پروژه فناوری نانو در عمران

اختصاصی از فایلکو پروژه فناوری نانو در عمران دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

تعداد صفحات : 78

فرمت فایل : word (قابل ویرایش)

فهرست مطالب :

فناوری نانو چیست؟

فناوری‌نانو واژه‌ای است کلی که به تمام فناوری‌های پیشرفته در عرصه کار با مقیاس نانو اطلاق می‌شود. معمولاً

منظور از مقیاس نانوابعادی در حدود 1nm تا 100nm می‌باشد. (1 نانومتر یک میلیاردیم متر است).اولین جرقه فناوری

نانو (البته در آن زمان هنوز به این نام شناخته نشده بود) در سال 1959 زده شد. در این سال ریچارد فاینمن طی یک

سخنرانی با عنوان «فضای زیادی در سطوح پایین وجود دارد» ایده فناوری نانو را مطرح ساخت. وی این نظریه را ارائه

داد که در آینده‌ای نزدیک می‌توانیم مولکول‌ها و اتم‌ها را به صورت مسقیم دستکاری کنیم.

مقیاس نانو

سازمان بین‌المللی استانداردها یک متر را بدین گونه تعریف کرده است:

طولی که توسط نور در خلأ در بازه زمانی 29979457/1 ثانیه طی می‌شود، یک متر می‌باشد ویک نانومتر 10-9متر می‌باشد.

با ایجاد ارتباط میان اندازه اتم‌ها و مقیاس نانو می‌توان یک نانومتر را راحت‌ترتصورکرد. یک نانومتر برابر قطر 10 اتم هیدروژن و یا 5 اتم سیلسیم می‌باشد. درک این موضوع برای افراد معمولی نیز راحت‌تر می‌باشد.

همچنین :

یک نانو متر یک میلیاریم متر است.

کاربرد فناوری نانو در مهندسی عمران

کاربرد فناوری نانو در صنعت ساختمان

ریسک‌های مربوط به سلامتی و محیط زیست

ریسکهای اجتماعی

معضلاتی که پذیرندگان اولیه کاربردهای این فناوری با آن مواجه‌اند

استفاده از فناوری نانو برای پیشگیری از ریزش پل‌ها

فناوری نانو در تصفیه آب

مقدار تصفیه آب

هزینه

روش مصرف

توضیحات تکمیلی

1-2. نانوغربال‌ها

حذف آلودگی‌ها

مقدار تصفیه آب

هزینه

روش مصرف

توضیحات تکمیلی

1. روش‌های دیگر نانوفیلتراسیون

2-1. فیلتر آلومینای نانولیفی

حذف آلودگی‌ها

روش مصرف

توضیحات تکمیلی

2-3. نانوالیاف جاذب جریان

مقدار تصفیه آب

هزینه

روش مصرف

1. سرامیک‌های نانو‌حفره‌ای، کِلِی‌ها و دیگر جاذب‌ها

3-1. غشای سرامیکی نانوحفره‌ای

حذف آلودگی‌ها

5-2. فتوکاتالیست‌های نانومقیاس دی‌اکسید تیتانیوم

5-4. اکسیدآهن نانوساختار جاذب

دستاوردهای جاه طلبانه :

و...

پایان نامه کاربرد فناوری نانو در مهندسی عمران

اختصاصی از فایلکو پایان نامه کاربرد فناوری نانو در مهندسی عمران دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

فرمت فایل : word (قابل ویرایش)

تعداد صفحات :78

فهرست مطالب :

فناوری نانو چیست؟

کاربرد فناوری نانو در مهندسی عمران

تاریخچه

کاربرد فناوری نانو در صنعت ساختمان

ریسک‌های مربوط به سلامتی و محیط زیست

ریسکهای اجتماعی

معضلاتی که پذیرندگان اولیه کاربردهای این فناوری با آن مواجه‌اند

استفاده از فناوری نانو برای پیشگیری از ریزش پل‌ها

فناوری نانو در تصفیه آب

توضیحات تکمیلی

نانوغربال‌ها

حذف آلودگی‌ها

روش‌های دیگر نانوفیلتراسیون

فیلتر آلومینای نانولیفی

و....

چکیده ای از مطالب :

فناوری نانو چیست؟

فناوری‌نانو واژه‌ای است کلی که به تمام فناوری‌های پیشرفته در عرصه کار با مقیاس نانو اطلاق می‌شود. معمولاً

منظور از مقیاس نانوابعادی در حدود 1nm تا 100nm می‌باشد. (1 نانومتر یک میلیاردیم متر است).اولین جرقه فناوری

نانو (البته در آن زمان هنوز به این نام شناخته نشده بود) در سال 1959 زده شد. در این سال ریچارد فاینمن طی یک

سخنرانی با عنوان «فضای زیادی در سطوح پایین وجود دارد» ایده فناوری نانو را مطرح ساخت. وی این نظریه را ارائه

داد که در آینده‌ای نزدیک می‌توانیم مولکول‌ها و اتم‌ها را به صورت مسقیم دستکاری کنیم.

مقیاس نانو

سازمان بین‌المللی استانداردها یک متر را بدین گونه تعریف کرده است:

طولی که توسط نور در خلأ در بازه زمانی 29979457/1 ثانیه طی می‌شود، یک متر می‌باشد ویک نانومتر 10-9متر می‌باشد.

با ایجاد ارتباط میان اندازه اتم‌ها و مقیاس نانو می‌توان یک نانومتر را راحت‌ترتصورکرد. یک نانومتر برابر قطر 10 اتم هیدروژن و یا 5 اتم سیلسیم می‌باشد. درک این موضوع برای افراد معمولی نیز راحت‌تر می‌باشد.

همچنین :

یک نانو متر یک میلیاریم متر است.

یک گلبول قرمز دارای عرض تقریبی هفت هزار نانومتر است.

یک مولکول آب دارای قطری حدود 1 نانو متر است.

مولکول اندازه پروتئینها بین 1 تا 20 نانومتر است .

طبق تعاریف مقیاس طولی بین 1 نانومتر تا 100 نانومتر را مقیاس نانو می گویند

تصور کنید که در یکی از گرمترین روزهای آفتابی در تابستان، نور خورشید مستقیما به اتاق شما می تابد و هیچ راه گریزی به جز استفاده از پنجره هایی با شیشه های دودی برای متعادل تر کردن گرما و نور اتاق ندارید. همچنین دوست دارید تا تنها زمانی که نور شدت دارد شیشه درست مانند عینک های فتوکرومیک دودی شوند.

کاربرد فناوری نانو در مهندسی عمران

واژه فناوری نانو اولین بار توسط نوریوتاینگوچی استاد دانشگاه علوم توکیو در سال 1974 بر زبانها جاری شد. او این واژه را برای توصیف ساخت مواد (وسایل) دقیقی که تلورانس ابعادی آنها در حد نانومتر می‌باشد، به کار برد. در سال 1986 این واژه توسط کی اریک درکسلر در کتابی تحت عنوان : «موتور آفرینش: آغاز دوران فناوری‌نانو»بازآفرینی و تعریف مجدد شد. وی این واژه را به شکل عمیق‌تری در رساله دکترای خود مورد بررسی قرار داده و بعدها آنرا در کتابی تحت عنوان «نانوسیستم‌ها ماشین‌های مولکولی چگونگی ساخت و محاسبات آنها» توسعه داد.

خلاصه

در سال 1870 یک شیمیدان بلژیکی با نام دسمت(Desmedt) اولین سنگفرش آسفالت واقعی را، که مخلوطی از ماسه............

لینک دانلود بلافاصله پس از پرداخت برای شما فعال می شود و یک نسخه از آن برای شما ایمیل می شود

تحقیق نانو تکنولوژی چیست و چه کاربردی در صنایع غذایی دارد؟

اختصاصی از فایلکو تحقیق نانو تکنولوژی چیست و چه کاربردی در صنایع غذایی دارد؟ دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

فرمت فایل : WORD (قابل ویرایش)

تعداد صفحات:20

فهرست مطالب:

تعریف بیوتکنولوژی غذایی:

تعریف بیوتکنولوژی غذایی در ارتباط با صنایع غذایی:

1- کاربرد بیوتکنولوژی سنتی:
2- کاربرد بیوتکنولوژی نوین
کاربردهای فناوری نانو در کشاورزی:
رابطه میان فناوری نانو وعلوم کشاورزی در زمینه های زیر قابل بررسی است:
دیگر اثرات نانو تکنولوژی در کشاورزی:
 پروژه های نانوتکنولوژی در حوزه کشاورزی و غذا عبارتند از :
فن آوری نانو در شرکت های صنایع غذایی:
برخی از کاربردهای نانو تکنو لوژی در بسته بندی صنعت غذا:
بسته بندی نانو:
مثال: (بسته بندی گوشت)
مزایا:
 معایب:
کاربرد نانو تکنولوژی در پوشش های مواد غذایی :
تکنیک نانو :
کاربرد نانو تکنولوژی برای پوشش های میوه:

تعریف بیوتکنولوژی غذایی:
تولید محصولات نهایی غذایی با استفاده از بیوتکنولوژی.
تولید مواد افزودنی غذایی با استفاده از بیوتکنولوژی .
اصلاح مستقیم مواد غذایی یا مواد افزودنی به غذا .
تولید مواد کمک فراوری .
کاربردهای تجزیه‌ای .
تصفیه پسماند .
تعریف بیوتکنولوژی غذایی در ارتباط با صنایع غذایی:
بیوتکنولوژی یعنی"استفاده از سلولهای زنده یا قسمتی از آنها، به منظور تولید یا اصلاح محصولات غذایی یا مواد افزودنی به غذا"
از یک دیدگاه دیگر می‌توان کاربرد بیوتکنولوژی در صنایع غذایی را به دو بخش تقسیم کرد:

1- کاربرد بیوتکنولوژی سنتی:
در صنایع غذایی، از فناوری تخمیری (ریزساوارزه‌ها یا میکروارگانیزم‌ها) جهت تغییر مواد خام غذایی به محصولات غذایی تخمیری شامل پنیر، ماست، خمیر نان و غیره استفاده می‌گردد. استفاده از ریزسازواره‌ها و آنزیمها در این فرآیندها باعث ایجاد تغییرات در طعم، عطر و بافت مواد خام غذایی یا افزایش قابلیت نگهداری آنها می‌گردد.

پایان نامه بررسی و ارزیابی نقش فناوری نانو در صنایع غذایی

اختصاصی از فایلکو پایان نامه بررسی و ارزیابی نقش فناوری نانو در صنایع غذایی دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

فرمت فایل : word (قابل ویرایش) تعداد صفحات : 41 صفحه

نانو تکنولوژی، فناوری نوین

نانو تکنولوژی فناوری جدیدی است که تمام دنیا را فراگرفته است و به تعبیر دقیقتر "نانو تکنولوژی بخشی از آینده نیست بلکه همه آینده است ".در این مقاله بعد از تعریف نانو به بیان دلایل کاربرد ها و ضرورتهای توجه به این فناوری اشاره شده است .

تعریف نانو تکنولوژی

نانو تکنولوژی،توانمندی تولید مواد،ابزار ها و سیستمهای جدید با در دست گرفتن کنترل در سطح مولکولی و اتمی و استفاده از خواص آنها درمقیاس نانو می باشد.

علم نانو، عبارت است از مطالعه و پژوهش وسایل و ساختار هایی که در کوچکترین واحد دیمانسیون ( 200 )نانومتر یا کوچکتر وجود دارند . از تعاریف فوق بر می آید که نانو تکنولوژی یک رشته نیست بلکه رویکرد جدیدی در تمام رشته هاست .برای نانو تکنولوژی کاربرد هایی را در حوزه های مختلف از غذا، دارو تشخیص پزشکی و بیوتکنولوژی تا الکترونیک، کامپیوتر، ارتباطات، حمل ونقل، انرژی، محیط زیست، مواد هوا و فضا و امنیت ملی بر شمرده اند : کاربرد های وسیع این عرصه و پیامد های اجتماعی سیاسی و حقوقی آن،این فناوری را به عنوان زمینه فرا رشته ای و فرا بخش مطرح نموده است .

هر چند آزمایش ها و تحقیقات پیرامون نانوتکنولوژی از ابتدای دهه قرن بیستم به طور جدی پیگیری شده اما اثرات تحول آفرین،معجزه آور و باور نکردنی نانو تکنولوژی در روند تحقیق و توسعه باعث گردید که نظر تمامی کشور های بزرگ به این موضوع جلب گردد و فناوری نانو را به عنوان یکی از مهمترین اولویتهای تحقیقاتی خویش طی دهه اول قرن بیست و یکم محسوب نمایند .به طوریکه ژاپن درسال 2001، 400 میلیون دلار و در سال2004، 960 میلیون دلار هزینه کرده است و آمریکا برای این امر در سالهای 2005-2008 حدود 7/3 بیلیون دلار اختصاص داده است .

استفاده از این فناوری در کلیه علوم باعث شده است که تحقیقات در زمینه نانو به عنوان چالش اصلی علمی و صنعتی پیش روی جهانیان باشد . لذا محققین، اساتید و صنعت گران ایرانی نیز باید در یک بسیج همگانی، جایگاه و موقعیت خویش را در خصوص این موضوع مشخص نمایند و حضوری فعال و حتی رقابتی در این جایگاه ایجاد نمایند . برای چنین کاری طراحی یک برنامه منسجم فراگیر و همه جانبه اجتناب ناپذیر است .

نانو تکنولوژی دارای سه شاخه نانو فناوری خشک، مرطوب،و محاسبه ای است که از نظر کاربردی در علوم مختلف به خصوص در ساخت و تولید مواد الکترونیکی-پزشکی و صنایع غذایی کاربرد دارد.

   تاریخچه نانو در جهان

چهل سال پیش ریچارد فیمن متخصص کوانتوم نظری و دارنده جایزه نوبل در سخنرانی معروف خود در سال 1959 با عنوان آن پایین فضای بسیاری هست به بررسی بعد رشد نیافته علم مواد پرداخت وی در آن زمان اظهار داشت اصول فیزیک، تا آنجایی که من توانایی فهمش را دارم، بر خلاف امکان ساختن اتم به اتم چیزها حرفی نمی زند او فرض را بر این قرار داد که اگر دانشمندان فرا گرفته اند که چگونه ترانزیستورها و دیگر سازه ها را با مقیاس های کوچک بسازند، پس خواهیم توانست که آنها را کوچک و کوچکتر نماییم . در واقع آنها به مرزهای حقیقی شان در لبه های نا معلوم کوانتوم نزدیک خواهند بود به طوری که یک اتم را در مقابل دیگری به گونه ای قرار دهیم که بتوانیم کوچکترین محصول مصنوعی و ساختگی ممکن را ایجاد نماییم و جای این سوال باقی می ماند که با استفاده از این فرمهای بسیار کوچک چه وسایلی می توانیم ایجاد کنیم ؟

فیمن در ذهن خود یک دکتر مولکولی را تصور کرد که صدها بار از یک سلول منحصر به فرد کوچکتر خواهد بود و می تواند به بدن تزریق شود و درون بدن برای انجام کاری یا مطالعه و تایید سلامتی سلولها، انجام ترمیمی و به طور کلی برای نگهداری بدن در سلامت کامل به سیر بپردازد .واژه فناوری نانو اولین بار توسط نوریوتا ینگوچی استاد علوم دانشگاه توکیو مطرح شد .او این واژه را برای توصیف ساخت مواد (وسایل)دقیقی که تلورانس ابعادی آنها در حد نانومتر می باشد،به کاربرد . مینسکی توانست به تفکرات فیمن قوت ببخشد مینسکی پدر هوش مصنوعی و شاگردش درکسلرگروهی از دانشجویان کامپیوتر را به صورت انجمنی دور هم جمع کردند . او افکار جوانترها را با یکسری ایده ها که خودش نانو تکنولوژی نامگذاری کرده بود مشغول می داشت .

درکسلر تنها درجه دکتری نانو تکنولوژی را در سال 1991 ازدانشگاه MIT دریافت داشت او یک پیشرو در طرح نانو تکنولوژی است .

شکوفایی بسیار از فناوریهای مهم ازجمله فناوری اطلاعات و بیوتکنولوژی به عنوان دو دستاورد بسیار عظیم قرن بیستم بدون بهره گیری از نانو تکنولوژی دچار اختلال خواهند شد .

پایان نامه بررسی اثر دما بر سطح مقطع پراکندگی ذرات نانو فلزی

اختصاصی از فایلکو پایان نامه بررسی اثر دما بر سطح مقطع پراکندگی ذرات نانو فلزی دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

فرمت فایل : WORD (قابل ویرایش)

تعداد صفحات:89

پایان نامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد (M.Sc)
گرایش : اتمی - مولکولی

فهرست مطالب:
عنوان                                        صفحه

فصل اول     کلیات طرح
1-1 بیان مسئله و هدف‌های تحقیق    2
1-2- اهمیت موضوع تحقیق و انگیزش انتخاب آن    2
1-3  سؤالات و فرضیه‌های تحقیق    3
a1–3 سؤالات تحقیق    3
b1–3 فرضیه‌های تحقیق    3
1–4- تعاریف عملیاتی متغیرها و واژه‌های کلیدی    4
1-5- مدل تحقیق    4
1-6- روش تحقیق     4
1-7- قلمرو تحقیق    4
فصل دوم      مطالعات نظری
مقدمه    6
2-1- روش‌های تولید نانو مواد    6
2-1-1- روش بالا به پایین    6
2-1-2- روش پایین به بالا    7
2-2- روش‌های تولید نانو طلا و نقره    7
2-2-1- سنتز فاز بخار    7
2-2-2- الکتروشیمیایی    7
2-2-3- سنتز فوتولیز     8
2-2-4- کاهش شیمیایی    8
2-3- خواص نانوذرات    9
2-4- کاربرد نانوذرات    10
2-4-1- نانو ذرات غیرفلزی    10
2-4-2-  نانوذرات فلزی    10
2-4-2-1- نانو طلا و کاربردهای آن    10
2-4-2-2- نانو نقره و کاربردهای آن    11
2-5- فرمول بندی کلاسیکی    11
2-6- تابع دی‌الکتریک گاز الکترون‌های آزاد    17
2-7- انتشار گاز الکترون آزاد و پلاسمون حجمی    22
2-8- فلزات و گذارهای میان باندی    24
2-9- پلاریتون‌های پلاسمون سطحی در فصل مشترک فلز و عایق    25
2-10- معادله‌ی موج    26
2-11- پلاریتون‌های پلاسمون سطحی در یک سطح مشترک منفرد:    29
2-12- پراکندگی به وسیله دوقطبی‌های القا شده‌ی پراکنده‌گرهای کوچک    33
2-13- پراکندگی از طریق یک کره‌ی دی‌الکتریک کوچک    34
2-14- پراکندگی از طریق کره‌ی کاملاً رسانای کوچک    36
2-15- تئوری پراکندگی مای    38
2-16- پیشینه تحقیق    38
فصل سوم      روش تحقیق
3-1- روش تحقیق    43
3-2- ابزار جمع آوری اطلاعات    48
فصل چهارم      تجزیه و تحلیل یافته های تحقیق
4-1 تغییرات سطح مقطع پراکندگی بر حسب طول موج در شعاع های مختلف    51
4-2 تغییرات بیشینه مقطع پراکندگی در اندازه های مختلف ذره نقره    60
4-3 تغییرات بیشینه سطح مقطع پراکندگی بر حسب دما در شعاع¬های مختلف    62
فصل پنجم      نتیجه گیری و پیشنهادات
5-1- نتیجه گیری     66
5-2- پیشنهادات    67
منابع    68

 
فهرست  جداول
عنوان                                        صفحه

جدول 3-1 قسمت های حقیقی و موهومی ضریب شکست مربوط به نقره     46

فهرست  نمودارها
عنوان                                        صفحه

نمودارa 3-1 قسمت حقــیقی ضریب شکست نقـره بر حســب طول مـوج با تـــوجه
به داده¬های جدول جانسون و کریستی    44    
نمودارb 3-1 قسمت موهـومی ضــریب شکست نقــره بر حـسب طول موج با تـوجه
به داده¬هـای جدول جانسون و کریستی    45
نمودار 4-1 تغییرات سطح مقطع پراکندگی بر حسب طول موج برای ذره نقره به شعاع
 r=30nm در دماهای مختلف    51
نمودار 4-2 تغییرات سطح مقطع پراکندگی بر حسب طول موج برای ذره نقره به شعاع
 r=35nm در دماهای مختلف    53
نمودار 4-3 تغییرات سطح مقطع پراکندگی بر حسب طول موج برای ذره نقره به شعاع
 r=40nm در دماهای مختلف    54
نمودار 4-4 تغییرات سطح مقطع پراکندگی بر حسب طول موج برای ذره نقره به شعاع
 r=45nm در دماهای مختلف    55
نمودار 4-5 تغییرات سطح مقطع پراکندگی بر حسب طول موج  برای ذره نقره به شعاع
 r=50nm در دماهای مختلف    56
نمودار 4-6 تغییرات سطح مقطع پراکندگی بر حسب طول موج برای ذره نقره به شعاع
 r=55nm در دماهای مختلف    58
نمودار 4-7 تغییرات سطح مقطع پراکندگی بر حسب طول موج برای ذره نقره به شعاع
 r=60nm در دماهای مختلف    59
نمودار 4-8 تغییرات بیشینه سطح مقطع پراکندگی بر حسب شعاع در دماهای مختلف    60
نمودار 4-9 تغییرات بیشینه سطح مقطع پراکندگی بر حسب دما در شعاع های مختلف    62
 
فهرست شکل ها
عنوان                                        صفحه
شکل 2-1 تابع دی الکتریک   معادله (2-27) گاز الکترون آزاد    20
شکل 2-2 ضریب شکست مختلط متناظر با تابع دی الکتریک الکترون آزاد در شکل 2-1    21
شکل 2-3  ارتعاشات تجمعی طولی الکترون های رسانش فلز : پلاسمون حجمی    22
شکل 2-4  قسمت های حقیقی و موهومی   برای نقره    24
شکل 2-5  هندسه انتشار SPP در سطح مشترک واحد بین فلز و دی الکتریک    29
شکل 2-6  بردارهای قطبش و انتشار پرتو پراکندگی و برخورد    35
شکل 3-1 فضای شبیه سازی (C1) نانوذره نقره و (C2) خلاء    43
شکل a3-2 میدان پراکنده شده از نقــره به قطر r=45nm  در حالـت قبل از تـشـدید
در     48
شکل b3-2 میــدان پراکـــنده شده از نقــره به قطر r=45nm  در حالـت تشـــدید
در      48
شکل c3-2 میدان پراکنـــده شده از نقره به قــطر r=45nm  در حالت بعد از تشدید
در      48
شکل a3-3 میدان پراکنده شــده از نقره به قـــطر r=45nm  در حالت قبل از تشدید
در     48
شکل b3-3 میدان پراکـــنده شده از نقره به قـــطر r=45nm  در حالت تشــــدیـد
در      48
شکل c3-3 میدان پراکنده شده از نقره به قطر r=45nm  در حالـــت بعد از تشــدید
در      48

چکیده
ضریب شکست فلزات نجیبی نظیر نقره و طلا‌، تابع حساستری‌-‌‌ نسبت به دی‌الکتریک‌ها-‌ از دماست. در این کار، اثر تغییرات دما بر سطح مقطع پراکندگی نانو ذرات نقره، بررسی شد. نانو ذرات فلزی نقره‌ای کروی شکل با قطرهای30،35،40،45،50،55 و60 نانومتر تحت تابش نور با قطبش TM در بازه طول‌موجی 300nm تا 400nm قرار گرفتند و سپس سطح مقطع پراکندگی آنها محاسبه شد. برای بررسی اثر تغییر دما بر سطح مقطع پراکندگی، دمای نانو ذرات در بازه‌‌های 30 K  از 300K تا 510K تغییر داده شد. نتایج محاسبات که با استفاده از روش عددی عناصر محدود در دو بعد به دست آمده‌ اند، نشان می‌دهند که اولاً قلّه سطح مقطع پراکندگی از شعاع  30nmتا 45nm با افزایش دما افزایش می‌یابد. این در شرایطی است که قله‌های نمودارها در دماهای مختلف، به هم نزدیک می‌شوند. سپس از شعاع 50nm تا 60nm با افزایش دما، قله‌ی سطح مقطع پراکندگی، کاهش می‌یابد. پهنای نمودارها نیز بر حسب طول‌موج، با افزایش شعاع نانو ذره از 30nm تا 45nm افزایش یافته و سپس با ادامه روند افزایش در شعاع، کاهش می‌یابند. نتیجه‌ی نهایی این تحقیق اینست که قله‌ی سطح مقطع پراکندگی از شعاع تقریبا 35nm تا 55nm، از حساسیت کمتری نسبت به دما برخوردار است. تغییرات با دما پایین‌تر از شعاع 35nm و بالاتر از 55nm بسیار شدیدتر است.  
کلمات کلیدی : نانوذرات، پلاسمون، سطح مقطع پراکندگی، نقره  

فصل اول

کلیات طرح

 
فصل اول: کلیات طرح
1-1 بیان مسئله و هدف‌های تحقیق
نانو تکنولوژی، دست‌یابی به فناوری کاربرد ذراتی با ابعاد نانومتر است که به نانوذرات موسومند. دلیل انتخاب این مقیاس برای کار بر روی مواد، خواص خارق‌العاده‌ای است که در ذراتی با این اندازه ظاهر می‌شوند و امروزه به شدت مورد توجه دانشمندان قرار گرفته اند. نگاه به فرآیندهای شیمیایی و بیولوژیکی از دید نانومتری، یعنی در ابعاد اتمی اطلاعاتی به دست می‌دهد که راحت‌تر می‌توان مسیر تشکیل آن را مشخص و خواسته‌ها و نظرات شخصی را در آن اعمال نمود]1[. آن چه که امروز تحت عنوان نانوتکنولوژی مطرح است آشنا شدن و کنترل کردن بسیاری از پدیده‌ها در ابعاد اتمی و آنگسترومی است. پیشرفت‌ های اخیر در ساخت تیوپ کربن، موتورهای بیومولکولی، حسگرهای با ابعاد باکتری، فیلترهای میکرونی و دیگر موارد، موجبات تغییر و تحول در علوم مختلف از جمله کامپیوتر، فیزیک، الکترونیک، هوا فضا، شیمی و محیط زیست و دیگر علوم را فراهم کرده است]2[. از این میان، نانوذرات فلزی طلا و نقره به دلیل خواص منحصر به فردشان مورد توجه هستند. یکی از جالب‌ترین جنبه‌های نانوذرات فلزی این است که خواص نوری آن‌ها به شدت به اندازه و شکل ذره وابسته است. نور منعکس شده از طلای توده‌ای زردرنگ است، اما فیلم‌های نازک طلا، نور آبی از خود عبور می‌دهند. با کاهش اندازه این فیلم تا حدود 3nm، این رنگ تدریجاً به ارغوانی، قرمز و سرانجام نارنجی تبدیل می‌شود. این اثرات، نتیجه‌ی تغییراتی موسوم به تشدید پلاسمون سطحی – فرکانسی که در آن الکترون‌های نوار رسانش در پاسخ به میدان الکتریکی متناوب یک پرتو الکترومغناطیس برخوردی نوسان می‌کنند- است. با این حال تنها فلزات دارای الکترون‌های آزاد (الزاماً طلا، نقره، مس و فلزات قلیایی) در طیف مرئی دارای تشدید پلاسمون هستند و به همین علت چنین تغییر رنگ‌ شدیدی را از خود نشان می‌دهند]3[ و]4[.
1-2- اهمیت موضوع تحقیق و انگیزش انتخاب آن
امواج پلاسمون سطحی که در فصل‌های بعدی مورد بحث قرار خواهند گرفت، یکی از مباحث نو و جدید در حیطه نانواپتیک هستند. از سال 1990 تعداد سالانه مقالات در مورد پلاسمون‌های سطحی هر 5 سال، دو برابر شده است]5[، این رشد سریع با پیشرفت و تجاری کردن کدهای محاسباتی نیرومند، تکنیک‌های ساخت نانو و تکنیک‌های تحلیل فیزیکی، امکان بیش‌تری به مهندسین و محققین با ارائه ابزار لازم برای طراحی ساخت و تحلیل خواص اپتیکی نانو ساختارهای فلزی، فراهم می‌کند]5[.
این گرایش جدید استفاده‌های قابل توجهی در بحث حس‌گرها، آنتن‌ها، گیرنده‌ها و ادوات نوری در مقیاس نانو دارد]6[. بررسی اثرات تغییر دما بر سطح مقطع پراکندگی ذرات نانو، می تواند در جهت توسعه مفاهیم نظری، جهت کاربردهای آتی موثر باشد. تا جایی که به اطلاعات ما بر می گردد این بررسی برای اولین بار انجام می شود. موضوع پراکندگی نور از ذرات نانو فلزی تحت اثرات دمایی، گسترش موضوع و فرمول‌بندی نظری و تلاش در جهت شناخت این پدیده از انگیزه‌های انتخاب این موضوع می‌باشد.
1-3  سؤالات و فرضیه‌های تحقیق
a1–3 سؤالات تحقیق:
•    چرا از ذرات فلزی در مقیاس نانو در این تحقیق استفاده می‌شود؟
•    چرا نانو ذرات نقره در این روش کاربرد بیش‌تری دارند؟
•    تغییرات دما چه تأثیری می‌تواند در سطح مقطع پراکندگی این ذرات ایجاد کند؟
•    آیا تغییرات مشاهده شده، قابل توجه هستند؟
•    آیا اندازه نانو ذرات فلزی در میزان پراکندگی تأثیر دارد؟
•    پدیده پلاسمون و پلاسمون سطحی چیست و تحت چه شرایطی رخ می‌دهد؟
b1–3  فرضیه‌های تحقیق:
فرضیه‌های این پژوهش شامل موارد زیر است:
•    قطر ذرات به اندازه ای است که مدل های کلاسیکی می توانند پدیده پراکندگی نور را بخوبی توصیف کنند.
•    معادلات موج ماکسول بدرستی می توانند جهت بررسی سطح مقطع پراکندگی نانو ذرات فلزی مورد استفاده قرار گیرند.
•    روش عناصر محدود روشی مناسب جهت بررسی این پدیده بصورت عددی است.
1–4-  تعاریف عملیاتی متغیرها و واژه‌های کلیدی
نانوذرات فلزی: طبق تعریف عمومی نانوذرات، ذراتی با ابعاد 1 تا 100 نانومتر هستند.
پلاسمون: در فیزیک، به نوسانات پلاسمایی تشکیل شده در سطح فلز، پلاسمون گویند. یا، عملکرد الکترون‌های آزاد بر روی سطح فلزات، پدیده‌ای است که پلاسمون نامیده می‌شود]6[.
امواج پلاسمون سطحی: فصل مشترک میان ماده‌ای با ثابت دی‌الکتریک مثبت و ماده‌ای با ثابت دی‌الکتریک منفی مثل فلزات می‌تواند باعث انتشار امواج الکترومغناطیسی ویژه‌ای شود که امواج پلاسمون سطحی خوانده می‌شوند و در محدوده‌ی نزدیک سطح باقی می‌مانند]6[.
1-5- مدل تحقیق
 بر اساس حل معادله موج ماکسول در یک منطقه که شامل ذره فلزی در زمینه خلاء است، می‌باشد.
1-6- روش تحقیق
روش تحقیق به صورت نظری و با استفاده از روش‌ عددی، عناصر محدود و با استفاده از نرم افزار Comsol Multi Physics صورت گرفته است.
1-7- قلمرو تحقیق
تحقیق با توجه به آخرین یافته‌ها در ادبیات مربوطه، از طریق مطالعات کتابخانه‌ای، بررسی پایان‌نامه‌های مرتبط و مقالات ژورنال های تخصصی در این زمینه ها و جستجو در اینترنت صورت می گیرد.