چهارشنبه, ۲۹ دی , ۱۳۹۵
مطالب آموزش
آزمایشگاه
سوالات امتحانی
برنامه های ضروری
دالنود idm
 idm
دانلود
دانلود
دانلود
دانلود
دانلود
دانلود

نانو تکنولوژی

نوعی پنجره هوشمند ساخته شده که بدون نیاز به هیچ گونه منبع برق خارجی، تیره یا شفاف می‌شود. این پنجره منحصر‌به‌فرد به هیچ نیروی برقی برای فعالیت نیازی ندارد و در نوع خود یک باتری با قابلیت شارژ دوباره است؛ بنابراین، می‌توان از انرژی ذخیره‌شده آن برای فعال‌کردن ابزار الکترونیکی کم‌مصرف مانند ال‌ای‌دی‌ها استفاده کرد.

در حال حاضر، پنجره‌های موجود در بازار یا از رنگ دائمی استفاده می‌کنند که نمی‌تواند در شب شفاف شود یا این که ویژگی‌های انتشار نور را فقط با استفاده از یک منبع برق خارجی تغییر می‌دهند. با این حال، پنجره هوشمند جدید در نور شفاف روز به رنگ آبی در می‌آید تا نفوذ نور به داخل ساختمان را نصف کند و شب‌هنگام یا بنا به نیاز کاربر نیز به رنگ شفاف خود بازمی‌گردد.
این پنجره هوشمند حاوی الکترولیت مایعی است که بین دو ورقه شیشه‌ای آن قرار گرفته است. این ورقه‌ها با اکسید قلع اندیم پوشیده شده‌اند که معمولا به عنوان پوشش‌های رسانایی شفاف برای نمایشگرهای تلویزیون به کار می‌روند. یکی از این ورقه‌ها با لایه اضافی رنگدانه‌ آبی‌رنگ آهن‌دار پوشیده شده و دیگری به یک نوار باریک فویل آلومینیومی متصل است.
این دو ورقه شیشه‌ای با کابل‌های الکتریکی معمولی به یکدیگر متصل شده‌اند و هنگامی که مدار الکتریکی بین آن‌ها شکسته می‌شود، نوعی واکنش شیمیایی بین رنگدانه آبی آهن‌دار و اکسیژن حل‌شده در الکترولیت آغاز می‌شود و شیشه را به رنگ آبی در می‌آورد. برای از بین‌بردن رنگ آبی، مدار الکتریکی جهت تخلیه شارژ باتری بسته می‌شود و نور آبی را به نور سفید آهن‌دار بی‌رنگ تبدیل می‌کند.
چنین فناوری نوآورانه‌ای را می‌توان با میزان نور خورشید ورودی به داخل ساختمان در روز سازگار کرد و این موضوع موجب صرفه‌جویی‌ قابل‌توجهی در مصرف برق و همچنین خنک‌کردن ساختمان می‌شود. گفته می‌شود تولیدکنندگانی که به دنبال ساخت ساختمان‌های سبز دوستدار محیط زیست هستند، از این پنجره استقبال خواهند کرد.


مقدمه

نقاط کوانتومی، نانو کریستال‌های نیمه هادی با قطر ۲ تا ۱۰ نانومتر هستند که بعد از تحریک شدن، از خود نور ساطع می‌کنند و به طور معمول از ۲۰۰ تا ۱۰۰۰۰ اتم تشکیل شده‌اند. ساختار کلی یک نقطه‌ی کوانتومی، شامل هسته، پوسته و پوشش دهنده (شکل ۱) است. هسته از اتم‌های گروه II-VI به عنوان مثال سلنید کادمیوم (CdSe) ، یا III-V مثل فسفات ایندیوم عناصر جدول تناوبی تشکیل شده است. یک پوسته از جنس نیمه‌ هادی دیگر، در اغلب موارد سولفید روی (ZnS) ، به منظور بهبود ویژگی‌های نوری و افزایش پایداری و کاهش سمیت سلولی، هسته را می‌پوشاند. در نهایت یک پوشش آلی برای آبدوست‌ کردن نانوذره به‌کار برده می‌شود که جایگاهی برای اتصال بیوملکول‌های مختلف از جمله، الیگونوکلئوتید‌ها، پروتئین‌ها، پپتیدها و مولکول‌های کوچک نیز به شمار می‌رود.

ادامه‌ی خواندن

دنیای نانو، دنیای اتم‌ها و مولکول‌هاست. اتم‌ها و مولکول‌ها خواص مواد مختلف را مشخص می‌کنند. این که سنگ سخت و جامد است و آب روان و مایع، مربوط به نوع اتم‌ها و مولکول‌های تشکیل دهنده این مواد و نحوه قرار گرفتن آنها د

هنگامی که درباره نانوفناوری شروع به جستجو و مطالعه کنید، به موضوعات و مواد مختلفی بر می خورید مانند:”نانولوله ها، شبیه سازی مولکولی، نانوداروها، سلول های سوختی، کاتالیزورها، نانوذرات و…” بنابراین ممکن است نانوفناوری رشته ای کاملا گسترده به نظر آید که موضوعات آن ربط چندانی به هم ندارند.
به طور کلی مطالعات نانوفناوری را می توان به سه دسته تقسیم کرد. اگرچه روشهای تحقیقاتی در آن ها بایکدیگر متفاوت است، اما این سه شاخه کاملا به یکدیگر مرتبط هستند و پیشرفت در یکی از شاخه ها می تواند در شاخه های دیگر نیز کاملا موثر باشد.
این سه شاخه عبارتند از:

۱- نانوتکنولوژی مرطوب: این شاخه به مطالعه سیستم های زنده ای می پردازد که اساسا در محیطهای آبی وجود دارند. در این شاخه ساختمان مواد ژنتیکی، غشاءها و سایر ترکیبات سلولی در مقیاس نانومتر مورد مطالعه قرار می گیرد. پژوهشگران موفق شده اند ساختارهای زیستی فراوانی تولید کنند که نحوه عملکرد آنها در مقیاس نانویی کنترل می شود. این شاخه دربرگیرنده علوم پزشکی،دارویی و به طور کلی علوم و روشهای مرتبط با زیست فناوری است.

– نانوتکنولوژی خشک: این شاخه از علوم پایه شیمی و فیزیک مشتق می شود و به مطالعه تشکیل ساختارهای کربنی، سیلیکون و مواد غیر آلی و فلزی می پردازد. نکته قابل توجه اینست که الکترونهای آزاد که در فناوری مرطوب موجب انتقال مواد و انجام واکنشها می گردند، در فناوری خشک خصوصیات فیزیکی ماده را پدید می آورند. در نانوتکنولوژی خشک کاربرد مواد نانویی در الکترونیک، مغناطیس و ابزارهای نوری مورد مطالعه قرار می گیرد. برای مثال طراحی و ساختن میکروسکوپ هایی که بتوان با استفاده از آنها مواد را در ابعاد نانومتر دید.

نانوتکنولوژی محاسبه ای: در بسیاری از مواقع ابزار آزمایشگاهی موجود برای انجام برخی از آزمایشها در مقیاس نانومتر مناسب نیستند و یا آنکه انجام این آزمایشها بسیار گران تمام می شود. در این حالت از رایانه ها برای شبیه سازی فرآیندها و واکنش های اتم ها و مولکول ها استفاده می شود. شناختی که به وسیله محاسبه به دست می آید، باعث می شود که زمان لازم برای پیشرفت نانوتکنولوژی خشک بطور محسوسی کاهش یابد و البته تأثیر مهمی در نانوتکنولوژی مرطوب نیز خواهد داشت.

 

 

 

منبع:nanoclub.ir

 

 

آموزش ویژه علوم




دانلود کتاب های علوم






طرح درس سالانه






دانلود راهنمای معلم



عضویت خبرنامه