فیلترها بر اساس اندازه منافذشان دسته بندی می شوند و بر این اساس به میكروفیلترها آلترافیلترها و نانوفیلترها دسته بندی می شوند. نانوفیلتراسیون در اصل فیلتراسیون با فشار پایین تر از اسمز معكوس است، بنابراین قیمت تمام شده نانوفیلترها و انرژی مصرفی كمتر است.

نانوفیلترها علاوه بر بازیابی عناصری مثل نمك و كلسیم از آب، قادر به بازیابی ویروس ها و باكتری ها نیز می باشند بنابراین می توانند در رفع، آلودگی های آب های ذخیره نوشیدنی انسان ها و آب های كشاورزی استفاده شوند.

نانوفیلترها می توانند به فیلتراسیون سریع خون كمك فراوانی كنند. در حال حاضر مسمومیت خونی یكی از مشكلات جدی در جهان است و خطر عفونت در واحدهایی كه نیاز به مراتب شدیدتری دارند بیشتر است، چون مریض ها آسیب پذیرترند. اگر مسمومیت خونی اتفاق بیافتد باید خون هرچه سریع تر از عامل مسمومیت پاك شود.

برای تشخیص عامل عفونت پلاسما و Endo toxin باید از هم جدا شوند تا عامل عفونت شناسایی شود. با استفاده از نانوفیلترها می توان در یك مرحله پلاسما و Endo toxin را جدا كرده و عامل مسمومیت را شناسایی كرد و علاوه بر این خون را تمیز كرد.

علاوه بر این نانوفیلترها می توانند در جداسازی های بیولوژیكی باكتری، ویروس، اسیدنوكلوئیك تصفیه DNA ، جذب پروتئین ها و اسیدنوكلوئیك ها، سوبسترا برای كشت Batch ، آلترافیلتراسیون محصولات آشامیدنی و غذایی و استریلیزه كردن سرم های پزشكی و سیالات بیولوژیكی استفاده شوند.

نانوتكنولوژی با ساخت سنسورها در ابعاد كوچك ما را قادر خواهند ساخت كه بتوانیم بسیاری از پارامترها را با دقت بیشتری ارزیابی كنیم. با استفاده از مولكول های بیولوژیكی قادر خواهیم بود كه نانوسنسور بسازیم. نانوسنسورها كاربردهای بسیاری در سه حوزه مهم نانوبیوتكنولوژی (پزشكی، كشاورزی و صنایع غذایی) دارند كه شامل :

آشكارسازی عوامل و كمیت های شیمیایی و بیولوژیكی

توالی سنجی DNA

در تشخیص بیماری ها و تولید داروها

در آزمایش های مؤثر و سریع بر روی داروهای جدید

سیستم های كنترلی قابل حمل و نقل برای حفظ سلامت محصولات كشاورزی و غذایی در انبارها و حمل و نقل و انتقال

سیستم های مجتمع نانوسنسوری برای اندازه گیری، گزارش دهی و كنترل هوشمند گیاهان یا دام ها

بیوسنسورهای دقیق تر برای شناسایی پروتئین ها

آشكارسازی سریع عوامل بیماری زا

مواد هوشمند، مواد واكنشی ( Reactive Ma t erial ) كه در تركیب با حسگرها و تحریك كننده ها و شاید هم كامپیوترها به شرایط و تغییرات محیطی پاسخ مناسب می دهند، پلیمرهای هوشمند نمونه هایی از این دسته مواد هستند. از این پلیمرها می توان در ساخت مواد بسته بندی جدید برای محصولات غذایی استفاده كرد، این مواد می توانند به مصرف كننده هشدار بدهند كه غذا یا محصولات كشاورزی فاسد شده است. لوازم آرایشی جز صنایع چندمیلیون دلاری است كه از این سری مواد هوشمند سود خواهند برد.

ماشین های نانوتكنولوژی :

بعضی از كارشناسان مفهوم ساخت و تولید مولكولی را كه در آن اشیاء اتم به اتم (یا مولكول به مولكول) ساخته می شوند، را ابداع كرده اند. با استفاده از این روش و بلوك های سازنده می توان ماشین مولكولی را تولید كرد. ماشین های مولكولی كه از آنها با عنوان نانوروبات یاد می شود می توانند كاربردهای زیادی داشته باشند.

نانوروبات ها قادرند اطلاعات بسیاری را برای ما فراهم كنند به عنوان مثال در علوم پزشكی با استفاده از نانوروبات ها، قادر به انجام جراحی هایی خواهیم بود كه اكنون بدون اثرات نامطلوب مانند بیهوشی طولانی و اثرات جراحی بر روی بدن بیمار امكان پذیر نیستند. این نانوروبات ها همچنین قادر خواهند بود كه جریان های نامطلوب را از رگ های بدن پاك كنند و به این ترتیب از سكته های قلبی كه بر اثر بسته شدن رگ ها ایجاد می شوند، جلوگیری می شود. نانوربات ها می توانند بدون ایجاد عوارض جانبی در بدن حضور داشته باشند و با مونیتورسازی دائم وضعیت سلامت انسان علاوه بر درمان بیماری ها به پیشگیری نیز كمك كنند.

نانوربات ها می توانند برای ثبت برخی پارامترهای مهم فیزیكی یا بیولوژیكی برای محافظت مواد غذایی یا محصولات كشاورزی نیز استفاده شوند.

همچنین با استفاده از نانوربات ها می توان سلامت محصول یا دام را به طور مرتب بررسی كرد.

مسیرهای بیوتكنولوژیكی نانوتكنولوژی (نانوبیوتكنولوژی) زمینه های تحقیقاتی وسیعی را هموار می سازد و می توانند به لحاظ هزینه كمتر تحقیقات انتخاب مناسبی برای سرمایه گذاری كشورهای در حال توسعه باشد.

در حال حاضر فرصت های تجاری صنعتی و تولیدی كوتاه مدت مورد علاقه سرمایه گذاران می تواند مربوط به تولید نانوبیوذرات باشد، چون علاوه بر كاربردهای وسیعی كه به بخش هایی از آن در این گزارش اشاره شد، تكنولوژی تولید ساده تری دارند، همچنین ارزان ترند و در حال حاضر در بسیاری از كشورها به مرحله تولید انبوه رسیده اند.

فرصت های میان مدت می تواند شامل تولید نانوبیوسنسورها، نانوفیلترها و نانومواد هوشمند باشد اما فرصت های تجاری بلندمدت یا سرمایه گذاری های طولانی مدت را باید به نانوماشین ها و نانوربات ها اختصاص داد.

البته در كنار سرمایه گذاری در بخش صنعت باید به سرمایه گذاری در زمینه تحقیقات نیز توجه كرد چون اولویت هایی كه توسط بخش R&D معین می گردد می تواند راهگشای بخش صنعت باشد.

بنابراین در سرمایه گذاری های بلندمدت و میان مدت حتماً باید بر روی تحقیقات نانوبیوتكنولوژی نیز تأكید شود. با گسترش آزمایشگاه های اختصاصی نانوتكنولوژی و مراكز تحقیقاتی درنهایت می توان به راهكارهای مناسب توسعه این فناوری نوین دست یافت.

كاربرد فناوری نانوكامپوزیتها در صنعت

چکیده:

فناوری نانو، فناوری ایجاد ساختار ملکولی موردنظر با دقت اتمی است. از آنجایی که کلیه محصولات و فراورده های مادی از قرار گرفتن اتمها با نظم خاصی در کنار یکدیگر به وجود می آیند، فناوری نانو به صورت بالقوه امکان تولید کلیه فراورده های مورد نیاز بشر را فراهم می آورد.

علم پلیمر فقط علم پایه برای کاربردهای صنعتی و تامین کالاهای مصرفی برای مصرف کنندگان نیست، بلکه این علم نقشی اساسی در پیدایش مفاهیم جدید در حوزه های مختلف علوم دارد. مسایل مربوط به فرایندهای شناسایی ملکولی، فرایند تبادل اطلاعات بین ملکولی و پروتئین ها، مشکلات کنونی علم پلیمرها هستند.

مقیاس نانو از سالها پیش در زندگی بشر وجود داشته است ولی قرن حاضر زمانی است که بشر توانسته است فناوری نانو را بهتر بشناسد و با رویکردی جدید، بیشتر از گذشته آنرا تحت کنترل خود در آورد و به عنوان یک انقلاب بزرگ در ساختن مواد و سیستمها مطرح شده و این انقلاب در دنیای پلیمرها نیز اتفاق افتاده است.

تاثیر فناوری نانو در پلیمرها از دو طریق اصلی است:

۱) نانوپلیمرها: پلیمرهایی با استفاده از مونومرهای نانویی و کنترل نانویی و کنترل توسط پلیمریزاسیون آنها.

۲) نانوکامپوزیتهای پلیمری: استفاده از پلیمر به عنوان پایه در کامپوزیتها و تاثیر فاز دوم در ابعاد نانو بر روی پلیمر به منظور تشکیل کامپوزیت.

تاثیر فناوری نانو بر پلیمرها بیشتر از طریق نانوکامپوزیتهای پلیمری صورت میگیرد زیرا این مواد به طور همزمان مقاومت بالا و شکل پذیری از خود نشان میدهند، خواصی که معمولا در یکجا جمع نمیشوند. همچنین دارای کاربرد و خواص بسیاری هستند که تعدادی از آنها بیان میشود. یکی از کاربردهای نانوکامپوزیتهای پلیمری، جایگزینی مواد شیشه است و میتوان شیشه آلی مقاوم در برابر شکستن و یا مواد جاذب ضربه برای صنعت اتومبیل تولید کرد.

گذشته از این، بکار بردن این مواد در تکنولوژی الیاف، باعث ایجاد تولیدات جدیدی در منسوجات خواهد شد. همچنین این مواد میتوانند جایگزین مناسبی برای فلزات باشند.

تاریخچه کامپوزیت:

كامپوزیتها یا مواد مركب، از جمله مواد مهندسی و ساختمانی جدیدی هستند كه در توسعه و كاربرد آنها متخصصین فراوانی از رشته های مختلف مانند متالورژی ، سرامیك، پلیمر و غیره سهم به سزایی دارند. استفاده از این مواد، ایده جدیدی نیست، به عنوان مثال چینی ها و مصریان قدیم از جمله تمدنهای باستانی بوده اند كه برای اولین بار از مخلوط كاه وگل و شن برای بناسازی استفاده كرده اند تا اینكه استحكام گل افزایش پیدا كند. مصریان با چسباندن لایه های نازك چوب و پارچه به یكدیگر و با استفاده از طناب، قایقهای خود را در برابر متورم شدن در آب تقویت می كرده اند .

استفاده از كامپوزیتهای مدرن، در حقیقت از اوائل ۱۹۴۰ شروع شد كه برای اولین بار از الیاف شیشه جهت تقویت پلاستیكهای مصرفی در ساخت پوشش پلاستیكی آنتن رادار هواپیما استفاده شد. در پی آن اولین کامپوزیت فایبرگلاس پلاستیك در سال۱۹۴۲ ساخته شد و طی جنگ جهانی دوم و بلافاصله پس از كاربرد پلاستیكهای تقویت شده با الیاف در هواپیماسازی، كامپوزیتها موارد استفاده بیشتری یافتند و از سال ۱۹۵۶ صنایع فضایی نیز استفاده وسیع از آنها را آغاز كرند.

واژه كامپوزیت composite)) از كلمه انگلیسی to compose به معانی تركیب كردن، ساختن و مخلوط كردن مشتق شده است. كامپوزیت از تركیب و اختلاط چند ماده حاصل میشود. در اینجا منظور تركیب و اختلاط فیزیكی است نه شیمیایی، بهطوری كه اجزای تشكیل دهنده، ماهیت شیمیایی و طبیعی خود را كاملا حفظ میكنند.


شما در حال مطالعه صفحه 1 از یک مقاله 2 صفحه ای هستید. لطفا صفحات دیگر این مقاله را نیز مطالعه فرمایید.