چرا نانو مهم است؟
نويسنده:ابراهيم هنرمند
علم نانو مطالعه اصول اوليه مولکول ها وساختارهايي با ابعاد 1 تا 100 نانومتر است. اما چه چيزي در مقياس نانومتري وجود دارد که يک فناوري برپايه آن بنا شده است؟
مثالي را براي درک بيشتر مقياس نانوبا هم مرور مي کنيم. يک مکعب از جنس طلا رل با ابعاد 5 سانتي متر در نظر بگيريد. حال اين مکعب را از طول، عرض و ارتفاع نصف مي کنيم تا به 8 مکعب کوچک تر به دست آيد.
خواص اين مکعب هاي کوچک، دقيقاً مشابه خواص مکعب اوليه است (به جز ارزش مادي)، يعني هر يک از 8 مکعب به دست آمده هنوز طلا است: زرد، درخشنده، نرم و سنگين است، همچنين هادي الکتريسيته بوده ونقطه ذوب آنها همان نقطه ذوب طلاست. حال تصور کنيد يکي از اين مکعب ها را نيز با همان روش قبل به 8 مکعب کوچک تر تقسيم کنيم. مکعب هاي به دست آمده نيز خواص مکعب اوليه را دارا هستند و باز هم تقسيم کردن را ادامه دهيم، به طوري که نتوانيم تکه هاي ريز شده طلا را با چشم غيرمسلح ببينيم، باز هم خواص فيزيکي و شيميايي تکه هاي طلا بدون تغيير باقي مي مانند. اما اگر ريزشدن ذرات طلا را ادامه دهيم تا به مقياس نانو برسيم، تقريباً همه چيز تغيير مي کند. همه ما طلاي زينتي را با رنگ زرد درخشنده اش مي شناسيم. اما آيا مي دانيد مي توان طلاي قرمز نيز توليد کرد؟ مثلاً نانو ذرات طلا بسته به اندازه ذرات خود مي تواند قرمز، آبي متمايل به سبز، نارنجي يا حتي ارغواني به نظر برسند! توليد نانوذرات طلاي قرمز هر هفته در بخش شيمي تجزيه دانشگاه کاشان در حال انجام است.
با نگاه ميکروسکوپي مي توان مشاهده کرد که يک نانو نقطه طلا، قرمز به نظر مي رسد. اما اگر همين ذرات به هم متصل شوند، رنگشان به زرد تبديل مي شود. اگر تعداد کافي نانو نقاط طلا به هم نزديک شوند، به طوري که با هم ترکيب نشوند، مي توان رنگ قرمز طلا را با چشم غير مسلح ديد. با رسيدن به مقياس نانو نه تنها رنگ ذرات تغيير مي کند، بلکه خواصي مانند نقطه ذوب، خواص مغناطيسي و ... نيز دچار تحول مي شود.
منبع:نشريه دانشمند -ش 548
/خ
مثالي را براي درک بيشتر مقياس نانوبا هم مرور مي کنيم. يک مکعب از جنس طلا رل با ابعاد 5 سانتي متر در نظر بگيريد. حال اين مکعب را از طول، عرض و ارتفاع نصف مي کنيم تا به 8 مکعب کوچک تر به دست آيد.
خواص اين مکعب هاي کوچک، دقيقاً مشابه خواص مکعب اوليه است (به جز ارزش مادي)، يعني هر يک از 8 مکعب به دست آمده هنوز طلا است: زرد، درخشنده، نرم و سنگين است، همچنين هادي الکتريسيته بوده ونقطه ذوب آنها همان نقطه ذوب طلاست. حال تصور کنيد يکي از اين مکعب ها را نيز با همان روش قبل به 8 مکعب کوچک تر تقسيم کنيم. مکعب هاي به دست آمده نيز خواص مکعب اوليه را دارا هستند و باز هم تقسيم کردن را ادامه دهيم، به طوري که نتوانيم تکه هاي ريز شده طلا را با چشم غيرمسلح ببينيم، باز هم خواص فيزيکي و شيميايي تکه هاي طلا بدون تغيير باقي مي مانند. اما اگر ريزشدن ذرات طلا را ادامه دهيم تا به مقياس نانو برسيم، تقريباً همه چيز تغيير مي کند. همه ما طلاي زينتي را با رنگ زرد درخشنده اش مي شناسيم. اما آيا مي دانيد مي توان طلاي قرمز نيز توليد کرد؟ مثلاً نانو ذرات طلا بسته به اندازه ذرات خود مي تواند قرمز، آبي متمايل به سبز، نارنجي يا حتي ارغواني به نظر برسند! توليد نانوذرات طلاي قرمز هر هفته در بخش شيمي تجزيه دانشگاه کاشان در حال انجام است.
با نگاه ميکروسکوپي مي توان مشاهده کرد که يک نانو نقطه طلا، قرمز به نظر مي رسد. اما اگر همين ذرات به هم متصل شوند، رنگشان به زرد تبديل مي شود. اگر تعداد کافي نانو نقاط طلا به هم نزديک شوند، به طوري که با هم ترکيب نشوند، مي توان رنگ قرمز طلا را با چشم غير مسلح ديد. با رسيدن به مقياس نانو نه تنها رنگ ذرات تغيير مي کند، بلکه خواصي مانند نقطه ذوب، خواص مغناطيسي و ... نيز دچار تحول مي شود.
منبع:نشريه دانشمند -ش 548
/خ
