الف – پرداخت وجه بحساب وب سایت ایران ترجمه(شماره حساب)ب- اطلاع جزئیات به ایمیل irantarjomeh@gmail.comشامل: مبلغ پرداختی – شماره فیش / ارجاع و تاریخ پرداخت – مقاله مورد نظر --مقالات آماده سفارش داده شده پس از تایید به ایمیل شما ارسال خواهند شد.
قیمت
قیمت این مقاله: 48000 تومان
(ایران ترجمه - Irantarjomeh)
توضیح
بخش زیادی از این مقاله بصورت رایگان ذیلا قابل مطالعه می باشد.
علم نانو و تکنولوژی نانو شامل حوزه‌ها‌یی از سنتز، تعیین خصوصیات اکتشاف و کاربرد مواد دارای ساختار نانو و اندازه نانو می‌باشد. کاربرد نانو مواد از نظر تاریخی می‌تواند حتی پیش از تولید علم و تکنولوژی مدرن مورد رد یابی قرار گیرد. مردم عهد باستان از نانو مواد به عنوان مواد رنگی در سرامیک‌ها استفاده می‌کردند(۱). طلای کلوییدی از اوایل قرن ۱۹ در درمان دارویی برای معالجه الکلیسم، ورم مفاصل و غیره به کار گرفته می‌شد. آزمایشهای سیستمی انجام شده بر روی نانو مواد از آزمایشهای معروف فارادی(۲) در سال ۱۹۵۷ آغاز شد. در سال ۱۹۵۹ ریچارد فینمان مقاله خود را تحت عنوان «تعداد زیادی اتاق در پایین وجود دارد» در یک کنفرانس ارائه داد که امکان دستکاری و کار با چیزهایی در سطح اتمی را مطرح می‌کرد (۳). این مطلب عموما به عنوان یک دور اندیشی یا پیش‌بینی در زمینه نانوتکنولوژی در نظر گرفته می‌شود. با این وجود، انفجار واقعی نانو تکنولوژی تا اوایل دهه ۱۹۹۰ رخ نداد. در دهه‌ها‌ی گذشته، محققین به دستگاههای پیچیده برای تعیین و پیش بینی، نظیر میکروسکوپی پویش الکترون، میکروسکوپی انتقال الکترون و میکروسکوپی پویش ردیاب (کاوشگر) مجهز شدند تا به دنیای نانو نزدیک شوند. کوچک سازی دستگاه در صنعت نیمه‌ها‌دیها نیز عامل مهمی‌در توسعه نانو تکنولوژی است. قانون مور همانگونه که در شکل ۶-۱ نشان داده شده، این نکته را بیان می‌کند که عملکرد و چگالی ترانزیستور هر ۲۴ ماه دو برابر می‌شود (۴). چنانچه ابعاد دستگاه به این روش به کوچک شدن ادامه دهد، هم به علت مشکلات فیزیکی ذاتی مواد و هم به واسطه مشکلات تکنولوژی آنها که هزینه‌ها‌ی تولید را تا حد زیادی بالا می‌برند، محدودیتهای معینی وجود خواهد داشت. به عنوان مثال، هنگامی‌که ابعاد دستگاه کاهش می‌یابد، اثرات کوانتومی‌آشکارتر خواهند شد(۵). غلظت بالای تغلیظ کننده مورد نیاز برای دستگاههای کوچکتر از حد انحلال پذیری جامد تجاوز خواهد کرد و توده تغلیظی پایدار و یکنواختی تشکیل نخواهد داد(۶). چگالی توان بالا و سپس داغ کردن دستگاه مشکلات جدی را در مقیاس بندی دستگاهها ایجاد خواهند کرد. تکنیک لیتوگرافی برای ابعاد بحرانی کوچکتر(CD) در محدوده دهها نانو متر جهت تولید جرمی، مشکلات تکنیکی را به همراه دارد(۷). بدین جهت، نانوتکنولوژی روش دیگری را برای مقیاس گذاری مداوم دستگاه ارائه می‌دهد. دستگاههای نانو الکترونیکی مبتنی بر سیستمهای نانومواد جدید و ساختمان دستگاههای جدید در توسعه نسل بعدی میکروالکترونیک مشارکت خواهند کرد. به عنوان مثال ترانزیستور الکترونی منفرد(۸) (۹) و ترانزیستور اثر میدانی(۱۲-۱۰) بر اساس نانولوله‌ها‌ی کربنی با دیواره منفرد قبلا بر اساس این روش بود. مدارهای منطقی ساده اولیه نانولوله‌ها‌ی کربنی قبلا توضیح داده شده است (۱۶-۱۳).
خواص نانو مواد ساختار نانو اندازه نانو
خواص مکانیکی نانومواد
تعدادی از خواص مکانیکی نانومواد که شامل سختی، ضریب کشسانی، چقرمگی شکست (مقاومت در برابر شکست)، مقاومت در برابر خراشیدگی، استحکام خستگی و غیره می‌باشند، به علت اندازه نانومتر آنها بگونه‌ای متفاوت از مواد حجیم تغییر یافته‌اند. ارتقای خصیصه‌های مکانیکی بواسطه تغییراتی بدست می‌آید که برآیند تکمیل یا کامل سازی ساختاری مواد هستند(۱۹و۲۵ ). این اندازه کوچک یا آنها را بدون نقصهای ساختاری داخلی نظیر نابجایی‌ها، جفت‌ها‌ی میکرو و رسوبات ناخالص باقی می‌دارد و یا فقط دارای چند نقص و ناخالصی اندک بوده که نمی‌تواند آنقدر زیاد شود که شکست مکانیکی را ایجاد نماید. نقصهای داخل بعد نانو بسیار فعال هستند و به سطح مهاجرت خواهند کرد تا خود را از زیر بازپخت (آنیلینگ) که ماده را خالص می‌کند و ساختار ماده ای کاملی در داخل نانومواد به جا می‌گذارد، آزاد نمایند. علاوه بر این، سطوح خارجی نانومواد نیز در مقایسه با مواد حجیم نقصهای کمتری دارند یا بدون نقص هستند که این امر سبب افزایش خواص مکانیکی نانومواد می‌شود(۱۹). افزایش خواص مکانیکی نانومواد می‌تواند چند کاربرد بالقوه هم در مقیاس نانوداشته باشد نظیر تشدید کننده مکانیکی نانو، حسگرهای جرمی، نوک میله‌ها‌ی ردیاب میکروسکوپ و انبرکهای نانو جهت بکار بردن اشیای با مقیاس نانو و هم می‌تواند کاربردهایی در مقیاس میکرو داشته باشد نظیر تقویت ساختاری مواد پلیمری، مواد سبک وزن دارای استحکام بالا، پوششهای هدایتی انعطاف پذیر، پوششهای مقاوم در برابر سایش، ابزارهای برش سخت تر و سفت تر و غیره .
از میان تعدادی از خواص مکانیکی جدید نانومواد، سختی بالای چند سیستم نانومواد کشف شده است. انواع نانو چندسازه‌ها‌ی (نانوترکیبات) ابرسخت را می‌توان بوسیله رسوبگیری فیزیکی و شیمیایی بخار که با پلاسما القا شده از نیتریدها، بوریدها و کربیدها تهیه نمود (۲۶). در سیستمهای دوتایی که به طور مناسب سنتزشده، سختی نانوچندسازه از آنچه که به وسیله قانون مخلوط‌ها‌ی حجیم ارائه می‌شود، تا حد زیادی تجاوز می‌کند. به عنوان مثال، سختی نانوچندسازه‌ها‌ی nc-MnN/a-Si3N4(M=Ti,W,V,…) با محتوای بهینه Si3N4 نزدیک آستانه نفوذ(تراوش) به ۵۰ GPa می‌رسد(۲۹-۲۷) اما این مقدار برای نیتریدهای منفرد از ۲۱ GPa تجاوز نمی‌کند.
خواص نانو مواد ساختار نانو اندازه نانو
خواص گرمایی نانومواد
پیشرفتهای اخیر نانوتکنولوژی در دهه‌ها‌ی گذشته به انبوهی از سنتزها، تکنولوژیهای پردازش و تعیین خصوصیات اطمینان بخشی منجر شد که تولید متداول انواع نانومواد با ساختارهای بسیار کنترل شده و خواص مربوط را امکان پذیر می‌سازد. به وسیله کنترل ساختارهای نانومواد در مقیاس نانو خواص نانوساختارها می‌توانند به یک روش بسیار قابل پیش بینی که نیازهای انواع کاربردها را برآورده می‌سازند کنترل و ردیابی شوند.
مثالهایی از نانوساختارهای مهندسی شامل نانوذرات فلزی و غیر فلزی، نانولوله‌ها، نقاط کوانتومی و ابرشبکه‌ها، فیلم‌ها‌ی نازک، نانوچندسازه‌ها و ابزارهای نانوالکترونیکی و الکترونیک نوری که از خواص عالی نانو مواد برای تکمیل کاربردها استفاده می‌کنند می‌باشند.
بعضی از خواص مواد با مقیاس نانو که شامل خواص الکتریکی نوری مغناطیسی و مکانیکی می‌باشند به خوبی مورد مطالعه قرار گرفته اند. با این وجود در خواص گرمایی نانومواد پیشرفتهای آهسته تری دیده می‌شوند. این امر به علت مشکلات اندازه گیری و کنترل تجربی انتقال گرما در مقیاس نانو می‌باشد. میکروسکوپی نیروی اتمی(AFM) برای اندازه گیری انتقال گرمای نانوساختارها با قدرت تفکیک فضایی بالا در مقیاس نانومتر معرفی شده است و روش اطمینان بخشی را برای اندازه گیری خواص گرمایی نانوساختارها فراهم می‌کند(۶۰). علاوه بر این شبیه سازی و آنالیز تئوری و انتقال گرما در ساختارهای نانو هنوز در دوران طفولیت خود هستند. روشهای موجود که شامل راه حل‌ها‌ی عددی قانون فوریه محاسبه کامپیوتری بر اساس معادله انتقال بولتسمان و شبیه سازی دینامیک مولکولی(MD) می‌باشند همگی محدودیتهایی دارند(۶۰). مهمتر این که هنگامی‌که ابعاد تا مقیاس نانو کوچک می‌شوند دسترس پذیری تعریف دما مورد تردید است.در سیستم مواد غیر فلزی انرژی گرمایی عمدتا به وسیله فوتونها که از نظر فرکانس و پویش‌ها‌ی آزاد متوسط(mfp) تغییرات گسترده ای دارند انتقال می‌یابد. فوتونهای انتقال دهنده گرما غالبا بردارهای موج بزرگ و mfp با مرتبه نانومتر در دمای اتاق دارند به طوری که ابعاد نانوساختارها با mfp و طول موج فوتونها قابل مقایسه هستند. با این وجود تعریف کلی دما بر اساس انرژی متوسط یک سیستم ماده در حال تعادل می‌باشد. در سیستمهای ماکروسکوپی ابعاد برای تعریف یک دمای محلی در هر ناحیه درون مواد بسیار بزرگ است و این دمای محلی از ناحیه ای به ناحیه دیگر تغییر خواهد کرد به طوری که شخص می‌تواند خواص انتقال گرمای مواد را بر اساس توزیعهای معین دمایی مواد بررسی نماید. اما در سیستمهای نانومواد ابعاد ممکن است برای تعریف یک دمای محلی بسیار کوچک باشند. علاوه بر این استفاده از مفهوم دمایی که در شرایط تعادل تعریف می‌شود برای فرایندهای غیر تعادلی انتقال گرما در نانومواد که دارای مشکلاتی در آنالیز تئوری انتقال گرما در مقیاسهای نانو می‌باشند گیج کننده است(۶۰).
لطفا به جای کپی مقالات با خرید آنها به قیمتی بسیار متناسب مشخص شده ما را در ارانه هر چه بیشتر مقالات و مضامین ترجمه شده علمی و بهبود محتویات سایت ایران ترجمه یاری دهید.
