بروی دانلود کتاب بروی لینک زیر کلیک نمایید.
برای دانلود مقالات مورد نظر خود بروی لینک های زیر کلیک کنید
کاربردهای زیست دارو نانو لوله های کربنی
مقاومت و مکانیزم گسیختگی نانولوله های کربنی چند جداره در مقابل بارهای کششی
راهنمای معلم: احتراق نانو لوله های کربنی
هدایت گرمایی نانو لوله های کربنی چند جداره
کاربردهای نانولوله های کربنی تک جداره عامل دار
خصوصیات الکتریکی و کاربردهای نانو لوله های کربنی تک جداره
استفاده از نانو لوله های کربنی چند جداره اصلاح شده جهت رفع مشکل پراکندگی
نانو لوله های کربنی دو جداره در مقابل نانو لوله های کربنی تک جداره
پراکندگی نانو لوله های کربنی تک جداره در حلال های آبی و آلی
نقش دما و نانو لوله های کربنی مسلح در نانو کامپوزیت های با اساس اپوکسی
نانو لوله
ها(
کربن نانوتیوب ها Carbon Nano Technology
(CNT) یکی از مهمترین زمینه های تحقیقاتی در نانوتکنولوژی می باشند. خواص و پتانسیل
ویژه و انحصاری آنها برای کاربردهای ارزشمند تجاری، طیف وسیعی از الکترونیک تا کنترل
فرایندهای شیمیایی را در برمی گیرد. این امر موجب تلاش بسیار عظیمی جهت تحقیق در مورد
نانوتیوب ها در پنج سال اخیر شده است. با توجه به فعالیت های وسیع تحقیقاتی، به
پتانسیل کار بردی این تحقیقات در صنعت ساختمان توجه بسیار کمی شده است.
مقاله حاضر سعی در پر کردن شکاف تحقیقاتی بین CNT ،
مواد و مصالح ساختمانی دارد. ساختمان، خواص و چگونگی حصول کربن نانوتیوب ها در این
مقاله بررسی شده، پتانسیل های کاربردی بطور عام و خاص برای صنعت ساختمان ا رائه شده
است. میتوان کربن نانوتیوب ها و انواع اصلاح شده و تغییر شکل یافته گرافیت تصور کرد.
گرافیت از لایه های بسیار زیاد اتم های کربن که به فرم شش گوش بهم متصل و
ورقه های مسطحی
را تشکیل می دهند شکل گرفته است.
.
نانوسليس آمورف:
در صنعت بتن ، سيليس يكي از معروفترين موادي است كه نقش مهمي در چسبندگي و پر كنندگي بتن با عملكرد
بالا (HPC) ايفا مي كند.
محصول معمولي
همان سليكيافيوم يا ميكرو سيليكا مي باشد كه داراي قطري در حدود 1/0 تا 1 ميلي
متر مي باشد و داراي اكسيد سيليس حدود 90% مي باشد. مي توان گفت
كه ميكرو سيليكا محصولي است كه در محدوده بالاي اشل اندازه نانو متر
جهت افزايش عملكرد كامپوزيت مواد سيماني به كار برده مي شود.
محصول نانو
سيليس متشكل از ذراتي هستند كه داراي شكل گلوله اي بوده و با قطر كمتر از 100nm يا بصورت ذرات خشك پودر يا بصورت معلق در مايع محلول قابل انتشار مي باشند، كه مايع آن معمول ترين نوع محلول نانو سيليس مي باشد،
اين نوع محلول در آزمايشات مشخص در بتن خود تراكم به كار گرفته شده است. نانو سيليس معلق كاربردهاي چند منظوره از خود نشان مي دهد مانند -
خاصيت ضد سايش
- ضد لغزش
- ضد حريق
- ضد انعكاس سطوح
آزمايشات نشان داده اند كه واكنش مواد نانو سيليس (Colloidal Silica ) با هيدرواكسيد كلسيم در مقايسه با ميكرو سيليكا بسيار سريع تر انجام گرفته و
مقدار بسيار كم اين مواد همان تاثير پوزالاني مقدار بسيار بالاي ميكرو سيليكا را
در سنين اوليه دارا مي باشد .
تمام كارهاي
انجام يافته بر روي كاربرد مواد نانو سيليس كلوئيدی(Colloidal Nano Silica) در بخش اصلاح
خواص ريولوژي ، كار پذيري و مكانيكي خمير سيمان بوده است. آنچه كه در
اينجا مطرح است نتايج اوليه محصولات نانو سيليس با قطري در محدوده 5 تا 100 نانومتر
مي باشد.
يكي از چالشهايي كه در رشته مصالح ساختماني
بوجود آمده است ، بتن با عملكرد بالا HPC مي باشد. اين نوع بتن مقاوم از نوع مصالح
كامپوزيت بوده و از نظر دوام جزو مصالح كامپوزيت و چند فازي مركب و پيچيده مي باشد.
خواص ، رفتار و عملكرد بتن بستگي به نانو ساختار ماده زمينه بتن و سيماني دارد كه
چسبندگي ، پيوستگي و يكپارچگي را
بوجود مي آورد.
بنابراين ،
مطالعات بتن و خمير سيمان در مقياس نانو براي توسعه مصالح ساختماني
جديد و كاربرد آنها بسيار حائز اهميت مي باشد . روش معمولي براي توسعه بتن با عملكرد
بالا اغلب شامل پارامترهاي مختلفي از جمله طرح اختلاط بتن معمولي و بتن مسلح با
انواع مختلف الياف مي باشد . در مورد بتن به طور خاص ، علاوه بر عملكرد با دوام و
خواص مكانيكي بهتر ، بتن با عملكرد بالاي چند منظوره (MHPC)
خواص اضافه
ديگري را دارا مي باشد، از جمله مي توان به خاصيت الكترو مغناطيسي ، و قابليت به كار
گيري در سازه هاي اتمي (محافظت از تشعشعات ) و افزايش موثر بودن آن در حفظ انرژي ساختمانها و ... را نام برد.
مواد نانو كامپوزيت:
مواد نانو كمپوزيت بر پايه پليمر (ماتريس پليمري ) اولين بار در
سالهاي 70 معرفي شده اندكه از تكنولوژي سول- ژل(Sol-Gel ) جهت انتشار
(Disperse ) دادن ذرات نانو كاني درون ماتريس پليمر استفاده شده است.
هرچند
تحقيقات انجام شده در دو دهه گذشته براي توسعه تجاري اين مواد توسط شركت تويوتا در
ژاپن در اواخر سالهاي 80 صورت گرفته است ،
ولي رشته نانو كمپوزيت پليمر هنوز در مرحله جنيني و در آغاز راه مي باشد.
در اين شرايط نانو آلومينا ، بهترين ساختار نانوئي است كه افق جديدي را در
صنعت سراميك نويد مي دهد . زيرا كاربرد اين مواد پديده
اي است كه از نظر مكانيكي ، الكتريكي و خواص حرارتي به طور مناسب داراي تعادل بوده و
در رشته هاي مختلف كاربرد دارد. از جمله مي توان به چند نمونه اشاره كرد :
تكنولوژي نانو فلز آرتونايد كه اخيراً به طور تجاري ، الياف نانويي آلومينا ، انقلابي
در رشته سراميك بوجود آورده است. ذرات نانويي غير فلز مانند : نانو سيليكا ، نانو
زيركونيا و مواد ديگر اصلاح كننده سرامیک ها می باشد.
كاربرد مواد نانو ساختار در صنعت ساختمان سازي
فناوري نانو وارد عرصههاي مختلف زندگي مردم شده و توانسته تحول زيادي را در صنايع مختلف ايجاد كند اين فناوري در صنعت ساختمان نيز توانسته به جلوگيري از هدر رفتن انرژي و مقاوم سازي ساختمانها كمك كند.
با توجه به رشد
سریع تحقیقات علمی و عملی علوم و فنون نانو در کلیه علوم و صنایع توجه
بسیاری کمی به کاربردهای این پدیده در صنعت ساختمان و بطور عام در
ساخت و ساز شده است. ولی اخیرا با توجه به تقویت کننده ها و استحکام دهنده های نانویی در مصالح
ساخت و ساز، موج جدیدی با شتاب فزاینده ای صنعت ساخت و ساز و مهندسی عمران را در برگرفته است.
کربن نانوتیوب ها، استوانه های تو خالی از تک ورقه های گرافیتی هستند که
به شکل استوانه
پیچیده شده اند، این مواد دارای خواص ساختاری مکانیکی و الکتریکی فوق العاده
ای هستند که ناشی از خواص ویژه پیوندهای کربنی و تقارن استوانه ای آنهاست.
در مورد کربن، کربن نانوتیوب ها و کربن فایبرز، خواص، کاربردهای و روش
های تولید انواع
مختلف آنها و Modify کردن
کربن نانوتیوب ها و کربن فایبرز، خواص، کاربردهای و روشهای تولید انواع مختلف آنها و آنها بر
حسب نیاز، تحقیقات تاکنون انجام گرفته است و از آنجا که نانو لوله های کربن از کربن
گرافیتی ساخته شده اند مقاومت بسیار خوبی در برابر حملات شیمیایی داشته و نیز
پایداری حرارتی خیلی خوبی دارند.
در این سمينار سعی شده است تحقیقاتی جامع پیرامون نحوه تولید نانو تیوب
ها صورت گیرد و همچنین استفاده کاربردی این علم را در صنعت ساختمان
در حوزه سیمان و بتن مورد ارزیابی قرار دهیم.
مواد
نانو
(Nanoparticular) به موادي گفته می شود که حداقل یکی از ابعاد آن (
طول , عرض , ضخامت) زیر 100 nm باشد . مواد نانو ساختار با توجه به رفتارهاي
بارزي که از خود نشان داده اند مورد توجه بخش صنعت و دانشگاه در دهه
هاي اخیر قرار گرفته اند . در این میان صنعت ساختمان با توجه به نیازهاي
خود چه از نظر استحکام مقاومت و دوام و نیز کارایی بالا از استفاده کنندگان مهم مواد نانو ساختار (Nanostructure Materials) به
شمار می رود .
مواد نانو آلومینا به عنوان نمونه اي از مواد نانو ساختار به علت خواص ممتازي
که از نظر خواص مکانیکی و حرارتی از خود نشان می دهند در سرامیک سازي
به صورت گسترده اي مورد استفاده قرار می گیرند .
از مهمترین پیشرفتهاي بوجود آمده در صنعت مصالح ساختمانی ، بتن با عملکرد بالا
می باشد ، براي درك بهتر رفتار این نوع مصالح باید ساختار بتن و خمیر سیمان
در مقیاس نانو مورد بررسی قرار گیرد و نیز بتوان با کاربرد مصالح نانو ،
بتن با عملکرد بالا و چند منظوره ساخت که داراي خاصیت الکترو مغناطیسی بوده و قابلیت به کار گیري در
سازه هاي اتمی ( محافظت از تشعشعات ) را داشته باشد و نیز در سازه هاي ساختمانی
تاثیر به سزایی در حفظ انرژي ساختمان ایفا کند .
در این مطالعه با توجه به جدید بودن علم نانو تکنولوژي آنچه که مد نظر
است معرفی
مواد نانو ساختار و نیز بیان مزایاي استفاده از این مواد در صنعت ساختمان
سازي با توجه به نتایج آزمایشگاهی می باشد..
كاربرد نانو فناوري در آسفالت
در سال 1870 يک شيميدان بلژيکي با نام دسمت(Desmedt) اولين سنگفرش آسفالت واقعي را، که مخلوطي از ماسه بود، در برابر تالار شهر در نيويورک ايجاد نمود. طراحي دسمدت در بزرگراهي در فرانسه در سال 1852 مورد الگوبرداري قرار گرفت. سپس دسمدت خيابان پنسيلوانيا در واشينگتن را آسفالت کرد که سطح اين پرژه 45149 متر مربع بود.يکي از نمايندگان محلي کنگره به دسمدت گفت: ”اين کار هرگز عموميت نخواهد يافت.“ با اين حال، بر اساس تقاضاي رو بهرشد بازار، پيشبيني ميشود پس از 137 سال (در سال 2007) بازار آسفالت- قير معدني به 107 ميليون تن برسد. در اين ميان آسفالت معلق بيشترين رشد را دارد. همچنين به عنوان نشانهاي از رشد اين محصولات در آينده، چندي است كه کار بر روي آسفالتي که در موقع خرابي خودش را تعمير کند، آغاز شده است. به کارگيري فناوري نانو در ساخت زيربناهاي مربوط به حمل ونقل، تقريباً معادل با تلاش بشر براي فرستادن انسان به ماه در سال 1960 است.
.در سال 2005 ايده ساخت آسفالتي براي بزرگراهها که بتوانند خودشان را تعمير کنند براي بسياري دور از ذهن به نظر ميرسيد. بنابراين صنعت آسفالت- قير به يک تحول نياز دارد تا مردم بتوانند امکانات فناوري نانو را ديده و مزاياي آن را درک نمايند.
فناوري نانو
فناورينانو واژهاي است كلي كه به تمام فناوريهاي پيشرفته در عرصه كار با مقياس نانو اطلاق ميشود. معمولاً منظور 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.
جايگاه فناوري نانو در علوم مهندسی چگونه است؟
علم میان رشته ای نانوتقریبا" تمامی علوم مهندسی وپزشکی رادر برگرفته است. تاکنون بیشترین کاربرد را درصنایع سنگین، بهداشت، نساجی و کشاورزی داشته ودر صنایعی نظیر رنگ، اتومبیل، کامپیوتر، شیمی، تصفیه آب وغیره نیز درحال توسعه است. محصولات نساجی حاصل از فناوری نانو در کشورهای آلمان وانگلیس بیشترین رواج رادارند. تولید کفش ها و لباس هایی که با حفظ گرمای بدن وتاثیر درگردش خون، باعث کاهش خستگی وراحتی می شوند نیز ازدستاوردهای سحرآمیزعلم نانو است.
ساخت، دستکاری و آنالیز نانو- سیستم ها، توابع مختلفی راکه قبلا" از وجود آن بی خبر بوده ایم آشکارو استفاده مفید وعرضه آنها به بشر باعث پیشرفتهای ارزنده ای دراستانداردهای زندگی می شود. مهندسی سیستم های خلاء پیشرفته وایجاد توانایی های علمی در علوم مهندسی و پزشکی از قبیل; نمایش، تطبیق نیروهای مکانیکی و تعیین مشخصات آنها درسطح نانو، شروع وخاتمه تثبیت وپی گیری انجام کارهای مختلف در نانو ثانیه ها، بررسی پیشرفت تکنیک های آنالیتیکی مانند; آنالیزهای شیمیایی در ابعاد نانو وازطرفی فرصت دست یابی علوم مهندسی به نانوسنسورها، عناصرحافظه وتجهیزدستگاه های جدید وموثردرعلم پزشکی ازدستاوردهای این فناوری است.
فولرین( (C60) Fulleren) به دلیل ساختار خاص آن کاربردهای بسیاری؛ ازجمله عناصر حافظه در صنعت کامپیوتر و روان کننده های جامد در روغن موتوررا دارا می باشد.
فناوری نانو حدود نیم قرن پیش، در دهه های آخر قرن بیستم همراه با توسعه فناوری های نوین تصویربرداری، دستکاری و شبیه سازی ماده در مقیاس اتمی پدید آمده است. نانو در گذشته فیزیک اتمی نامیده می شد، پس از کابردی شدن آن، نام آن نانوشد، به همین دلیل نانو یک علم جدید نیست، اما کاربردی شدن آن زندگی انسان رادگرگون ساخت. ایده نانوتکنولوژی رابرای اولین بارEric Drexler به دنیا عرضه نمود، او درآزمایشگاه مشهورMIT متعلق به انستیتوForesight مطالعات خود را باسیستم ها بیولوژیکی شروع کرده وسپس متوجه شد که می توان دستگاه های ملکولی تولید کرد بدین ترتیب ایده نانو تکنوژلوی به نام او ثبت شد. اصطلاح "نانو" برگرفته از یونان قدیم است وبه معنی" کوتوله" بوده است.
به طورخلاصه نانو تکنولوژی به معنی انجام مهندسی مواد در ابعاد اتمی – ملکولی و ساخت موادی با خواص کاملا" متفاوت درابعاد نانو است. تعریف دیگر نانوتکنولوژی "با آرایش دادن ودستکاری اتم ها ساخت مواد مورد نظراست". نانومتر، (یک میلیاردم متر) به اندازه چیدن 5الی10 اتم درکنار یگدیگر است، مکعبی باابعاد 2.5 نانومتر تقریبا" 1000 اتم راشامل می شود. خواص فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی ماده تبدیل شده به ابعاد نانو نسبت به خواص آن در ابعاد ماکرویی کاملا" متفاوت است. نانو در ملکولهای ماده انرژی بالایی را ایجاد می کند به همین دلیل معجزه آسا نامیده می شود.
كاربرد هاي نانو تكنولوژي
يكي از پيشوندهاي مقياس اندازه گيري در سيستم SI نانو به معني يك ميلياردم واحد آن مقياس است.براي مثال يك نانومتر معادل يك ميلياردم متر است. با توجه به اينكه يك سلول بدن بيش از صدها نانومتر است مي توان به كوچكي اين مقياس پي برد. از آنجايي كه علوم نانو بخش وسيعي برگرفته از مباحث شيمي، فيزيك، بيولوژي، پزشكي، مهندسي و الكترونيك را در بر مي گيرد،گروه بندي آن بسيار پيچيده است.
علم و فناوری نانو ( نانو علم و نانو تکنولوژی) توانائی بدست گرفتن کنترل ماده در ابعاد نانومتری (ملکولی) و بهره برداری از خواص و پدیده های این بعد در مواد، ابزارها و سیستم های نوین است. این تعریف ساده خود دربرگیرنده معانی زیادی است. به عنوان مثال فناوری نانو با طبیعت فرا رشته ای خود، در آینده در برگیرنده همه ی فناوریهای امروزین خواهد بود و به جای رقابت با فن آوری های موجود، مسیر رشد آنها را در دست گرفته و آنها را به صورت « یک حرف از علم» یکپارچه خواهد کرد.
میلیونها سال است که در طبیعت ساختارهای بسیار پیچیده با ظرافت نانومتری ( ملکولی ) – مثل یک درخت یا یک میکروب – ساخته می شود. علم بشری اینک در آستانه چنگ اندازی به این عرصه است، تا ساختارهائی بی نظیر بسازد که در طبیعت نیز یافت نمی شوند. فناوری نانو کاربردهايی را به منصه ظهور می رساند که بشر از انجام آن به کلی عاجز بوده است و پیامدهائی را در جامعه برجا می گذارد که بشر تصور آنها را هم نکرده است. به عنوان مثال:
o ساخت
مواد بسیار سبک و محکم برای مصارف مرسوم یا نو
o ورشکستگی صنایع قدیمی همچون فولاد با ورود تجاری مواد نو
o کاهش یافتن شدید تقاضا برای سوخت های فسیلی
o همه گیر شدن ابر کامپیوترهای بسیار قوی، کوچک و کم مصرف
o سلاحهای سبک تر، کوچکتر، هوشمند تر، دوربردتر، ارزانتر و نامرئی تر برای
رادار
o شناسائی فوری کلیه خصوصیات ژنتیکی و اخلاقی و استعدادهای ابتلا به بیماری
o ارسال دقیق دارو به آدرس های مورد نظر در بدن و افزایش طول عمر
o از بین بردن کامل عوامل خطرناک جنگ شیمیائی و میکروبی
o از بین بردن کامل ناچیز ترین آلاینده های شهری و صنعتی
o سطوح و لباسهای همیشه تمیز و هوشمند
o تولید انبوه مواد و ابزارهائی که تا قبل از این عملی و اقتصادی نبوده اند
،
o و بسیاری از موارد غیر قابل پیش بینی دیگر!
دکتر Drexler در همایش جهانی نظام علمی در زمینه نانوتکنولوژی اظهار کرده است: “در جهان اطلاعات ، تکنولوژیهای دیجیتالی کپیبرداری را سریع، ارزان، کامل و عاری از هزینهبری یا پیچیدگی محتوایی نمودهاند. حال اگر همین وضعیت در جهان ماده اتفاق بیافتد چه میشود. هزینه تولید یک تن تری بیت تراشههای RAM تقریبا” معادل با هزینه بری ناشی از تولید همان مقدار فولاد میشود.
دکتر Smalley رئیس هیئت تحقیقاتی دانشگاه رایس و کاشف Buckyballs میگوید:
نانوتکنولوژی روند زیانبار ناشی از انقلاب صنعتی را معکوس خواهد کرد”. در مقدمه مقاله نانوتکنولوژی که توسط آقایان Peterson و Pergamit در سال ۱۹۹۳ نگاشته شده چنین آمده است :
” تصور کنید قادرید با نوشیدن دارو که در آب میوه مورد علاقهتان حل شده است سرطان را معالجه کنید . یک ابر کامپیوتر را که به اندازه یک سلول انسان است در نظر بگیرید. یک سفینه فضایی ۴ نفره که به دور مدار زمین میگردد با هزینهای در حدود یک خودروی خانوادگی تجسم کنید”
دانلود کتابی در زمینه نانو لوله های کربنی و کاربردهای آن در علم مهندسی مکانیک. نانو لوله های کربنی جهت ارتقا خصوصیات مکانیکی. نانو لوله های کربنی کابردها و پتانسیل های بالقوه بسیار.
برای دانلود کلیک نمایید.
برای دانلود بروی لینک زیر کلیک نمایید.
http://www.4shared.com/office/atlOODyw/Drug_delivery_Nanoparticles.htm
شرکت پیشگامان نانومواد ایرانیان زیر مجموعه گروه علمی-بازرگانی ثانی 