نانوسان، دنیایی بزرگ در ابعادی کوچک

          نانوتکنولوژی در اصل به معنای “کنترل ماده در مقیاس کوچک“، در سطح اتمی و مولکولی است. این واقعا علمی تخیلی به نظر می‌رسد، اما در واقع می‌توان از آن در برخی از موارد بسیار ساده در محصولات به طور شگفت‌انگیزی و به شکل روزمره استفاده کرد. نانوتکنولوژی تنها یکی از 25 گرایش فناوری است که جامعه ما را متحول خواهد کرد. در این مقاله، محصولات رایجی که از فناوری نانو استفاده می‌کنند را بررسی می‌کنیم. اما ابتدا، اجازه دهید مروری سریع بر دنیای شگفت‌انگیز نانوتکنولوژی داشته باشیم…

          نانوتکنولوژی در مورد نگاه کردن به جهان، در مقیاس کوچکی است که ما نه تنها می‌توانیم اتم‌هایی را ببینیم که همه چیز را در اطراف ما تشکیل می‌دهند (از جمله خودمان)، بلکه می‌توانیم آن اتم‌ها را دست‌کاری و حرکت دهیم تا چیزهای جدید ایجاد کنیم. بنابراین، نانوتکنولوژی را مانند ساخت و ساز در نظر بگیرید؛ فقط در مقیاس کوچک!

          و منظورمان از مقیاس کوچک، واقعاً کوچک است. مقیاس نانو، 1000 برابر کوچک‌تر از سطح میکروسکوپی و یک میلیارد بار کوچک‌تر از دنیای معمولی متری است که ما به اندازه گیری اشیا در آن عادت داریم و عرض آن تقریباً 100000 نانومتر است. این همان مقیاسی است که ما در سطح نانو با آن سروکار داریم.

          همه اینها بسیار جالب است، اما درک این دنیای نانوسکوپی در نهایت چگونه بر جهان تأثیر می‌گذارد؟ هنگامی که به مواد در سطح اتمی نگاه می‌کنیم، گاهی اوقات متوجه می‌شویم که آنها کاملاً متفاوت عمل می‌کنند و خواص کاملاً متفاوتی در سطح اتمی دارند. به عنوان یک مثال ساده، ابریشم در لمس فوق‌العاده نرم و لطیف به نظر می‌رسد، اما اگر به آن در سطح نانو نگاه کنید، خواهید دید که از مولکول‌هایی تشکیل شده است که به صورت پیوندهای متقاطع در یک راستا قرار گرفته‌اند، و این همان چیزی است که ابریشم را بسیار قوی می‌کند.

          سپس می‌توانیم از دانشی مانند این برای دست‌کاری مواد دیگر در سطح نانو، برای ایجاد خواص فوق‌العاده قوی و پیشرفته مانند “کِولار” استفاده کنیم. این جایی است که بخش نانوتکنولوژی وارد می شود. نانوتکنولوژی به ما برای ایجاد راه حل‌های هیجان‌انگیز و تولید محصولات جدید و کاربردی با استفاده از دانش مواد در سطح نانو کمک می‌نماید.

محصولات روزمره که از نانوتکنولوژی استفاده می‌کنند

          فناوری نانو ممکن است چیزی از آینده به نظر برسد، اما در واقع، بسیاری از محصولات روزمره‌ای که از قبل هم استفاده می‌کنیم، با بکارگیری نانوتکنولوژی ساخته شده‌‌اند. به عنوان مثال، این هفت محصول رایج را در نظر بگیرید:

          سال‌هاست که نانوذرات به ضدآفتاب‌ها اضافه می‌شوند تا اثربخشی بیشتری داشته باشند. دو نوع خاص از نانوذرات که معمولاً به ضدآفتاب اضافه می‌شوند، دی‌اکسید تیتانیوم و اکسید روی هستند. این ذرات ریز نه تنها در جلوگیری از اشعه ماوراء بنفش بسیار موثر هستند، بلکه بر روی پوست نیز احساس سبکی دارند، به همین دلیل استفاده از نانوتکنولوژی در تولید لوازم آرایشی و بهداشتی است که کرم‌های ضدآفتاب مدرن به اندازه ضدآفتاب‌هایی که در گذشته از آنها استفاده می‌کردیم، ضخیم و تیره نیستند.

          نانوتکنولوژی وقتی در منسوجات استفاده می‌شود، نانوذرات آن می‌توانند به ایجاد پارچه‌هایی کمک کنند که آب و سایر مایعات را دفع می‌کنند. به عنوان مثال، نانوذرات سیلیس را می‌توان به پارچه‌ها اضافه کرد یا با قرار دادن آن در بافت پارچه یا اسپری کردن روی سطح پارچه، ایجاد یک پوشش ضدآب یا ضدلک نمود. بنابراین اگر تا به حال متوجه شده‌اید که چگونه مایع روی لباس‌های ضدآب دانه‌های کوچکی را تشکیل می‌دهد _دانه‌هایی که به جای جذب شدن به سادگی از روی پارچه می‌لغزند و خارج می‌شوند_ این به لطف فناوری نانو است.

          همان طور که می‌توان لباس‌ها را از طریق نانوتکنولوژی ضدآب و ضدلک کرد، روکش مبلمان را نیز می‌توان ضد آب نمود. حتی بهتر از آن، نانوتکنولوژی می‌تواند به کاهش اشتعال مبلمان کمک کند. با پوشش دادن فوم مورد استفاده در مبلمان روکش شده با نانوالیاف کربن، سازندگان می‌توانند اشتعال پذیری را تا 35 درصد کاهش دهند.

          همچنین می‌توان از نانوتکنولوژی برای بهینه‌سازی خاصیت چسبندگی استفاده کرد. جالب اینجاست که بیشتر چسب‌ها در دماهای بالا چسبندگی خود را از دست می‌دهند، اما یک “نانو چسب” قدرتمند نه تنها در برابر دمای بالا مقاومت می‌کند، بلکه با افزایش دمای محیط، قوی‌تر می‌شود.

          همچنین می‌توان از نانوتکنولوژی برای بهینه‌سازی خاصیت چسبندگی استفاده کرد. جالب اینجاست که بیشتر چسب‌ها در دماهای بالا چسبندگی خود را از دست می‌دهند، اما یک “نانو چسب” قدرتمند نه تنها در برابر دمای بالا مقاومت می‌کند، بلکه با افزایش دمای محیط، قوی‌تر می‌شود.

          نانوتکنولوژی طیف وسیعی از کاربردها را در دنیای تجهیزات ورزشی پیدا کرده است، با چند نمونه عالی از یکی از ورزش‌های مورد علاقه مردم: تنیس. فناوری نانو به توپ‌های تنیس کمک می‌کند تا جهش خود را برای مدت طولانی‌تری حفظ کنند و راکت‌های تنیس را قوی‌تر کنند.

          بدون نانوتکنولوژی، ما بسیاری از وسایل الکترونیکی را که در زندگی روزمره استفاده می‌کنیم، نخواهیم داشت. اینتل بدون شک پیشرو در پردازنده‌های کوچک کامپیوتر است و آخرین نسل از فناوری پردازنده های Core اینتل یک تراشه 10 نانومتری است. وقتی فکر می‌کنید یک نانومتر یک میلیاردم متر است، فوق‌العاده قابل‌توجه است!