مقاله شماره 14: کاربردهای متنوع نانوذرات

m4material

مدیر تالار مهندسی مواد و متالورژی
مدیر تالار
کاربردهای متنوعنانوذرات
عبدالرضا اسدی فرد۱۳۸۸/۰۲/۲۴
یکی از شاخه­های مهمنانومواد، نانوذرات هستند که خود شامل نانوپودرهای فلزی، نانوذرات بین­فلزی،نانوکامپوزیت­ها و غیره هستند. در مطلب زیر که از سایت www.nanoscale.com استخراجشده است، کاربردهای متنوعی از نانوذرات بیان شده است.


دکتر استنلی ویلیام، عضو شرکت HP و رئیس مرکز علوم کوانتوم، در یکهمایش نانوتکنولوژی اظهار داشت: "نانوتکنولوژی باید بتواند در بخش غیرفعال خود بهسمت تجاری­سازی پیش رود". وی نانوتکنولوژی را به دو بخش غیرفعال و فعال تقسیم کردهاست:
بخش فعال: انتقال و تبادل اطلاعات میان یکنانوساختار و محیط اطراف آن
بخش غیرفعال: انجام وظیفه توسط نانوساختار
به عقیده وی، پیشرفت­های تجاری در بخش غیرفعال نانوتکنولوژی باعثمی‌شود که شرکت­ها با کسب تجربه در اینفناوری بتوانند حرکتی مفید و سودآور به سمتبخش فعال آن داشته باشند.

شرکت نانوتکنولوژیز،
یکی از شرکت­های نوپا است که در بخش غیرفعال نانوتکنولوژی، پیشرفت­های قابلملاحظه‌ای داشته است. فرآیندهای این شرکت، ساده، تکرارپذیر، قابل گسترش و قابلتعمیم است و نانوپودرهای تولیدی آنها از درجه خلوص بالایی برخوردار بوده و توزیعاندازه در آنها بسیار محدود است.

انعطاف‌پذیری فرآیندهای این شرکت می‌تواندپتانسیل بالایی را در تولید انواع مختلفی از نانوذرات از قبیل اکسیدها، نیتریدها،بوریدها، کربیدها، کربونیتریدها، ترکیبات درون فلزی، فولرین‌ها، نانوکامپوزیت­ها وپودرهای نانوفلزی تولید کند. حتی تولید یکسری مواد خارجی از قبیل الماس و کربنبی‌شکل نیز توسط این فرآیندها مقدور می‌باشد. موادی که تاکنون در این شرکت تولیدشده‌اند عبارتند از نانوذرات نیترید آلومینیم، آلومینا، آلومینیوم، نقره و تیتانیا.

نانوذرات تولیدی این شرکت، در حال حاضر دارای مشتری­های گوناگونی ازبخش­های مختلف صنعتی می‌باشند. از جمله مواردی که نظر بخش­های صنعتی به کاربرد اینمواد جلب شده است، می‌توان به مواد الکترونیک، پوششهای نوری شفاف، مواد فتوولتاتیک،دیسک‌گردانها، مواد انرژی‌زا، نیمه‌هادی­ها و عوامل باکتری­کش اشاره کرد:

مواد الکترونیک: دستیابی به قابلیتهای جدید اجرایی در الکترونیک, عمدتاًبستگی به مواد پیشرفته‌ای دارد که امکان ظریف‌کاری بر روی سیستم و یا قطعاتساخته‌شده از آنها زیاد باشد. نانوذرات کریستالی موادی چون: نیترید آلومینیوم، بورو نقره، از جمله موادی هستند که به خاطر کاربردشان در مدارهای الکترونیک و کنترلحرارت به کثرت از طرف مشتریان درخواست می‌شوند.

پوشش­های نوری شفاف: نانوآلومینا که به صورت پراکنده در حلال درآمده و بر رویلنزها و صفحه‌های نمایش می‌نشیند, یک پوشش حفاظتی ایجاد می‌کند که علاوه بر گسترشقابلیتهای فعلی باعث افزایش کاربردهای صفحه­های نمایش و لنزهای پلی‌کربنات سبک وارزان می­شود.

فتوولتاتیک (تولید الکتریسیته بر اثر تابش): شرکت فناوریگراتزل توانسته است با استفاده از خمیرهای نانوتیتانیا و شیشه‌های معمولی یافیلمهای پلیمری نازک و ترکیب آنها با رنگهای مونومری, یکسری پیلهای خورشیدی جدید راتولید کند که مانند پیل­های خورشیدی فعلی دارای اثر فتوولتاتیکی بوده ولی هزینهکمتری صرف می‌کنند.

مواد انرژی‌زا: نانوکریستال آلومینیوم باعث سوزاندنسریع و مؤثر سوخت (پیشران) جامد نسبت به دیگر پودرهای موجود می‌شود. به همین دلیلاز این ماده می‌توان در سوخت موشک و همچنین در رنگهای بدون سرب استفاده فراوان کرد.

ساخت نیمه‌هادی­ها: استفاده از نانوذرات تیتانیا و آلومینا در دوغاب­هایصیقل­دهی شیمیایی- مکانیکی CMP)) باعث بوجود آمدن ویفرهایی با سطوح صاف‌تر، کاراییبالاتر و قابلیت تمیزکنندگی آسانتر در مقایسه با استفاده از دوغاب­های معمولیمی‌شود.

دیسک‌ گردان­ها: انتظار می‌رود ظرفیت ذخیره­سازی اطلاعات دردیسک‌گردان­ها تا 5 سال آینده، سالیانه 60 درصد افزایش داشته و در سال 2002 به 20گیگابایت درهر اینچ برسد. این افزایش باعث اثرگذاری بر روی تمام جنبه‌های سیستم­هایذخیره اطلاعات از قبیل مدلسازی دیسک‌گردان­ها، مواد، ساخت، اندازه‌گیری واصطکاک‌شناسی می‌شود. نانوذرات اکسیدآهن ازجمله موادی هستند که می‌توان از آنها بهعنوان مواد کلیدی جهت افزایش ظرفیت مغناطیسی استفاده کرد.

عواملضد باکتری: نقره از موادی است که از قدیم در مبارزه با باکتری­ها بدلیل توقف تبادلاکسیژن در آنها معروف بوده است. تجربه ثابت کرده است که نانوذرات نقره باعث افزایشاین خاصیت می‌شود. این ماده، اکنون در پوشش زخمهای خاص برای جلوگیری از ورودباکتری­ها به بدن استفاده می‌شود. از دیگر نانوذرات، به عنوان دارو برای تزریق بهقسمتهای آسیب دیده بدن با کاهش ریسک بروز اثرات جانبی استفاده می‌شود.
منبع: شبکه تحلیلگران تکنولوژِی ایران
Ceramiran.ir
 
بالا