مقاله در مورد علوم محاسباتي و علم نانو

 nx دارای 37 صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است فایل ورد nx  کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه  و مراکز دولتی می باشد. این پروژه توسط مرکز nx2 آماده و تنظیم شده است توجه : در صورت  مشاهده  بهم ريختگي احتمالي در متون زير ،دليل ان کپي کردن اين مطالب از داخل فایل ورد مي باشد و در فايل اصلي nx،به هيچ وجه بهم ريختگي وجود ندارد بخشی از متن nx : علوم محاسباتی و علم نانو یکی از کاربردی ترین و مولدترین زمینه ها در علوم محاسباتی، کاربرد آن در شاخه های علوم مولکولی و نانوفناوری است. این زمینه ها در کنار هم و در کنار علومی چون بیولوژی مولکولی ، ژنتیک مولکولی، فناوری اطلاعات و علوم شناختی ارکان انقلاب صنعتی-علمی را تشکیل می دهند. اشتراک بین این 4 رکن در آینده نزدیک ،به خلق فناوری همگرای فوق العاده ای منجر می شود که بوجود آمدن سیستم ها و ابزار و مواد هوشمندی را نوید می دهد؛ که ازپایین به بالا، اتم به اتم و مولکول به مولکول چیده شده و این در بر دارنده تمام کاراکترها، عملکردها و مکانیزم های پیچیده در سیستم های هوشمند زنده مانند حافظه، تعمیر خود به خود، تکثیربرنامه ریزی شده بی نقص، خود چیدمانی و خود سازماندهی می‌باشد. همگرایی در مقیاس نانو رخ می دهد؛ جایی بنیادین که در آنجا بلوک های ساختمانی پایه، اعم از فیزیکی، بیلوژیکی و مواد هوشمند در کنار هم قرار می گیرند. نانوساختارها (یعنی اندازه ای ب ین 1 تا 100 نانومتر) چیده می شوند و قوانین میکروسکوپی چیدمان، ساختار قرارگیری زیر لایه ها را کنترل می کنند. در نهایت علوم محاسباتی و فناوری نانو با هم دانشی عالی را برای دستکاری و اصلاح ساختاری مواد در سطوح اتمی و هسته ای، بوجود آورده و چگونگی امکان کنترل کامل روی شکل گیری، عملکرد و خواص آنها را به عنوان مواد جدید هوشمند در اختیار ما می گذارند. باکمک علوم نانو محاسبات اکنون می توانیم روی یک تک اتم در یک سیستم پیچیده مولکولی سوار شده و به بررسی تعاملات ذرات آن بپردازیم، نظربه اینکه این سیستم نانومتری می تواند جامد، سیال، گاز، یک پروتئین DNA و یا یک ویروس باشد که در فاز خود از یک میکرو حالت به میکرو حالتی دیگر سویچ کرده و نتایج محاسباتی معنی داری را برای خواص قابل مشاهده بدست دهد. مثال این آزمایش مفید در تصاویر زیر آمده؛ جایی که توزیع یک شکافت دینامیک در یک لایه اتمی به تصویر کشیده شده است. رنگ ها نشان دهنده فشار در تراز مولکولی هستند بدین ترتیب که رنگ آبی کمترین و رنگ قرمز بیشترین فشار را نشان می دهد. موتورهای پروتئینی برائونی که از انواع آن می توان کینسین ها و میوسین ها(انتقال دهنده های غذا به داخل سلول های بدن) را نام برد و موتور چرخنده ATPase که برای سلول ها تولید سوخت ATP می کند ،جزسیستم هایی هستند که در چندین بخش دچار تغییر شده اند و بر اساس دینامیک لانژوین بهترین مثال برای کاربرد مدل سازی م حاسباتی در سیستم های نانو بیولوژیکی هستند. شبیه سازی در مقیاس های بزرگ در بخش نانو هم اکنون در کشورهای آمریکا، ژاپن و اروپا در حال انجام است. علاوه بر شبیه سازی مبتنی بر دینامیک کلاسیک، ما اکنون شاهد وقوع انفجاری در کاربردهای کوآنتم مکانیکی بر پایه روش های شبیه سازی برای طراحی مواد جدی د وسیستم های کوچک که شامل چدین تن اتم می باشند هستیم. وقتی شبیه سازی انجام می شود داده های خروجی به سادگی به چشم می آیند و دیدی عمیق را نسبت به عمل شبیه سازی در اختیار محققان قرار می دهند. به عنوان یک نتیجه ابزار بصری در حال ورود به انقلابی در کاربردهای خود می باشند. دید خوب نسبت به نتایج، به ما امکان تصحیح فیزیک پایه را بوسیله دستیابی سریع به تغییر شکل های تحمل شده توسط سیستم می دهد. در سطوح بین المللی علوم محاسباتی افق های جدیدی را برای کشورهای در حال توسعه بوسیله منابع و تعدیل مصارف روشن کرده است تا بتوانند در سطح جهانی نقش آفرین باشند. در ایران انستیتو تحقیقات علوم پایه (IPM) که در سال 1989 تاسیس شد، موسسه پیشگام در این زمینه بوده و در چندین شاخه از علوم پایه مانند فیزیک پلاسما، علوم نانو، پردازش تصویر، ریاضیات محاسباتی و مدل سازی پدیده ها در فیزیک ذرات با استفاده از داده های CERN فعالیت می کند. ما اکنون از این شادمان هستیم که می بینیم علوم محاسباتی در ایران با استقبال از سوی مراکز علمی همچون دانشگاه ها روبرو شده و در حال تبدیل به شاخه ای مستقل است. جلبک ها درخدمت نانوگیاه پزشکی جلبک ها با قدمتی بالغ بر 40 میلیون سال در مقایسه با دیگر رستنی ها توانسته اند مقام نخست را از نظر تولید انرژی و همچنین مواد تجدیدشونده بویژه در دنیای نانو، کسب کنند. نانولوله های کربنی؛ خواص و کاربرد مواد ساخته شده از نانو لوله های کربنی می توانند به طور ریشه ای و پایه ای و به طرز اساسی جرم ساختاری را کاهش دهند, وسایل الکتریکی مورد استفاده را ریزتر و کوچکتر بسازند و مصرف انرژی را نیز کم کنند. نانوسرامیک قسمت اول نانوفناوری را هم از نظر شاخه های علمی و فنی آن و هم از نظر کاربردهای صنعتی می توان دسته بندی نمود که یکی دیگر از آنها نانوسرامیک ها هستند. نانوپودر ه o نانوفناوری را هم از نظر شاخه های علمی و فنی آن و هم از نظر کاربردهای صنعتی می توان دسته بندی نمود که یکی از آنها ساخت نانوپودرهاست. نانوسیم ها و درمان سرطان پروستات o سرطان پروستات عبارت است از وجود سلولهای سرطانی در پروستات که به علت افزایش ترشح اندروژن و غدد فوق کلیوی رخ داده و باعث انسداد در دستگاه ادراری می شود. نانوفناوری و کروماتوگرافی o کروماتوگرافی راهی است برای تشخیص اجزا در ابعاد نانومتری، با دقتی در حد و اندازه مولکولی و مدتها پیش از شکلگیری فناوری نانو، برای شناسایی مواد به کار میرفت. نانو ربات های سه بعدی در لباس سربازان ضد سرطان o در این مقاله به بررسی چگونگی عملکرد فناوری نانو در پزشکی پرداخته شده است. درآمدی بر نانو ذرات o نانوذرات از ده ها یا صدها اتم یا مولکول و با اندازه ها و مورفولوژی های مختلف (آمورف، کریستالی، کروی شکل، سوزنی شکل و ;) ساخته شده است. کاربرد نانو مواد در صنعت بتن o همانطور که می دانیم نانوفناوری دانشی میان رشته ای است و در صنایع مختلف از جمله ساختمان کاربرد دارد که در این مقاله به بررسی کاربرد آن در ساخت بتن می پردازیم. علوم محاسباتی و علم نانو o انقلاب علمی پیش روی ما در حال پی ریزیست و در این راستا علوم نانو و علوم محاسباتی دو اساس مهم را تشکیل می دهند، از این رو بررسی ارتباط آنها مهم می نماید. علوم محاسباتی، سومین شاخه از پژوهش o وقتی یکی از برترین ژورنال های ریاضی جهان به نام Mathmatical Intellingencer را که در سال 2007 در زوریخ کشور سوئیس به چاپ رسیده است ورق می زنیم، به مقاله ای بر می خوریم که نویسنده آن یک دانشمند ایرانی به نام پروفسور هاشم رفیع تبار است. نانوکامپوزیت ها o کامپوزیت ترکیبی است که از لحاظ ماکروسکوپ ی از چند ماده متمایز ساخته شده باشد، به طوری که این اجزاء به آسانی از یکدیگر قابل تشخیص باشند. نانو مواد و دسته بندی آنها قسمت دوم o قسمت دوم این مقاله به معرفی هریک از انواع نانومواد می پردازد. نانوپزشکی o همانطور که می دانیم نانوفناوری یک علم میان رشته ای است و پزشکی یکی از زمینه هایی است که نانوفناوری نقش متحول کننده ای در آن داشته و در آینده نیز بیشتر خواهد داشت. نقش نانوفناوری در توسعه صنعت مغناطیس o یکی از حوزه های نانو که انتظار می رود اثر فراوانی بر پیشرفت صنعت داشته باشد مغناطیس است . نانو مواد و دسته بندی آن ها o نقش مهم نانو مواد در زندگی امروز و لزوم معرفی آن مارا بر آن داشت تا به معرفی این دسته از مواد بپردازیم. فناوری نانو و خودروهای امروز o گوشه ای از تاثیرات فناوری نانو در صنعت خودرو; نانوبیو/بیونانوفناوری چیست؟ o نانوبیوفناوری در واقع محل تلاقی مهندسی زیستی و غیرزیستی برای حل مشکلات جدی بیولوژیکی ; نانوالکترونیک o نانو الکترونیک یکی از پرکاربردترین شاخه های فناوری نانو می باشد که در سال های اخیر پیشرفت زیادی داشته و به کمک شاخه های دیگر علم آمده است. محصولات و بازار فناوری نانو o معرفی محصولات تولیدی برتر سال 2005 با بهره گیری از علم نانو کوچک زیباست o نانوفناوری از یک کلمه یونانی به معنی کوچک تر از اندازه معمول گرفته شده است. نگاهی به روند نانوفناوری و کاربردهای آن o در این مقاله به معرفی مختصر فناوری نانو و نگاهی به کاربردها و اقسام محصولات آن پرداختیم. دارورسانی وفناوری نانو o مهندسی ذرات و دارو رسانی نوین از مهم ترین فصل های مشترك دارو رسانی با فناوری نانو است، به علت پیشرفت در روندهای ساخت ذرات و فرمولاسیون های دارویی امكان دارو رسانی فرآورده های جدید كه عمدتا از نوع پپتیدها و پروتئین ها می باشند امكان پذیر شده است. o نانوتكنولوژی (بخش سوم – كاربرد نانو در صنایع سنگین، فناوری اطلاعات و كالاهای مصرفی)– مواد سبك‌تر و با استحكام بیشتر كاربردهای وسیعی در سازه‌های حمل و نقل، هوانوردی و نیز در فضانوردی دارند. – در فناوری اطلاعات نوین، دستگاههای الكتریكی آنالوگ قدیمی به وسیله‌ی دستگاه‌های الكترونوری یا نوری جایگزین می‌شوند. زیرا این دستگاه‌ها به ترتیب پهنای باند و ظرفیت بیشتری نسبت به دستگاه‌های قبلی دارند. – نانوتكنولوژی به سرعت بازار كالاهای مصرفی را با تولید محصولاتی با كارایی‌های نوین تحت سلطه‌ی خود در می‌آورد. o مطلب قبلی (نانوتكنولوژی در پزشكی، شیمی و انرژی)o صفحه‌ی اصلی معرفی علوم جدیدo كاربرد نانو در صنایع سنگینo برخی كاربردهای قطعی و اجتناب‌ناپذیر نانوتكنولوژی در صنایع سنگین است:o هوانوردیo مواد سبك‌تر و با استحكام بیشتر كاربردهای وسیعی در سازه‌های هوانوردی و نیز در فضانوردی دارند. زیرا در هر دو مورد وزن شاخص مهمی در فرآیندها و دستگاه‌های هوانوردی و فضانوردی است.o پالایش‌گاه‌ها o با استفاده از كاربردهای نانوتكنولوژی محصولات پالایش‌گاه‌ها (نظیر فولاد و آلومینیوم) با خلوص بیشتری تولید خواهند شد.o صنعت حمل و نقل o مواد سبكی كه در عین حال از استحكام خوبی هم برخوردار باشند، در صنعت حمل و نقل نیز به‌كار گرفته می‌شوند. وسایلی كه از این مواد ساخته شده باشند، هم سرعت بیشتری دارند و هم از امنیت بیشتری برخوردارند.o سازه‌های ساختمانی o بتن یكی از مهم‌ترین سازه‌های ساختمانی است كه هرچه مقاومت و نفوذپذیری آن بالاتر باشد، ‌مرغوب‌تر است. با اضافه كردن نانوذرات ویژه‌ ای به سنگ‌های متخلخل بتن و پخش یكنواخت این ذرات می‌توان بتنی با مقاومت بالا، نفوذپذیری كم و البته به طور قابل‌ملاحظه ای سبك تولید كرد.o كاربردهای نانو در فناوری اطلاعات و ارتباطاتo دستگاه‌های نیمه‌رسانای جدیدo دستگاه‌هایی كه ساختار آنها بر اسپینوترنیك مبتنی است نمونه‌ای از به‌كارگیری نانوتكنولوژی در صنعت ارتباطات و فناوری اطلاعات است. مقسی نام دارد. این مقاومت می‌تواند به طور قابل ملاحظه‌ای در اشیاء نانومقیاس تقویت شود. این مقاومت مغناطیسی كه به GMR موسوم است میزان چگالی ذخیره‌ای داده‌ها را در دیسك سخت افزایش می‌دهد.o نوع دیگری از مقاومت مغناطیسی، مقاومت مغناطیسی تونل‌زن (TMR) است و به دلیل وابستگی اسپین الكترون‌ها به تونل‌زنی آن الكترون از لایه‌های فرومغناطیس مجاور اتفاق می‌افتد.o اثرات GMR و TMR هردو می‌توانند در ساخت یك حافظه‌ی اصلی غیر فرار برای كامپیوترها مورد استفاده‌ی علمی قرار گیرند. چنین كاربردی در ساختار حافظه دسترسی تصادفی مغناطیسی (MRAM) دیده می‌شود.o در فناوری اطلاعات نوین، دستگاههای الكتریكی آنالوگ قدیمی به وسیله‌ی دستگاه‌های الكترونوری یا نوری جایگزین می‌شوند. زیرا این دستگاه‌ها به ترتیب پهنای باند و ظرفیت بیشتری نسبت به دستگاه‌های قبلی دارند.o در این عرصه بلورهای فوتونیك و نقاط كوانتومی دو موضوعی هستند كه نتایج تحقیقات در باره‌ی آنها بسیار امیدبخش است. o بلورهای فوتونیك موادی هستند با یك متغییر تناوبی در شاخص انكساری با یك شبكه كه نصف طول‌موج نوری است كه مورد استفاده قرار می‌گیرد.o این بلورها شبیه نیمه‌رساناها عمل می‌كنند، با این تفاوت كه نیمه‌رساناها با الكترون‌ها سروكار دارند ولی این بلورها با نور و فوتون‌ها.o كامپیوترهای كوانتمی o تمام دستاوردهای جدید در زمینه‌ی كامپیوتر از قوانین كوانتم برای كامپیوترهای كوانتمی جدید استفاده می‌كند. این كامپیوترها سبب كوتاه شدن زمان انجام الگوریتم می‌شوند. o كالاهای مصرفیo نانوتكنولوژی به سرعت بازار كالاهای مصرفی را با تولید محصولاتی با كارایی‌های نوین تحت سلطه‌ی خود در می‌آورد: o مواد غذاییo نانوتكنولوژی در زمینه‌ی تولید، فناوری و بسته‌بندی محصولات غذایی مورد استفاده قرار می‌گیرد. فرآیند پوشش توسط نانوكامپوزیت‌ها می‌تواند صنعت بسته‌بندی غذاها را دگرگون كند. این روش بدین ترتیب انجام می‌شود كه عوامل ضد میكروب به طور مستقیم در سطح لایه‌ی پوشش قرار می‌گیرند. نانوكامپوزیت‌ها می‌توانند گذردهی گاز از میان فیلترهای مختلف را به فراخور شرایط و برحسب نیاز برای محصولات مختلف افزایش یا كاهش دهند. ضمنا می‌توانند ویژگی های مكانیكی و مقاومت در برابر گرما را بهبود بخشند و نیز میزان عبور اكسیژن را كاهش دهند.o محصولات خانگی o برجسته‌ترین كاربرد فناوری اطلاعات تولید شیشه‌ها یا سرامیك‌هایی با سطوح خودتمیزكن (Self-Cleaning) است.o ذرات نانو سرامیك همواری و مقاومت گرمایی ابزارهای متداول خانگی را بهبود می‌بخشد.o نور o نانواپتیك امروزه می‌تواند دقت انواع اعمال جراحی بر روی چشم به كمك لیزر را افزایش دهد. o منسوجات o با استفاده از نانوالیاف لباس‌های ضدآب، ضدلك و ضد چروك تولید می‌شود. چنین لباس‌هایی نیاز به شستشوی كمتری و نیز نسبت به لباس‌‌های معمولی با آب با دمای كمتری شسته می‌شوندعلمی زیبا جذاب و هیجان انگیزo درباره فناوری نانو چه می‌دانید؟o تاریخچهo اولین جرقه فناوری نانو در سال 1959 زده شد. در آن سال ریچارد فاینمن طی یك سخنرانی با عنوان “There is plenty room at the bottom” ایده فناوری نانو را مطرح ساخت. اما واژه فناوری‌نانو اولین بار توسط نوریوتاینگوچی استاد دانشگاه علوم توكیو در سال 1974 مطرح گردید. فناوری نانو كه از آن به عنوان “انقلاب صنعتی دوم” یاد می‌كنند با صراحت تمام شروع شده است و سرانجام تمامی ابعاد زندگی ما را تحت تاثیر قرارخواهد داد. این فناوری به سرعت در بسیاری از جبهه‌ها در حال پیشرفت است و به نظر می‌رسد سریعاً پویایی برخی از بزرگترین صنایع ما از فناوری اطلاعات گرفته تا تولید انرژی و هوا فضا را تحت تاثیر قرار خواهد داد.o فناوری‌نانو نسبت به فناوری‌های دیگر وجوه دولتی بیشتری را به خود جلب كرده است. در كل دولت‌ها سالانه حدود سه میلیارد دلار روی فناوری‌نانو سرمایه‌گذاری می‌كنند و هر ساله تلاش جدیدی از سوی آمریکا ، اروپا و ژاپن برای عقب نگه داشتن رقبا مشاهده می‌شود.برآورد می‌شود که مخارج R&D مشارکتی در حد این وجوه عمومی می‌باشد و بنابراین روی هم رفته سالانه 5 الی 6 میلیارد دلار بر روی فناوری‌نانو هزینه می‌ شود.عموما بر روی این موضوع که فناوری‌نانو بازار بزرگی خواهد بود توافق وجود دارد. بنیاد ملی علوم آمریکا تا سال 2015 یک تریلیون دلار برای آن برآورد می‌کند ، در حالی که هیتاچی تخمین می‌زند که بازار ژاپن به تنهایی می‌تواند تا سال 2010 به 300 میلیارد دلار برسد.o بر طبق گزارشی كه ستاد توسع ه فناوری‌نانو به تازگی منتشر كرده است كشور آمریكا با انتشار 11627 مقاله فناوری نانو به عنوان كشور پیشرو در این زمینه شناخته شده است. چین و ژاپن با 8807 و 5437 مقاله بعد از آمریكا در رده‌های دوم و سوم قرار دارند. با توجه به سرمایه‌گذاری چین در زمینه فناوری‌نانو این كشور در سال 2009 آمریكا را پشت سر خواهد گذاشت و به عنوان كشور دارای بیشترین مقالات فناوری نانو در دنیا شناخته خواهد شد. از نظر میزان سرانه سرمایه‌گذاری در دنیا كشور تایوان با سرانه سرمایه‌گذاری 40/9 دلار كه تقریباً دو برابر آمریكا است در جهان پیش‌‌تاز می‌باشد.o تعریف فناوری نانو o فناوری نانو واژه‌ای است كلی كه به تمام فناوری‌های پیشرفته در عرصه كار با مقیاس نانو اطلاق می‌شود. اما تعریف دقیق‌تری از آن عبارت از ساخت ودستكاری هدفمند ساختارهای مصنوعی با اندازه كنترل شده در مقیاس 1 تا 100 نانومتر و ترجیحاً 2 تا 50 نانومتر می‌باشد.اگر بخواهیم احساس فیزیكی از نانو داشته باشیم می‌توان گفت كه یك نانومتر قطر موی انسان می‌باشد. از رویكردی دیگر یك نانومتر برابر قطر10 اتم هیدروژن و یا 5 اتم سیلیسیم می‌باشد.o o برنامه ملی پیشگامی نانوفناوری آمریكا فناوری نانو را به صورت زیر تعریف می‌كند:o «توسعه تحقیقات و فناوری در سطوح اتمی، مولكولی و ماكرومولكولی با طول تقریبی از 1 تا 100 نانومتر به منظور فراهم آوردن شناخت اصولی از پدیده‌ها و مواد در مقیاس نانو و با هدف ایجاد و استفاده از نانوساختارها، قطعات و سیستم‌هایی كه به خاطر اندازه كوچك و یا متوسط خود دارای خواص و عملكردهای جدیدی هستند.»o به طور كلی تأثیرات اجتماعی فناوری‌نانو در موارد ذیل احساس می‌شود: o 1. محصولات صنعتی و مصرفی به دلیل كارآیی بسیار بالای نانومواد و نانوساخت به طور پیوسته كوچكتر، بادوام‌تر، هوشمندتر، سریع‌تر و ارازن‌تر خواهند شد. o 2. مراقبت‌های بهداشتی بیشتر در دسترس قرار گرفته و ارزان‌تر خواهند بود و در جلوگیری از بیماری‌ها ،جایگزینی اعضای بدن و افزایش طول عمر مؤثرتر واقع خواهند شد. دارو‌های جدید و ابزارهای تشخیصی بهتری وارد بازار خواهند شد. o 3. هوشمندی درونی را در همه جا می‌توان حس كرد و هر كسی در هر جا و هر زمانی در دسترس خواهد بود. o 4. مشاغل مختلف، كاركنان خود را ملزم به یادگیری مهارت‌های جدید می‌كنند، تا بتوانند خود را در یك واقعیت اقتصادی جدید بر مبنای فناوری و محصولات نانوحفظ كنند. o 5. آموزش برای بیان پیشرفت‌های سریع صنایع نانو، نیاز به تغییر و تحول خواهد داشت. o 6. نانوانرژی می‌تواند اجسامی تمیزتر و مقرون به صرفه‌تر از نظر سوخت به وجود آورد. o 7. تولید مواد غذایی ارزان و مقوی، مشكلات فقر غذایی جهان را ریشه‌كن خواهد ساخت. o 8. اقتصاد متكی بر دارائی مجازی یك جامعه كه تحت سلطه صنعت نانوفناوری می‌باش د، سریعاً به آن دسته از افراد و سازمان‌هایی كه مالكیت معنوی خود را در این تكنولوژی نو حفظ كرده‌اند، سود اعطا خواهد كرد. o همگرایی فناوری نانو با سه فناوری قدرتمند قرن 21 یعنی رایانه‌ها، شبكه‌ها و فناوری زیستی باعث می‌شود تا انتخاب‌های جدید و قدرتمندی كه هرگز در هیچ جامعه بشری تجربه نشده است در تاریخ زندگی بشر به وجود آید.o بر گرفته از سایت تخصصی فناوری نانو به آدرس o نانوتكنولوژی (بخش دوم – نانو در پزشكی، شیمی و انرژی) o – مواد نانو متخلخل نمونه‌ای از موادی هستند كه در‌حالی‌كه از ملكول‌های كوچك دارو ونگه‌داری می‌كنند، آن‌های را به محل موردنظر كه از پیش تعیین شده، انتقال می‌دهند ; – روش‌های كاتالیز و فیلتراسیون (تصفیه) شیمیایی دو مثال برجسته از زمینه هایی هستند كه نانوتكنولوژی همواره در آن‌های موثر بوده است ; – نانوتكنولوژی بازده تبدیل انرژی را به كمك استفاده از نانوساختارهایی با پیوستاری از شكاف‌های انرژی، افزایش می‌دهد. o مطلب قبلی (نانوتكنولوژی – معرفی)o صفحه‌ی اصلی معرفی علوم جدیدo مطلب بعدی (نانو در صنایع، فناوری اطلاعات و ;) كاربردهای نانو در پزشكیo در پزشكی و زیست‌شناسی، ویژگی‌های منحصر به فرد نانومواد به منظورهای مختلفی به كار گرفته می‌شوند. واژه‌هایی نظیر نانوتكنولوژی زیست‌داروها،‌ بیونانوتكنولوژی و نانوپزشكی برای توصیف این دانش تلفیقی به‌كار می‌روند.o كارآیی ساختارها و مولكول‌های زیستی هنگامی كه نانومواد به آن‌ها اضافه می‌شوند،‌افزایش می‌یابد. مقیاس اندازه‌ی نانومواد در حدود مقیاس ساختارها و مولكول‌های زیستی است. بنابراین نانو مواد می‌توانند برای كاربردها و تحقیقات زیست‌پزشكی هم در محیط‌های طبیعی و هم در محیط‌های مصنوعی به‌كار گرفته شوند.o تركیب در زمینه‌ی نانومواد و زیست‌شناسی به ایجاد و توسعه‌ی ابزارهای تشخیصی، عامل‌های هم‌سنجی ابزارهای تحلیل، كاربردهای درمان فیزیكی و حامل‌های تحویل دارو و ; مo تحویل داروo o كل مصرف دارو و نیز عوارض جانبی آن به‌وسیله‌ی جای‌گزینی مناسب حامل فعال دارو صرفا در موضع درد و محل تمركز بیماری به طور قابل ملاحظه‌ای كاهش می‌یابد. این دسترسی انتخابی به محل مورد نظر، هزینه‌های مادی و نیز رنج‌های انسانی بسیاری را كاهش می‌دهد. مواد نانو متخلخل نمونه‌ای از موادی هستند كه در‌حالی‌كه از ملكول‌های كوچك دارو نگه‌داری می‌كنند، آن‌ها را به محل موردنظر كه از پیش تعیین شده، انتقال می‌دهند.o روش دیگری برای كاهش مصرف دارو به‌كارگیری سیستم‌های الكترومكانیكی كوچك است.هدف از بكارگیری این سیستم‌ها، آزاد كردن فعال داروهاست. مثلا از این روش برای درمان سرطان به‌وسیله‌ی نانوذرات آهن یا پوسته‌های طلا استفاده‌می‌شود.o مهندسی بافتo نانوتكنولوژی (بخش سوم – كاربرد نانو در صنایع سنگین، فناوری اطلاعات و كالاهای مصرفی) – مواد سبك‌تر و با استحكام بیشتر كاربردهای وسیعی در سازه‌های حمل و نقل، هوانوردی و نیز در فضانوردی دارند. – در فناوری اطلاعات نوین، دستگاههای الكتریكی آنالوگ قدیمی به وسیله‌ی دستگاه‌های الكترونوری یا نوری جایگزین می‌شوند. زیرا این دستگاه‌ها به ترتیب پهنای باند و ظرفیت بیشتری نسبت به دستگاه‌های قبلی دارند. – نانوتكنولوژی به سرعت بازار كالاهای مصرفی را با تولید محصولاتی با كارایی‌های نوین تحت سلطه‌ی خود در می‌آورد. o 1386/11/6 تعداد بازدیدها : 485o پرسش و پاسخ (0) o ________________________________________o نانوتكنولوژی (بخش دوم – نانو در پزشكی، شیمی و انرژی) – مواد نانو متخلخل نمونه‌ای از موادی هستند كه در‌حالی‌كه از ملكول‌های كوچك دارو ونگه‌داری می‌كنند، آن‌های را به محل موردنظر كه از پیش تعیین شده، انتقال می‌دهند ; – روش‌های كاتالیز و فیلتراسیون (تصفیه) شیمیایی دو مثال برجسته از زمینه هایی هستند كه نانوتكنولوژی همواره در آن‌های موثر بوده است ; – نانوتكنولوژی بازده تبدیل انرژی را به كمك استفاده از نانوساختارهایی با پیوستاری از شكاف‌های انرژی، افزایش می‌دهد.o نانوتكنولوژی (بخش اول – معرفی)o نانو تكنولوژی را می‌توان بسط قوانین دانش‌های موجود در ابعاد نانو یا حتا طرح‌ریزی جدید دانش‌های موجود با روی‌كردی نوین دانست. o بیوفیزیک بیوفیزیك‌دانان سعی می‌كنند بفهمند كه : مغز چگونه اطلاعات را پردازش و ذخیره‌سازی می‌كند؟، قلب چگونه خون را به داخل رگ‌ها پمپ می‌كند؟، ماهیچه‌ها چگونه منقبض می‌شوند؟، گیاهان چگونه در فر‌آیند فتوسنتز نور را جذب می‌كنند؟، ژن‌ها چگونه روشن وخاموش(فعال وغیر‌فعال) می‌شوند؟، وبسیاری پرسش‌های دیگر ;.o گزین درمان‌های متعارف امروزی نظیر پیوند عضو، القاء مصنوعی و .. می‌شود.o بخشی از عملیات مهندسی بافت استفاده از نانومواد برای تكثیر سلول‌های برانگیخته به روش مصنوعی است.o باید توجه كرد كه راه‌بردها و دستاوردهای مهندیسی بافت،‌ باید در چارچوب موازین اخلاقی قرار داده شود. به همین منظور بحث‌های گسترده‌ای در سطح بین‌المللی مطرح است و به تدریج قوانین متعددی در این زمینه به تصویب می‌رسد.o كاربردهای نانو در شیمیo روش‌های كاتالیز و فیلتراسیون (تصفیه) شیمیایی دو مثال برجسته از زمینه هایی هستند كه نانوتكنولوژی همواره در آن‌های موثر بوده است.o همان‌طور كه می‌دانیم تركیب مواد مختلف،‌فر‌اورده‌های جدیدی با ویژگی‌های متفاوت شیمیایی ( و اگر بتوانیم فرآیند واكنش را به نوعی كنترل كنیم موادی با ویژگی‌های متفاوت و مناسب )‌تولید می‌كند.o بنابراین به این معنا شیمی در حقیقت با دانش نانو ارتباطی نزدیك دارد.o به طور مختصر، شیمی نانومواد جدیدی تولید می‌كند. به یك معنی همه‌ی تركیبات شیمیایی می‌توانند توسط نانوتكنولوژی توضیح داده شوند.o كاتالیزo سودمندی استفاده از نانومواد به عنوان كاتالیزگرهای شیمیایی به‌دلیل نسبت بزرگ سطح به حجم این مواد است. نانوذرات می‌توانند در كاتالیز در سلول‌های سوختی، مبدل‌های كاتالیك و حتی ابزارهای كاتالیز نوری به‌كار گرفته شوند.o فیلتراسیون (تصفیه)o نانوشیمی در فرآیند تصفیه فاضلاب‌ها، تصفیه‌ی هوا، در دستگاه‌های ذخیره‌سازی انرژی و ; نقش مهمی بازی می‌كند.o روش‌های مكانیكی و شیمیایی می‌توانند برای تكنیك‌های تصفیه مورد استفاده قرار گیرند. یكی از این مراحل تصفیه استفاده از غشاهایی با سوراخ‌هایی به اندازه‌ی مناسب است، به‌وسیله‌ی این روش مایع در میان غشا فشرده می‌شود. غشاهای نانومتخلخل برای تصفیه‌ی مكانیكی می‌توانند از نانولوله‌ها تشكیل شوند و منافذی بسیار كوچك،‌ حتی كوچك‌تر از 10 نانومتر داشته باشند. o اساسا نانو تصفیه برای تفكیك یون‌ها و جداسازی سیالات به‌كار گرفته می‌شود. o نانوذرات مغناطیسی روشی كارآمد و موثر برای زدودن آلاینده‌های فلزهای سنگین از فاضلاب‌ها به كمك استفاده از شگرد جداسازی مغناطیسی است. o استفاده از ذرات نانومغناطیس، بازده جذب آلاینده‌ها را افزایش می‌دهد و نسبت به روش‌های سنتی تصفیه، ارزان‌تر است.o كاربردهای نانو در انرژیپیشرفته‌ترین طرح‌های نانوتكنولوژی كه به نوعی به انرژی مربوط‌اند عبارت‌اند از:o ذخیره‌سازیف تبدیل، تولید بهینه بوسیله‌ی كاهش آهنگ فرآیندها و مواد، صرفه‌جویی انرژی (به عنوان مثال به وسیله‌ی عایق‌سازی گرمایی بهتر) و منابع انرژی تجدید‌پذیر پیشرفته.o كاهش مصرف انرژیo روشی عملی برای كاهش مصرف انرژی،‌عایق‌بندی بهتر سیستم‌هاست.o این كار با استفاده از سیستم‌های كارآمدتر سوخت و روشنایی، است فاده از مواد سبك‌تر با استحكام بیشتر در صنعت حمل و نقل و ; قابل حصول است.o لامپ‌های متداول امروزی صرفا حدود 5 درصد انرژی الكتریكی را به نور تبدیل می‌كنند. دستاوردهای نانوتكنولوژی نظیر دیودهای گسیل نوری (LED) به كاهش شدید مصرف انرژی در وسایل روشنایی ‌زا می‌انجامد.o افزایش كارآیی تولید انرژی o بهترین سلول‌های خورشیدی امروزی لایه‌هایی از چندین نیمه‌رسانای مختلف است كه روی هم قرار دارند و به این ترتیب نور با انرژی‌های مختلف (بسامدهای مختلف) را جذب می‌كنند.o این سلول‌ها ، صرفا از 40 درصد انرژی خورشیدی استفاده می‌كنند.o نانوتكنولوژی بازده تبدیل انرژی را به كمك استفاده از نانوساختارهایی با پیوستاری از شكاف‌های انرژی، افزایش می‌دهد.o میزان بازده موتور احتراق داخلی حدود 30 درصد تا 40 درصد در لحظه است.o نانوتكنولوژی می‌تواند این بازده را به‌وسیله‌ی طراحی كاتالیزگرهای ویژه‌ای با بیشینه سطح ممكن افزایش دهد.o استفاده از سیستم‌های انرژی دوست‌دار محیطo سلول‌های سوختی كه توان خود را از سوخت هیدروژن تامین می‌كنند نمونه‌ای از چنین سیستم‌هایی هستند.o این سلول‌ها بر مبنای استفاده از انرژی‌های تجدیدپذیر تولید شده‌اند (البته به طور ایده‌آل).o نانوتكنولوژی می‌تواند در كاهش بیشتر آلاینده‌های تولید شده در موتورهای احتراق نقش موثری داشته باشد. این كار توسط فیلترهای نانومتخلخل، یا با پوشش‌ كاتالیزوری روی دیواره‌های سیلندر و یا با نانوذرات كاتالیزوری به عنوان ماده افزودنی به سوخت، انجام می‌شود.o باتری‌های بازیافتیo به خاطر چگالی انرژی نسبتا پایین باتری‌ها، زمان كاركرد آن‌های محدود است. بنابراین آن‌ها به تعویض یا شارژ مجدد نیاز دارند.o به كمك صنعت نانو می‌توان باتری‌هایی با ظرفیت انرژی بالاتر یا باتری‌هایی قابل شارژ و یا حتی ابرخازن‌هایی با میزان شارژكنندگی بیشتر – كه از نانو مواد در آن‌ها استفاده می‌شود – طراحی و تولید كرد.o کمیسیون اروپا تعدادی فراخوان برای پروپوزال‌های علم و فناوری نانو منتشر کرده است که تحت عنوان: “علوم نانو، فناوری‌های نانو، مواد و فناوری‌های جدید تولیدی” برنامه هفتم (FP7) اعلام شده است. o متن کاملo کمیسیون اروپا تعدادی فراخوان برای پروپوزال‌های علم و فناوری نانو منتشر کرده است که تحت عنوان: “علوم نانو، فناوری‌های نانو، مواد و فناوری‌های جدید تولیدی” برنامه هفتم (FP7) اعلام شده است. اهداف تحقیق FP7 در زمینه فناوری نانو عبارتست از:o • بهبود وضعیت رقابت‌پذیری صنایع اروپا؛o • خلق دانش و تلاش در خصوص تبدیل صنایع منبع‌محور به صنایع دانش‌محور؛o • ایجاد تغییرات پلکانی در دانش؛o • بکارگیری دانش برای کاربردهای جدید در تعامل میان فناوری‌ها و رشته‌های مختلف؛o • کسب منفعت از صنایع جدید و پیشرفته در کنار صنایع قدیمی مبتنی بر دانش و ارزشمند،‌ با تمرکز ویژه بر توزیع مناسب نتایج RTD برای SME ها؛o • توانمندسازی فناوری‌هایی که بر تمامی بخش‌های صنعتی و سایر موضوعات برنامه هفتم تاثیرگذار می‌باشند.o این فراخوان‌ها عبارتند از:o • فراخوان FP7-NMP-2008-CSA-2 (حمایت جهت توسعه و ایجاد ارتباط میان فناوری نانو، علوم نانو و علوم مشابه؛ بررسی ایجاد ظرفیت در فناوری نانوزیستی، فناوری نانو و فناوری‌های مشابه؛ مطالعه در زمینه‌ی بهترین رویکردها در حقوق مالکیت معنوی و قراردادهای لیسانس برای تحقیقات مشترک و پروژه‌های توسعه فناوری نانو و فناوری‌های مشابه)o • فراخوان FP7-NMP-2008-EU-India-2 (علم مواد محاسباتی )o • فراخوان FP7-NMP-2008-LARGE-2 (خطداشتی و محیطی؛ اعتبارسنجی، انطباق و/یا توسعه متودولوژی ارزیابی ریسک برای نانوذرات مهندسی شده)o • فراخوان FP7-NMP-2008-SMALL-2 (علوم و فناوری‌های مشابه نظیر نانو، بیو و اطلاعات؛ توسعه فناوری‌ها جهت احتراق کنترل شده‌ی نانوذرات؛ تاثیر نانوذرات مهندسی شده بر سلامت و محیط زیست؛ مواد دارای غشای نانوساختار؛ پردازش و پیمایش مواد نانوساختار؛ متا مواد نانوساختار )o • فراخوان FP7-NMP-2008-SME-2 (مواد هوشمند برای کاربرد در صنایع ساختمان‌‌سازی، ماشین‌آلات و تجهیزات تولیدی)هدف از برگزاری این کنگره، گردهمایی و تبادل نظر استادان و متخصصان داخلی و خارجی از طریق ارایه ‏مقاله و دستاوردهای جدید تحقیقاتی، برگزاری کارگاه‌های آموزشی و نیز نمایشگاه توسط متخصصان و ‏صنعتگران در زمینه نانو است. قریب به300 چکیده مقاله از دانشگاه‌ها و مراکز تحقیقاتی داخلی و خارجی به ‏دبیرخانه کنگره رسیده است. مقاله‌ها به صورت شفاهی یا پوستر در کنگره ارایه خواهند شد و مقاله های برتر ‏پس از داوری در مجله علمی پژوهشی انجمن نانوفناوری ایران و یک مجله معتبر خارجی چاپ خواهند شد. ‏همچنین دبیرخانه کنگره با تعدادی از محققان خارجی فعال در زمینه نانو جهت سخنرانی و برگزاری دوره‌های ‏آموزشی مذاکره و مکاتبه نموده، در حال بررسی شرح حال علمی آنها است.‏‏ همزمان با کنگره یك نمایشگاه جانبی با هدف ارایه جدیدترین دستاوردهای فناوری نانو برای آشنایی ‏هرچه بیشتر متخصصان و علاقمندان در محل دانشگاه تهران برگزار می شود. برای شرکت در نمایشگاه با ‏دبیرخانه کنگره واقع در دانشکده فنی دانشگاه تهران با تلفن‌های 82084077 و 82084075 و نیز فکس ‏‏88006076 تماس و یا به نشانی الکترونیکی کنگره ‏www.icnn.ir‏ مراجعه نمایید.‏معرفی رشته نانو شیمی از آن جهت که در سال گذشته شاهد پذیرش دانشجو درمقطع کارشناسی ارشد در رشته های مر تبط با علوم و فناوری نانو بودیم ، در این شماره تصمیم گرفتیم تا به معرفی برخی رشته های این حوزه بپردازیم . جهت معرفی بیشتر رشته نانو شیمی پای صحبت سر کار خانم مهندس پریوش حسین پور ، رئیس هسته تحقیقاتی نانو تکنولوژی دانشکده مهندسی شیمی دانشگاه صنعتی امیر کبیر ( پلی تکنیک تهران ) می نشینیم. 1- میزان پذیرش دانشجو در سال گذشته در رشته های مر تبط با علم و فناوری نانو در سال گذشته جمعا 42 دانشجو در رشته های علوم و فناوری نانو در مقطع کارشناسی ارشد در دانشگاه های صنعتی امیر کبیر ، تربیت مدرس ، صنعتی سهند تبریز ، کاشان . پژوهشگاه مواد و انرژی پذیرفته شدند. همچنین امسال دانشگاه صنعتی شریف و دانشکده فنی دانشگاه تهران در مقطع دکتری در رشته های نانو مواد ، نانو الکترونیک ، نانو بیو ، نانو مهندسی شیمی و نانو شیمی ، اقدام به پذیرش دانشجو نموده اند. دانشگاه امیر کبیر نیز با ظرفیت 11 نفر ، ارائه دهنده رشته مهندسی شیمی با گرایش نانو در مقطع کارشناسی ارشد بوده است. همچنین این دانشگاه در گرایش نانو پلیمر ، 8 دانشجو جذب نموده است. ادامه خواندن مقاله در مورد علوم محاسباتي و علم نانو

نوشته مقاله در مورد علوم محاسباتي و علم نانو اولین بار در دانلود رایگان پدیدار شد.