پروژه نانو الكترونيک
مقدمه
نانوتكنولوژي يا به عبارتي فناوري مادون ريز در دو دهه اخير پيشرفتهايي را در تكنولوژي وسايل و مواد با ابعاد بسيار كوچك به دست آورده است و به سوي تحولي فوق العاده كه تمدن بشري را تا پايان اين قرن دگرگون خواهد كرد، پيش مي رود.
براي احساس اندازه هاي مادون ريز ، قطر موي سر انسان را كه يك دهم ميلي متر است در نظر بگيريد ، يك نانو متر 100 هزار برابر كوچك تر است. تكنولوژي و مهندسي در قرن جديد با وسايل اندازه گيري و توليداتي سر و كار خواهند داشت كه چنين ابعاد مادون ريزي دارند .
در حال حاضر پروسه هايي در ابعاد چند مولكولي قابل طراحي و كنترل است . همچنين خواص مكانيكي ، شيميايي ، الكتريكي ، مغناطيسي ، نوري و … مواد در لايه ها در حدود ابعاد نانو متر قابل درك و تحليل و سنجش است .
اين تكنولوژي در قرن حاضر مسيري را طي مي كند كه در آن مواد مادون ريز را بايد تركيب كرد تا دانه هاي بزرگ تر و كارآمد به وجود آورد . درست همان روشي كه در طبيعت براي توليد كردن حاكم است . مجموعه هاي طبيعي ، تركيبي از دانه هاي مادون ريز قابل تشخيص با خواص مشابه و يا متفاوت با اندازه هاي در حدود نانو است .
اكثر تحقيقات در فناوري هاي مادون ريز هم اكنون در درمان بيماري ها و يا دست يافتن به مواد جديد به ظهور رسيده است و موارد بسياري در مرحلة تحقيقات كاربردي و آزمايشي است . اكنون ساخت رايانه هاي بسيار كوچك تر و ميليون ها بار سريع تر در دستور كار شركت هاي تحقيقاتي قرار دارد .
در بياني كوتاه نانوتكنولوژي يك فرآيند توليد مولكولي است . همان طور كه طبيعت مجموعه ها را به طور خودكار مولكول به مولكول ساخته و روي هم مونتاژ كرده است . ما هم بايد براي توليد محصولات جديد با اين اعتقاد كه هر چه در طبيعت توليد شده ، قابل توليد در آزمايشگاه نيز هست ، نظير طبيعت راهي پيدا كنيم . البته منظور اين نيست كه چند هسته از مواد را توليد كنيم و با رساندن انرژي و خوراك پس از چند سال يك نيروگاه از آن بسازيم كه شهري را برق دهد . بلكه براي تركيب و تكامل خودكار توليدات مادون ريز كه به نحوي در مجموعه هاي بزرگ تر مصرف دارد راهي بيابيم . در اندازه هاي مادون ريز روشها و ابزار آلات متعارف فيزيكي جوابگو نيستند . براي ساختن ماشينهاي مولكولي بايد روش پروسه هاي طبيعي را دنبال كرد كه بحث هاي مفصل و كارشناسانه اي را در پي دارد .
نانوتكنولوژي يك فناوري عام و فراگير مي باشد كه در بسياري از فناوري هاي ديگر كاربرد داشته و در بعضي از آنها ايجاد تحول مي كند .
برخي از تأثيرات نانوتكنولوژي به اختصار در زير آمده است :
– تأثير زياد نانوتكنولوژي در توليد خلاقيت و كارآفريني
– تأثير زياد نانوتكنولوژي در رفاه و زندگي مردم
– تأثير زياد نانوتكنولوژي بر امنيت و دفاع ملي
– تأثير نانوتكنولوژي در حفظ محيط زيست
– نانوتكنولوژي تمام دستاوردهاي گذشتة بشر را كه در ماده تحقق يافته است ، متحول مي سازد .
– نانوتكنولوژي باعث همگرايي رشته هاي علمي و تخصص هاي مختلف مي شود .
– نانوتكنولوژي رقيب ساير فناوريها نيست بلكه مكمل آنهاست .
كاربردهاي نانوتكنولوژي همه جا همراه با هزينة كمتر ، دوام و عمر بيشتر ، مصرف انرژي كمتر ، هزينة نگهداري كمتر و خواص بهتر است .
نانوتكنولوژي مولكولي ، علمي است كه ما را قادر به ساختن مواد از اتم ها مي سازد و در اين صورت ما توانايي آرايش دوبارة مواد را با دقت اتمي خواهيم داشت .
نانوتكنولوژي ، توانمندي توليد مواد ، ابزارها و سيستمهاي جديد با در دست گرفتن كنترل در سطوح مولكولي واقعي و استفاده از خواصي است كه در آن سطوح ظاهر مي شود .
انقلابي كه توسط نانوتكنولوژي در دهه هاي آينده به وجود خواهد آمد ، پيشرفتهاي غيرمنتظره اي را در عرصه هاي مختلف وعده مي دهد . تحولات اقتصادي ، صنعتي و روشهاي مناسب حفظ سلامتي و ايجاد محيطي دلپذير از پيامدهاي اين تكنولوژي است .
به كمك نانوتكنولوژي در آينده اي نه چندان دور !!!
– خانه هايي ساخته خواهد شد كه آجرهاي آن در صورت بروز هرگونه ترك خوردگي ، خودشان را ترميم و بازسازي مي كنند .
– اتومبيل ها با لايه اي نازك اما به استحكام الماس پوشانده مي شود كه در مقابل هرگونه خراش و ضربه محافظت مي شوند .
– پزشكان صدها نوع بيماري را تنها با قرار دادن يك قطره خون در يك دستگاه تشخيص داده و پس از چند ثانيه نتيجه را دريافت مي كنند .
– لباس هايي توليد مي شود كه در سرما و گرما دماي بدن را همواره در حالت تعادل نگه داشته و در تمام فصول قابل استفاده مي باشند و به دليل كيفيت بافت مولكولي كثيف نشده و نيازي به شستشو ندارند .
– ظروف غذاخوري و لوازمي توليد مي شود كه براي تميزكردن آنها نياز به هيچ گونه مادة شوينده اي نيست و تنها با آب پاك مي شوند .
– كفش هايي توليد مي شوند كه با وجود صاف بودن كف آن هرگز بر روي يخ و برف نمي لغزند .
– با استفاده از نانوتكنولوژي قادر خواهيم بود يك گلولة كاليبر 45 را با يك سطح نازك و سبك مثل ورق كاغذ متوقف كنيم .
– آسانسور فضايي از ديگر دستاوردهاي نانوتكنولوژي است كه انسان را از زمين به فضا مي برد و از نظر تئوري مي توان اين آسانسور را با استفاده از CNT ساخت (CNT لوله هاي استوانه اي با ضخامت يك اتم هستند كه داراي خاصيت فلزي يا نيمه فلزي هستند)
– به كمك نانوتكنولوژي مي توان حدود 250 ميليون حرف نانومتري را كه معادل 300 كتاب 300 صفحه اي است . بر روي سطح مقطع يك موي انسان نوشت .
نانوتكنولوژي مي تواند تغييرات اساسي در زمينة توليد ، سلامتي بشر ، ذخاير انرژي ، پزشكي ، دارويي ، حمل و نقل ، كشاورزي ، ارتش و … ايجاد كند .بسيار مهم است كه مردم براي پيشرفتي غيرمنتظره و تكنولوژيكي آماده شوند اين موج به آرامي در راه است .
دانشمندان نيز به تازگي بر اين باورند كه دوره كشف علوم جديد به پايان رسيده است. شايد موقع آن فرا رسيده، تا از زاويه اي ديگر به علوم مختلف نگاه كنيم. آنها معتقدند ما مي توانيم با تغيير در خواص مولكولي مواد كاراييشان را بهبود دهيم. به همين دليل از نانو بعنوان يك تكنولوژي و يا يك فن آوري نوين نام برده مي شود، نه علمي كه تازه بشر آنرا كشف كرده است. نانو تكنولوژي با نگاهي مجدد به وسايل، سيستم ها و موادي كه تاكنون ساخته شده اند، سعي در برطرف كردن عيوب آنها دارد.
با توجه به مطالب بالا مي توان گفت كه نانو تكنولوژي مهمترين دغدغه بشر در قرن بيست و يكم خواهد بود. نانو تكنولوژي نگاهي تازه به علوم از زواياي مرموز طبيعت مي باشد. اين نگاه تازه به جهان هستي، تمدن بشر را متحول خواهد ساخت به طوريكه شايد بتوان “راه هزار ساله را يك شبه پيمود”.
فهرست مطالب
مقدمه
فصل اول : نانو تكنولوژي
- تعريف فناوري نانو از منابع مختلف
- تاريخچه فناوري نانو
- تقسيم بندي نانو تكنولوژي
- نانو تكنولوژي مرطوب
- نانو تكنولوژي خشك
- نانو تكنولوژي تخميني( محاسبه اي )
فصل دوم : نانو الكترونيك
- الكترونيك و كامپيوتر
- نانو الكترونيك
- بررسي امكانات موجود
- نانو لوله‌ها
- حلقه بنزني
- پليمرها
- DNA
- نتيجه گيري
- بررسي امكانات موجود
- شما من و تكنولوژي نوين نانو الكترونيك و كامپيوتر
- كشف ماده تك اتمي جديد؛ چشم اندازي نو در صنعت الكترونيك
- ساخت تراشه رايانه‌اي كوانتومي مقايس‌پذير
- تقويت خاصيت ابررسانايي با ايجاد نقايص ساختاري نانومقياس
- ساخت رايانه‌هاي كوانتومي با به دام انداختن پالس نوري در بلورها
- عدم استفاده ميکروتراشه‌هاي جديد از ترانزيستورها
- گامي ديگر در رسيدن به کامپيوترهاي کوانتومي
- منابع انرژي کوچک شده
- رشد نانو سبزه ها
- طرح يک نانوباتري
- شروع به كار
- نانوستاره‌ها؛ حسگرهاي بسيار حساس
- پيل‌هاي خورشيدي سيليكوني داري فيلتر برش 350 نانومتري
- متغير مدول ميدان با كاربردهاي مغناطيسي در AFM
- نانوسيم‌ها به عنوان نانوژنراتور
- ساخت نخستين سوييچ الكترونيك نانو كربني
- حسگرهاي مبتني بر فناوري نانو؛ قابليت‌ها، واقعيت‌ها، و کاربردها
- قابليت‌ها
- واقعيت‌ها
- كاربردها
- وارد کردن فلزات به درون نانولوله‌ها با استفاده از جريان الكتريكي
- ميكرو فضا پيماها
- تکنولوژی های لازم در فضا پیما
- نانو الكترونيك
- مواد نانوساختاري
- سيستم هاي مقلد از حيات
- ساخت سليكون‌هاي مغناطيسي براي توسعه محاسبات مبتني بر اسپين الكتروني
- تغييرات خاصيت فرومغناطيسي DMS در سه دماي مختلف
- تراشه cmos
- مثالی از آینده نانو تکنولوژی
فصل سوم : نانو تكنولوژي در ايران
- نانو تكنولوژي در ايران
- اولين محصول نانو تكنولوژي ايران
پروژه نانو الكترونيک