نانو تکنولوژی تازه ترین فناوری است که بشر به آن دست یافت و در آن سعی می شود تا با استفاده از خواص مولکولی مواد موجود در طبیعت وسایل ساخته شود تا مشکلات این مسائل را که در حال حاضر گریبان گیر بشر است مرتفع ساخت و همچنین کارایی آن ها را نیز بالا ببرد. می توانید این تحقیق نانوفناوری را به صورت فایل word دانلود نمایید.
مقدمه
فناوري‌نانو واژه‌اي است كلي كه به تمام فناوري‌هاي پيشرفته در عرصه كار با مقياس نانو اطلاق مي‌شود. معمولاًمنظور از مقياس نانوابعادي در حدود 1nm تا 100nm مي‌باشد. (1 نانومتر يک ميليارديم متر است). اولين جرقه فناوري نانو (البته در آن زمان هنوز به اين نام شناخته نشده بود) در سال 1959 زده شد. در اين سال ريچارد فاينمن طي يك سخنراني با عنوان «فضاي زيادي در سطوح پايين وجود دارد» ايده فناوري نانو را مطرح ساخت. وي اين نظريه را ارائه داد كه در آينده‌اي نزديك مي‌توانيم مولكول‌ها و اتم‌ها را به صورت مسقيم دستكاري كنيم.
واژه فناوري نانو اولين بار توسط نوريوتاينگوچي استاد دانشگاه علوم توكيو در سال 1974 بر زبانها جاري شد. او اين واژه را براي توصيف ساخت مواد (وسايل) دقيقي كه تلورانس ابعادي آنها در حد نانومتر مي‌باشد، به كار برد. در سال 1986 اين واژه توسط كي اريك دركسلر در کتابي تحت عنوان: «موتور آفرينش: آغاز دوران فناوري‌نانو» بازآفريني و تعريف مجدد شد. وي اين واژه را به شكل عميق‌تري در رساله دكتراي خود مورد بررسي قرار داده و بعدها آنرا در کتابي تحت عنوان «نانوسيستم‌ها ماشين‌هاي مولكولي چگونگي ساخت و محاسبات آنها» توسعه داد.
کاربرد فناوری نانو در صنعت ساختمان
طبق برآوردهاي انجام شده تجهيزات ساختماني سالانه 1000 ميليارد دلار درآمد ايجاد مي‌نمايند. صنعت مربوط به تجهيزات ساختماني يكي از صنايعي است كه فناوري نانو و نانومواد مي‌توانند در آن كاربرد وسيعي داشته باشند. در حال حاضر فناوري نانو در برخي محصولات و تجهيزات ساختمان‌سازي مانند پنجره‌هاي خود تميزشونده و صفحات خورشيدي منعطف براي رنگ‌آميزي ساختمان‌ها، مورد استفاده قرار مي‌گيرد. البته كاربردهاي بسياري؛ مانند بتن‌هاي خود ترميم شونده، مواد ضد اشعه UV و IR، پوشش ضدمه و سقف‌ها و ديوارهاي منتشر كننده نورنيز در حال توسعه مي‌باشند
امروزه حسگرهاي توانمند فناوري نانو قادرند درجه حرارت، رطوبت و ذرات سمي معلق در هوا را كنترل كنند. تا سال 2012 انتظار مي‌رود بازار حسگرهاي فناوري نانو به 2/17 ميليارد دلار برسد. به زودي حسگرهاي ارزان‌قيمت براي كنترل لرزش‌ها، پوسيدگي‌ها و ديگر ملاحظات عملكردي در ساختمان‌سازي، وارد بازار خواهند شد. فناوري نانو به سرعت باطري‌ها و وسايل بدون سيم مورد استفاده در اين حسگرها را بهبود مي‌دهد.
استفاده از فناوري نانو براي پيشگيري از ريزش پل‌ها
محققان دانشگاه «ميشيگان» موفق به ساخت پوششي از جنس نانو لوله‌هاي كربني شده‌اند كه به ادعاي آنها مي‌توانند مانع از تكرار سوانحي مانند ريزش پل I-35 بر روي رودخانه «مي سي سي پي» و يا وارد شدن آسيب به هواپيماها و فضاپيماها شود. به گفته جروم لينچ، استاديار دانشگاه ميشيگان و مسؤل اين تحقيق، اين پوشش فناوري برتر از لايه‌هايي از پليمر با شبكه‌هايي از نانو لوله‌هاي كربني ظريف ساخته شده است و مي‌تواند الكترون‌ها را در سرعت‌هاي پرتابي هدايت كند. اين لايه باريكتر از يك تار موي انسان است اما به بازرسان و متخصصان امكان مي‌دهد كه بدون آزمايش كردن فيزيكي بتوانند از نزديك صحت و سلامت يك پل يا يك ساختمان را كنترل كنند. در اين روش هيچ نيازي به مداخله انسان نيست، فقط وقتي اين فناوري نانو در جايي به كار گرفته شود، پوششي در اختيار خواهيم داشت كه در هر زماني كه تحريك شود، در برابر عوامل محيطي واكنش نشان خواهد داد. اين لايه‌ها ويژگي‌هاي حسي متفاوتي دارند، براي مثال يك لايه ممكن است نسبت به خاصيت اسيدي فلز و لايه ديگر به شكستگي‌ها يا كشيدگي‌ها حساسيت داشته باشد. وقتي شكستگي يا كشيدگي بر روي پل يا ساختمان اعمال شود رفتار الكترون‌هايي كه از ميان لايه عبور مي‌كنند تغيير مي‌كند. به منظور جمع‌آوري اين تغييرات كه در صورت بروز حادثه ايجاد مي‌شوند دانشمندان از الكترودها يا گره هاي بي‌سيم استفاده مي‌كنند كه در طول ساختار پل تعبيه شده‌اند. هر گره داراي يك رايانه ظريف است كه اطلاعات به دست آمده از شبكه هاي نانولوله را تحليل و بررسي مي‌كند و به صورت دوره‌يي سيگنال‌هايي را از طريق يك شبكه بي‌سيم به نزديكترين سرور رايانه‌يي ارسال مي‌كند. به اين ترتيب متخصصان مي‌توانند از راه دور هر گونه آسيب احتمالي وارد شده به پل را در همان مراحل بسيار اوليه و پيش از وقوع حادثه شناسايي و در نتيجه پيشگيري كنند. در مورد فضاپيماها هم به اين ترتيب است كه فضانوردان مي‌توانند با استفاده از اين پوشش از داخل شاتل و بدون نياز به پياده روي‌هاي خطرناك فضايي، آسيب‌هاي احتمالي وارد شده به شاتل را بازرسي كنند.
فهرست مطالب
فناوری نانو چیست؟
مقياس نانو
کاربرد فناوری نانو در مهندسی عمران
کاربرد فناوری نانو در صنعت ساختمان
ريسك‌هاي مربوط به سلامتي و محيط زيست
ریسکهای اجتماعی
معضلاتي كه پذيرندگان اوليه کاربردهاي اين فناوري با آن مواجه‌اند
استفاده از فناوري نانو براي پيشگيري از ريزش پل‌ها
فناوري نانو در تصفيه آب
فناوري‌نانولوله‌هاي کربني
غشاهاي نانولوله‌‌اي
نانوغربال‌ها
روش‌هاي ديگر نانوفيلتراسيون
نانوالياف جاذب جريان
سراميک‌هاي نانو‌حفره‌اي، کِلِي‌ها و ديگر جاذب‌ها
تک‌لايه‌هاي خودآرا روي پايه‌هاي مزوپروس (SAMMS)
Arsenx
پليمر حفره‌اي سيکلودکسترين
نانوکامپوزيت‌هاي پلي‌پيرون- نانولوله‌کربني
زئوليت
فناوري‌هاي مبتني بر نانوکاتاليست‌ها
فتوکاتاليست‌هاي نانومقياس دي‌اکسيد تيتانيوم
نانوذرات مغناطيسي
Magneto
نانو تكنولوژي براي سيمان در حجم زياد
كاربرد مواد نانو در صنعت بتن
· مقدمه
· مواد نانو كمپوزيت
· بتن با عملكرد بالا
· نانو سيليس آمورف
· نانو لوله ها
· نتيجه گيري
كاربرد فناوري نانو در زلزله