نانو در طبیعت
1- شگفتی‌های نانو در طبیعت
در مورد منشاء پیدایش فناوری نانو چه فکر می‌کنید؟ آیا فاینمن نیز ایده‌ی فناوری نانو را از طبیعت الهام گرفته است؟ وقتی در این باره از او سوال پرسیده شد، گفت: "من این ایده را از طبیعت الهام گرفته‌ام، جایی که نیروهای شیمیایی بطور مداوم برای ایجاد پدیده‌های خارق‌العاده استفاده می‌شوند". امروزه شواهد بسیاری وجود دارد که نشان می‌دهد که خلق و پیدایش بسیاری از پدیده‌های شگفت انگیز طبیعت در مقیاس نانومتر بوده است.
با هم نمونه‌هایی از آثار و نشانه‌های فناوری نانو در طبیعت را مرور می‌کنیم.
1-1- صدف دریایی
صدف‌های دریایی از جمله موجوداتی هستند که در اعماق دریاها رشد می‌کنند. این موجودات، غذای اصلی سمورهای دریایی را تامین می‌کنند. اما، به سبب پوشش سختی که دارند، دسترسی به آنها برای سمورها سخت است. چه چیز باعث سختی فوق‌العاده‌ی پوشش صدف‌های دریایی شده است؟
شاید برایتان جالب باشد که بدانید ماده‌ی اصلی تشکیل دهنده صدف‌ها، کربنات کلسیم است. کربنات کلسیم همان پودر نرمی است که گچ تخته را از آن می‌سازند. راز سختی صدف در شکل، اندازه و چیدمان بلورهای کربنات کلسیم است که گچ نرم را تبدیل به صدف سخت می‌کند.
صدف، دارای کربنات کلسیمِ سه لایه است که روی هم قرار گرفته‌اند. لایه‌ی درونی از اهمیت خاصی برخوردار است. اگر تصویر این لایه را با میکروسکوپ‌های پیشرفته‌ی مورد استفاده در فناوری نانو بنگرید، با بلورهای نانومتری از کربنات کلسیم مواجه خواهید شد که به طور منظم کنار یکدیگر چیده شده‌اند. امروزه دانشمندان با کمک تصاویر به دست آمده توسط این میکروسکوپ‌ها و با توجه به اهمیت و نقش چیدمان مولکولی در ایجاد خواص متمایز مواد، راز سختی صدف‌ها را در اندازه و چینش منظم بلورها در کنار یکدیگر می‌دانند.
1-2- عنکبوت
عنکبوت تارهایی می‌تند که می‌توان آنها را به میزان زیادی کشید، بدون اینکه از هم گسیخته شوند. محققین دریافته‌اند که ساختار تارهای عنکبوت دارای تعداد زیادی بلور با ابعاد نانومتری است و استحکام فوق‌العاده‌ی تار عنکبوت به علت وجود این بلورهای خاص می‌باشد. آنها به دنبال این هستند که با بازسازی تارهای عنکبوت، الیافی برای ساخت جلیقه‌های ضدگلوله تولید کنند. همچنین، این پژوهشگران با ایده گرفتن از تارهای عنکبوت، به روشی برای تولید رشته‌های محکم و کشسان دست یافته‌اند که کاربردهای زیادی در زمینه تولید ابزار پزشکی و صنایع بسته‌بندی خواهند داشت.
1-3- باکتری‌های مغناطیسی
زیست‌شناسان نوعی باکتری به نام "مگنتوتاکتوم" را شناسایی کرده‌اند که تنها در عمق خاصی از آب یا گل و لای کف آن رشد می‌کند. در قسمت‌های بالاتر از این عمق، مقدار اکسیژن آب از مقدار موردنیاز برای حیات این باکتری بیشتر و در قسمت‌های عمیق‌تر، این مقدار کم‌تر از حد مورد نیاز است. خلقت این باکتری به گونه‌ای است که اگر در قسمت‌های بالاتر و پایین‌تر از عمق مورد نیاز قرار بگیرد، می‌تواند شنا کند و به آن سطح بازگردد.
درون بدن این نوع باکتری‌ها، زنجیره‌ای از بلورهای مغناطیسی (در حدود 20 بلور) وجود دارد که هر کدام اندازه‌ای در حدود 35 تا 120 نانومتر دارند. این بلورها در کنار یکدیگر یک قطب‌نما را تشکیل می‌دهند که به باکتری این امکان را می‌دهد تا با قرار گرفتن در امتداد میدان مغناطیسی زمین، مطابق با آن حرکت کند و به مقصد موردنظرش برسد. اندازه نانوذرات مغناطیسی تا حد زیادی در خواص آنها نقش دارد.
امروزه برای ذخیره اطلاعات روی لوح سخت از راهکار این باکتری‌ها استفاده می‌شود و نانوبلورهای مغناطیسی با اندازه مناسب (برای پایدار نگه داشتن خواص مغناطیسی و همچنین کارایی بالا) تولید می‌شود که در ذخیره‌سازی اطلاعات کاربردهای فراوانی دارد.
2- راه‌اندازی آزمایشگاههای دانش‌آموزی فناوری نانو در مراکزاستان‌ها
دبیر ستاد توسعه فناوری نانو از طرح راه‌اندازی و تجهیز آزمایشگاههای دانش‌آموزی فناوری نانو در مراکز استان‌ها خبر داد. به گفته دکتر سعید سرکار، ستاد توسعه فناوری نانو در نظر دارد با همکاری آموزش و پرورش و استانداری‌های سراسر کشور، آزمایشگاه‌هایی به‌منظور آموزش فناوری‌نانو و همچنین انجام فعالیت‌های تحقیقاتی و پژوهشی دانش‌آموزان راه‌اندازی و تجهیز کند.
طبق یک برآورد اولیه، در صورت فراهم بودن فضای آزمایشگاهی، می‌توان با اعتباری در حد 600 میلیون ریال، تجهیزات متناسب با نیاز دانش‌آموزان برای پژوهش و تحقیق در فناوری نانو و آزمایش ایده‌های اولیه را فراهم آورد.
ستاد توسعه فناوری نانو، در نظر دارد یک‌سوم این مبلغ را (معادل 200میلیون ریال) تامین نماید. البته، تخصیص این اعتبار در صورتی خواهد بود که استانداری و سازمان آموزش و پرورش استان نیز هر کدام اعتباری به همین میزان را برای تجهیز این آزمایشگاه‌ها اختصاص دهند.
منبع:زنگ نانو
نظرات شما عزیزان:
تبادل
لینک هوشمند
آمار
وب سایت:
