این فایل با فرمت Word بوده و قابل ویرایش است و همچنین آماده پرینت می باشد

فهرست:

پیشگفتار.................................................................................................................. 12

فصل اول-آشنایی با فن آوری نانو............................................................................... 14

1-1-فن آوری نانو چیست؟........................................................................................ 15

1-1-1-نانو چیست؟.................................................................................................. 15

2-1-1-نانو تکنولوژی از دیدگاههای مختلف............................................................... 16

2-1-مقدمه ای بر تاریخ فن آوری نانو در ایران و جهان.................................................. 20

1-2-1-تاریخچه ی نانو در جهان............................................................................... 20

2-2-1-تاریخچه ی نانو در ایران................................................................................. 23

3-1-مشاهیر نانو........................................................................................................ 24

1-3-1-کی اریک درکسلر........................................................................................ 25

2-3-1-ریچارد ارت اسمالی...................................................................................... 26

3-3-1-رالف مرکل.................................................................................................. 26

4-3-1-روبرت ای فریتاس......................................................................................... 27

5-3-1-ریچارد پی فایمن.......................................................................................... 28

4-1-عناصر پایه در فن آوری نانو................................................................................ 30

1-4-1-نانو پوشش ها............................................................................................... 31

1-1-4-1-انواع نانو پوشش ها.................................................................................... 32

1-1-1-4-1- پوشش هاي دانه اي.............................................................................. 32

2-1-1-4-1-.پوشش هاي شبکه اي و چند لايه اي....................................................... 33

3-1-1-4-1-. پوشش هاي لايه نازک........................................................................ 33

4-1-1-4-1-. پوشش هاي نانوکامپوزيتي.................................................................... 34

2-4-1-نانو مواد....................................................................................................... 35

1-2-4-1-نانو پودر.................................................................................................. 36

1-1-2-4-1-حالت اول............................................................................................. 36

2-1-2-4-1-حالت دوم............................................................................................ 37

3-1-2-4-1-حالت سوم........................................................................................... 39

2-2-4-1-نانو لوله.................................................................................................... 40

3-2-4-1-نانو کمپوزیت........................................................................................... 42

3-4-1-مهندسی مولکولی.......................................................................................... 43

1-3-4-1-ماشین های مولکولی.................................................................................. 43

4-4-1-نانو الکترونیک.............................................................................................. 45

1-4-4-1-نانو سیم................................................................................................... 46

1-1-4-4-1-انواع نانو سیم ها.................................................................................... 47

1-1-1-4-4-1-نانوسیم‌‌های فلزی.............................................................................. 47

۲-1-1-4-4-1-نانوسیم‌‌های آلی................................................................................ 48

۳-1-1-4-4-1نانوسیم‌‌های هادی و نیمه‌‌هادی.............................................................. 48

4-1-1-4-4-1- نانوسیم‌‌های سیلیکونی....................................................................... 48

2-1-4-4-1-روش های ساخت نانو سیم ها................................................................. 49

1-2-1-4-4-1-تکنیک‌‌های لیتوگرافی........................................................................ 50

2-2-1-4-4-1 لیتوگرافی با اشعه الکترونی................................................................... 50

3-2-1-4-4-1- لیتوگرافی با پراب روش.................................................................... 50

4-2-1-4-4-1-رسوب الکتروشیمیایی در حفرات........................................................ 50

3-1-4-4-1-کاربردهای نانوسیم................................................................................ 51

1-3-1-4-4-1-کاربرد نانوسیم در تشخیص بیماریها.................................................... 51

2-3-1-4-4-1- استفاده از نانو سیم ‌‌ها  در رگ‌‌ های خونی  برای  تحریک  اعصاب مغزی 52

3-3-1-4-4-1-استفاده از نانوسیمهای سیلیکونی برای هدفمند کردن رشد سلولهای بنیادین 53

2-4-4-1-نانو ترانزیستور........................................................................................... 54

3-4-4-1-نانو حسگر................................................................................................ 56

فصل دوم-کاربردهای فن آوری نانو............................................................................ 57

1-2- دامداری.......................................................................................................... 58

2-2- کشاورزی........................................................................................................ 60

3-2-صنعت آب....................................................................................................... 63

1-3-2-نانوفيلتراسيون................................................................................................ 64

2-3-2-شيرين سازي آب به وسيله نانوغشاها................................................................ 65

3-3-2-تصفيه آب به کمک نانوذرات........................................................................ 67

4-3-2-تصفيه پساب‌هاي صنعتي................................................................................ 68

1-4-3-2-تصفيه فاضلاب‌ها...................................................................................... 68

2-4-3-2-جيوه‌ﺯدايي از آب..................................................................................... 70

6-7-2-کارهاي انجام شده در زمينه تصفيه آب و فاضلاب با استفاده از فناوري‌نانو........... 71

4-2-صنایع غذایی.................................................................................................... 74

5-2-پزشکی............................................................................................................ 77

۱-5-2- تشخیص بیماری با نانوذرات مغناطیسی............................................................ 78

2-5-2-شناسایی مولکول‌های زیستی........................................................................... 79

3-5-2-کنترل فعالیت درون یاخته ها........................................................................... 79

4-5-2-درمان ایدز با نوعی کرم................................................................................. 80

5-5-2-نانو ربات های سه بعدی در لباس سربازان ضد سرطان........................................ 82

6-2-بهداشت........................................................................................................... 84

7-2-صنایع دریایی................................................................................................... 85

1-7-2-صنايع کشتي‌سازي........................................................................................ 85

۲-7-2- صنايع فرا ساحل........................................................................................... 85

۳-7-2- صنايع ساحلي و بندري.................................................................................. 85

4-7-2-برخي از پتانسيل‌هاي کاربرد فناوري‌نانو در اين صنايع......................................... 86

1-4-7-2-الکترودهاي جوشکاري دما پايين................................................................. 86

2-4-7-2-سوخت.................................................................................................... 86

3-4-7-2- نانوفايبرگلاس و نانوکامپوزيت‌ها................................................................ 87

4-4-7-2-جاذب‌هاي ارتعاشي................................................................................... 87

5-4-7-2-جاذب‌هاي صوتي..................................................................................... 88

6-4-7-2-رنگ‌هاي دريايي...................................................................................... 88

7-4-7-2- جاذب‌هاي انرژي موج دريا و نور آفتاب...................................................... 88

8-4-7-2-نانوفيلتراسيون............................................................................................ 89

9-4-7-2-نانومورفولوژي.......................................................................................... 89

10-4-7-2-تحول در فناوري پيل سوختي.................................................................... 89

11-4-7-2- باتري‌هاي با ذخيره انرژي بسيار بالا........................................................... 89

12-4-7-2- گرافيت و سراميک................................................................................. 90

5-7-2-جايگاه صنايع دريايي و فناوري‌نانو در ايران...................................................... 90

8-2- صنعت نفت..................................................................................................... 91

9-2- صنایع خودرو.................................................................................................. 92

1-9-2-عوامل اصلی رقابت در صنعت خودروسازی...................................................... 94

۲-۹-۲-کاربردهای فناوری‌نانو در صنعت خودروسازی.................................................. 95

10-2-الکترونیک..................................................................................................... 97

فصل سوم -نانو الکترونیک......................................................................................... 99

1-3 -آشنايی با نانو الكترونيك.................................................................................. 100

1-1-3-وسایل نانو الکترونیک.................................................................................... 102

1-1-1-3-نانو لوله‌ها................................................................................................. 102

2-1-1-3-حلقه بنزني................................................................................................ 103

3-1-1-3—پليمرها.................................................................................................. 103

4-1-1-3- DND.................................................................................................... 103

2-3-چشم انداز فناوری نانو الکترونیک....................................................................... 106

1-2-3-مشخصه یابی لایه نازک قطعات الکترونیکی107...............................................

2-2-3-وسعت فناوری نانو الکترونیک......................................................................... 107

3-3-کاربرد نانوالکترونیک در صنعت......................................................................... 109

1-3-3-نمونه هايي از کاربرد فن آوري نانو در الکترونيک............................................. 110

۱-1-3-3-کربن نانو تيوب ها (carbon nanotubes)................................................ 110

2-1-3-3- نانو ترانزيستورها (nanotransistors)....................................................... 110

3-1-3-3- محاسبه گر ها در مقیاس نانو ( nanocomputers)..................................... 111

4-1-3-3- MRAMها ( Magnetic Random Access Memories ).................. 111

5-1-3-3- ۶۰ C..................................................................................................... 111

2-3-3-کارهایی که باید در راستای پیشرفت این علم انجام شود..................................... 111

4-3- جهانی شدن صنعت الکترونیک.......................................................................... 113

1-4-3-مفهوم جهانی شدن........................................................................................ 113

2-4-3-پیامد های جهانی شدن................................................................................... 114

1-2-4-3-تجارت الكترونيك.................................................................................... 115

1-1-2-4-3-تاريخچه ي تجارت الکترونيک............................................................... 116

5-3-نتيجه‌گيري....................................................................................................... 120

فصل چهارم نانو حسگر ((NANO SENSOR))..................................................... 122

1-4-حسگرها(sensors) وانواع آن............................................................................ 123

1-1-4حسگرچیست؟................................................................................................ 123

1-1-1-4-ساختارکلی یک حسگر............................................................................. 123

2-1-1-4-خصوصیات حسگرها................................................................................. 124

2-1-4 -انواع حسگرها.............................................................................................. 124

1-2-1-4-حسگرهای آنالوگ................................................................................... 125

2-2-1-4-حسگرهای ديجيتال.................................................................................... 125

3-2-1-4-انواع حسگر ها در ربات............................................................................. 125

1-3-2-1-4-حسگرمحیطی....................................................................................... 125

2-3-2-1-4- حسگر بازخورد.................................................................................... 126

3-3-2-1-4- حسگر فعال.......................................................................................... 126

4-3-2-1-4- حسگر غیرفعال..................................................................................... 126

4-2-1-4-حسگر فاصله............................................................................................. 127

1-4-2-1-4-حسگر تماسی ( Contact )................................................................... 127

2-4-2-1-4-حسگرهای مجاورتی(Proximity)......................................................... 127

1-2-4-2-1-4-حس کردن استاتیک......................................................................... 128

2-2-4-2-1-4-حس کردن حلقه بسته........................................................................ 128

3-2-4-2-1-4-حسگرهاي دوربرد ( Far away)........................................................ 129

4-2-4-2-1-4-حسگر نوري (گيرنده-فرستنده)........................................................... 129

2-4-کاربردحسگرها................................................................................................. 131

1-2-4-حسگرهای بدنه (Body Sensors)............................................................... 131

2-2-4-حسگر جهت‌یاب مغناطیسی(Direction Magnetic Field Sensor).............. 131

3-2-4-حسگرهای فشار و تماس (Touch and Pressure Sensors)....................... 131

4-2-4-حسگرهای گرمایی (Heat Sensors)............................................................ 132

5-2-4-حسگرهای بویایی (Smell Sensors)............................................................ 132

6-2-4- حسگرهای موقعیت مفاصل............................................................................ 133

1-6-2-4-انکدرهای مطلق........................................................................................ 133

2-6-2-4-انکدرهای افزاینده...................................................................................... 134

7-2-4-آشنایی بادو نمونه از حسگرها......................................................................... 134

1-7-2-4-حسگر تشخیص مانع ( دیواره ) سه مرحله ای با حساسیت فوق العاده - مادون قرمز          134

2-7-2-4حسگر آلتراسونیک...................................................................................... 137

3-4- نانوحسگرها..................................................................................................... 140

1-3-4-انواع نانو حسگرها......................................................................................... 140

1-1-3-4-استفاده از نقاط کوانتومی درتولید نانو حسگرها............................................. 140

2-1-3-4-استفاده ازنانولوله ها درتولید نانوحسگرها...................................................... 141

1-2-1-3-4-نانولوله های کربنی به عنوان حسگرهای شیمیایی....................................... 141

2-2-1-3-4-نانولوله های کربنی به عنوان حسگرهای مکانیکی...................................... 142

3-2-1-3-4-استفاده ازنانو ابزارها درتولید نانوحسگرها................................................. 142

4-4-کاربردهای نانو حسگر....................................................................................... 143

1-4-4- ساخت بینی الکترونیکی با.نانو حسگر.............................................................. 143

1-1-4-4-سيستم تأمين امنيت..................................................................................... 147

1-1-1-4-4-مبارزه با قاچاق، مواد مخدر و تروريسم..................................................... 147

2-1-1-4-4-جايگزيني سگ هاي جستجوگر.............................................................. 148

3-1-1-4-4-تجهيزات ربات هاي رزمي...................................................................... 148

1-3-1-1-4-4-سيستم تأمين گاز............................................................................... 148

4-1-1-4-4-دريافت کننده هاي سيگنال هاي حفاظتي.................................................. 149

5-1-1-4-4-کنترل کننده محل کار........................................................................... 149

6-1-1-4-4-سيستم فوق العاده سريع اعلام حريق149...................................................

7-1-1-4-4- بيني الکتروني وجرم شناسي................................................................... 149

2-4-4-نانو حسگرها و کنترل آلودگی هوا................................................................... 150

1-2-4-4- مبارزه با انتشار گازهای سمی..................................................................... 150

3-4-4-کاربرد نانو سنسورها در نمودارگيري و اندازه گيري در حين حفاري صنايع بالادستي نفت   151

4-4-4-نانوحسگر و پزشکی....................................................................................... 153

1-4-4-4-تولید نانوحسگرهاي زیستی نوری................................................................ 154

2-4-4-4-کاربرد حسگرهاي زيستي........................................................................... 155

5-4-4-استفاده از نانوحسگرهاي نوري براي بررسي تغييرات سلولي................................ 157

6-4-4- پتانسیل نانو سنسورها و تحقیقات در صنعت کشاورزی و غذا.............................. 158

1-6-4-4- نانو حسگر و صنایع غذایی......................................................................... 159

2-6-4-4-بینی الکترونیکی در صنایع غذایی................................................................ 159

7-4-4-نانوسنسورها و AFM هاي جديد.................................................................... 161

8-4-4- انگشت هوشمند توسط نانو حسگر ها ساخته شد............................................... 162

9-4-4-کاربرد نانو سنسورها در بخش لرزه‌نگارى   ( Seismic )   صنايع بالادستى نفت... 162

5-4-جذابیت‌های نانوحسگرها.................................................................................... 166

6-4-آینده نگری...................................................................................................... 167

فصل پنجم-درآخر................................................................................................ 168

1-5- نانوتکنولوژی بخشی از آینده نیست، بلکه تمام آینده است..................................... 169

2-5-الگوي «منحني S»............................................................................................. 169

1-2-5- طفوليت....................................................................................................... 170

2-2-5- رشد........................................................................................................... 170

3-2-5- بلوغ............................................................................................................ 171

4-2-5-زوال............................................................................................................ 171

3-5-جايگاه ايران..................................................................................................... 172

1-3-5-جايگاه ساير كشورهاي صنعتي........................................................................ 173

4-5-نگاه از زاويه فوايد و مضرات............................................................................... 174

5-5-راهبردهايي براي توسعه اصولي............................................................................ 177

6-5-اقدامات انجام شده در ايران................................................................................ 178

7-5-جمع‎بندي نهايي بحث........................................................................................ 179

8-5-نتيجه گيري وپيشنهاد.......................................................................................... 180

منابع و مآخذ............................................................................................................. 183