نانو تکنولوژی بخشی از علم نوین است است که روی کنترل و ساخت ماده در مقیاس های مولکولی و اتمی تمرکز دارد. مواد کوچک اندازه آن ها حدود 100 نانومتر است. این فناوری معمولاً روی ساخت محصولاتی استفاده می شود که از قطعاتی در مقیاس کوچک برای خلق اجسام شگفت انگیز با نانو تکنولوژی ساخته شده اند. در این مقاله ضمن معرفی نانو تکنولوژی، برخی از شگفت انگیزترین اجسام ساخته شده با آن را شرح داده ایم. در ادامه همراه ما باشید:
نانو تکنولوژی چیست؟
تصور کنید یک میلیارد مرتبه کوچکتر شده اید و می توانید به محیط گازی مایع یا جامد وارد شوید. در این راستا المان هایی که با آن ها مواجه می شوید اهمیتی ندارد؛ بلکه مهم عدم پیوستگی اتم ها و مولکول هایی است که طبیعت را تشکیل می دهند. چهل سال پیش ریچارد تکنولوژی را تجسم کرد که اجسام را اتم به اتم یا مولکول به مولکول کاوش می کرد. در دو دهه اخیر خلق اجسام جدید با استفاده از نانو تکنولوژی پیشرفت های بسیاری کرده اند. بخشی از کشفیات کلیدی در این مدت مشاهده شده اند، می توان به میکروسکوپ تونلی که قابلیت تصویر برداری از یک اتم واحد را به ما می دهد و با مهارت می تواند آن را کنترل کند، اشاره نمود.
مقیاس های نانو متری اندازه مولکول های بیولوژیکی پروتئین ها، DNA و مواد غیر آلی نیمه هادی، سرامیک و فلزات نانو ساختاری را شامل می شود. این هم پوشانی، در سال های اخیر تشکیل مواد هیبریدی نانومتری را که خواص منحصر به فردی دارند را امکان پذیر ساخته است.
نانو تکنولوژی در واقع توانایی به دست گرفتن کنترل ماده در ابعاد نانومتری و یا مولکولی است که بهره برداری از خواص و پدیده های مواد، ابزارها و سیستم های نوین را امکان پذیر ساخته است. این تعریف ساده از فناوری نانو، معانی زیادی دارد. به عنوان مثال فناوری نانو از طریق طبیعت تمامی فناوری های امروزی را در بر گرفته و به جای رقابت با فناوری های موجود، مسیر رشد آن ها را هموار می کند. در این قسمت برخی از مهمترین پیامدهایی که فناوری نانو در زندگی روزمره ما می گذارد، آورده شده است.
- ورشکستگی صنایع قدیمی
- کاهش تقاضای سوخت های فسیلی
- لباس های همیشه تمیز و هوشمند
- سلاح های سبک، کوچک، هوشمند و ارزان
- شناسایی فوری اختلالات ژنتیکی و بیماری ها
- از بین بردن کامل آلایندگی های شهری
- تولید انبوه مواد و ابزارها
- و…
خلق اجسام شگفت انگیز با نانو تکنولوژی چگونه ممکن است؟
با استفاده از فناوری نانو تکنولوژی می توان اجسام و امکانات شگفت انگیزی را خلق کرد. با استفاده از این امکانات، زندگی انسان ها بسیار راحت تر و هوشمندانه تر خواهد شد. در این قسمت تعدادی از این اجسام شگفت انگیز شرح داده شده است.
- گرافن ماده ای با قدرت ۳۰۰ برابر بیشتر از فولاد
گرافن یکی از قوی ترین ترکیبات شناخته شده است. این ماده به دلیل وزن بسیار سبکی که دارد، حدود 100 تا 300 برابر محکم و مقاوم تر از فولاد است. گرافن ماده مناسب جهت تولید جلیقه های ضد گلوله و هواپیما است. همچنین این ماده بهترین هادی گرما و الکتریسیته به حساب می آید و به همین خاطر در سلول سوخت هیدروژنی نیز به کار می رود.
گرافن به عنوان ماده ضد سرطان نیز شناخته می شود. اما بزرگ ترین چالش آن تولید انبوه به صورت خالص است. همچنین نکته مهمی که در این خصوص وجود دارد، پایین آوردن قیمت آن است. در صورتی که به همه این اهداف برسیم، این ماده می تواند آغازگر بخشی از تکنولوژی مدرن امروزی باشد.
- گجت های پوشیدنی و لنزهای هوشمند
اصلاً عجیب نیست که در آینده ای نه چندان دور لنزهایی را روی مردمک چشمانمان بگذاریم که حاوی تراشه های الکترونیکی باشد. یکی از جذابترین اجسام هوشمندی که در دنیای امروز وجود دارد، این گجت هوشمند است. این گجت ها مانند عینک های دوربین دار و ساعت های هوشمندی هستند که خیلی از افراد از آن استفاده می کنند. اما در آینده ای نه چندان دور می توانیم شاهد گجت هایی باشیم که بدون وابستگی به تلفن همراه و به صورت کاملا مستقل کار می کند.
- وسایل نقلیه خودران
سال هاست که دانشمندان روی ساخت وسایل نقلیه هوشمند و خودران کار می کنند. این ماشین ها از سال 2020 رشد و توسعه بیشتری پیدا کردند. هوشمندسازی انواع تاکسی، کامیون، کشتی و اتومبیل در آینده ای نه چندان دور امکان پذیر خواهد بود. البته در حال حاضر ماشین های بدون راننده وجود دارند. اما این فناوری گسترش بیشتری پیدا خواهد کرد. در همین راستا ماشین های هوشمند متحول شده و دیگر انسان پشت فرمان اتومبیل ها نخواهد بود.
- کشاورزی هوشمند
کشاورزی سهم بسیار مهمی از زندگی را بر عهده دارد؛ چرا که همه افراد برای بقای خود نیازمند غذا هستند. کشاورزی هوشمند می تواند از هوش مصنوعی و اینترنت اشیا و تجهیزات مختلف برای تولید محصولات با کیفیت ارگانیک استفاده کند. همچنین می تواند از ربات ها برای برداشت محصول و سنسورهای مختلف نیز برای تجزیه و تحلیل خاک استفاده کند. این حوزه از تکنولوژی مدرن در هر سال گسترش زیادی پیدا می کند.
- تکنولوژی هم جوشی هسته ای
هم جوشی هسته ای همان اتفاقی است که در خورشید به عنوان ستاره منظومه شمسی رخ می دهد. این فرایند باعث آزاد شدن مقدار بسیار زیادی از انرژی می شود. در حقیقت نقطه مقابل شکاف، در این فرایند هسته های سبک تر با یکدیگر ترکیب شده و هسته سنگین تری را می سازند. مانند ترکیب اتم های هیدروژن و به وجود آوردن اتم هلیوم. در سالیان اخیر دانشمندان و محققان تلاش زیادی کردند تا بتوانند چنین واکنشی را ترتیب دهند. مهمتر این که انرژی حاصل از آن را کنترل و ذخیره نمایند. این روش برای تولید انرژی پاک و نامحدود بسیار بسیار عالی است؛ چرا که هیچ زباله ای تولید نمی شود و اتمسفر نیز هیچ گونه آسیبی نخواهد دید. البته سختی ها و چالش های بسیار زیادی دارد و در حال حاضر تنها 35 کشور با سرمایه معادل 50 میلیارد دلار در حال کار روی آن هستند. اگر چنین پروژه ای به واقعیت تبدیل شود، مشکل تامین انرژی در زمین برای سالیان سال رفع و از فاجعه های محیط زیستی نیز جلوگیری خواهد شد.
- آنالیز پیشرفته اطلاعات و بیگ دیتا
آیا می دانید چگونه این داده ها به پیشرفت تکنولوژی و آینده هوش تجاری کمک می کند؟ ما انسان ها می توانیم به کمک آنالیز داده ها، تجزیه و تحلیل های بسیار پیشرفته را انجام دهیم که با استفاده از فناوری های هوش مصنوعی و ماشین لرنینگ تقویت می شوند. بدین ترتیب داده های بدون ساختار و پیچیده بسیاری از مسائل غیر ممکن را درک کرده و آن را طبقه بندی می کنند. همچنین می توان برای آنالیز داده های بسیار بزرگ برای تصمیم گیری بهتر و حرکت های استراتژیک تجاری نیز استفاده نمود.
- رایانش ابری
برای ذخیره سازی اطلاعات با حجم های خرد و کلان دیگر نیازی به فلش مموری و یا سایر منابع ذخیره سازی اطلاعات نیست. همه اطلاعات شما می تواند با استفاده از رایانش ابری ذخیره شوند. شما می توانید با استفاده از این تکنولوژی در هر جای دنیا و به کمک هر سیستم دیگری اطلاعات خود را بازیابی کنید. بدین ترتیب، به کمک تکنولوژی رایانش ابری، داده ها به صورت کاملا آنلاین انتقال پیدا کرده و تجزیه و تحلیل آن، به طور قابل توجهی آسان تر می شود. بدین ترتیب بسیاری از پیشرفت های تکنولوژی با استفاده از رایانه ابری به سطح جدیدی می رسند. از دید کسب و کارهای آنلاین، رایانش ابری به معنای بهبود همکاری، کاهش قابل توجه هزینه و بهره وری بیشتر است.
سخن پایانی
نانو تکنولوژی زمینه ساخت اجسام شگفت انگیز را فراهم می کند. این اجسام می تواند در زندگی روزمره ما تحولات بسیار بزرگی را ایجاد کند. با استفاده از این تکنولوژی صنایعی مانند پزشکی، حمل و نقل، تولید انرژی و غیره متحول خواهند شد. این صنعت هم می تواند برای انسان و کره زمین مفید باشد و هم تاثیرات منفی نیز مانند بیکاری افراد و کارگران همچنین از بین رفتن منابع طبیعی را به دنبال داشته باشد. بدین ترتیب این ما هستیم که باید با برنامه ریزی های دقیق این تاثیرات را کنترل کنیم.
