کلید واژه: نانوتکنولوژی، نانو حسگر،نانو فیلتر،نانو پوشش
مقاله ی تلفیقی
نانو تكنولوژی چگونه می تواند در رفع آلودگی ها بهتر از روش های رایج كنونی عمل كند؟ در حال حاضر ،روش های تصفیه در فاز های گاز، مایع و جامد شامل سه دسته اصلی :1-روش های شیمیایی 2-روش های فیزیكی 3 -روش های بیولوژیكی می شود. بدون دخالت نانو تكنولوژی در این عرصه هر یك از این روش ها دارای محدودیت هایی است كه سبب میشود در رفع آلودگی ها نتوان به طور كامل به آن ها اعتماد كرد.-روش های شیمایی در برخی موارد بسیار پر هزینه هستند و با مواد جانبی خطرناك تولید می كنند .-روش های فیزیكی اغلب قادر نیستند تا آلاینده هایی با اندازه های بسیار ریز را از محیط خارج كنند .-روش های بیولوژیكی اگر چه روش های بسیار ارزانی هستند، امّا این روش ها قادر به حذف تمام آلاینده ها نیستند و یا با سرعت مطلوب و راندمان مورد نظر این كار را انجام نمی دهند . به شدت وابسته به شرایط محیطی و آب و هوایی بوده و كنترل شرایط برای آن ها گاهی بسیار مشكل می باشد.نانو تكنولوژی دارای پتانسیل های خوبی برای جبران این قبیل كاستی هاست كه یا به روش مستقیم وارد عرصه ی حذف آلاینده ها با کمک به شناسایی و اندازه گیری آنها می شود و یا به طورغیر مستقیم با ایجاد یک تغییر مسیر در فرایند آلاینده ها با تغییر ماهیت آن سبب حذف و یا دست كم كاهش حجم آلاینده های حاصل از آن می شود.در زیر به بخشی از این موارد اشاره می کنیم: نانو حسگرهانانو حسگرها ابزار بسیار ریزی هستند كه قادر به شناسایی و پاسخ به محّرك های فیزیكی در مقیاس نانو از قبیل محرك های بیولوژیكی ،شیمیایی ،جابه جایی های بسیار جزیی نیرو،صوت ،جرم ،حرارت و الكترومغناطیس می باشند. كاربرد 1-شناسایی و اكنش های شیمیایی و بیولوژی 2-گیرنده ی نوری بیولوژیكی3-گیرنده نوری –شیمیایی4-حسگرهای تصویری فضایی5-حسگرهای الكتریكی –مكانیكی دونمونه از نانو حسگرهای ساخته شده با خواص جالب:-غبارهای هوشمند غبار هوشمند در واقع سنسور بسیار پیشرفته ای است كه در سال 1999 در آمریكا ساخته شده است. این سنسورها را می توان نانو كامپیوتر های بسیار كوچك و سبكی دانست كه قادرند ساعت ها در هوا معلّق مانده و داده های حاصل از پردازش خود، روی دما،فشار،رطوبت ،میزان مواد شیمیایی موجود ،نور و صدای محیط از اطراف خود را تا فاصله 20 كیلومتری مخابره كنندو امكان پایش مستمر وضعیت آلودگی هوا را در یك منطقه خاص فراهم آورند . این سنسور ها در صورت نزدیكی شدن به هم قادرند، یك شبكه موقت محلی ایجاد كرده و باهم تبادل اطلاعات نمایند و امكان تحلیل دقیق تر وضعیت آلودگی هوا را فراهم كنند.-نانو حسگرهای گاز نانو حسگرهای گازی برای شناسایی دیوكسین با غلظت ppb ساخته شدند. این حسگرگازی شامل یك نانو تیوب چند دیواره می شود كه قادر است تا 10 به توان 34 برابر بیش تر از جاذب هایی مثل كربن فعال ، دیوكسین را به خود جذب كند و آنرا شناسایی نماید. در آمریكا یك نوع نانو حسگرگازی كه در آن از نانو تیوب تك لایه استفاده شده،ساخته شده است كه قادر به تشخیص آنی آمونیاك و دی اكسید كربن در غلظت 20 ppm است. نانو فیلترهانانو فیلترهای ساخته شده از نوع فیلترهای تحت فشار هستند . این فیلتر ها با روزنه های بین 1 تا 10 نانومتری خود قادرند در فشار بین 5 تا 15 بار،با صرف انرژی كمتری نسبت به اسمز معكوس آب های زیرزمینی و آب های سطحی با مواد جامد زیاد را تصفیه كنند و نمك موجود در آب شور دریا را تا 90 درصد كاهش دهند،علاوه بر اینها ،قادر است انواع باكتری ها،ویروس ها،آفت كش ها، آلاینده های آلی و املاح كلسیم و منیزیم را به شكل مؤثری حذف نماید. نانو پوشش ها پوشش های دارای ساختار نانو، خواص بهتری نسبت به پوشش های رایج دارند،چسبندگی بسیار خوب و ایجاد خواص سطحی بسیار ویژه از این جمله اند. نانو پوشش ها را بر روی سطوحی مانند فلزات ،شیشه ،سرامیك و پلاستیك با ضخامت های چند میكرونی نشانده اند و به آن ها خواصی نظیر مقاومت در برابر خوردگی مكانیكی(سایش )و شیمیایی (زنگ زدگی) ،مقاومت حرارتی ،درخشندگی و خود تمیز شوندگی داده اند.
نویسنده: مهدی شکری
منابع:
1) نجف زاده،عباس- دیدگاهی بر فناوری نانو، انتشارات محقق اردبیلی. چاپ اول 1387.2) گروه مواد و نانو تکنولوژی- جزوه آشنایی هنروران و مروجان با مفاهیم فناوری و ویژگی ها و کاربردهای نانو فتاوری- شبکه تحلیل گران تکنولوژی ایران- پائیز1383.3) مجله رشد.آموزش شیمی.دوره ی بیست و دوم.شماره 2.زمستان1387.4) مجله رشد.آموزش فیزیک.دوره ی بیست و چهارم. شماره2.زمستان 1387.5) روزنامه اطلاعات شماره24419،12.اسفند 1387 .6) مرتضوی قزوینی، سیده زهرا- پایان نامه دوره کارشناسی ارشد، مطالعه و ساخت حسگر گاز هیدروژن بر پایه ی نانو لوله های کربنی. دانشگاه صنعتی شریف. دانشکده فیزیک 1385. 