ساخت و دخل و تصرف در چگونگی آرایش اتمها یا مولکولها و با استفاده از موا‌د, وسایل و سیستم‌هایی با تواناییهای جدید و اعمال تازه که ناشی از ابعاد کوچک ساختارشان می‌باشد. همه مواد و سیستم‌ها زیربنای ساختاری خود را در مقیاس نانو ترتیب می‌دهند. در اینجا مثالهایی را ذکر می‌کنیم. یک مولکول آب دارای قطر حدود 1 نانومتر است. قطر یک نانوتیوب تک لایه 2/1 نانومتر می‌باشد. کوچکترین ترانزیستورها به اندازه 2 نانومتر می‌باشند. مولکول  DNA ، 5/2 نانومتر پهنا دارد و پروتئینها بین 1 تا 20 نانومتر هستند. قطر  ATP ، 10 نانومتر بوده و یک وسیله مولکولی نیز ممکن است در حدود چند نانومتر باشد.

کنترل مواد در مقیاس نانویی به معنای ساختن ساختارهای بنیانی در مقیاسی است که خواص اساسی معین می‌شود. تا آنجایی که ما از طبیعت اطلاعات در دست داریم، این آخرین مقیاس تولید است. نانوتکنولوژی ، اتحاد ساختارهای نانویی در جهت ایجاد ساختارهای بزرگتر را که می‌توانند در صنعت، پزشکی و حفاظت محیط‌زیست استفاده شوند، شامل می‌شود.

دانلود مقاله ضرورت و روش تدوین استراتژی نانوتکنولوژی

اختصاصی از فایلکو دانلود مقاله ضرورت و روش تدوین استراتژی نانوتکنولوژی دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

ضرورت و روش تدوین استراتژی نانوتکنولوژی برای فن‌آوری مخابرات الکترواپتیک کشور

با توجه به افزایش تقاضا برای استفاده از سیستم‌های مختلف ارتباطی سریع و پر ظرفیت، سیستم مخابرات نوری بهترین انتخاب برای جوابگویی به این تقاضای روز افزون است. این سیستم‌ها در سرعت‌های بالا با استفاده از موجبرهای الکترواپتیک در ابعاد نانومتری ساخته می‌شوند. گرچه کشور ما در زمینه‌های مختلف علمی ممکن است از کشورهای پیشرفته عقب‌تر باشد، ولی شواهد حاکی از آن است که در زمینه اپتیک و لیزر فاصله ما با آنها بسیار کم است و با برنامه ریزی دقیق، خیلی سریع می‌توان با آنها رقابت کرد[1]. از طرفی تا سال 2000 هنوز کشورهای منطقه خاورمیانه سهمی در بازار بین المللی مخابرات نوری نداشتند و این منطقه بکر و خالی از رقیب داخلی باقی مانده‌است. ضمنا تا سال 2004 سهم این بازار حدود 100 میلیارد دلار برآورد شده، که رقم قابل توجهی است[2]. به‌عنوان مثال، فروش کریستال‌های غیرخطی که در مخابرات الکترواپتیک به‌کار می‌رود، رشدی سرسام آور دارد بطوری‌که در سال 2005 فروش 36 برابر فروش سال 2000 خواهد بود و به‌طور متوسط سالانه بیش از 90% افزایش رشد وجود خواهد داشت[2]. بنابراین تدوین استراتژی واحد، در کل کشور رمز موفقیت در این کار خواهد بود. در این مقاله ابتدا ضرورت تدوین استراتژی نانوتکنولوژی برای مخابرات الکترواپتیک بیان می‌شود، سپس مدل جامع مدیریت استراتژیک و روش و مراحل تدوین استراتژی ارایه می‌شوند. در ادامه، نمونه‌ای از نقاط قوت و ضعف و فرصت‌ها و تهدیدها در زمینه فن‌آوری مخابرات الکترواپتیک و استراتژی‌های مرتبط و متناسب با آنها بیان می‌شود. در آخر راهکارها و پیشنهاداتی برای پیاده‌سازی در ایران ارایه خواهد شد.

مقدمه
ساده‌ترین تعریف از نانوتکنولوژی بیان می‌کند که این فن‌آوری قدرت سازماندهی، کنترل و ساخت در حد اتمی و مولکولی را فراهم می‌آورد. با این فن‌آوری جدید، انقلابی در زندگی بشر به‌وجود آمده و مواد و امکانات جدیدی در عرصه‌های مختلف علوم از جمله مخابرات، شیمی، مواد، بیوتکنولوژی و غیره ایجاد می‌شود. نانوتکنولوژی مبحث جدیدی نیست و از سالها پیش در زندگی بشر وجود داشته است، ولی قرن حاضر زمانی است که بشر توانسته آن را بهتر بشناسد و با رویکردی جدید، بیشتر از گذشته آن را تحت کنترل خود درآورد[3].
تکامل سیستم‌های شبکه اترنت((Ethernet از Mb/s 100 به Gb/s 1 و سپس Gb/s 10 سبب رشد خیلی سریع شبکه‌های محلی شده است. همزمان با آن الگوی ترافیکی به بیرون از ناحیه محلی و هسته شبکه منتقل شده است. پیشرفت شگرف تجهیزات الکترواپتیک از لحاظ قیمت و عملکرد باعث می‌شود تا شبکه‌های DWDM و سوییچهای الکترواپتیک جایگزین شبکه‌های عمومی(Public Network Sector) شوند. زیرا این سیستم الکترواپتیک قادر است، سرعت قسمت پشتیبان (Backbone) شبکه IP را تا حد تراهرتز (1012 Hz) با هزینه کمتر، افزایش دهد[3]. لازم به ذکر است، ایجاد سیستم‌های نوری سرعت بالا، تنها با استفاده از مدولاتورها و سوییچهای الکترواپتیکی یا تمام نوری امکان پذیر است. زیرا افت سیگنال انتقال داده شده با کابلهای نوری نیز، مانند سایر محیط‌های انتقال، در مسافت‌های طولانی بسیار زیاد شده و باعث محو سیگنال و عدم دریافت آن می‌شود. برای جلوگیری از این مسأله، باید سیگنال اطلاعات در فرکانسهای بالا مدوله شود و این کار با استفاده از مدولاتورهای نوری امکان پذیر است. در میان مدولاتورهای نوری نیز مدولاتورهای الکترواپتیکی ماخ زندر بهترین کیفیت را دارا هستند. ساخت این مدولاتورها، نیازمند تجهیزات لایه نشانی و اتاق‌های تمیز با کلاس بالا (کمتر از 1000) است. لایه نشانی‌های لازم برای ساخت این مدولاتور و ادوات جانبی آن که مهم‌ترین بخش در سیستم‌های نوری محسوب می‌شوند، دقتی در حد نانومتر و آنگستروم را می‌طلبد. حتی در لایه نشانی با روش‌های تعویض پروتون و اپیتکسی، اتم‌ها با آرایش مناسب، تک به تک در کنار هم چیده ‌می‌شوند. به همین علت است که نانوتکنولوژی در صحنه مخابرات نوری وارد شده است. برای ساخت مدولاتور نوری از بستری به نام لیتیوم نایوبیت استفاده می‌شود. این ماده یک کریستال غیرایزوتروپیک است که ضریب ‌شکست آن با اعمال ولتاژ الکتریکی بر روی آن تغییر می‌کند. از این خاصیت برای مدولاسیون نور در آن استفاده می‌کنند[5]. در بخش‌های دیگر این مقاله در زمینه میزان فروش و سهم بازار لیتیوم نایوبیت و دیگر تجهیزات مخابرات الکترواپتیکی، مطالبی مطرح خواهد شد که بر ضرورت تدوین استراتژی در این صنعت تاکید خواهد کرد.
کشور ما اغلب دنباله رو کشورهای صنعتی بوده و نوآوری تکنولوژیکی آن در حداقل ممکن بوده است. از طرفی عدم وجود بستر مناسب برای تحقیقات پیشرفته در کشور، مهاجرت دانشمندان به کشورهای صنعتی را تشدید کرده است. ایجاد بستر مناسب برای این کار نیازمند برنامه‌ریزی دقیق و صرف هزینه بالاست که باید توجیه منطقی داشته باشد. در ادامه ضرورت تدوین استراتژی با بیان نتایج اقتصادی حاصل از پیاده‌سازی طرح معرفی می‌شوند.

ضرورت تدوین استراتژی برای صنعت مخابرات الکترواپتیک کشور
در عصر حاضر واژه‌های تحقیقات بنیادی(Basic Research) و تحقیقات کاربردی(Applied Research) جای خود را به تحقیقات استراتژیک و مأموریت‌گرا (Vision-Oriented) داده‌اند[6]. بنابراین در آینده قدرت در اختیار ممالکی است که مدیریت و تخصص لازم برای تبدیل سریع تحقیقات علمی به فن‌آوری برتر روز را در اختیار داشته باشند. در کشور ما امروزه چیزی به نام استراتژی تدوین شده، برای فعالیت‌های فن‌آوری اپتیکی و لیزری وجود ندارد و این امر سبب تشتت کارها و عدم نتیجه‌گیری صحیح شده است. موارد زیر از جمله دلایلی است که ضرورت تدوین استراتژی در این بخش را بیان می‌کند:
• نیازمندی به سیستم‌هایی با پهنای باند وسیع در آینده: رشد سریع تکنولوژی باعث افزایش سرعت شبکه‌های مخابراتی شده است. از طرفی ضرورت پیوستن به بازار تجارت جهانی حقیقتی انکارناپذیر است. زیرا کشورهایی که در این محدوده قرار نگیرند در آینده با مشکلات عدیده‌ای مواجه خواهند شد[9]. از طرف دیگر تجارت جهانی با در دست داشتن سیستم‌های سریع مبتنی بر WEB بسیار موثر تر از گذشته عمل خواهد کرد.
• کل سهم بازار مخابرات در سال 2000، معادل 5/237 میلیارد دلار بوده است که 19 درصد آن، یعنی 2/45 میلیارد دلار، سهم بازار مخابرات نوری است و این سهم نیز در سال‌های آینده رو به افزایش است(شکل1). در واقع با یک تکنولوژی که در مراحل اولیه چرخه عمر خود قراردارد و کاملا رو به رشد حرکت می‌کند، روبه‌رو هستیم[3] که سرمایه‌گذاری در این تکنولوژی معقول و منطقی است.
• سهم مخابرات نوری در سال 2004 با رشد 225% معادل 102 میلیارد دلار تخمین زده شده است (شکل2) که رقمی بسیار قابل توجه است[3].
• در سال 2000 از بازار مخابرات نوری 4/40% متعلق به امریکا، 6/29% متعلق به اروپا، 19% ژاپن، 9/7% متعلق به آسیای میانه و 1/3% متعلق به سایر کشورها بوده است(شکل 3). واضح است که کشورهای منطقه خاورمیانه در این بازار سهمی ندارند و در این جا بازار بدون رقیب مانده است. اولین کشوری که در این منطقه به‌صورتی موفق قدم در عرصه نانوتکنولوژی بگذارد، برگ برنده را با خود خواهد داشت.

شکل1. سهم مخابرات نوری از کل سهم فروش مخابرات دنیا در سال 2000

شکل2. میزان فروش مخابرات نوری در سال 1999 و 2000 و تخمین آن در سال2004 [3]

شکل3. سهم کشورهای مختلف از بازار مخابرات نوری در سال 2000[3]
•
• کریستال‌های غیرخطی موادی هستند که در اثر اعمال ولتاژ الکتریکی ضریب شکست آنها تغییر می‌کند. این کریستال‌ها به‌طور گسترده‌ای در ساخت ادوات نوری نانومتری و لیزرها مورد استفاده قرار می‌گیرند. شرکت مخابرات تجاری آمریکا (BCC: Business Communication Co.) تحقیقات وسیعی در زمینه بازار فروش این کریستال‌های غیر خطی انجام داده است. این مطالعات نشان می‌دهد بازار فروش این کریستال‌ها به‌طور متوسط هر سال 90% رشد خواهد داشت. در این میان لیتیوم نایوبیت LiNbO¬3 به عنوان اصلی‌ترین کریستالی که در ساخت مدولاتورهای الکترواپتیک سریع به‌کار می‌رود، حدود75 % از بازار را در سال 2000 به خود اختصاص داده است که در سال 2005 این مقدار به 88% سهم بازار مواد غیرخطی افزایش خواهد یافت. با این وصف، لیتیوم نایوبیت یکه تاز بازار فروش خواهد شد. در مرحله بعد از آن، کریستال‌هایی مانند LiIO¬3

2000 2005 AAGR%
2000-2005
LiNbo3 316.1 9,919.7 99.2
Rotators,isolators(Lio3,CuSo4) 34.0 1,100.0 100.4
KTP 34.9 110.5 25.9
Other NLO materials 40.3 74 12.9
Total 425.3 11,204.2 92.4
جدول 1- فروش مواد الکترواپتیک غیرخطی مورد استفاده در مخابرات الکترو اپتیک در سال 2000 و 2005(برحسب میلیون دلار) [2]

شکل 4. تخمین درصد فروش مواد الکترواپتیک جدول(1) در سال 2000 و 2005 (توسط BCC امریکا) [2]

قرار دارند که در ساخت لیزرها و ایزولاتور‌ها به‌کار می‌روند[2]. این مسأله به‌خوبی بیان می‌کند که آینده متعلق به مخابرات الکترواپتیک است(شکل 4). طبق جدول 1 کل فروش این مواد در سال 2005 معادل 2/11 میلیارد دلار خواهد بود.
• طبق مطالعات BCC مقدار رشد سالانه بازار (AAGR%: Average Annual Growth Rate)صنعت فوتونیک و مخابرات نوری، صفحه‌ها نمایشی نوری (Displays) در سال 2001 الی 2006 معادل55% خواهد بود (جدول 2 این موضوع را نشان می‌دهد)[2]

Marker for Applications Based on Organic and Polymeric Materials
($ Millions)

2001 2006 AAGR%
2001-2006
Displays 2,316 18,789 52.0
Telecommunications and photonics 2,192 19,605 55.0
Laser and nonlinear optics 16 35 16.9
Total 4,524 39,429 53.4
• جدول 2- بازار فروش مخابرات نوری و فوتونیک، لیزر و اپتیک غیرخطی در سال 2001 و2006 [2]

• آمار نشان می‌دهد، خروج دانشمندان، افراد فرهیخته و متخصص از کشور، تنها به دلایل اقتصادی انجام نمی‌شود. تعداد کثیری از این افراد به‌خاطر عدم وجود بستر تکنولوژیکی و آزمایشگاههای مجهز پیشرفته در ایران، به کشورهای غربی مهاجرت می‌کنند که امکان بازگشت آنها در صورت ایجاد بستر مناسب علمی وجود دارد[6]. به عنوان مثال، تنها در بخش مخابرات دانشگاه واترلو کانادا حدود 30 نفر دانشجو و استاد ایرانی حضور دارند .
• در کشور ما پتانسیل علمی لازم برای انجام تحقیقات مخابرات الکترواپتیک و لیزر در حد گسترده وجود دارد و در این صنعت با کشورهای خارجی فاصله کمی داریم و امکان رقابت برای ما وجود دارد. وجود مقالات منتشر شده در نشریات معتبر بین المللی و پروژه‌های فوق لیسانس و دکترا در این زمینه، خود مؤید این مسأله است. از طرفی در دانشگاههای مختلفی مخابرات الکترواپتیک، لیزر و اپتیک به عنوان رشته‌های مجزا در سطح فوق لیسانس و دکترا ارایه می‌شود]1[.
• برآوردهای بین المللی در سال 1998 حاکی از آن است که برای انجام بیش از 6000 میلیارد دلار کل مبادلات کالایی جهان، حدود 100

فرمت این مقاله به صورت Word و با قابلیت ویرایش میباشد

تعداد صفحات این مقاله  35  صفحه

پس از پرداخت ، میتوانید مقاله را به صورت انلاین دانلود کنید

تحقیق نانوتکنولوژی

اختصاصی از فایلکو تحقیق نانوتکنولوژی دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

فرمت فایل : WORD (قابل ویرایش)

تعداد صفحات:33

فهرست مطالب:
عنوان                                                         صفحه
نانوتکنولوژی علم خواص عجیب مواد     1
آغاز نانوتکنولوژی     4
نانوتکنولوگی در صنایع نیمه هادی    6
نانو فیزیک    9
سیر تکاملی و رشد     9
مشخصه یابی لایه نازک قطعات الکترونیکی    11
ساخت و مشخصه یابی سیستم های چند لایه ای     12
وصعت فناوری نانو الکترونیک    12
اهداف فناوری نانو    13
شاخه های فناوری نانو    18
کاربرد نانو تکنولوژی در پزشکی     25
منابع     33

 
نانو تکنولوژی علم خواص عجیب مواد
از نانوتکنولوژی، بیوتکنولوژی و فناوری اطلاع رسانی به عنوان سه قلمرو علمی نام می برند که انقلاب سوم صنعتی را شکل می دهد. از همین روست که کشورهای در حال توسعه که اغلب از دو انقلاب قبل جا مانده اند، می کوشند با سرمایه گذاری در این سه قلمرو، عقب ماندگی خود را جبران کنند. همان گونه که در این گزارش می خوانید، نانوتکنولوژی کاربردهای گسترده ای در تمام حیطه های زندگی دارد و از این رو توسعه آن می تواند به بهبود و تسهیل زندگی کمک فراوان کند.
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 شده 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. دیدن جهان اتم به معنای عادی کلمه میسر نیست، چون خواص آن کوچکتر از طول موج نور قابل دیدن است. اما در سال 1981 پژوهشگران شرکت آی بی ام نوعی میکروسکوپ ساختند که نام آن STM بود. اسم این میکروسکوپ در واقع از یک خاصیت در مکانیک کوانتم گرفته شده بود که در میکروسکوپ یاد شده به کار می رود. این دستگاه می توانست پستی و بلندی های در مقایس جهان نانو را نشان دهد. میکروسکوپ STM این امکان را به دانشمندان داد که برای اولین بار اتم ها و ملکول ها را ببینند. تصاویر این میکروسکوپ به زیبایی و وضوح تصاویر طبیعت اما در مقیاس تصورناپذیر نانومتر بود.
یک نانومتر یک میلیاردیم متر یا حدوداً به طول 10 اتم هیدروژن است. با وجودی که دانشمندان از سال های دهه 1950 درباره بررسی مواد در این مقیاس تلاش کرده بودند، آنان ناچار شدند تا اختراع میکروسکوپ STM صبر کنند تا به هدف خود برسند.
عموماً در این باره توافق وجود دارد که نانوتکنولوژی اشیاء بین یک تا 100 نانومتر را در بر می گیرد، هر چند که این تعریف تا حدی قراردادی است. برخی افراد اجسامی به کوچکی یک دهم نانومتر را نیز در نظر می گیرند که به اندازه پیوند بین دو اتم کربن است. در دیگر سوی این گستره در اجسام بزرگتر از 50 نانومتر قوانین فیزیک کلاسیک صدق می کند.
مواد بسیاری هستند که دارای خواص اجسام در مقیاس نانو هستند اما اسم نانوتکنولوژی به آنها اطلاق نمی شود. نانوتکنولوژی در پی آن است تا از خواص عجیب اجسام در مقیاس بسیار کوچک استفاده کند.
جورج اسمیت سرپرست بخش علم مواد در دانشگاه آکسفورد گفت در مقیاس نانو، خواص «جدید، هیجان انگیز و متفاوتی» یافت می شود. با کوچک تر شدن اجسام، نسبت بین فضای سطح و حجم آن افزایش می یابد. این امر بدان علت مهم است که اتم های موجود در سطح یک ماده معمولاً بیشتر از اتم های مرکز آن واکنش نشان می دهند. از این رو، اگر نقره به ذرات بسیار کوچک تبدیل شود، خواص ضدمیکروبی پیدا می کند که در حجم انبوه آن وجود ندارد. یک شرکت با تولید ذرات ریز از ترکیب اکسید سدیم از این خاصیت استفاده می کند و ماده ای تولید می کند که خاصیت کاتالیزوری آن بیشتر است.
در این جهان نادیدنی، ذرات کوچک طلا در دمای چند صد درجه پایین تر ذوب می شود و مس که معمولاً رسانای خوب الکتریسیته است، ممکن است در لایه های نازک و در مجاورت میدان مغناطیسی مقاوم شود.
الکترون ها (مانند همان توپ تنیس خیالی) می توانند از نقطه ای به نقطه دیگر بجهند و ملکول ها می توانند همدیگر را از مسافت های متوسط جذب کنند. این خاصیت به برخی حشرات اجازه می دهد روی سقف راه بروند، چون موهای ریز کف پایشان به سقف می چسبد.
اما یافتن خواص جدید در مقیاس نانو گام نخست است. گام بعدی استفاده از این دانش است. توانایی ساخت اجسام با دقت اتمی این امکان را به دانشمندان می دهد که موادی با خواص بهتر یا جدید نوری، مغناطیسی، حرارتی یا الکتریک تولید کنند.
اکنون انواع جدیدی از ماده تولید می شود. مثلاً شرکت نانوسونیک در ویرجینیا لاستیک فلزی تولید کرده است. این ماده مانند لاستیک انعطاف و انحنا می پذیرد اما الکتریسیته را مانند فلزی محکم منتقل می کند. مرکز تحقیقاتی جنرال الکتریک در پی ساخت سرامیک انعطاف پذیر است. در صورت موفقیت، از این ماده می توان در ساخت قطعات موتور جت استفاده کرد و موتورهایی ساخت که در دمای بیشتر با کارایی بهتری کار کند. چندین شرکت مشغول کار روی موادی هستند که روزی به صورت رنگ به سلول های خورشیدی بدل خواهد شد.
از آنجایی که نانوتکنولوژی کاربردهای گسترده ای دارد، بسیاری از افراد فکر می کنند این علم اهمیتی به مانند برق یا پلاستیک پیدا کند. مطالعات نشان می دهد نانو تکنولوژی با بهبود مواد و محصولات و تولید مواد کاملاً جدید بر تمام صنایع تأثیر خواهد گذاشت. افزون براین، فعالیت در حد کوچکترین مقیاس ها به پیشرفت های مهم در عرصه هایی مانند الکترونیک، انرژی و پزشکی زیستی خواهد انجامید.