نویسنده: مرتضي خسروی
فناوري نانو در حقيقت کاربرد ذرات در ابعاد نانو است . يک نانومتر، يک ميلياردم متر است. از دو مسير به اين ابعاد مي توان دسترسي پيدا کرد. يک مسير دسترسي از بالا به پايين و ديگري طراحي و ساخت از پايين به بالا است. در نوع اول، ساختارهاي نانو با کمک ابزار و تجهيزات دقيق از خرد کردن ذرات بزرگ تر حاصل مي شوند. در طراحي و ساخت از پايين به بالا که عموما آن را فناوري مولکولي نيز مي نامند، توليد ساختارها، اتم به اتم و يا مولکول به مولکول توليد و صورت مي گيرند. در واقع فناوري نانو ادامه و گسترش روند مينياتوريزه کردن است و به اين طريق توليد مواد، تجهيزات و سامانه هايي با ابعاد نانو انجام مي شود. به بيان ديگر با استفاده از اين نوع فناوري مي توان ساختارهايي با خصوصيات جديد به دست آورد.
امروز صرفه جويي در مصرف انرژي به دليل كاهش هزينه ها و نيز حفظ محيط زيست حائز اهميت بسيار است. عايق كاري ديوارها و سقف ، عايق كاري حرارتي لوله هاي رفت و برگشت، عايق كاري حرارتي كانال هاي هوا و عايق بندي حرارتي منابع دو جداره و منابع انبساط نقش قابل توجهي در ميزان مصرف انرژي در ساختمانها داشته و اغلب بهترين انتخاب براي بهبود عملكرد حرارتي ساختمانهاي موجود است.پيشرفت دانش بشر در دهه گذشته و توسعه علوم و فناوري هاي جديد بويژه فناوري نانو باعث حل بسياري از مشكلات از جمله مصرف انرژي در ساختمان ها گرديده است.
در واقع امروزه نانوتكنولوژي و درك قابليت هاي عظيم اين فناوري متحول كننده، موجب سازماندهي و تدوين برنامه هاي ملي فراواني در بسياري از كشورهاي جهان شده است . تدوين اين برنامه ها عمدتاٌ به منظور بهره گيري هر چه بيشتر از قابليت هاي نانوتكنولوژي و عقب نماندن كشورها از مسير تحولات سريع و دستاوردهاي رو به رشد اين فناوري صورت پذيرفته است.
نانوتكنولوژي نويد بخش پيشرفت هاي چشمگيري در زمينه هاي مختلف علمي شده است. اين علم با كنترل مواد در مقياس مولكولي، گشايش اسرار طبيعت در تمام عرصه ها از مهندسي تا پزشكي را نويد مي دهد . نانو تکنولوژي در جهاني بسيار کوچک کنترل مي شود و هدف آن ساخت اشياء اتم به اتم ، مولکول به مولکول و با يک رويکرد از پايين به بالاست ، راهي که طبيعت ميليونها سال است انجام مي دهد . بسياري از خواص يك ماده از قبيل رنگ ، استحكام و شكنندگي قابل كنترل
مي گردد . امكان تهيه مصالح مناسب و با ويژگيهاي مورد نظر در بخشهاي مختلف ساختمان و تاسيسات و تجهيزات سرمايي و گرمايي وابسته به آن با توجه به نيازها و خواسته هاي ما در جلوگيري از هدر رفتن انرژي و كاهش مصرف انرژي (به‌صورت مستقيم و غير مستقيم) نقش بسزايي خواهد داشت.
با اين حال بايد دانست که تأثير كليدي فناوري نانو در بخش انرژي، بهبود كارآمدي واكنش‌ها و كنترل فرايندها به شيوه نانوساختارسازي مي‌باشد. به عنوان مثال امروزه انرژي خورشيدي كه داراي ابداعات جديد فناوري‌نانو مي‌باشد بسيار مورد توجه است. اما مشكلي كه تاكنون درباره توسعه انرژي خورشيدي علي‌رغم بازگشت سرمايه طولاني مدت آن وجود داشته، هزينه اوليه بالاي آن مي‌باشد كه بسياري را از اين كار باز داشته است. از سوي ديگر و بالعكس سيستم‌هاي فوتوولتاتيك (Photovoltaic) طي سال‌هاي اخير شاهد توسعه‌اي سريع، هم در زمينه بهبود كارآمد واقع شدن و هم در راستاي كاهش هزينه‌هاي مربوط به آن بوده است.تا مدتها بازده كار آن هم در محيط آزمايشگاه چيزي در حد 30 درصد بود اما با بهره‌گيري از طول موج‌هاي چند گانه دانشمندان موفق به افزايش اين رقم تا 50 درصد شدند. در اين زمينه روش‌هاي متعدد جديدي كه از نانوساختارهاي مختلف استفاده مي‌كنند نويدبخش توليد پانل‌هاي خورشيدي (Solar Panels) ارزان مي‌باشد، اگر چه كه بازدهي اين پانلها در حد 5 درصد ثابت است. به اين منظور استفاده از روش‌هاي لوله‌اي (roll Processes) و حتي رنگ‌آميزي موادي كه روي ديوار بلوك‌هاي اداري واقعند مورد بحث قرار گرفته است. جالب اينكه حتي برخي پيش بيني كرده‌اند كه موادي با بازده بهتر از انواع پيل‌هاي سيليكوني امروزي توليد شود هزينة آن كه يک دهم تا يک بيستم قيمت اوليه اين قبيل پيل‌ها مي‌باشد.چنين تلاش‌هايي در صورت وقوع، متحول کننده خواهند بود؛ چرا كه اقتصاد به تنهايي دچار جهش و رشد سريع در بسياري از نقاط جهان مي‌شود. در عين حال با در نظر داشتن دوام و طول عمر محصول بايد به ارزيابي صحيح هزينه‌ها پرداخت و اينكه يكي از ضعف‌هاي برخي از مواد جديد است.
از اين روست که مي توان گفت فناوري نانو در آينده اي نه چندان دور نقش بسيار بسزايي در کاهش استفاده از انرژي هاي سوختي و همچنين جايگزين کردن انرژي هاي نوين دارد.
در واقع امروزه نانوتكنولوژي و درك قابليت هاي عظيم اين فناوري متحول كننده، موجب سازماندهي و تدوين برنامه هاي ملي فراواني در بسياري از كشورهاي جهان شده است . تدوين اين برنامه ها عمدتاٌ به منظور بهره گيري هر چه بيشتر از قابليت هاي نانوتكنولوژي و عقب نماندن كشورها از مسير تحولات سريع و دستاوردهاي رو به رشد اين فناوري صورت پذيرفته است.
نانوتكنولوژي نويد بخش پيشرفت هاي چشمگيري در زمينه هاي مختلف علمي شده است. اين علم با كنترل مواد در مقياس مولكولي، گشايش اسرار طبيعت در تمام عرصه ها از مهندسي تا پزشكي را نويد مي دهد . نانو تکنولوژي در جهاني بسيار کوچک کنترل مي شود و هدف آن ساخت اشياء اتم به اتم ، مولکول به مولکول و با يک رويکرد از پايين به بالاست ، راهي که طبيعت ميليونها سال است انجام مي دهد . بسياري از خواص يك ماده از قبيل رنگ ، استحكام و شكنندگي قابل كنترل
مي گردد . امكان تهيه مصالح مناسب و با ويژگيهاي مورد نظر در بخشهاي مختلف ساختمان و تاسيسات و تجهيزات سرمايي و گرمايي وابسته به آن با توجه به نيازها و خواسته هاي ما در جلوگيري از هدر رفتن انرژي و كاهش مصرف انرژي (به‌صورت مستقيم و غير مستقيم) نقش بسزايي خواهد داشت.
با اين حال بايد دانست که تأثير كليدي فناوري نانو در بخش انرژي، بهبود كارآمدي واكنش‌ها و كنترل فرايندها به شيوه نانوساختارسازي مي‌باشد. به عنوان مثال امروزه انرژي خورشيدي كه داراي ابداعات جديد فناوري‌نانو مي‌باشد بسيار مورد توجه است. اما مشكلي كه تاكنون درباره توسعه انرژي خورشيدي علي‌رغم بازگشت سرمايه طولاني مدت آن وجود داشته، هزينه اوليه بالاي آن مي‌باشد كه بسياري را از اين كار باز داشته است. از سوي ديگر و بالعكس سيستم‌هاي فوتوولتاتيك (Photovoltaic) طي سال‌هاي اخير شاهد توسعه‌اي سريع، هم در زمينه بهبود كارآمد واقع شدن و هم در راستاي كاهش هزينه‌هاي مربوط به آن بوده است.تا مدتها بازده كار آن هم در محيط آزمايشگاه چيزي در حد 30 درصد بود اما با بهره‌گيري از طول موج‌هاي چند گانه دانشمندان موفق به افزايش اين رقم تا 50 درصد شدند. در اين زمينه روش‌هاي متعدد جديدي كه از نانوساختارهاي مختلف استفاده مي‌كنند نويدبخش توليد پانل‌هاي خورشيدي (Solar Panels) ارزان مي‌باشد، اگر چه كه بازدهي اين پانلها در حد 5 درصد ثابت است. به اين منظور استفاده از روش‌هاي لوله‌اي (roll Processes) و حتي رنگ‌آميزي موادي كه روي ديوار بلوك‌هاي اداري واقعند مورد بحث قرار گرفته است. جالب اينكه حتي برخي پيش بيني كرده‌اند كه موادي با بازده بهتر از انواع پيل‌هاي سيليكوني امروزي توليد شود هزينة آن كه يک دهم تا يک بيستم قيمت اوليه اين قبيل پيل‌ها مي‌باشد.چنين تلاش‌هايي در صورت وقوع، متحول کننده خواهند بود؛ چرا كه اقتصاد به تنهايي دچار جهش و رشد سريع در بسياري از نقاط جهان مي‌شود. در عين حال با در نظر داشتن دوام و طول عمر محصول بايد به ارزيابي صحيح هزينه‌ها پرداخت و اينكه يكي از ضعف‌هاي برخي از مواد جديد است.
از اين روست که مي توان گفت فناوري نانو در آينده اي نه چندان دور نقش بسيار بسزايي در کاهش استفاده از انرژي هاي سوختي و همچنين جايگزين کردن انرژي هاي نوين دارد.
رسالت
