نویسنده: ميثم نوري
مقدمه
يكي از حوزه هايي كه انتظار مي رود فناوري نانو اثر فراواني بر پيشرفت آن داشته باشد، مغناطيس ها و مواد مغناطيسي است. با ورود نانوفناوري به علم و صنعت مغناطيس، بهبود زيادي دركيفيت مغناطيس ها ايجاد شده است و مغناطيس هايي با ابعاد كوچك و نيروي مغناطيسي بزرگ ساخته شده اند. نوشتار زير برگرفته از گفتگويي با سيد علي سيدابراهيمي، دكتراي مواد مغناطيسي و عضو كميته نانوفناوري در دانشكده فني دانشگاه تهران است. دكتر سيدابراهيمي در اين گفتگو به بيان نقش نانوفناوري در پيشرفت مغناطيس ها پرداخته است:
مغناطيس‌های كوچك و مثال موتور ساعت مچی
نانوفناوري با قابليت ها و توانايي هايي كه دارد، نقش مهمي را در توسعه و پيشرفت علوم و صنايع ايفا خواهد كرد و كارهايي را انجام خواهد داد كه قبلاً انجام آن ممكن نبوده است؛ به عنوان مثال، شما مي‌خواهيد موتوري را براي يك ساعت مچي طراحي نماييد، طبعاً اين موتور كوچك خواهد بود و اندازة اجزاي آن نيز كوچك‌تر خواهد شد و نمي‌توان از مغناطيس‌هاي معمولي و بزرگ براي ساخت آن استفاده كرد. براي ساخت اين موتور بايد از مغناطيس‌هاي قوي و كوچك استفاده نمود. اما ساختن اين مغناطيس‌هاي كوچك با فناوري معمولي ممكن نيست و احتياج به فناوري پيشرفته‌تري دارد. يكي از توانايي‌هايي كه نانوفناوري ايجاد مي‌نمايد، قابليت ساختن مغناطيس‌هاي كوچك است. در بعضي از پودرهاي مغناطيسي، كيفيت مغناطيسي با كاهش ابعاد ذره‌هاي پودر بهبود مي‌يابد. فريت‌هاي مغناطيسي كه مواد مغناطيسي سراميكي هستند از اين دسته‌اند. اين فريت‌ها شامل مغناطيس‌هاي سخت (مغناطيس‌هاي دايمي) و مغناطيس‌هاي نرم (مغناطيس‌هاي موقتي) هستند. در اين فريت‌ها، با كاهش ابعاد ذره‌هاي پودر تا ابعاد 500 تا 100 نانومتر، مي‌توان به مغناطيس‌هايي با كيفيت بسيار خوب دست يافت.
در بعضي از پودرهاي مغناطيسي، كيفيت مغناطيسي با كاهش ابعاد ذره‌هاي پودر بهبود مي‌يابد. فريت‌هاي مغناطيسي كه مواد مغناطيسي سراميكي هستند از ين دسته‌اند. ين فريت‌ها شامل مغناطيس‌هاي سخت (مغناطيس‌هاي ديمي) و مغناطيس‌هاي نرم (مغناطيس‌هاي موقتي) هستند. در ين فريت‌ها، با كاهش ابعاد ذره‌هاي پودر تا ابعاد 500 تا 100 نانومتر، مي‌توان به مغناطيس‌هاي با كيفيت بسيار خوب دست يافت.
كاربردهاي نانومغناطيس
امروزه نانومغناطيسها همچون ساير مغناطيس‌ها گسترة كاربرد وسيعي دارند. يكي از كاربردهاي اصلي نانومغناطيسها، استفاده از آنها در محيط‌هاي ذخيره‌سازي اطلاعات (Recording media) است. صفحه‌هاي مغناطيسي ذخيره‌سازي اطلاعات، مثالي از اين محيط‌ها هستند. سطح اين صفحه‌ها از جنس ذره‌هاي مغناطيسي است. اين ذرهها بايد بسيار ريز و داراي دانه‌بندي يكنواخت باشند. با استفاده از نانوفناوري امكان ساخت اين ذرهها فراهم شده است.كاربرد ديگر نانو مغناطيس‌ها در ساخت موتورهاي الكتريكي كوچك است. هنگامي كه اين موتورها كاربردهايي ظريف و حساس دارند، مغناطيس‌هاي استفاده شده در آنها با فناوري نانو ساخته مي‌شود.
نانومغناطيسها در صنايع الكتروفتوكپي نيز استفاده مي‌شود. جوهرهاي استفاده شده در اين صنايع، داراي پودرهاي نانومغناطيس هستند.
از زمينه‌هاي جديد براي كاربرد نانوذره‌هاي مغناطيسي، توليد مايع‌ها و سيال‌هاي مغناطيسي است. اين مواد در براده‌برداري از سطوح و تصفيه آب مطرح هستند. صنايع پزشكي و بيولوژي يكي از زمينه‌هاي بزرگ براي استفاده از نانومغناطيسها هستند كه در آنها نانوفناوري و زيست‌فناوري با هم تلاقي پيدا مي‌كنند. علاوه بر اين موارد، نانومغناطيسها در صنايع نظامي، رايانه، برق و خودرو نيز كاربرد دارند.
در بسياري از كاربردهايي كه ذكر گرديد، محصولات نانومغناطيسها وارد بازار شده‌اند. متأسفانه در كشور ما به علت ضعف صنعت مغناطيس و عدم آشنايي توليدكننده‌ها با فناوري نانو، توليد نانومغناطيسها مطرح نيست.
انقلاب نانوفناوري در صنعت مغناطيس
امروزه بيشترين استفاده از نانومغناطيسها به توليد نانوپودرهاي مغناطيسي مربوط مي‌شود. البته در كنار اين پودرها، قطعه‌هاي مغناطيسي هم مورد استفاده هستند، اما چون با كاهش ابعاد ذره‌هاي پودر، كيفيت قطعه‌هاي مغناطيسي هم بهبود مي‌يابد، بيشتر روي پودرها تكيه مي‌شود. ساخته‌شدن پودرهاي مغناطيسي در ابعاد نانو مي‌تواند انقلابي در صنعت مغناطيس ايجاد نمايد.
راهكارهاي توسعه تحقيقات نانو در كشور
براي توسعة صنعت نانومغناطيس در كشور بايد مشكلات توسعة فناوري نانو حل شود. براي برطرف‌كردن برخي از اين مشكلات، بايد تعريف مناسبي از جايگاه تحقيقات در دانشگاه‌ها ارايه شود. در حال حاضر بودجه‌هاي تحقيقاتي بين وزرات‌خانه‌هاي مختلف توزيع مي‌شود و دانشگاه‌ها براي كسب بودجه براي تحقيقات مجبور به مراجعه به اين وزارت‌خانه‌ها هستند. مبحث نانوفناوري، مبحثي است كه در چند سال اخير مطرح شده است و حتي در كشورهاي پيشرفته هم موضوعي نو شمرده مي‌شود؛ براي پيشرفت در اين فناوري بايد به دانشگاه ها مراجعه نمود چون دانشگاه‌ها در صف مقدم علمي كشور هستند و براي پرداختن به مباحث علمي روز دنيا بيشترين صلاحيت علمي را دارند.
از طرف ديگر فعاليت هاي ستاد نانوفناوري بايد پايدار و هدفمند باشد. تصميم هاي اين ستاد بايد به صورت متمركز باشد و از اعمال سليقه در آنها و تعدد مراكز تصميم‌گيري دوري شود. اولويت‌ها در اين مركز مشخص شود و بودجه‌ها و كمك‌هاي تعيين‌شده از جانب اين مركز به طور مناسبي توزيع گردد. به اين شكل متخصصان و پژوهشگران دلگرم مي‌شوند و در نتيجه نانوفناوري در كشور پيشرفت مي‌نمايد.
علاوه بر آنچه گفته شد براي پيشبرد صحيح فناوري نانو بايد تمامي اطلاعات مربوط به آن را تا حد ممكن گردآوري كرده و در اختيار افراد توانايي قرار داد كه بتوانند آينده را ترسيم و برنامه‌اي مشخص براي آينده فناوري نانو در كشور ارايه نمايند.
*منبع: http://material.itan.ir/?ID=221
