۸ - جان تیندال
این فیزیکدان ایرلندی در کارلوو متولد شد. پس از اخذ درجه مهندسی راه آهن ، زیر نظر بونزن در رشته شیمی به ادامه محصیل پرداخت. در سال 1851به گرفتن درجه دکتری شیمی نائل شد و در سال 1854 به مرتبه استادی فلسفه طبیعی انستیتوی سلطنتی ارتقا یافت و حدود 10 سال با فارادی همکاری داشت و پس از درگذشت فارادی جانشین او شد.
یکی از کارهای علمی مهم تیندال، پژوهش های وی در زمینه رسانایی گرما در گازها و کشف اثر تیندال است. وی در عین حال در زمینه ماهیت غبارها نیز پژوهش کرد و معلوم داشت که بخشی از این غبارها را سازواره های ذره بینی تشکیل می دهند و علت فساد غذاها در برابر غبارها نیز وجود همین جانداران ریز است. فاسد شدن غذاها و پیدایی جانداران ذره بینی در آنها، مطلبی بود که سالها مایه گمراهی زیست شناسان شده بود و آنها را به نظریه تولید خودبخودی ( خلق الساعه ) کشانیده بود.
چیست؟
این علم در واقع کاربرد علم نانوفناوری در علوم مربوط به زیست بوده و شامل دو دستاورد مهم میباشد، یکی از آنها کاربرد ابزار در مقیاس نانو است که میتواند در سیستمهای زیستی به کار رود و دیگری به کارگیری سیستمهای زیستی به عنوان الگوی گسترش محصولات در مقیاس نانو می باشد.
چرا از نانوبیوفناوری استفاده میکنیم؟
1. طبیعت اولین مخترع آن بوده و میلیونها سال است که به تولید نانوماشینها و ... میپردازد. همانطور که حیوانات، گیاهان و دیگر موجودات زنده را از یک تک سلول بیلوژیکی به وجود میآورد.
2. علم زیست فناوری (بیوتکنولوژی) می تواند دنیای فیزیکی علومی چون الکترونیک، کامپیوتر، مواد و طریقه ساخت آن ها را تحت تاثیر قرار دهد در نتیجه میتواند با فناوری نانو مشترکاتی داشته باشد.
ادامه مطلب ...در سال های اخیر گزارش هایی به گوش می رسد که نانوفناوری در حال دگرگون کردن دانش بشر است. هزینه های پژوهش و توسعه، به سوی توسعه ی نانوفناوری سرازیر شده اند. پتانسیل گسترده این شاخه از دانش، خودروسازان بزرگ دنیا را به سمت آغاز برنامه های پژوهش و توسعه در زمینه فناوری نانو سوق داده که این فعالیت ها اغلب با همکاری دانشگاه ها و صنایع دیگر همراه است.
اکنون به معرفی کوتاهی از نمونه های کاربرد فناوری نانو در صنعت خودرو می پردازیم:
• نانوکامپوزیت ها
مواد کامپوزیتی مواد مهندسی ای هستند که از دو یا چند جزء تشکیل شده اند به گونه ای که این مواد مجزا و در مقیاس ماکروسکوپی قابل تشخیص هستند. کامپوزیت از دو قسمت اصلی ماتریکس(زمینه) و تقویت کننده(پرکننده) تشکیل شده است. ماتریکس با احاطه کردن تقویت کننده آن را در محل نسبی خودش نگه می دارد و تقویت کننده موجب بهبود خواص مکانیکی ساختار می گردد.
یکی از گسترده ترین کاربردهای فناوری نانو در صنعت خودرو تا کنون ساخت نانو کامپوزیت ها بوده است. از آنجا که در نانوکامپوزیت ها، ذرات بسیار ریز (نانوذرات)، استحکام و دوام رزین را بسیار بالا می برند، جایگزین مواد مرسوم مانند میکا و تالک شده اند. اما علاوه بر ویژگی های فیزیکی بهتر، این کامپوزیت ها دارای دو برتری دیگر نیز می باشند:
نخست اینکه نانوذرات با ایجاد ماتریکس (زمینه) یکنواخت و هموار به طور قابل توجهی زیبایی بیشتر را فراهم می کنند و بنابراین نانو کامپوزیت ها سطح زیبا تر و رنگ های شفاف تری دارند.
ادامه مطلب ...یکی از حوزه هایی که انتظار می رود فناوری نانو اثر فراوانی بر پیشرفت آن داشته باشد، مغناطیس ها و مواد مغناطیسی است. با ورود نانوفناوری به علم و صنعت مغناطیس، بهبود زیادی درکیفیت مغناطیس ها ایجاد شده است و مغناطیس هایی با ابعاد کوچک و نیروی مغناطیسی بزرگ ساخته شده اند.
مغناطیسهای کوچک و مثال موتور ساعت مچی
نانوفناوری با قابلیت ها و توانایی هایی که دارد، نقش مهمی را در توسعه و پیشرفت علوم و صنایع ایفا خواهد کرد و کارهایی را انجام خواهد داد که قبلاً انجام آن ممکن نبوده است؛ به عنوان مثال، شما میخواهید موتوری را برای یک ساعت مچی طراحی نمایید، طبعاً این موتور کوچک خواهد بود و اندازة اجزای آن نیز کوچکتر خواهد شد و نمیتوان از مغناطیسهای معمولی و بزرگ برای ساخت آن استفاده کرد. برای ساخت این موتور باید از مغناطیسهای قوی و کوچک استفاده نمود. اما ساختن این مغناطیسهای کوچک با فناوری معمولی ممکن نیست و احتیاج به فناوری پیشرفتهتری دارد. یکی از تواناییهایی که نانوفناوری ایجاد مینماید، قابلیت ساختن مغناطیسهای کوچک است. در بعضی از پودرهای مغناطیسی، کیفیت مغناطیسی با کاهش ابعاد ذرههای پودر بهبود مییابد. فریتهای مغناطیسی که مواد مغناطیسی سرامیکی هستند از این دستهاند. این فریتها شامل مغناطیسهای سخت (مغناطیسهای دایمی) و مغناطیسهای نرم (مغناطیسهای موقتی) هستند. در این فریتها، با کاهش ابعاد ذرههای پودر تا ابعاد 500 تا 100 نانومتر، میتوان به مغناطیسهایی با کیفیت بسیار خوب دست یافت.
در بعضی از پودرهای مغناطیسی، کیفیت مغناطیسی با کاهش ابعاد ذرههای پودر بهبود مییابد. فریتهای مغناطیسی که مواد مغناطیسی سرامیکی هستند از ین دستهاند. ین فریتها شامل مغناطیسهای سخت (مغناطیسهای دیمی) و مغناطیسهای نرم (مغناطیسهای موقتی) هستند. در ین فریتها، با کاهش ابعاد ذرههای پودر تا ابعاد 500 تا 100 نانومتر، میتوان به مغناطیسهای با کیفیت بسیار خوب دست یافت.
ادامه مطلب ...به جز پیشرفتهایی که در علم پزشکی مدرن، در قرن اخیر صورت گرفت، پزشکی جدیدتری ظهور کرده است که بیش از اینکه یک علم باشد، یک هنر وابسته به ابزار است. در پنجاه سال اخیر، دانش پزشکی بررسی بیماریها را در ابعاد مولکولی به پیش برده است. از دیدگاه مولکولی، پزشکی مدرن هنوز در ابتدای راه خود قرار دارد. مثلاً امروزه از داروهایی استفاده میکنیم که شامل ساختار محدودی از مولکولها هستند. این ملکولها برای درمان یک بیماری خاص به کار میروند. به کمک نانوپزشکی، محصولات دارویی میتوانند مثل ماشینهای هوشمند برنامهریزی شوند. آنها به حسگرهایی مجهزند که میتوانند قدرت تصمیمگیری و تأثیرپذیری از محیط را برای ماشین فراهم کنند. این ماشینها میتوانند جلو عوارض جانبی و واکنشهای حساسیتزا را بگیرند. داروهای جدید خود را با بدن سازگار میکنند و تنها با رسیدن به مقصد نهایی عمل اختصاصی خود را (که در واقع همان درمان است) انجام میدهند. آنها میتوانند قبل از فعال شدن دارو از آزاد شدن مقدار بیشتر از حد آن جلوگیری کنند و مانع بروز مسمومیت شوند.
ادامه مطلب ...