فرمت فایل: WORD قابل ویرایش
تعدادصفحات:194
فهرست مطالب
پیشگفتار....................................................................................................................................................... 12
فصل اول....................................................................................................................................................... 14
1-1فن آوری نانو چیست؟...................................................................................................................... 15
1-1-1-نانو چیست؟................................................................................................................................. 15
2-1-1-نانو تکنولوژی از دیدگاههای مختلف...................................................................................... 16
2-1-مقدمه ای بر تاریخ فن آوری نانو در ایران و جهان................................................................. 19
1-2-1-تاریخچه ی نانو در جهان.......................................................................................................... 19
2-2-1-تاریخچه ی نانو در ایران........................................................................................................... 22
3-1-مشاهیر نانو ....................................................................................................................................... 23
1-3-1-کی اریک درکسلر....................................................................................................................... 23
2-3-1-ریچارد ارت اسمالی.................................................................................................................... 24
3-3-1-رالف مرکل.................................................................................................................................... 25
4-3-1-روبرت ای فریتاس...................................................................................................................... 25
5-3-1-ریچارد پی فایمن........................................................................................................................ 26
4-1-عناصر پایه در فن آوری نانو.......................................................................................................... 29
1-4-1-نانو پوشش ها............................................................................................................................... 30
1-1-4-1-انواع نانو پوشش ها............................................................................................................... 30
1-1-1-4-1- پوشش های دانه ای...................................................................................................... 31
2-1-1-4-1-.پوشش های شبکه ای و چند لایه ای...................................................................... 32
3-1-1-4-1-. پوشش های لایه نازک:................................................................................................ 32
4-1-1-4-1-. پوشش های نانوکامپوزیتی.......................................................................................... 33
2-4-1-نانو مواد......................................................................................................................................... 34
1-2-4-1-نانو پودر.................................................................................................................................... 35
1-1-2-4-1-حالت اول:.......................................................................................................................... 35
2-1-2-4-1-حالت دوم........................................................................................................................... 36
3-1-2-4-1-حالت سوم......................................................................................................................... 38
2-2-4-1-نانو لوله..................................................................................................................................... 39
3-2-4-1-نانو کمپوزیت.......................................................................................................................... 41
3-4-1-مهندسی مولکولی....................................................................................................................... 42
1-3-4-1-ماشین های مولکولی............................................................................................................ 42
4-4-1-نانو الکترونیک.............................................................................................................................. 44
1-4-4-1-نانو سیم................................................................................................................................... 45
1-1-4-4-1-انواع نانو سیم ها.............................................................................................................. 46
1-1-1-4-4-1-نانوسیمهای فلزی....................................................................................................... 46
۲-1-1-4-4-1-نانوسیمهای آلی.......................................................................................................... 46
۳-1-1-4-4-1نانوسیمهای هادی و نیمههادی................................................................................. 47
4-1-1-4-4-1- نانوسیمهای سیلیکونی:........................................................................................... 47
2-1-4-4-1-روش های ساخت نانو سیم ها...................................................................................... 47
1-2-1-4-4-1-تکنیکهای لیتوگرافی............................................................................................... 47
1-1-2-1-4-4-1 لیتوگرافی با اشعه الکترونی:............................................................................... 48
2-1-2-1-4-4-1- لیتوگرافی با پراب روش..................................................................................... 48
2-2-1-4-4-1-رسوب الکتروشیمیایی در حفرات.......................................................................... 48
3-1-4-4-1-کاربردهای نانو سیم ها.................................................................................................... 49
1-3-1-4-4-1-کاربرد نانوسیم در تشخیص بیماریها:.................................................................... 49
2-3-1-4-4-1-استفاده از نانوسیمها در رگهای خونی برای
تحریک اعصاب مغزی................................................................................................................................ 50
3-3-1-4-4-1-استفاده از نانوسیمهای سیلیکونی برای هدفمند کردن
رشد سلولهای بنیادین :........................................................................................................................... 51
2-4-4-1-نانو ترانزیستور........................................................................................................................ 51
3-4-4-1-نانو حسگر................................................................................................................................ 53
فصل دوم....................................................................................................................................................... 54
1-2- دامداری............................................................................................................................................. 56
2-2- کشاورزی........................................................................................................................................... 58
3-2-صنایع غذایی..................................................................................................................................... 60
4-2-پزشکی................................................................................................................................................ 63
1-4-2-تشخیص بیماری با نانو ذرات مغناطیسی............................................................................. 64
2-4-2-شناسایی مولکولهای زیستی.................................................................................................... 65
3-4-2-کنترل فعالیت درون یاخته ها................................................................................................. 65
4-4-2-درمان ایدز با نوعی کرم............................................................................................................ 66
5-2-بهداشت.............................................................................................................................................. 68
6-2-صنایع دریایی.................................................................................................................................... 70
1-6-2-صنایع کشتیسازی:.................................................................................................................... 70
۲-6-2- صنایع فرا ساحل:...................................................................................................................... 70
۳-6-2- صنایع ساحلی و بندری:.......................................................................................................... 70
4-۶-۲-برخی از پتانسیلهای کاربرد فناورینانو در این صنایع.................................................... 71
1-4-6-2-الکترودهای جوشکاری دما پایین:...................................................................................... 71
2-4-6-2-سوخت:..................................................................................................................................... 71
3-4-6-2- نانوفایبرگلاس و نانوکامپوزیتها:...................................................................................... 72
4-4-6-2-جاذبهای ارتعاشی:.............................................................................................................. 72
5-4-6-2-جاذبهای صوتی:.................................................................................................................. 72
6-4-6-2- رنگهای دریایی:................................................................................................................... 73
7-4-6-2- جاذبهای انرژی موج دریا و نور آفتاب:........................................................................ 73
8-4-6-2-نانوفیلتراسیون:....................................................................................................................... 73
9-4-6-2-نانومورفولوژی:......................................................................................................................... 73
10-4-6-2--تحول در فناوری پیل سوختی:..................................................................................... 74
11-4-6-2- باتریهای با ذخیره انرژی بسیار بالا:............................................................................ 74
12-4-6-2- گرافیت و سرامیک:.......................................................................................................... 74
5-٦-۲جایگاه صنایع دریایی و فناورینانو در ایران........................................................................... 75
7-2-صنایع آب.......................................................................................................................................... 76
1-7-2-نانوفیلتراسیون ............................................................................................. 77
2-7-2-شیرین سازی آب به وسیله نانوغشاها.............................................................. 78
3-7-2-تصفیه آب به کمک نانوذرات.......................................................................... 80
4-7-2-تصفیه پسابهای صنعتی............................................................................... 82
1-4-2-7تصفیه فاضلابها...................................................................................................................... 82
2-4-7-2-جیوهزدایی از آب.................................................................................................................. 85
5-7-2-شرکتهای فعال در زمینه فناورینانو و آب........................................................................ 86
6-7-2-خلاصهای از کارهای انجام شده در زمینه تصفیه آب و فاضلاب با استفاده از فناورینانو 88
8-2- صنعت نفت...................................................................................................................................... 90
9-2-صنعت خودرو................................................................................................................................... 91
1-9-2-عوامل اصلی رقابت در صنعت خودرو سازی....................................................................... 93
2-9-2-کاربرد های فن آوری نانو در صنعت خودرو سازی........................................................... 94
10-2-الکترونیک....................................................................................................................................... 96
1-10-2-نانو روباتهای سه بعدی در لباس سربازهای ضد سرطان............................................... 97
فصل سوم..................................................................................................................................................... 99
1-3-آشنایی با نانو الکترونیک................................................................................................................ 100
1-1-3-وسایل نانو الکترونیک................................................................................................................ 102
1-1-1-3-نانو لوله ها............................................................................................................................... 102
2-1-1-3-حلقه های بنزنی.................................................................................................................... 103
3-1-1-3-پلیمر......................................................................................................................................... 103
4-1-1-3-DNA..................................................................................................................................... 103
2-3-چشم انداز فن آوری نانو الکترونیک..............................................................106.
1-2-3-مشخصه یابی لایه ی نازک قطعات الکترونیکی...........................................107
2-2-3-وسعت فن آوری نانو الکترونیک................................................................107
3-3-کاربرد نانو الکترونیک در صنعت....................................................................109
1-3-3-نمونه ای از کاربرد فن آوری نانو در الکترونیک.........................................109
۱-1-3-3-کربن نانو تیوب ها (carbon nanotubes)............................................................. 109
2-1-3-3- نانو ترانزیستورها (nanotransistors)..................................................................... 110
3-1-3-3- محاسبه گر ها در مقیاس نانو ( nanocomputers)............................................ 110
4-1-3-3- MRAMها ( Magnetic Random Access Memories ).................. 110
5-1-3-3- ۶۰ C...................................................................................................................................... 111
4-3-کارهایی که باید در راستای پیشرفت این علم انجام شود..................................112
5-3-جهانی شدن صنعت نانو الکترونیک.................................................................113
1-5-3-مفهوم جهانی شدن.................................................................................................................... 113
2-5-3 پیامد های جهانی شدن............................................................................................................. 114
1-2-5-3 تجارت الکترونیک.................................................................................................................. 116
6-3-نتیجه گیری....................................................................................................121
فصل چهارم.................................................................................................................................................. 123
1-4-حسگر ها و نواع آن......................................................................... 124
1-1-4-حسگر چیست؟........................................................................................................................... 124
1-1-1-4-ساختار کلی یک حسگر...................................................................................................... 124
2-1-1-4-خصوصیات حسگر ها........................................................................................................... 125
2-1-4-انواع حسگر ها............................................................................................................................. 125
1-2-1-4- حسگر های آنالوگ.............................................................................................................. 125
2-2-1-4- حسگر هاىیجیتال.............................................................................................................. 126
3-2-1-4-انواع حسگر ها در ربات....................................................................................................... 126
1-3-2-1-4-حسگرمحیطی:.................................................................................................................. 126
2-3-2-1-4-. حسگر بازخورد:.............................................................................................................. 127
3-3-2-1-4- حسگر فعال...................................................................................................................... 127
4-3-2-1-4-. حسگر غیرفعال.............................................................................................................. 127
4-2-1-4-حسگر فاصله........................................................................................................................... 128
1-3-2-1-4-حسگر تماسی: ( Contact....................................................................................... 128
2-3-2-1-4-حسگرهای مجاورتی(Proximity ):...................................................................... 128
1-2-3-2-1-4-حس کردن استاتیک:................................................................................................ 129
2-2-3-2-1-4-حس کردن حلقه بسته............................................................................................. 129
3-3-2-1-4-حسگرهای دوربرد ( Far away)............................................................................. 130
4-3-2-1-4-حسگر نوری (گیرنده-فرستنده).................................................................................. 130
2-4-کاربرد حسگر ها............................................................................................................................... 132
1-2-4- حسگر های بدنه...................................................................................................................... 132
2-2-4- حسگر های جهت یاب مغناطیسی....................................................................................... 132
3-2-4- حسگر های فشار و تماس....................................................................................................... 132
4-2-4- حسگر های گرمایی.................................................................................................................. 133
5-2-4- حسگر های بویایی ................................................................................................................... 133
6-2-4- حسگر های موقعیت مفاصل................................................................................................... 134
1-6-2-4-انکدر های مطلق.................................................................................................................... 134
2-6-2-4- انکدر های افزاینده............................................................................................................... 134
7-2-4-آشنا یىبا دو نمونه ازحسگر ها.............................................................................................. 135
1-7-2-4-حسگر تشخیص مانع(دیواره)............................................................................................. 135
2-7-2-4- حسگرالتراسونیک................................................................................................................ 137
3-4-نانو حسگر.......................................................................................................................................... 139
1-3-4-انواع نانو حسگرها....................................................................................................................... 139
1-1-3-4-استفاده از نقاط کوانتومی درتولید نانو حسگرها:.......................................................... 139
2-1-3-4-.استفاده ازنانولوله ها درتولید نانوحسگرها....................................................................... 140
1-2-1-3-4-نانولوله های کربنی به عنوان حسگرهای شیمیایی:................................................ 140
2-2-1-3-4-نانولوله های کربنی به عنوان حسگرهای مکانیکی:................................................. 140
3-2-1-3-4-استفاده ازنانو ابزارها درتولید نانوحسگرها:................................................................. 141
4-4- کاربردهای نانو حسگر.................................................................................................................... 142
1-4-4- ساخت بینی الکترونیکی با.نانو حسگر، چشم اندازی نوین در صنایع امنیتی......... 142
1-4-4-کاربردهای بینی الکترونیکی.................................................................................................... 146
1-1-4-4-سیستم تأمین امنیت........................................................................................................... 146
1-1-1-4-مبارزه با قاچاق، مواد مخدر و تروریسم........................................................................... 146
2-1-1-4-4-جایگزینی سگ های جستجوگر................................................................................... 146
3-1-1-4-4-تجهیزات ربات های رزمی:............................................................................................. 147
.4-1-1-4-4-دریافت کننده های سیگنال های حفاظتی:............................................................. 147
4-1-1-4-4-کنترل کننده محل کار:.................................................................................................. 147
5-1-1-4-4-سیستم فوق العاده سریع اعلام حریق:..................................................................... 147
6-1-1-4-4- بینی الکترونی وجرم شناسی:..................................................................................... 148
1-6-1-1-4-4-شناسایی پول ها و اسناد با ارزش از روی بو:...................................................... 148
2- 4-4- حسگرها و کنترل آلودگی هوا:............................................................................................ 149
1-2-4-4- مبارزه با انتشار گازهای سمی:.......................................................................................... 149
3-4-4-کاربرد نانو سنسورها در نمودارگیری و اندازه گیری در حین حفاری صنایع بالادستی نفت 149
4-4-4-نانوحسگر و پزشکی.................................................................................................................... 153
1-4-4-4-تولید نانوحسگرهای زیستی نوری..................................................................................... 153
2-4-4-4-کاربرد حسگرهای زیستی.................................................................................................... 154
1-2-4-4-4-سیلان و فرایند سیلاندار کردن................................................................................. 155
5-4-4-استفاده از نانوحسگرهای نوری برای بررسی تغییرات سلولی......................................... 156
6-4-4-نانو حسگر و صنایع غذایی....................................................................................................... 157
7-4-4- پتانسیل نانو سنسورها و تحقیقات در صنعت کشاورزی و غذا..................................... 161
1-7-4-4-در کمتر از 5 سال:................................................................................................................ 161
2-7-4-4-بین 5 تا 15 سال:................................................................................................................. 161
8-4-4-نانوسنسورها و AFM های جدید......................................................................................... 162
9-4-4-مدار الکترونیکی روبات نوریاب یا بولینگر ساده ( با دو ترانزیستور).............................. 163
1-9-4-4- انگشت هوشمند توسط نانو حسگر ها ساخته شد..................................................... 165
10-4-4-کاربرد نانو سنسورها در بخش لرزهنگارى ( Seismic )
صنایع بالادستى نفت................................................................................................................................. 166
5-4-جذابیتهای نانوحسگرها.............................................................................................................. 169
6-4-آینده نگری:....................................................................................................................................... 170
فصل پنجم.................................................................................................................................................... 171
1-5- نانوتکنولوژی بخشی از آینده نیست، بلکه تمام آینده است............................................... 172
2-5-الگوی «منحنی S»......................................................................................................................... 172
1-2-5-. طفولیت:...................................................................................................................................... 173
2-2-5- رشد:............................................................................................................................................. 173
3-2-5. بلوغ:............................................................................................................................................... 174
3-5-جایگاه ایران....................................................................................................................................... 174
4-5-نگاه از زاویه فواید و مضرات.......................................................................................................... 178
5-5-راهبردهایی برای توسعه اصولی................................................................................................... 180
6-5-اقدامات انجام شده در ایران.......................................................................................................... 180
7-5-جمعبندی نهایی بحث.................................................................................................................... 181
8-5-نتیجه گیری وپیشنهاد :................................................................................................................. 182
منابع و مآخذ............................................................................................................................................... 186
نانوحسگرها
