پاورپوینت انسان- طبیعت- معماری (نانو)

پاورپوینت انسان- طبیعت- معماری (نانو) پروژه نانو و فناوری های نانو

دسته بندی	معماری
فرمت فایل	pptx
حجم فایل	4825 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل	45

تاریخچه نانوتکنولوژی، تعریف نانو، معرفی مواد نانوکامپوزیت، نحوه عملکرد نانوکامپوزیت، HPC بتن با عملکرد بالا، معرفی نانوسیلیس آمورف، نانوذرات رس، نانوذرات اکسیدآهن یا هماتیت، نانوذرات دی اکسید تیتانیوم، حسگرها، افزونه نانو در فولاد و سیمان، نانو لوله ها، نانو پوشش های سنگ و چوب، افزونه نانو در شیشه، نانو عایق پتویی

پیشرفت نانوتکنولوژی با کمک شاخصهای علم و فناوری

پیش بینی پیشرفت نانوتکنولوژی با کمک شاخص های علم و فناوری دانلود مقاله پیش بینی پیشرفت نانو تکنولوژی با کمک شاخص های علم و فناوری و انواع حسگرها زیستی و هیدروژنی و اشکارسازی DNA و

دسته بندی	الکترونیک و مخابرات
فرمت فایل	doc
حجم فایل	116 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل	49

*پیش بینی پیشرفت نانوتکنولوژی با کمک شاخص های علم و فناوری*

فهرست

مقالة ویژه: پیش‌بینی پیشرفت نانوتکنولوژی با کمک شاخصهای علم و فناوری 1

مرکز جدید نانوتکنولوژی ارتش آمریکا 11

همکاری تایوان با کانادا در زمینة نانوتکنولوژی 14

گزارشی از شرکتهای نانوتکنولوژی ژاپن 16

تلاش برای توسعة نانوتکنولوژی در اروپا 18

سرمایه‌گذاری در نانوتکنولوژی 18

امتیازی برای ساخت حسگرهای زیستی 20

اولین نمایشگاه بین‌المللی نانوتکنولوژی در سوئیس 21

اندازه‌گیری؛ چالشی در نانوتکنولوژی 23

ذخیرة 250 ترابیت در یک اینچ مربع 25

حسگرهای هیدروژنی جدید 27

تولید هزاران کیلو نانوذرات در یک شرکت نانومواد 28

دو موفقیت بزرگ در ترانزیستور تک سلولی 30

تهیة زیروژلهای کروموفوریک 32

توسعة کریستال فوتونیک 34

انستیتو نانوتکنولوژی نظامی 35

اختراع ابزار آشکارسازی DNA با درجة تفکیک بالا 42

 پیش‌بینی پیشرفت نانوتکنولوژی با کمک شاخصهای علم و فناوری

چکیده

قرار است نانوتکنولوژی یکی از فناوریهای کلیدی و کارآمد قرن 21 شود. قابلیت اقتصادی آن، حاکی از وجود بازاری بالغ بر چندصد میلیارد یورو برای این فناوری در دهة بعد است. بنابراین نانوتکنولوژی موجب جهت‌دهی فعالیتهای بسیاری از بخشهای صنعتی و تعداد زیادی از شرکتها در جهت آماده‌سازی آنها برای این رقابت جدید شده است. در همین زمان دولتمردان در بخشهای تحقیق و توسعه در سراسر دنیا نیز در حال اجرای برنامه‌های تحقیقاتی خاص در زمینة نانوتکنولوژی هستند تا آیندة کشورهای خود را به وضعیتی مطلوب برسانند. هدف این مقاله، استفاده از شاخصهای تکنولوژیکی و علمی برای پیش‌بینی پیشرفت اقتصادی و مقایسة وضعیت کشورهای مختلف است.

1- مقدمه

علوم نانو در دو دهه گذشته، پیشرفت بزرگی حاصل کرده است. ما شاهد کشفیات علمی و پیشرفتهای تکنولوژیکی مهمی بوده‌ایم. به عنوان مثال، این پیشرفتها شامل اختراع میکروسکوپ تونل‌زنی پیمایشگر  (STM) در سال 1982 ]1[ یا کشف فولرینها در سال 1985 می‌باشد]2[. در حال حاضر تعداد اندکی از محصولات مبتنی بر نانوتکنولوژی به استفادة تجاری رسیده‌اند. با این وجود، آیا دانش واقعی علمی، جوابگوی اشتیاق جهانی نسبت به این فناوری هست ؟ تا چه حد احتمال دارد که بازار جهانی در طی 10 تا 15 سال آینده به هزار میلیارد دلار در سال برسد]3[؟

ارزیابی قابلیت فناوریهای تکامل یافته کار آسانی نیست و برای یک فناوری جدید مثل نانوتکنولوژی، این کار دشوارتر است. البته در پیش‌بینی سعی می‌شود از شاخصهایی استفاده شود که توانشان در پیش‌بینی قابلیت دیگر فناوریهای جدید به اثبات رسیده باشد. دو تا از واضح‌ترین شاخصهای پیش‌بینی، تعداد مقاله‌های علمی و تعداد اختراعات ثبت شده هستند. اولی معمولاً شاخص خوبی برای فعالیتهای علمی و دومی برای قابلیت انتقال نتایج علمی به کاربردهای عملی است. شکل 1 تکامل تدریجی انتشارات و اختراعات نانوتکنولوژی از شروع دهة 1980 تا 1998 را نشان می‌دهد. اطلاعات انتشارات جهانی نانوتکنولوژی از داده‌های Science Citation Index (SCI) اقتباس شده است. اختراعات نانو، آنهایی هستند که در European Patent Office (EPO)  در مونیخ ثبت شده‌اند. اختراعاتEPO داده‌های بسیاری از کشورها را در بر می‌گیرد. از نظر گسترة کار و هزینة بالا، منطقی به نظر می‌رسد که مخترعین از اختراعات به صورت تجاری بهره‌برداری کنند. لیستی از کلمات کلیدی علوم و فناوری نانو جهت دستیابی به انتشارات، اختراعات و روشها منتشر شده‌است]4[.

پیش‌بینی پیشرفت نانوتکنولوژی با کمک شاخصهای علم و فناوری

پیش‌بینی پیشرفت نانوتکنولوژی با کمک شاخصهای علم و فناوری رار است نانوتکنولوژی یکی از فناوریهای کلیدی و کارآمد قرن 21 شود قابلیت اقتصادی آن، حاکی از وجود بازاری بالغ بر چندصد میلیارد یورو برای این فناوری در دهة بعد است

دسته بندی	برق
فرمت فایل	doc
حجم فایل	129 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل	45

پیش‌بینی پیشرفت نانوتکنولوژی با کمک شاخصهای علم و فناوری

چکیده

قرار است نانوتکنولوژی یکی از فناوریهای کلیدی و کارآمد قرن 21 شود. قابلیت اقتصادی آن، حاکی از وجود بازاری بالغ بر چندصد میلیارد یورو برای این فناوری در دهة بعد است. بنابراین نانوتکنولوژی موجب جهت‌دهی فعالیتهای بسیاری از بخشهای صنعتی و تعداد زیادی از شرکتها در جهت آماده‌سازی آنها برای این رقابت جدید شده است. در همین زمان دولتمردان در بخشهای تحقیق و توسعه در سراسر دنیا نیز در حال اجرای برنامه‌های تحقیقاتی خاص در زمینة نانوتکنولوژی هستند تا آیندة کشورهای خود را به وضعیتی مطلوب برسانند. هدف این مقاله، استفاده از شاخصهای تکنولوژیکی و علمی برای پیش‌بینی پیشرفت اقتصادی و مقایسة وضعیت کشورهای مختلف است.

1- مقدمه

علوم نانو در دو دهه گذشته، پیشرفت بزرگی حاصل کرده است. ما شاهد کشفیات علمی و پیشرفتهای تکنولوژیکی مهمی بوده‌ایم. به عنوان مثال، این پیشرفتها شامل اختراع میکروسکوپ تونل‌زنی پیمایشگر  (STM) در سال 1982 ]1[ یا کشف فولرینها در سال 1985 می‌باشد]2[. در حال حاضر تعداد اندکی از محصولات مبتنی بر نانوتکنولوژی به استفادة تجاری رسیده‌اند. با این وجود، آیا دانش واقعی علمی، جوابگوی اشتیاق جهانی نسبت به این فناوری هست ؟ تا چه حد احتمال دارد که بازار جهانی در طی 10 تا 15 سال آینده به هزار میلیارد دلار در سال برسد]3[؟

ارزیابی قابلیت فناوریهای تکامل یافته کار آسانی نیست و برای یک فناوری جدید مثل نانوتکنولوژی، این کار دشوارتر است. البته در پیش‌بینی سعی می‌شود از شاخصهایی استفاده شود که توانشان در پیش‌بینی قابلیت دیگر فناوریهای جدید به اثبات رسیده باشد. دو تا از واضح‌ترین شاخصهای پیش‌بینی، تعداد مقاله‌های علمی و تعداد اختراعات ثبت شده هستند. اولی معمولاً شاخص خوبی برای فعالیتهای علمی و دومی برای قابلیت انتقال نتایج علمی به کاربردهای عملی است. شکل 1 تکامل تدریجی انتشارات و اختراعات نانوتکنولوژی از شروع دهة 1980 تا 1998 را نشان می‌دهد. اطلاعات انتشارات جهانی نانوتکنولوژی از داده‌های Science Citation Index (SCI) اقتباس شده است. اختراعات نانو، آنهایی هستند که در European Patent Office (EPO)  در مونیخ ثبت شده‌اند. اختراعاتEPO داده‌های بسیاری از کشورها را در بر می‌گیرد. از نظر گسترة کار و هزینة بالا، منطقی به نظر می‌رسد که مخترعین از اختراعات به صورت تجاری بهره‌برداری کنند. لیستی از کلمات کلیدی علوم و فناوری نانو جهت دستیابی به انتشارات، اختراعات و روشها منتشر شده‌است]4[.

تعداد انتشارات در سالهای 1980 و 1985 نسبتاً اندک است، اما در سالهای بعد سیر صعودی می‌یابد و از سال 1986 به بعد سرعت افزایش آنها محسوس می‌باشد. این تغییر ناگهانی را می‌توان به اختراع میکروسکوپ تونل‌زنی پیمایشگر در چند سال قبل از آن]1[، آغاز حضور وسایل تحقیقاتی مفید در آزمایشگاههای تحقیقاتی، دانشگاهی و صنعتی و نیز توجه تحقیقات به سوی مقیاس نانو نسبت داد. افزایش سرعت انتشار مقالات همچنان ادامه پیدا کرده و سیر صعودی آنرا می‌توان ناشی از دسترسی به میکروسکوپ نیروی اتمی که گسترة کاربرد وسیعتری نسبت به STM در مواد غیرهادی دارد (اختراع در سال 1986 ]5[) و نیز کشف مولکول C60 در سال 1985 ]2[ و یا نانولوله‌های کربنی در سال 1991 ]6[ دانست. افزایش تعداد انتشارات در بازة زمانی 1989 تا 1998 بسیار چشمگیر است؛ جهش از 1000 مقاله تا بیش از 12000 مقاله در سال 1998.

میانگین رشد سالانه معادل 27 درصد بوده و رشد سالیانه از 10 تا 80 درصد در نوسان است. اطلاعات بدست آمده از دفتر ثبت اختراعات ایالات متحده]7[ نیز رشدی مشابه با اطلاعات اروپا نشان می‌دهد.

تعداد اختراعات ثبت شده، شاخص‌ مناسبی برای اندازه‌گیری ظرفیت آزمایشگاهها جهت انتقال نتایج تحقیقات به مصارف صنعتی می‌باشد. شکل (1) بیانگر گسترش تعداد اختراعات نانوتکنولوژی در EPO و انتشارات علمی در یک دوره یکسان می‌باشد. به طور معمول، تعداد اختراعات پیرو الگوی انتشارات علمی، البته با تأخیر زمانی محسوسی می‌باشد. منحنی فوق در تمام سالهای 1981 تا 1998 رشد مشخص 28 تا 180 عددی اختراعات را با ضریب رشد %7 در دهة 90 نشان می‌دهد. منحنی اختراعات نوسانات بیشتری را نسبت به منحنی انتشارات نشان می‌دهد. این امر به این علت است که هرگاه تعداد داده‌ها کمتر باشد، نوسانات آماری تاثیرات بیشتری بر روی آنها می‌گذارد. به علاوه پیشرفتهای صنعتی در هر سال تأثیر بیشتری بر روی اختراعات دارد.

تکامل فعالیتهای تکنولوژیکی و علمی نانوتکنولوژی را می‌توان با فناوریهای قبلی مقایسه کرد. در وهلة اول می‌توان از مدل توسعه تکنولوژیکی عمودی (Lineal) استفاده کرد. گراپ]8[، برای چنین مدلی که در شکل (2) به آن اشاره شده است، هشت مرحله را ارائه داده و تکامل از تحقیقات بنیادی تا ورود آن به تولیدات را تشریح نموده است. مرحلة (1) زمان شروع کار تحقیقاتی علمی را نشان می‌دهد. هنگامی که فناوری شروع به ظاهر شدن می‌کند، پیشرفت بیشتری در علوم مشاهده می‌شود (مرحله 2). در مرحلة (3) درک اصول علمی بیشتر شده و اولین نمونه‌های تکنولوژیکی ظاهر می‌گردند.

در مرحلة 4 مشکلات انتقال فناوری به کاربردهای تجاری نمایان می‌شود و در مرحلة 5 پیشرفت در علوم و فناوری راکد می‌ماند. با جهت‌دهی مجدد تحقیقات صنعتی، فرصتهای جدیدی ظاهر می‌شود (مرحله 6) و استفاده‌های تجاری که باعث شروع تحقیقات هزینه‌بر صنعتی می‌شود آشکار می‌گردد (مرحله 7). نهایتاً ورود به تمام بازارها انجام شده و با تولید محصولات حاصل از اختراعات، میزان تحقیقات انک اندک کاهش می‌یابد (مرحلة 8).

جدول 1: انتشارات و اختراعات 15 کشور فعال در این زمینه. داده‌ها به صورت درصد نسبت به کل رقم جهانی داده شده‌اند. دورة انتشارات نانوتکنولوژی بین سال‌های 1997 تا 1999 با هم مقایسه شده‌اند. در مورد اخترعات ثبت شده در EPO و PCT این دوره از سال‌های 1991 تا 1999 را نیز در بر می‌گیرد. دلیل انتخاب این مدت زمان این است که تعداد مطلق اختراعات سالیانه اندک است و در صورت انتخاب زمانهای کوتاهتر، بررسیها دچار اشکال می‌شود. منابع: داده‌های PCTPAT, PCT, EPAT, SCI و محاسبات شخصی.
		انتشارات  (1997 – 1999) (%)			اختراعات EPO & PCT  (1991- 1999) (%)
	1		آمریکا	7/23		آمریکا	0/42
	2		ژاپن	5/12		آلمان	3/15
	3		آلمان	7/10		ژاپن	6/12
	4		چین	3/6		فرانسه	1/9
	5		فرانسه	3/6		انگلیس	7/4
	6		انگلیس	4/5		سوئیس	7/3
	7		روسیه	6/4		کانادا	0/2
	8		ایتالیا	6/2		بلژیک	7/1
	9		سوئیس	3/2		هلند	7/1
	10		اسپانیا	1/2		ایتالیا	7/1
	11		کانادا	8/1		استرالیا	4/1
	12		کرة جنوبی	8/1		اسرائیل	1/1
	13		هلند	6/1		روسیه	1/1
	14		هند	4/1		سوئد	9/0
	15		سوئد	4/1		اسپانیا	5/0

 چنین مدلی که براساس شاخصهای اختراعات و انتشارات می‌باشد و زمانی که از آن برای بررسی فناوریهای رایج امروزی مانند بیوتکنولوژی یا فناوری میکروسیستمها استفاده ‌شود، نتایج خوبی در برخواهد داشت]9[.

 با مقایسة اطلاعات مربوط به اختراعات و انتشارات نانوتکنولوژی (شکل 1) با مدل (شکل2)  مشخص می‌شود که نانوتکنولوژی به طورکلی فعلاً در انتهای مرحلة (2) یا ابتدای مرحلة (3) می‌باشد. با فرض اینکه این مدل، اطلاعات را به درستی تشریح نماید، حداکثر فعالیت علمی در علوم نانو در 3 تا 5 سال آینده خواهد بود؛ بهره‌برداری عظیم از نتایج آن ممکن است تا 10 سال دیگر به طول انجامد. در یک تخمین اولیه، منحنی نانوتکنولوژی (به عنوان مجموع تمام فناوریهای مقیاس نانو) می‌تواند به عنوان حلقة ارتباط تعدادی از فناوریهای نانو با اهداف و زمان رشد مختلف در نظر گرفته شود. به عنوان مثال، بازاری بزرگ برای وسایل الکترونیکی نانومتری پیش‌بینی می‌شود، ولی ممکن است 1 تا 15 سال تا ورود آنها به بازار، زمان نیاز باشد، هرچند هم‌اکنون نانوذرات TiO₂ به صورت مواد جاذب اشعة UV-B  در کرمهای ضد آفتاب یا نانومواد کربنی برای افزایش مقاومت لاستیکها، مورد استفاده قرار می‌گیرند.

هم اکنون حدوداً بیش از یک چهارم تمام اختراعات بر روی وسایل و ابزارآلات متمرکز شده است]7[. این امر نشان‌دهندة این دیدگاه است که نانوتکنولوژی در ابتدای مرحله توسعه فناوری قرار دارد که اولین هدف آن توسعه ابزار مناسب برای نانوساختارسازی سطوح، تولید نانومواد، آنالیز نانواشیاء و غیره می‌باشد. از نظر بخش صنعتی، مهمترین فناوریها، فناوری اطلاعات(IT)، فناوری دارویی و شیمیایی است. برای بخش اول ابزار ذخیره‌سازی اطلاعات، صفحه‌های نمایش تخت یا کاغذهای الکترونیکی جزء اختراعات مهم محسوب می‌شوند. به علاوه، CMOS گسترش یافته، پردازش اطلاعات در مقیاس نانو و وسایل نمایش یا ذخیره‌سازی اطلاعات نیز جزء این زمینه محسوب می‌شوند. زیرا طبق اطلاعات انجمنهای مواد نیمه‌هادی و سایر پیش‌بینیها ]11و10[ پیچیدگی مداوم مراحل فناوری CMOS به زودی به محدوده نانومتری خواهد رسید. (پیش‌بینی می‌شود که ابعاد پردازشگرها در سال 2011 به 22 نانومتر برسد.) صنایع نیمه‌هادی با آگاهی از مشکلات آینده، تاکنون به تحقیق برای یافتن راه‌حلهایی جهت گسترش CMOS به مقیاس نانو و ساخت وسایل جدید در این مقیاس دست زده‌اند.

در مورد صنایع شیمیایی و دارویی، تعداد زیادی از اختراعات برای یافتن روشهای دارورسانی، تشخیصهای پزشکی، درمان سرطان و غیره به ثبت رسیده‌اند، که این اختراعات قسمت عظیمی از بازار آینده را در بر خواهند گرفت. اختراعات نانوتکنولوژی در بخشهای دیگر نظیر صنایع هوایی، صنایع ساخت، فرآوری مواد غذایی، اتومبیل‌سازی، پالایش نفت، بازرسی محیط زیست و غیره هرساله با رشد همراه است. اما تعداد مطلق آنها با توجه به عرصه‌های مورد بحث (ابزارسازی، فناوری اطلاعات، داروسازی و پزشکی) اندک است.

2- فعالان جهانی

بسیاری از کشورها در علوم و فناوری نانو فعالند. 15 کشوری که در زمینه انتشار و اختراع بسیار فعال هستند در جدول (1) ذکر شده‌اند. انتشارات ثبت شده طی سالهای 1999-1997 بر حسب کشورهای منتشر کننده تفکیک شده است. داده‌های اختراعات، دورة طولانی را از سال 1991 تا 1999 در بر گرفته و شامل اختراعات ثبت شده در EPO و PCT می‌باشد. اختراعات PCT در WIPO در ژنو جمع‌آوری شده و سپس می‌تواند به هر دفتر ثبت اختراعی در دنیا یا EPO ارسال گردد. اطلاعات متفاوت بین PCT و EPO در این جدول نیامده است. تجزیه و تحلیل مضاعف اختراعات بین‌المللیPCT، انحرافهای آن با تعداد اختراعات EPO اروپا را کاهش می‌‌دهد. به علاوه تعداد بیشتر اختراعات مورد بررسی، ضریب اطمینان آماری در مقایسه کشورها را بالاتر می‌برد.

 ایالات متحده، فعالترین کشور در تحقیقات نانو می‌باشد و حدوداً یک چهارم تمامی انتشارات را از آن خود کرده است. پس از آن ژاپن، آلمان، چین، فرانسه، انگلستان و روسیه قرار دارند. این هفت کشور دارای 70 درصد کل انتشارات علمی مربوط به نانوتکنولوژی در جهان می‌باشند. تمامی کشورهای عضو اتحادیه اروپا و برخی دیگر از کشورهای منتخب اتحادیه اروپا (غیر از لوکزامبورگ که هیچ دانشگاهی در آن وجود ندارد) جزو 50 کشور اول هستند. (که در این جدول نشان داده نشده‌اند.)

سهم چین و روسیه با توجه به حضور آنها در بانک اطلاعاتی SCI بسیار چشم‌گیر بوده و حاکی از حضور مشخص علوم نانو در تحقیقات آنها می‌باشد. جدول مشابهی نشانگر تعداد اختراعات در EPO بر حسب کشورها می‌باشد. مقایسه کشورهای فعال در امر انتشار با کشورهای فعال در امر اختراع، نشان دهنده این است که 15 کشور اول در هر دو مورد مشترکند. به هر حال دامنه اختلاف بین این کشورها مشخصاً وسیعتر می‌باشد، مثلاً انتشارات ایالات متحده 1619 برابر کشور پانزدهم یعنی سوئد می‌باشد، اما اختراعات ثبت شده‌اش 84 برابر این کشور است. 

فهرست

مقالة ویژه: پیش‌بینی پیشرفت نانوتکنولوژی با کمک شاخصهای علم و فناوری.. 1

مرکز جدید نانوتکنولوژی ارتش آمریکا 11

همکاری تایوان با کانادا در زمینة نانوتکنولوژی.. 14

گزارشی از شرکتهای نانوتکنولوژی ژاپن.. 16

تلاش برای توسعة نانوتکنولوژی در اروپا 18

سرمایه‌گذاری در نانوتکنولوژی.. 18

امتیازی برای ساخت حسگرهای زیستی.. 20

اولین نمایشگاه بین‌المللی نانوتکنولوژی در سوئیس.... 21

اندازه‌گیری؛ چالشی در نانوتکنولوژی.. 23

ذخیرة 250 ترابیت در یک اینچ مربع. 25

حسگرهای هیدروژنی جدید. 27

تولید هزاران کیلو نانوذرات در یک شرکت نانومواد. 28

دو موفقیت بزرگ در ترانزیستور تک سلولی.. 30

تهیة زیروژلهای کروموفوریک.... 32

توسعة کریستال فوتونیک.... 34

انستیتو نانوتکنولوژی نظامی.. 35

اختراع ابزار آشکارسازی DNA با درجة تفکیک بالا.. 42

بررسی فرآیند تولید و کاربرد الیاف فوق ظریف و نانو

بررسی فرآیند تولید و کاربرد الیاف فوق ظریف و نانو به منظور تولید الیاف نانو دو روش کلی وجود دارد، روش اول، تولید الیاف با استفاده از کاتالیزور می باشد که در این روش الیاف در بستر مخصوص یا محلول اختصاص داده شده منعقد می شوند

دسته بندی	نساجی
فرمت فایل	doc
حجم فایل	5961 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل	149

به منظور تولید الیاف نانو دو روش کلی وجود دارد، روش اول، تولید الیاف با استفاده از کاتالیزور می باشد که در این روش الیاف در بستر مخصوص یا محلول اختصاص داده شده منعقد می شوند، استفاده از کاتالیزور شناور برای تولید مناسب تر از کاتالیزور دانه دار شده
می باشد زیرا میزان کاتالیزور موجود در بستر محلول همواره تحت کنترل می باشد. روش دیگر تولید الکتروریسی می باشد که می توان نانو الیاف منفرد و ممتد را به میزان تولید بالا تهیه نمود. در این روش نانو الیاف پلیمری می توانند مستقیماً از محلول پلیمری به نانو الیاف پلیمری تبدیل شوند.

الکتروریسی ریسیدن نانو الیاف پلیمری تا قطر چند ده نانو متر، روشی است که تکیه بر نیروهای الکترواستاتیکی دارد. در این فرآیند، بین قطره ای از محلول پلیمری یا مذاب که در نوک نازل آویزان است و یک صفحه فلزی جمع کننده پتانسیل الکتریکی اعمال می شود. با بالا رفتن میدان الکتریکی قطره پلیمری شروع به کشیده شدن می کند تا اینکه این نیرو بر نیروی تنش سطحی قطره غلبه کرده و یک جت شارژ شده بسیار نازک از محلول پلیمری از سطح قطره خارج شده و به سمت فلز جمع کننده سرعت می گیرد. پس از طی مسیر کوتاهی دافعه متقابل شارژهای حمل شده در سطح جت، آنرا خم کرده و جت، مسیر خود را بصورت مارپیچ و حلقه ای ادامه خواهد داد. بدین ترتیب جت در فاصله کم نازل تا جمع کننده
می تواند مسیر بسیار زیادی را طی کرده، تا نیروهای الکتریکی آنرا هزاران بار کشیده و ظریف نمایند.

استفاده از این تکنولوژی های جدید ما را در انجام کارهایی که زمانی غیر ممکن
می نموده رهنمون می سازد، در سال های اخیر از این شیوه برای ساخت الیاف نانو در محدوده وسیعی از پلیمرها و در کاربردهای مختلف نظیر ساخت فیلترها، تقویت در کامپوزیت ها، کامپوزیت های شفاف، نانو الیاف کربن، نانو الیاف هادی، نانو الیاف توخالی، نانو الیاف سرامیکی، سنسورهای بسیار حساس، قالب برای رشد بافت زنده بدن، پر کردن بافت های آسیب دیده، بافت های ضد باکتری، حمل دارو، پوشش زخم، ماسک های آرایشی و ... به کار رفته است

فهرست مطالب

چکیده................................. 1

فصل اول : نانو تکنولوژی و تاریخچه تولید الیاف نانو

1-1)مقدمه............................. 3

2-1)نانو مواد و طبقه بندی آنها ....... 4

1-2-1)نانو فیلمهای نازک.......... 5

2-2-1)نانو پوششها................ 6

3-2-1)نانو خوشه ها............... 7

4-2-1)نانو سیمها ونانو لوله ها... 8

5-2-1)روزنه های نانو............. 9

6-2-1)نانو ذرات.................. 9

3-1)الیاف نانو........................ 10

4-1)تاریخچه تولید الیاف نانو.......... 11

فصل دوم : روشهای تولید الیاف نانو

1)تهیه الیاف نانو به روش کا تا لیزور شناور 18

اثر سولفور...................... 21

اثر دمای تبخیر ماده خام......... 23

اثر هیدروژن..................... 25

2)ریسندگی الکترو اسپینینگ............. 27

1-2)تئوری و فرایند ریسندگی الکترو اسپینینگ27

2-2)ریسندگی الکترو اسپینینگ...... 29

1-2-2)ریسندگی الکترو اسپری... 29

2-2-2)ریسندگی الکترو مذاب.... 30

3-2-2)ریسندگی الکترو محلول... 32

3-2)شروع جریان سیال پلیمری وتشکیل مخروط تیلور 35

4-2)ناپایداری خمشی............... 36

5-2)ریسندگی الیاف نانو پلیمری.... 38

6-2)ساختار ومورفولوژی الیاف نانو پلیمری38

7-2)پارامترهای فرایند و مورفولوژی لیف 39

1-7-2)ولتاژ اعمال شده......... 39

2-7-2)فاصله جمع کننده-نازل.... 40

3-7-2)شدت جریان پلیمر.......... 41

4-7-2)محیط ریسندگی............. 41

8-2)پارامترهای محلول............. 42

1-8-2)غلظت محلول.............. 42

2-8-2)رسانایی محلول........... 43

3-8-2)فراریت حلال.............. 43

4-8-2)اثر ویسکوزیته........... 44

9-2)خواص الیاف نانو.............. 45

1-9-2)خواص حرارتی............. 45

2-9-2)خواص مکانیکی............ 46

10-2)مزایای ریسندگی الکترو....... 46

11-2)معایب ریسندگی الکترو........ 48

12-2)بررسی اهداف ایده ال در ریسندگی الکترو49

13-2)ریسندگی الیاف دو جزئی پهلو به پهلو51

14-2)خصوصیات الیاف الکترو ریسیده شده 53

15-2)ریسندگی الکتریکی الیاف نانو از محلولهای پلیمری54

16-2)ریسندگی الکترو الیاف پر شده با نانو تیوبهای کربن58

17-2)تعیین خصوصیات مکانیکی و ساختاری الیاف کربن الکترو ریسیده شده68

 فصل سوم : کاربردهای مختلف الیاف نانو و نانوتکنولوژی در صنعت نساجی

مقدمه................................. 84

1-3)الیاف نانو گرافیت و کربن.......... 85

2-3)نمونه بافت و تزریق دارو........... 85

3-3)الیاف نانو با خاصیت کا تا لیزوری.. 87

4-3)فیلتراسیون........................ 88

5-3)کاربرد های کامپوزیتی.............. 90

6-3)کاربرد های پزشکی.................. 91

1-6-3)پیوندهای شیمیایی............ 91

2-6-3)نمونه بافت.................. 92

3-6-3)پوشش زخم.................... 93

4-6-3)تزریق دارو.................. 94

5-6-3)دندانپزشکی.................. 94

7-3)مواد آرایشی....................... 95

8-3)لباس محافظتی...................... 96

9-3)کاربرد الکتریکی و نوری............ 97

10-3)کشاورزی.......................... 97

11-3)کاربردهای نانو تکنولوژی در نساجی. 98

1-11-3)دفع آب(ابگریزی)........... 98

2-11-3)محافظت در برابر اشعه uv.... 100

3 -11-3)ضد باکتری101

4-11-3)آنتی استاتیک103

5-11-3)ضد چروک104

12-3)کنترل کیفیت در تولید کامپوزیتهای الیاف نانو الکترو اسپان105

توزیع یکنواختی الیاف نانو106

سنجش الیاف بصورت اتوماتیک108

آزمایش مقاومت در برابر عوامل محیطی109

دستگاه آزمایش خمیدگی DL110

13-3)الیاف نانو کامپوزیت الکترو اسپان برای تشخیص بیو لوژیکی اوره111

14-3)تاثیر افرودن الیاف کربن بر روی خواص مکانیکی و کریستالی شدن پلی پروپیلن116

ضمیمه 125

نتیجه 129

منابع و مآخذ131

مقاله درباره ضرورت و روش تدوین استراتژی نانوتکنولوژی برای فن‌آوری مخابرات الکترواپتیک کشور

مقاله درباره ضرورت و روش تدوین استراتژی نانوتکنولوژی برای فن‌آوری مخابرات الکترواپتیک کشور دانلود مقاله درباره ضرورت و روش تدوین استراتژی نانوتکنولوژی برای فناوری مخابرات الکتروابتیک کشور

دسته بندی	فیزیک
فرمت فایل	doc
حجم فایل	378 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل	28

*مقاله درباره ضرورت و روش تدوین استراتژی نانوتکنولوژی  برای فن‌آوری مخابرات الکترواپتیک کشور*

چکیده

با توجه به افزایش تقاضا برای استفاده از سیستم‌های مختلف ارتباطی سریع و پر ظرفیت، سیستم مخابرات نوری بهترین انتخاب برای جوابگویی به این تقاضای روز افزون است. این سیستم‌ها در سرعت‌های بالا با استفاده از موجبرهای الکترواپتیک در ابعاد نانومتری ساخته می‌شوند. گرچه کشور ما در زمینه‌های مختلف علمی ممکن است از کشورهای پیشرفته عقب‌تر باشد، ولی شواهد حاکی از آن است که در زمینه اپتیک و لیزر فاصله ما با آنها بسیار کم است و با برنامه ریزی دقیق، خیلی سریع می‌توان با آنها رقابت کرد[1]. از طرفی تا سال 2000 هنوز کشورهای منطقه خاورمیانه سهمی در بازار بین المللی مخابرات نوری نداشتند و این منطقه بکر و خالی از رقیب داخلی باقی مانده‌است. ضمنا تا سال 2004 سهم این بازار حدود 100 میلیارد دلار برآورد شده، که رقم قابل توجهی است[2]. به‌عنوان مثال، فروش کریستال‌های غیرخطی که در مخابرات الکترواپتیک به‌کار می‌رود، رشدی سرسام آور دارد بطوری‌که در سال 2005 فروش 36 برابر فروش سال 2000 خواهد بود و به‌طور متوسط سالانه بیش از 90% افزایش رشد وجود خواهد داشت[2]. بنابراین تدوین استراتژی واحد، در کل کشور رمز موفقیت در این کار خواهد بود. در این مقاله ابتدا ضرورت تدوین استراتژی نانوتکنولوژی برای مخابرات الکترواپتیک بیان می‌شود، سپس  مدل جامع مدیریت استراتژیک و روش و مراحل تدوین استراتژی ارایه می‌شوند. در ادامه، نمونه‌ای از نقاط قوت و ضعف و فرصت‌ها و تهدیدها در زمینه فن‌آوری مخابرات الکترواپتیک و استراتژی‌های مرتبط و متناسب با آنها بیان می‌شود. در آخر راهکارها و پیشنهاداتی برای پیاده‌سازی در ایران ارایه خواهد شد.

مقدمه

ساده‌ترین تعریف از نانوتکنولوژی بیان می‌کند که این فن‌آوری قدرت سازماندهی، کنترل و ساخت در حد اتمی و مولکولی را فراهم می‌آورد. با این فن‌آوری جدید، انقلابی در زندگی بشر به‌وجود آمده و مواد و امکانات جدیدی در عرصه‌های مختلف علوم از جمله مخابرات، شیمی، مواد، بیوتکنولوژی و غیره ایجاد می‌شود. نانوتکنولوژی مبحث جدیدی نیست و از سالها پیش در زندگی بشر وجود داشته است، ولی قرن حاضر زمانی است که بشر توانسته آن را بهتر بشناسد و با رویکردی جدید، بیشتر از گذشته آن را تحت کنترل خود درآورد[3].

تکامل سیستم‌های شبکه اترنت((Ethernet از Mb/s 100 به Gb/s 1 و سپس Gb/s 10 سبب رشد خیلی سریع شبکه‌های محلی شده است. همزمان با آن الگوی ترافیکی به بیرون از ناحیه محلی و هسته شبکه منتقل شده است. پیشرفت شگرف تجهیزات الکترواپتیک از لحاظ قیمت و عملکرد باعث می‌شود تا شبکه‌های DWDM و سوییچهای الکترواپتیک جایگزین شبکه‌های عمومی(Public Network Sector) شوند. زیرا این سیستم الکترواپتیک قادر است، سرعت قسمت پشتیبان (Backbone) شبکه IP را تا حد تراهرتز (1012 Hz) با هزینه کمتر، افزایش دهد[3]. لازم به ذکر است، ایجاد سیستم‌های نوری سرعت بالا، تنها با استفاده از مدولاتورها و سوییچهای الکترواپتیکی یا تمام نوری امکان پذیر است. زیرا افت سیگنال انتقال داده شده با کابلهای نوری نیز، مانند سایر محیط‌های انتقال، در مسافت‌های طولانی بسیار زیاد شده و باعث محو سیگنال و عدم دریافت آن می‌شود. برای جلوگیری از این مسأله، باید سیگنال اطلاعات در فرکانسهای بالا مدوله شود و این کار با استفاده از مدولاتورهای نوری امکان پذیر است. در میان مدولاتورهای نوری نیز مدولاتورهای الکترواپتیکی ماخ زندر بهترین کیفیت را دارا هستند. ساخت این مدولاتورها، نیازمند تجهیزات لایه نشانی و اتاق‌های تمیز با کلاس بالا (کمتر از 1000) است. لایه نشانی‌های لازم برای ساخت این مدولاتور و ادوات جانبی آن که مهم‌ترین بخش در سیستم‌های نوری محسوب می‌شوند، دقتی در حد نانومتر و آنگستروم را می‌طلبد. حتی در لایه نشانی با روش‌های تعویض پروتون و اپیتکسی، اتم‌ها با آرایش مناسب، تک به تک در کنار هم چیده ‌می‌شوند. به همین علت است که نانوتکنولوژی در صحنه مخابرات نوری وارد شده است. برای ساخت مدولاتور نوری از بستری به نام لیتیوم نایوبیت استفاده می‌شود. این ماده یک کریستال غیرایزوتروپیک است که ضریب ‌شکست آن با اعمال ولتاژ الکتریکی بر روی آن تغییر می‌کند. از این خاصیت برای مدولاسیون نور در آن استفاده می‌کنند[5]. در بخش‌های دیگر این مقاله در زمینه میزان فروش و سهم بازار لیتیوم نایوبیت و دیگر تجهیزات مخابرات الکترواپتیکی، مطالبی مطرح خواهد شد که بر ضرورت تدوین استراتژی در این صنعت تاکید خواهد کرد.