تاریخچه فناوری نانو
نقطه شروع و توسعه اوليه فناوري نانو به طور دقيق مشخص نيست.
شايد بتوان گفت كه اولين نانوتكنولوژيستها شيشهگران قرون وسطايي بودهاند كه از قالبهاي قديمي براي شكلدادن به شيشههايشان استفاده ميكردهاند. البته اين شيشهگران نميدانستند كه چرا با اضافهكردن طلا به شيشه رنگ آن تغيير ميكند. در آن زمان براي ساخت شيشههاي كليساهاي قرون وسطايي از ذرات نانومتري طلا استفاده ميشده است و با اين كار شيشههاي رنگي بسيار جذابي بدست ميآمده است. اين قبيل شيشهها هماكنون در بين شيشههاي بسيار قديمي يافت ميشوند. رنگ بهوجودآمده در اين شيشهها برپايه اين حقيقت استوار است كه مواد با ابعاد نانو داراي همان خواص مواد با ابعاد ميكرو نميباشند.در واقع يافتن مثالهايي براي استفاده از نانو ذرات فلزي چندان سخت نيست.رنگدانههاي تزييني جام مشهور ليکرگوس در روم باستان ( قرن چهارم بعد از ميلاد) نمونهاي از آنهاست. اين جام هنوز در موزه بريتانيا قرار دارد و بسته به جهت نور تابيده به آن رنگهاي متفاوتي دارد. نور انعکاس يافته از آن سبز است ولي اگر نوري از درون آن بتابد، به رنگ قرمز ديده ميشود. آناليز اين شيشه حکايت از وجود مقادير بسيار اندکي از بلورهاي فلزي ريز700 (nm) دارد ، که حاوي نقره و طلا با نسبت مولي تقريبا 14 به 1 است حضور اين نانو بلورها باعث رنگ ويژه جام ليکرگوس گشته است.
در سال1959 ريچارد فاينمن مقالهاي را درباره قابليتهاي فناوري نانو در آينده منتشر ساخت. با وجود موقعيتهايي كه توسط بسياري تا آن زمان كسب شده بود، ريچارد. پي. فاينمن را به عنوان پايه گذار اين علم ميشناسند. فاينمن كه بعدها جايزه نوبل را در فيزيك دريافت كرد در آن سال در يک مهماني شام كه توسط انجمن فيزيک آمريكا برگزار شده بود، سخنراني كرد و ايده فناوري نانو را براي عموم مردم آشكار ساخت. عنوان سخنراني وي «فضاي زيادي در سطوح پايين وجود دارد» بود.سخنراني او شامل اين مطلب بود كه ميتوان تمام دايرهالمعارف بريتانيكا را بر روي يك سنجاق نگارش كرد.يعني ابعاد آن به اندازه 25000/1ابعاد واقعيش كوچك مي شود. او همچنين از دو تايي كردن اتمها براي كاهش ابعاد كامپيوترها سخن گفت (در آن زمان ابعاد كامپيوترها بسيار بزرگتر از ابعاد كنوني بودند اما او احتمال ميداد كه ابعاد آنها را بتوان حتي از ابعاد كامپيوترهاي كنوني نيز كوچكتر كرد.) او همچنين در آن سخنراني توسعه بيشتر فناوري نانو را پيشبيني نمود.
و اما ايرانيان و نانو ذرات فلزي از ديروز تا امروز:
ايرانيان در قرنهاي چهارم تا هفتم هجري از نانوذرات نقره و مس براي تزيين سفالهاي خود استفاده ميکردهاند..محققاني از کشور ايتاليا به همراه مهندس فرح شکوهي، مهندس پروين اوليايي، دکتر جواد رهيقي و دکتر محمد لامهي رشتي از سازمان انرژي اتمي کشورمان، نتايج تحقيقات صورتگرفته بر روي لعابهاي استفادهشده بر روي سفالهاي ايراني قرنهاي 4 تا 7 هجري را به صورت مقالهاي منتشر کرده اند.
Appl. Phys. A, 79,2004, 257-261 طبق نتايج اين تحقيق، وجود نانوذرات نقره و مس در لعاب مورد استفاده در تزئينات سفالي قرون 4 تا 7 هجري موجب پيدايش اثرات کروماتيکي مختلفي در اين سفالينهها شده است.
تصاوير ارائهشده در اين مقاله، حاکي از پخششدن نانوذرات هماندازه نقره با قطر حدود 20 نانومتر در پاية شيشهاي لعاب روي سفالهاست.
علم طبيعي حقيقتا طبيعت را وصف نمي کند بلکه آن بخشي از فعل و انفعال ميان طبيعت و خود ماست.
ورنر هايزنبرگ
امروزه نیز پژوهشگران و محققان ایرانی گام های موثری در جهت پیشرفت و توسعه نانو ذرات فلزی بر داشته اند.
برای مثال روش ابداعي دکتر فخرالدين مير خلف عضو هيئت علمي دانشگاه کاشان و پژوهشگر گروه الکترو شيمي دانشکده شيمي دانشگاه ليورپول انگلستان که در قالب مقاله اي در ژورنال جامعه شيمي آمريکا به چاپ رسيده طي دو سه ماه اخير از پر خواننده ترين مقالات سايت الکترونيکي اين مجله بوده و مورد استقبال محققان نانو تکنولوژي جهان قرار گرفته است .
دکتر مير خلف درباره روش ابداعي تهيه نانو ذرات فلزي به موفقیت هایی دست یافته اند. یا سرکار خانم دکتر اعظم ایرجی راد که مشغول انجام پروژه ای هستند.
در اين طرح نانو ذرات فلزي از جمله نقره،کبالت و طلا به روش کندو سوز ليزر، پالسي در محيط مايع مناسب ساخته ميشود.براي هر ماده بستگي فرايند کند و سوز و تشکيل نانو ذرات به نوع ماده هدف ،چگالي توان، طول موج ليزر و نوع مايع محيط کندوسوز بررسي ميشود.سپس ذرات از محلول خارج ميشود.سپس ساختار از نظر بلوري و اندازه ذرات ساخته شده با استفاده از ميکروسکوپهاي الکتروني و تصوير برداري AFM مطالعه ميشود.
براي بعضي از مصارف، ذرات در محلول هاي پليمري ساخته خواهد شد.مثل ذرات نقره که خاصيت ضد باکتري دارد.اندازه ذرات به طور متوسط 20 نانو متر خواهد بود.
تاريخ رويدادهاي مهم در زمينه فناوري نانو:
۱۸۵۷مايکل فارادي محلول کلوئيدي طلا را کشف کرد.
۱۹۰۵تشريح رفتار محلولهاي کلوئيدي توسط آلبرت انيشتين.
۱۹۳۲ايجاد لايههاي اتمي به ضخامت يک مولکول توسط لنگموير(Langmuir) .
. ۱۹۵۹فاینمن ایده " فضاي زياد در سطوح پايين " را برای کار با مواد در مقیاس نانو مطرح کرد
۱۹۷۴براي اولين بار واژه فناوري نانو توسط نوريو تانيگوچي بر زبانها جاري شد.
۱۹۸۱شرکتIBMدستگاهي اختراع کرد که به کمک آن ميتوان اتمها را تک تک جابهجا کرد.
۱۹۸۵کشف ساختار جديدي از کربنC60
۱۹۹۰شرکت توانايي کنترل نحوه قرارگيري اتمها را نمايش گذاشت.
۱۹۹۱کشف نانو لولههاي کربني.
۱۹۹۳توليد اولين نقاط کوانتومي با کيفيت بالا.
۱۹۹۷ساخت اولين نانو ترانزيستور.
۲۰۰۰ساخت اولين موتور DNA.
۲۰۰۱استفاده از نانو لوله.
۲۰۰۲شلوارهاي ضد لک به بازار آمد.
۲۰۰۳توليد نمونه هاي ازمايشگاهي نانوسلول هاي خورشيدي.
۲۰۰۴تحقيق و توسعه براي پيشرفت در عرصه فناوري نانو ادامه دارد.
چه کم مي دانيم که کيستيم !!!!
و چه کمتر از آنچه خواهيم شد !!!!
(بايرن)
.................................................................................................................................
تهیه و تنظیم:افشان مافی
منابع:
.................................................................................................................................
وبلاگ مشترک دانشجویان درس تاریخ و فلسفه علم استاد علی جعفری