دانلود تحقیق نقش فناوری نانو در صنایع غذایی 31ص

اختصاصی از رزفایل دانلود تحقیق نقش فناوری نانو در صنایع غذایی 31ص دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 29

دانشگاه کشاورزی و منابع طبیعی رامین

دانشکده علوم دامی و صنایع غذایی

سمینار کارشناسی با عنوان:

نقش فناوری نانو در صنایع غذایی

گردآورنده: سحر میرشاهی

834316

استاد راهنما : مهندس برزگر

بهار 1385

فهرست عناوین

نانو تکنولوژی، فناوری نوین 2

تعریف نانو تکنولوژی 2

تاریخچه نانو در جهان 3

اصول پایه نانو تکنولوژی 4

اساس ارتباط نانو تکنولوژی و علم و تکنولوژی غذا 5

ارتباط نانو تکنولوژی با مهندسی کشاورزی و سیستم های غذایی 6

عناصر پایه در فناوری نانو 9

نانو بیو مواد، نانو مواد و کاربردهای آنها 9

نانولوله ها 11

نانو کامپوزیت ها 11

نانو کپسول 12

نانو تکنولوژی برای توزیع تحت کنترل و سیستم کپسولی 12

مزایای متعدد سیستم کپسولی 13

نانوسنسورها 14

برخی از کاربردهای نانو سنسورهای بیو آنالیتیکال 15

پتانسیل نانو سنسورها و تحقیقات در صنعت کشاورزی و غذا 16

نانوفیلترها و کاربرد آنها در بیوتکنولوژی 18

ماشین های نانو تکنولوژی 19

میکرو سیال 19

نانو بیو پروسس 20

نانو سنسور های بیو آنالیزی 20

سطوح بیو سلکتیو 20

بسته بندی نانو Nano packaging 20

کاربرد های نانو در صنعت بسته بندی 21

غذاهای نانو Nano Food 22

نتیجه گیری 23

واژه نامه 24

منابع 26

ضمائم 27

نانو تکنولوژی، فناوری نوین

نانو تکنولوژی فناوری جدیدی است که تمام دنیا را فراگرفته است و به تعبیر دقیقتر "نانو تکنولوژی بخشی از آینده نیست بلکه همه آینده است ".در این مقاله بعد از تعریف نانو به بیان دلایل کاربرد ها و ضرورتهای توجه به این فناوری اشاره شده است .

تعریف نانو تکنولوژی

نانو تکنولوژی،توانمندی تولید مواد،ابزار ها و سیستمهای جدید با در دست گرفتن کنترل در سطح مولکولی و اتمی و استفاده از خواص آنها درمقیاس نانو می باشد.

علم نانو، عبارت است از مطالعه و پژوهش وسایل و ساختار هایی که در کوچکترین واحد دیمانسیون ( 200 )نانومتر یا کوچکتر وجود دارند . از تعاریف فوق بر می آید که نانو تکنولوژی یک رشته نیست بلکه رویکرد جدیدی در تمام رشته هاست .برای نانو تکنولوژی کاربرد هایی را در حوزه های مختلف از غذا، دارو تشخیص پزشکی و بیوتکنولوژی تا الکترونیک، کامپیوتر، ارتباطات، حمل ونقل، انرژی، محیط زیست، مواد هوا و فضا و امنیت ملی بر شمرده اند : کاربرد های وسیع این عرصه و پیامد های اجتماعی سیاسی و حقوقی آن،این فناوری را به عنوان زمینه فرا رشته ای و فرا بخش مطرح نموده است .

هر چند آزمایش ها و تحقیقات پیرامون نانوتکنولوژی از ابتدای دهه قرن بیستم به طور جدی پیگیری شده اما اثرات تحول آفرین،معجزه آور و باور نکردنی نانو تکنولوژی در روند تحقیق و توسعه باعث گردید که نظر تمامی کشور های بزرگ به این موضوع جلب گردد و فناوری نانو را به عنوان یکی از مهمترین اولویتهای تحقیقاتی خویش طی دهه اول قرن بیست و یکم محسوب نمایند .به طوریکه ژاپن درسال 2001، 400 میلیون دلار و در سال2004، 960 میلیون دلار هزینه کرده است و آمریکا برای این امر در سالهای 2005-2008 حدود 7/3 بیلیون دلار اختصاص داده است .

استفاده از این فناوری در کلیه علوم باعث شده است که تحقیقات در زمینه نانو به عنوان چالش اصلی علمی و صنعتی پیش روی جهانیان باشد . لذا محققین، اساتید و صنعت گران ایرانی نیز باید در یک بسیج همگانی، جایگاه و موقعیت خویش را در خصوص این موضوع مشخص نمایند و حضوری فعال و حتی رقابتی در این جایگاه ایجاد نمایند . برای چنین کاری طراحی یک برنامه منسجم فراگیر و همه جانبه اجتناب ناپذیر است .

نانو تکنولوژی دارای سه شاخه نانو فناوری خشک، مرطوب،و محاسبه ای است که از نظر کاربردی در علوم مختلف به خصوص در ساخت و تولید مواد الکترونیکی-پزشکی و صنایع غذایی کاربرد دارد.

تاریخچه نانو در جهان

چهل سال پیش ریچارد فیمن متخصص کوانتوم نظری و دارنده جایزه نوبل در سخنرانی معروف خود در سال 1959 با عنوان آن پایین فضای بسیاری هست به بررسی بعد رشد نیافته علم مواد پرداخت وی در آن زمان اظهار داشت اصول فیزیک، تا آنجایی که من توانایی فهمش را دارم، بر خلاف امکان ساختن اتم به اتم چیزها حرفی نمی زند او فرض را بر این قرار داد که اگر دانشمندان فرا گرفته اند که چگونه ترانزیستورها و دیگر سازه ها را با مقیاس های کوچک بسازند، پس خواهیم توانست که آنها را کوچک و کوچکتر نماییم . در واقع آنها به مرزهای حقیقی شان در لبه های نا معلوم کوانتوم نزدیک خواهند بود به طوری که یک اتم را در مقابل دیگری به گونه ای قرار دهیم که بتوانیم کوچکترین محصول مصنوعی و ساختگی ممکن را ایجاد نماییم و جای این سوال باقی می ماند که با استفاده از این فرمهای بسیار کوچک چه وسایلی می توانیم ایجاد کنیم ؟

فیمن در ذهن خود یک دکتر مولکولی را تصور کرد که صدها بار از یک سلول منحصر به فرد کوچکتر خواهد بود و می تواند به بدن تزریق شود و درون بدن برای انجام کاری یا مطالعه و تایید سلامتی سلولها، انجام ترمیمی و به طور کلی برای نگهداری بدن در سلامت کامل به سیر بپردازد .واژه فناوری نانو اولین بار توسط نوریوتا ینگوچی استاد علوم دانشگاه توکیو مطرح شد .او این واژه را برای توصیف ساخت مواد (وسایل)دقیقی که تلورانس ابعادی آنها در حد نانومتر می باشد،به کاربرد . مینسکی توانست به تفکرات فیمن قوت ببخشد مینسکی پدر هوش مصنوعی و شاگردش درکسلرگروهی از دانشجویان کامپیوتر را به صورت انجمنی دور هم جمع کردند . او افکار جوانترها را با یکسری ایده ها که خودش نانو تکنولوژی نامگذاری کرده بود مشغول می داشت .

درکسلر تنها درجه دکتری نانو تکنولوژی را در سال 1991 ازدانشگاه MIT دریافت داشت او یک پیشرو در طرح نانو تکنولوژی است .

شکوفایی بسیار از فناوریهای مهم ازجمله فناوری اطلاعات و بیوتکنولوژی به عنوان دو دستاورد بسیار عظیم قرن بیستم بدون بهره گیری از نانو تکنولوژی دچار اختلال خواهند شد .

اصول پایه نانو تکنولوژی

نانو تکنولوژی، تکنولوژی سریع و نوینی است که امکان کار،دست کاری و تولید ابزار، مواد و

مقاله فناوری نانو

اختصاصی از رزفایل مقاله فناوری نانو دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 44

مقدمه:

رایانه‌ها اطلاعات را تقریباً بدون صرف هیچ هزینه‌ای باز تولید می‌کنند. اقداماتی در دست اجراست تا دستگاههایی ساخته شوند که تقریباً بدون هزینه - شبیه عمل بیتها در رایانه - اتمها را به صورت مجزا بهم اضافه کنند (کنار هم قرار دهند). این امر ساختن خودکار فراورده‌ها را بدون نیروی کار سنتی همانند عمل کپی در ماشینهای زیراکس میسر می‌کند. صنعت الکترونیک با روند کوچک‌سازی احیاء می‌گردد و کار در ابعاد کوچکتر منجر به ساخت ابزاری می‌شود که قادر به دستکاری اتم‌های منفرد مثل پروتئین‌ها در سیب‌زمینی و همانندسازی اتم‌های خاک، هوا و آب از خودشان می‌گردد.

نانوتکنولوژی تولید کارآمد مواد و دستگاهها و سیستمها با کنترل ماده در مقیاس طولی نانومتر و بهره برداری از خواص و پدیده‌های نو ظهوری است که در مقیاس نانو توسعه یافته‌اند

نانو تکنولوژی به زبان ساده

nano کلمه‌ای یونانی به معنی کوچک است و برای تعیین مقدار یک میلیاردیم یا 10 9-یک کمیت استفاده می‌شود. چون یک اتم تقریبا 10 نانو متر است، این اصلاح برای مطالعه عمومی روی ذرات اتمی و مولکولی بکار برده می‌شود.

نانو تکنولوژی مطالعه ذرات در مقیاس اتمی برای کنترل آنهاست. هدف اصلی اکثر تحقیقات نانو تکنولوژی شکل‌ دهی ترکیبات جدید یا ایجاد تغییراتی در مواد موجود است. نانو تکنولوژی در الکترونیک، زیست ‌شناسی، ژنتیک، هوانوردی و حتی در مطالعات انرژی بکار برده می‌شود.

در نیم قرن گذشته شاهد حضور حدود پنج فناوری عمده بودیم، که باعث پیشرفتهای عظیم اقتصادی در کشورهای سرمایه گذار و ایجاد فاصله شدید بین کشورهای جهان شد. متأسفانه در کشور ما بدلیل فقدان جرات علمی و عدم تصمیم گیری بموقع، به این فرصتها پس از گذشت سالیان طلائی آن بها داده می‌شد که البته سودی هم برای ما به ارمغان نمی آورد، همچون فنآوری الکترونیک و کامپیوتر در دو سه دهه گذشته که امروزه علیرغم توانائی دانشگاهی و داشتن تجهیزات آن، هیچگونه حضور تجاری در بازارهای چند صد میلیاردی آن نداریم. فناوری نانو جدیدترین این فرصتهاست، که کشور ما باید برای حضور یا عدم حضور در آن خیلی سریع تصمیم خود را اتخاذ کند.

علم و فناوری نانو (نانو علم و نانو تکنولوژی) توانائی بدست گرفتن کنترل ماده در ابعاد نانومتری (ملکولی) و بهره برداری از خواص و پدیده‌های این بعد در مواد، ابزارها و سیستمهای نوین است. این تعریف ساده خود در برگیرنده معانی زیادی است. به عنوان مثال فناوری نانو با طبیعت فرا رشته‌ای خود، در آینده در برگیرنده همه فناوریهای امروزین خواهد بود و به جای رقابت با فن آوریهای موجود، مسیر رشد آنها را در دست گرفته و آنها را بصورت «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 می‌شود.

علم بشری اینک در آستانه چنگ اندازی به این عرصه است، تا ساختارهائی بی‌نظیر بسازد که در طبیعت نیز یافت نمی‌شوند. فناوری نانو کاربردهای را به منصه ظهور می‌رساند که بشر از انجام آن به کلی عاجز بوده است و پیامدهائی را در جامعه بر جا می‌گذارد که بشر تصور آنها را هم نکرده است.

به عنوان مثال:

ساخت مواد بسیار سبک و محکم برای مصارف مرسوم یا نو

ورشکستگی صنایع قدیمی همچون فولاد با ورود تجاری مواد نو

کاهش یافتن شدید تقاضا برای سوختهای فسیلی

همه گیر شدن ابر کامپیوترهای بسیار قوی، کوچک و کم مصرف

سلاحهای سبکتر، کوچکتر، هوشمندتر، دور بردتر، ارزانتر و نامرئی‌تر برای رادار

شناسائی فوری کلیه خصوصیات ژنتیکی و اخلاقی و استعدادهای ابتلا به بیماری

ارسال دقیق دارو به آدرسهای مورد نظر در بدن و افزایش طول عمر

از بین بردن کامل عوامل خطرناک جنگ شیمیائی و میکروبی

از بین بردن کامل ناچیزترین آلاینده‌های شهری و صنعتی

سطوح و لباسهای همیشه تمیز و هوشمند

تولید انبوه مواد و ابزارهائی که تا قبل از این عملی و اقتصادی نبوده‌اند

و بسیاری از موارد غیر قابل پیش بینی دیگر!

دکترDrexler در همایش جهانی نظام علمی در زمینه نانوتکنولوژی اظهار کرده است: "در جهان اطلاعات، تکنولوژیهای دیجیتالی کپی‌ برداری را سریع، ارزان، کامل و عاری از هزینه‌بری یا پیچیدگی محتوایی نموده‌اند. حال اگر همین وضعیت در

مقاله درباره نانو تکنولوژی وکاربرد های آن

اختصاصی از رزفایل مقاله درباره نانو تکنولوژی وکاربرد های آن دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 11

/

عنوان تحقیق :

نانو تکنولوژی وکاربرد های آن

6

نانو تکنولوژی وکاربرد های آن

مقدمه:

در دنیا انقلاب هاى زیادى رخ داده است که عبارتند از :1)انقلاب کشاورزى 2)انقلاب صنعتى 3)انقلاب نیمه هادى ها

(کامپیوتر ها) 4) انقلاب نانو تکنولوژی . نانوتکنولوژی به نام ریز ساز مطرح بوده است.کار نانو تکنولوژی در محیط اتمی صورت میگیردو بیشتر از دو شیوه استفاده می شود.

1)جابه جایی وحرکت مولکولی(مکانیک مولکولی)

2)همانند سازی

معرفی نانو تکنولوژی

نانوتکنولوژی توانمندی تولید مواد و ابزارها وسیستمهای جدید با در دست گرفتن کنترل در سطح مولکولی و اتمی واستفاده از خواصی است که در آن سطوح ظاهر میشود . درواقع این فن آوری عبارت از کاربرد ذرات در ابعاد نانو میباشد .یک نانومتر یک میلیاردم متر است که از دو مسیر میتوان به این ابعاد دست یافت .

1) تهیه ذرات نانو باکمک تجهیزات دقیق از خرد کردن ذرات بزرگتر

2) فن آوری مولکولی که تولید ساختار اتم به اتم ویا مولکول به مولکول صورت میگیرد.

درواقع این فن آوری چیزهایی را که در اختیار داریم باخصوصیات جدید دراختیار قرار میدهد ویا آنها را از مسیرنوینی میسازد.این فن آوری موجب تولیدات جدید وتوسعه گرایانه و محصولات ارزان است.نانو تکنولوژی دارای کاربردهایی در حوزه های مختلف میباشد.

کاربرد های نانو تکنولوژی

1 ) کاربرد نانو درپزشکی و داروسازی

نانو تکنولوژی میتواند فرمولاسیون ومسیرهایی برای رهایش دارو تهیه کند که به نحو حیرت انگیزی توان درمانی دارورا افزایش دهد .شرکت Elan یکی از شرکتهایی است که با بهره گیری از ذرات نانو فرم محلول داروهایی مانند Sirolimns رابه فرم جامد تبدیل می کند که با کاهش سایز ذره سرعت انحلالSirolimns را به مقداری که بتواند به فرم قرص ارائه شود افزایش میدهد. فن آوری نانو در زمینه تشخیص بیماریهاوتصویربرداری وبراورد سریع از کارایی مصرف دارو در افراد نیز کاربرد دارد.

یکی ازکاربردهای فناوری نانو در زمینه دارو رسانی ژن هاست. به علت پیشرفت در روند های ساخت ذرات و فرمولاسیون دارویی امکان دارورسانی فراورده های جدید که عمدتا"از نوع پپتیدها وپروتئین ها میباشند امکان پذیرشده است. هم راستای این پیشرفت هاصنعت ساخت پلیمر های دارویی امکان تهیه حامل های مناسب برای دارو رسانی به محل های اثر مورد نظر را فراهم کرده است.

2)تولید محصولات صنعتی

نانو تکنولوژی تغییر بنیانی مسیری است که درآینده موجب ساخت مواد وابزارها خواهد شد.برخی مزایای نانو ساختارها از قرار ذیل میباشد.

مواد سبک تر وکاهش هزینه وعمر کاری بیشتر و....می باشد.

با توجه به تحقیقات به عمل آمده چهار ماده نانومتری هستند که کاربرد فراوانی در صنعت لاستیک سازی پیدا کرده اند. چهار ماده موردنظر عبارتنداز: اکسیدروی نانومتری (NanoZnO)، نانوکربنات کلسیم، الماس نانومتری، ذرات نانومتری خاک رس .

با اضافه کردن این مواد به ترکیبات لاستیک، به دلیل پیوندهایی که در مقیاس اتمی بین این مواد و ترکیبات لاستیک صورت می گیرد، علاوه بر این که خواص فیزیکی آنها بهبود می یابد، می توان به افزایش مقاومت سایش، افزایش استحکام، بهبود خاصیت مکانیکی، افزایش حد پارگی و حد شکستگی اشاره کرد. در زیبایی ظاهری لاستیک نیز تاثیر گذاشته و باعث لطافت، همواری، صافی و ظرافت شکل ظاهری لاستیک می گردد. همه اینها به نوبه خود باعث می شود که محصولات نهایی، مرغوب تر، با کیفیت بالا، زیبایی و در نهایت بازارپسند باشند و توانایی رقابت در بازارهای داخلی و جهانی را داشته باشند.

تحقیق درباره بررسی مبانی کاربرد نانو سنسورها در تصفیة پایدار آب

اختصاصی از رزفایل تحقیق درباره بررسی مبانی کاربرد نانو سنسورها در تصفیة پایدار آب دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 5

بررسی مبانی کاربرد نانو سنسورها در تصفیة پایدار آب

چکیده

سنسورهایی که در ابعاد نانومتری ساخته شده‌اند از حساسیت فوق‌العاده‌ای برخوردارند، عملکرد انتخابی دارند و پاسخ‌دهنده می‌باشند بنابراین تأثیر نانو تکنولوژی بر سنسورها فوق‌العاده عمیق و گسترده است. نانوذرات، نانو کریستال ‌های نیمه‌ هادی درخشان و نقاط کوانتومی دسته‌ای از نانو حسگرهایی هستند که توانایی آشکار کردن سموم موجود در محیط را دارند و مشخص شده است که نانو کریستال‌ها و نقاط کوانتومی همراه با پادتن‌ها می‌توانند بطور همزمان چهار نوع سم را آشکار نمایند. به طور کلی به منظور کنترل بوی ناخوشایند، لازم است تا اندازه‌گیری‌هایی مبنی بر میزان بوی منتشر شده انجام شود. ترکیبات بسیاری در بوهای ناشی از تصفیة پساب شناسایی شده‌اند. در سال‌های اخیر سنسورهای تجارتی مجموعه‌ای که بینی الکترونیکی نامیده می‌شوند برای شناسایی میکروارگانیسم‌ها و فلزات سنگین در آب آشامیدنی (مانند کادمیوم، سرب و روی) و به منظور شناسایی و تعیین مشخصات بوهای ناشی از مخلوط بخار جمع شده در بالای یک جامد یا مایع موجود در یک محفظة دربسته، تولید شده‌اند. این دستگاه ها از عناصر تشخیص بیولوژیکی تشکیل می‌شوند که با آشکار سازی های سیگنال مرتبط هستند این دستگاه ها نسبت به حضور و غلظت واکنش داده و پاسخی قابل اندازه‌گیری تولید می‌کنند. نانو مواد و نانو ساختار‌های جدید مانند نانو ذرات، نانو کریستال‌ها، نانو لوله‌های کربنی، نانو الیاف و فیلم نازک بعنوان دستگاه های حسگر مشخص شده‌اند، نانوذرات، نانو کریستال‌های نیمه‌ هادی درخشان و نقاط کوانتومی دسته‌ای از نانوحسگرهایی هستند که توانایی آشکار کردن سموم موجود در محیط را دارند.

واژگان کلیدی: نانو سنسورها، تصفیه، آب

مقدمه

از آنجائی که بسیاری از خواصی که انتظار می‌رود توسط سنسورها اندازه‌گیری شود در سطح مولکولی یا اتمی هستند از نانوتکنولوژی در کاربردهای حسگری یا شناسایی استفادة زیادی می‌شود. سنسورهایی که در ابعاد نانومتری ساخته شده‌اند از حساسیت فوق‌العاده‌ای برخوردارند، عملکرد انتخابی دارند و پاسخ‌دهنده می‌باشند. بنابراین تأثیر نانو تکنولوژی بر سنسورها فوق‌العاده عمیق و گسترده است. به طور کلی به منظور کنترل بوی ناخوشایند، لازم است تا اندازه‌گیری‌هایی مبنی بر میزان بوی منتشر شده انجام شود. ترکیبات بسیاری در بوهای ناشی از تصفیة پساب شناسایی شده‌اند. به طور نمونه این ترکیبات عبارتند از: ترکیبات کاهش یافتة گوگرد یا نیتروژن، اسیدهای آلی، آلدئیدها یا کتون‌ها. در سال‌های اخیر سنسورهای تجارتی مجموعه‌ای که بینی الکترونیکی نامیده می‌شوند برای شناسایی میکروارگانیسم‌ها و فلزات سنگین در آب آشامیدنی (مانند کادمیوم، سرب و روی) و به منظور شناسایی و تعیین مشخصات بوهای ناشی از مخلوط بخار جمع شده در بالای یک جامد یا مایع موجود در یک محفظة دربسته، تولید شده‌اند [5].

سنسورها یاحسگرها

انواع گسترده‌ای از حسگرهای زیستی و روش های مربوطه در طی چند سال گذشته در بازار معرفی شده‌اند. این دستگاههای آنالیتکی از عناصر تشخیص بیولوژیکی تشکیل می‌شوند که با آشکارسازی های سیگنال مرتبط هستند (مثلاً آنزیمها، میکروارگانیزم‌ها و غیره). این دستگاهها نسبت به حضور و غلظت آنالیست واکنش داده و پاسخی قابل اندازه‌گیری تولید می‌کنند. نانو مواد و نانو ساختار‌های جدید مانند نانوذرات، نانوکریستال‌ها، نانو لوله‌های کربنی، نانوالیاف و فیلم نازک بعنوان دستگاه های حسگر مشخص شده‌اند، نانوذرات کاربردهای بسیاری در سنسورها دارند. نانوذرات، نانوکریستال‌های نیمه‌ هادی درخشان و نقاط کوانتومی دسته‌ای از نانوحسگرهایی هستند که توانایی آشکار کردن سموم موجود در محیط را دارند و مشخص شده است که نانو کریستال‌ها و نقاط کوانتومی همراه با پادتن‌ها می‌توانند بطور همزمان چهار نوع سم را آشکار نمایند [2].

این نوع نانوسنسورها برای آشکارسازی همزمان چند آلاینده در نمونه‌های آب یا خاک با ظرفیت آشکارسازی حساسیت بالا به کار می‌رود، تحقیقات زیادی بر روی نانوساختارهای لوله‌ای و متخلخل از قبیل نانو لوله‌های کربنی انجام شده است، این نانوساختارها در حسگرهای زیستی برای افزایش کیفیت و فعالیت بیومولکول های ساکن استفاده می‌شوند. خواص ابعادی، شیمی سطح و الکترونیک نانولوله‌های کربنی آنها را به موادی ایده‌ال برای استفاده در حسگرهای شیمیایی و بیوشیمیایی تبدیل نموده است. این سنسورها روش سریع‌تر و نسبتاً ساده‌ای را برای پیگیری تغییرات در کیفیت آب و فاضلاب صنعتی فراهم می‌آورند [1].

نانوذرات مغناطیسی

نانوذرات مغناطیسی معمولاً به عنوان جاذب و نانوکاتالیست برای تصفیه آب بررسی شده‌اند. شرکت Nano Magnetic، نانوذرات مغناطیسی را تحت عنوانMagneto ferritin ارائه کرده و مشغول بررسی توانایی آن برای انجام اسمز پیش‌رونده (forward osmosis) به عنوان گزینه‌ای با بازدهی انرژی برای اسمز معکوس است. در چنین سیستمی از نانوذرات مغناطیسی برای تولید فشار اسمزی مورد نیاز برای راندن آب از میان یک غشای فیلتراسیون استفاده شده‌اند. برخلاف اسمز معکوس که برای تولید فشار اسمزی نیازمند انرژی ورودی است [4].

حذف آلودگی‌ها

Magneto ferritin با توانایی اسمز پیش‌رونده، برای نمک‌زدایی در نظر گرفته شده است؛ اگر چه با توجه به به نوع غشای مصرفی قادر به حذف آلودگی‌های دیگر نیز هست. Magneto ferritin را می‌توان از آب، بازیافت و بدون هیچ محدودیت ویژه‌ای دوباره استفاده کرد.

هزینه اطلاعات خاصی نسبت به هزینه‌های Magneto ferritin در دسترس نیست؛ عمر طولانی و استفاده مجدد این مواد آنها را نسبت به اسمز معکوس از لحاظ هزینه بسیار مناسب‌تر نموده است. همچنین اسمز پیش‌رونده هزینه‌های مرتبط با انرژی را تا 40 درصد هزینه‌های اسمز معکوس کاهش می‌دهد.

روش مصرف

هنوز برای Magneto ferritin هیچ سیستم قطعی‌ای طراحی نشده است؛ اما نانوذرات مغناطیسی در یک طرف غشاء برای ایجاد غلظت، به صورت غیرتعادلی به منبع آب اضافه شده‌اند. این اختلاف غلظت فشار اسمزی مورد نیار برای راندن آب منبع از میان غشاء را ایجاد خواهد کرد. سپس نانوذرات می‌توانند با استفاده از میدان مغناطیسی از آب خالص‌سازی شده، بازیافت شوند [3].

حذف ارسنیک از آب آشامیدنی

 کشف برهم‌کنش‌های مغناطیسی غیرمنتظره بین نقاط بسیار کوچک زنگ (rust)، دانشمندان مرکز فناوری نانو (CBEN) را به سمت توسعه یک فناوری کم هزینه و جالب برای پاکسازی آرسنیک از آب آشامیدنی هدایت کرده است. این فناوری میلیون‌ها نفر در هند، بنگلادش و دیگر کشورهای در حال توسعه که در آنها هزاران مورد آلاینده‌های آرسنیکی به چاه‌های آب وارد می‌شود، را امیدوار کرده است. آلودگی آرسنیک در آب آشامیدنی یک معضل جهانی است، راه‌های مختلفی برای زدودن آن وجود دارد ولی برای این کار دستگاه‌های وسیع و پمپ‌های فشار بالا که با انرژی برق کار می‌کنند، مورد نیاز است[2]. راه‌حل پیشنهادی این گروه ساده و بی‌نیاز از الکتریسیته است. هرچند نانوذرات استفاده شده در این روش گران‌ قیمت هستند، اما آنها در حال کار بر روی روشی برای تولید آنها هستند که در آن از زنگ (rust) و روغن زیتون استفاده می‌شود و هیچ امکانات بیشتری جز یک اجاق گاز نیاز ندارد. فناوری CBEN مبتنی بر یک برهم‌کنش مغناطیسی جدید کشف شده‌ای است که بین ذرات بسیار ریز زنگ که از ویروس کوچکتر هستند، اتفاق می‌افتد. در ابتدا تصور می‌شد این ذرات مغناطیسی کوچک با یک میدان مغناطیسی قوی برهم‌کنش نشان دهند. نیروی الکترومغناطیسی بزرگی برای به حرکت درآوردن نانوذرات لازم نبوده و در بسیاری از موارد یک آهن‌ربای دستی هم مشکل را حل می‌کرد. آزمایشات با استفاده از نمونه‌های خالص از ذرات اکسید آهن هم اندازه در آب به شکل سوسپانسیون انجام شد. یک میدان مغناطیسی جهت وارد کردن فشار به ذرات برای خارج شدن از محلول مورد استفاده قرار گرفت که در نهایت آب خالص باقی ماند. ذرات ریز را بعد از زدودن از آب مورد اندازه‌گیری قرار دادند و توضیح شفافی را ارائه دادند بطوریکه ذرات بعد از اعمال میدان مغناطیسی به هم دیگر نچسبیده بودند [1].

با کاهش اندازه ذره، نیروی مورد نیاز برای به حرکت درآوردن آن به شدت کاهش می‌یابد و مدل‌های قدیمی که پیش‌بینی می‌کردند میدان مغناطیسی بزرگی برای خارج کردن این ذرات مورد نیاز است، باید تصحیح گردد. در این جا نانوذرات بر هم نیرو وارد می‌کنند. در این حالت یک آهن‌ربای دستی فشار بر نانوذرات را به آرامی آغاز می‌کند و حرکت آنها را موجب می‌شود این نانوذرات به طور مؤثری روی هم تأثیر گذاشته و یکدیگر را به بیرون آب هل می‌دهند. این ویژگی‌ مثالی دیگر از برهم‌کنش‌های منحصر به فردی است که ما در مقیاس نانو شاهد هستیم. به دلیل خاصیت معروف آهن در متصل شدن به آرسنیک، آزمایشات روی آب آلوده به آرسنیک را تکرار و دریافته شد که ذرات آهن، مقدار آرسنیک در آب آلوده را تا زیر سطح EPA برای آب آشامیدنی آمریکا، کاهش می‌دهد. محاسبات اولیه نشان داد که این روش می‌تواند در جاهایی که فناوری تصفیه آب به شکل‌های متداول امکان‌پذیر نیست، انجام شود. با توجه به این که مواد شروع کننده برای تولید نانوزنگ ارزان هستند، هزینه این مواد در صورت تولید صنعتی آنها کم است. مواد خام اولیه زنگ و اسیدهای چرب هستند که اسیدهای چرب را می‌توان از روغن زیتون یا نارگیل تهیه کرد.

تصفیه فاضلاب‌ها

محققان به دنبال توسعه روش منحصر به فردی برای تصفیه فاضلاب‌ها هستند که بدون استفاده از مواد شیمیایی گران قیمت، کیفیت آب را بیشتر از روش‌های موجود بهبود می‌بخشد. آخرین مرحله تصفیه آب، حذف موجودات زنده بسیار ریز است. در حال حاضر از کلر به عنوان ماده ضدعفونی‌کننده استفاده می‌شود، ولی در این حالت حتی بعد از تصفیه هم ترکیبات ارگانیک زیادی در آب حضور دارند. کلر موجودات زنده ریز را از آب حذف می‌کند، ولی با آلاینده‌های ارگانیک واکنش داده، محصولات جانبی تجزیه‌ناپذیر و سمی تولید می‌کند که نمی‌توان آنها را از آب حذف کرد. انتقال این مواد به محیط‌زیست و استفاده از آنها در کشاورزی و دیگر صنایع می‌تواند مشکلات بهداشتی جدی ایجاد کند. تصفیه فاضلاب به کمک نانوکاتالیزور نوری می‌تواند جایگزین سومین مرحله تصفیه یعنی ضد عفونی با کلر شود تا موجودات زنده ریز و ترکیبات آلی را به طور همزمان حذف و فاضلاب را به یک منبع آب مناسب تبدیل کند. به طور طبیعی موجودات زنده ریز، ترکیبات ارگانیک بزرگ را کوچک‌تر می‌کنند؛ اما از آنجا که این ترکیبات به طور زیستی تجزیه ناپذیرند، ما مجبور به استفاده از نوعی انرژی برای تجزیه آنها هستیم. این انرژی از اشعه فرابنفش نور خورشید گرفته می‌شود و به همراه کاتالیزورهای نوری مورد استفاده قرار می‌گیرد. انرژی تولید شده از واکنش سلول کاتالیزوری نوری می‌تواند موجودات زنده ریز را کشته و ترکیبات تجزیه‌ناپذیر را تجزیه کند. این فرایند به دلیل امکان استفاده مجدد از کاتالیزورهای نوری، بسیار مقرون به صرفه است. ذرات کاتالیزوری چه به صورت همگن در محلول پراکنده شده یا روی ساختارهای غشایی رسوب داده شده باشند، می‌توانند ما را از تجزیه شیمیایی آلاینده‌ها مطمئن سازند [4].

اثر افزودن فلزات مختلف در بهبود فعالیت کاتالیزوری شناخته شده است و دانشمندان از آن در حذف تری‌کلرواتیلن (TCE) از آب‌های زیرزمینی استفاده کرده‌اند. نانوذرات طلا و پالادیم، کاتالیست‌هایی بسیار مؤثر برای حذف آلودگی ‌TCE از آب هستند. مزیت‌های حذف TCE با پالادیم به خوبی مشخص است ولی این روش تا حدودی پرهزینه است. با به کارگیری فناوری‌نانو می‌توان تعداد اتم‌های در تماس با مولکول‌های TCE و در نتیجه کارایی این کاتالیست را چندین برابر کاتالیست‌های رایج افزایش داد. TCE حلال رایج در روغن زدایی از فلزات و قطعات الکترونیکی، یکی از مواد آلی سمی رایج در منابع آب است و در 60 درصد پسماندهای صنعتی به عنوان آلودگی وجود دارد. تماس آن با بدن باعث صدمه زدن به کبد و بروز سرطان می‌شود. کاتالیست‌های شیمیایی نسبت به کاتالیست‌های زیستی بسیار سریع‌تر عمل می‌کنند ولی بسیار گران هستند. یکی از مزیت‌های کاتالیست‌های پالادیم برای تجزیه TCE این است که پالادیم، این ماده را مستقیماً به ماده غیرسمی اتان تبدیل می‌کند. در حالی که کاتالیست‌های رایج مانند آهن، آن را به برخی مواد واسطه سمی مانند وینیل‌کلراید تبدیل می‌کنند.

در روش جدیدی نانوبلورهای تیتانیوم با سطح ویژه بالا (بیش از 250 گرم بر متر مربع) برای حذف آروماتیک‌های آلی تولید می‌شوند. این مواد تحت تابش اشعه فرابنفش، قابلیت اکسیداسیون نوری بسیاری از مولکول‌ها را پیدا می‌کنند. همچنین C60 کاتالیزور نوری بسیار خوبی است که کارایی آن صدها برابر بیش از تیتانیای موجود در بازار است. تولید رادیکال آزاد به وسیله C60 متراکم در آب، امکان تجزیه آلاینده‌ها را فراهم می‌کند[5].

نتیجه گیری و پیشنهادات

پیش‌بینی می‌شود که فناوری نانو موجب افزایش حساسیت حسگرها و تولید ارزان و خودکار آنها گردد و بتواند در آزمایشگاه و خارج از آن جهت آشکارسازی سریع مواد سمی و بیماریزا (پاتوژن) به کار رود. نسل جدیدی از نانوذرات به منظور حذف هیدروکربنهای آروماتیک چندحلقه‌ای که به سختی از آب یا خاک آلوده حذف می‌شوند، طراحی شده است. انتظار می‌رود فناوری نانو نقش مهمی در حذف آلاینده‌ها ایفا کند و همچنین در توسعه فرآیند تولید سبز که انتشار و تولید مواد زائد را کاهش ‌دهد، مهم واقع شود. فناوری نانو موجب کاهش مصرف مواد خام مورد نیاز شده و بنابراین از منابع طبیعی محافظت می‌نماید. بطور کلی فناوری نانو با کارآمدکردن دستگاه ها و ابزار مورد استفاده در بخش های مختلف و نیز با کاهش مصرف ماده خام و انرژی گامی مؤثر در جهت حفاظت از منابع طبیعی و محیط زیست برداشته است.

منابع

دانلود تحقیق کاربرد نانو فناوری در صنایع الکترونیک

اختصاصی از رزفایل دانلود تحقیق کاربرد نانو فناوری در صنایع الکترونیک دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

فرمت فایل:  ورد ( قابلیت ویرایش ) 

---

قسمتی از محتوی متن ...

تعداد صفحات : 28 صفحه

کاربرد نانوفناوری در صنایع الکترونیک مقدمه: تفاوت میان خواص مواد در مقیاس نانو و تودهای در حوزههای مختلف علوم و مهندسی مورد مطالعه محققان قرار گرفته است.
در این فصل پس از معرفی مختصر ضرورتهای فنّاوری نانو، برخی از این ویژگیهای متفاوت که دانستن آنها در درک مطالب بعدی این پایاننامه ضروری است، معرفی میشوند.
موضوع دیگر این فصل ارائۀ یک دستهبندی کامل از روشهای گوناگون تولید نانوذرّات است.
همچنین برای فراهم آوردن امکان مقایسه بین روشهای شیمیائی تولید نانوذرّات CdS، چند روش گزارش شده از آنها معرفی میگردد.
در این فصل کلیّاتی از روش شیمیائی مهار کردن که در این پایاننامه از آن برای تولید نانوذرّات CdS و CdS:Ni استفاده میشود نیز معرفی خواهد شد. نانو فنّاوری در حال حاضر علوم بدون کمک گرفتن از فنّاوری نانو، قدرت جوابگوئی به نیازهای روز افزون بشر را ندارند.
علی رغم رشد قابل ستایشِ شاخههای مختلف علوم، دانشمندان با چالشهای اساسی نیز روبرو هستند.
برای مثال رایانهها با وجود نزدیک شدن به سرعتهای بحرانی پردازش، با توقعات بشر همخوانی ندارند.
در داروسازی، داروها عوارض جانبی شدید به همراه داشته و برخی نیز به دلیل نامحلول و یا کممحلول بودن در خون از چرخۀ مصرف کنار گذاشته میشوند.
از این گونه مشکلات، در بخشهای دیگر علوم نیز به وفور مشاهده میشود.
فنّاوری نانو برای غلبه بر این چالشها، قابلیتهای فراوانی را به بشر عرضه نموده است.
در پزشکی به کمک این فنّاوری، نانوذرّاتی ابداع شده که به توزیع آسان دارو در قسمتهای مختلف بدن کمک می‌کند.
در پوشش‌ زخمهای خاص نظیر زخمهای سوختگی، از برخی نانوذرّات به‌ عنوان عامل ضدمیکروب، ضدالتهاب و التیام‌بخش استفاده می‌شود.
غذاهای غنی‌شده نیز بوسیله این فنّاوری تولید شدهاند[5-1] و .... در حوزۀ نانو مواد، به دلیل اینکه مواد حجیمی که از ترکیبات نانوساختار تشکیل شدهاند از نظر مقاومت در برابر خوردگی، کشسانی و ایمنی در برابر آتش سوزی، مزیّتهای قابل ملاحظهای نسبت به مواد دیگر دارند، دانشمندان به دنبال چنین نانوساختارهای سبک و مقاوم در برابر حرارت هستند که برای هواپیماها، راکتها، ایستگاه‌های فضایی و ....
مورد نیاز میباشند.
برای مثال، ساخت موادی که یک ششم چگالی فولاد را دارند ولی مقاومت آنها 50 الی 100 برابر فولاد است، یکی از موفقیّتهای پژوهشگران در این زمینه میباشد[5].
در صنایع الکترونیک، تولید کامپیوتر‌های سریع‌ موسوم به کامپیوترهای کوانتومی، تراشه‌های حافظه با اندازه نانو که هزاران برابر تراشههای فعلی قدرت ذخیره‌سازی دارند و...
مدنظر هستند.
شرکت سامسونگ، توسعه نیمی از محصولات ساخته ‌شده توسط این شرکت را به دلیل نوآوریهای ناشی از نانوذرّات نقره میداند[3].
به جرأت میتوان گفت: فنّاوری نانو (NT) به همراه فنّاوری اطلاعات (IT) و پروژه ژنوم انسانی (BT) همزمان شکل دهنده سوّمین انقلاب صنعتی جهان هستند[6-1].
نانوذرّات باورها بر این است که سهم زیادی از توفیق نانوتکنولوژی در بهبود آینده بشر، به حوزه نانوذرّات تعلق خواهد داشت.
نانوذرّات(حبس حاملهای بار در سه بعد) که به صورتهای گوناگون دسته بندی میشوند( فلزّی، نیمرسانا، پوسته- ه

متن بالا فقط تکه هایی از متن به صورت نمونه در این صفحه درج شده است.شما بعد از پرداخت آنلاین فایل را فورا دانلود نمایید

بعد از پرداخت ، لینک دانلود را دریافت می کنید و ۱ لینک هم برای ایمیل شما به صورت اتوماتیک ارسال خواهد شد.