آیا تا به حال فکر کردهاید که …
- نانوتکنولوژی (فناوری نانو) چیست؟
- یک نانومتر چقدر کوچک است؟
- نانوتکنولوژی از کی شروع شد؟
شما چطور “پیشرفت” را تعریف میکنید؟
سالهاست که به نظر میرسد «بهتر» به معنی «بزرگتر» بوده است.
ساختمانها؟ آنها به طور پیوسته بلندتر شدهاند.
تلویزیونها؟ هرچه بزرگتر، بهتر!
حتی گوشیهای هوشمند تقریباً از کف دست شما هم بزرگتر شدهاند.
با این حال، بسیاری از دانشمندان معتقدند که تکنولوژی آینده، کوچکتر خواهد بود. خیلی، خیلی کوچکتر. چقدر کوچکتر؟
تصور کنید که حتی فراتر از اغراقآمیزترین تصورات شماست. ما در مورد چه چیزی صحبت میکنیم؟ نانوتکنولوژی، البته!
نانوتکنولوژی (Nanotechnology) یک اصطلاح گسترده است که تکنولوژی، علم و مهندسی را در بسیاری از زمینههای مختلف مانند شیمی، زیستشناسی و فیزیک شامل میشود. آنچه که در این رشتهها مشترک است این است که محصولات تولید شده و آزمایشهای انجامشده در مقیاس نانو، که معمولاً بین یک تا صد نانومتر در نظر گرفته میشود، صورت میگیرند.
پس یک نانومتر چقدر کوچک است؟
این یک مفهوم است که برای بیشتر ما درک آن سخت است. یک نانومتر یک میلیاردم متر است.
بیشتر ما فکر میکنیم که یک اینچ واحد اندازهگیری کوچکی است. اما در واقع، در یک اینچ، ۲۵,۴۰۰,۰۰۰ نانومتر وجود دارد.
اگر تا به حال روزنامه خواندهاید، میدانید که روزنامه چقدر نازک است. ضخامت یک برگ معمولی روزنامه تقریباً ۱۰۰,۰۰۰ نانومتر است. مقایسه یک نانومتر با یک متر مثل مقایسه یک مهره بازی با کل کره زمین است.
ریشههای نانوتکنولوژی به سخنرانیای که فیزیکدان ریچارد فاینمن در سال ۱۹۵۹ در مؤسسه فناوری کالیفرنیا ارائه داد، برمیگردد. او آیندهای را توصیف کرد که در آن دانشمندان قادر به دستکاری تکتک اتمها و مولکولهای باشند.
واژه «نانوتکنولوژی» بیش از یک دهه بعد توسط پروفسور نوریو تانیگوتی (Norio Taniguchi) برای اولین بار استفاده شد. با این حال، نانوتکنولوژی مدرن واقعاً از سال ۱۹۸۱ آغاز شد، زمانی که میکروسکوپ تونلزنی روبشی (scanning tunneling microscope یا STM) اختراع شد و دانشمندان توانستند اتمهای منفرد را مشاهده کنند. اختراع میکروسکوپ دارای نیروی اتمی نیز به علاقهمندی و رشد نانوتکنولوژی کمک کرد.
چرا دانشمندان بخواهند اتمها و مولکولهای منفرد را کنترل کنند؟
چه مزایایی ممکن است در ایجاد مواد در مقیاس نانو وجود داشته باشد؟
به نظر میرسد که دانشمندان کشف کردهاند که نانومواد ویژگیهای بسیار مفیدی دارند، از جمله وزن سبکتر، استحکام بالاتر و واکنشپذیری شیمیایی بیشتر.
یک مثال خوب، نانولوله کربنی است. دانشمندان نانولولههای کربنی (carbon nanotubes) را با پیچاندن یک ورقه از مولکولهای گرافیت به صورت لولهای میسازند. زمانی که مولکولها به طور خاصی مرتب شوند، در نتیجه یک ماده به دست میآید که یک ششم وزن فولاد را دارد… اما صدها برابر قویتر است! استفاده از چنین مادهای در وسایل نقلیه میتواند به پیشرفتهای قابلتوجهی در صرفهجویی در سوخت و ایمنی مسافران منجر شود.
دانشمندانی که در مقیاس نانو کار میکنند، به ویژه به امکانات آن در حوزه پزشکی بسیار امیدوارند. چه میشود اگر داروهای نانویی بتوانند با دقت بینظیر به نواحی آسیبدیده منتقل شوند یا رباتهای نانویی قادر به انجام جراحیها و حتی حمله و از بین بردن سلولهای سرطانی باشند؟ کاربردهای بالقوه نانوتکنولوژی در پزشکی بهنظر بیپایان میرسند.
با این حال، لازم نیست حتماً منتظر آینده بمانید تا نانوتکنولوژی را در حال کار مشاهده کنید. در حال حاضر بسیاری از محصولات و فناوریها از مقیاس نانو استفاده میکنند.
برای مثال، برخی از جدیدترین کرمهای ضدآفتاب حاوی نانوذرات اکسید روی یا اکسید تیتانیوم هستند. این ذرات کوچکتر به شما این امکان را میدهند که به جای آن لایه ضخیم و سفید که احتمالاً به آن عادت کردهاید، یک لایه شفاف از ضدآفتاب بزنید. شما همچنین میتوانید نانوتکنولوژی را در پارچههای جدید، لوازم آرایشی و حتی تلویزیونها پیدا کنید.
مترجم و گردآورنده: مهرزاد تاره
منبع اصلی مطلب: wonderopolis.org
