مواد وقتی تبدیل به ساختار نانویی می‌شوند، کارآمدی بیشتری پیدا می‌کنند
راه‌حل کوچک برای مشکلات بزرگ
زهرا خلجی
نانوتکنولوژی در حال کمک به بهبود قابل توجه و حتی متحول کردن بسیاری از بخش‌های فناوری و صنعت است. فناوری اطلاعات، امنیت داخلی، پزشکی، حمل‌ونقل، انرژی، ایمنی موادغذایی و علوم محیطی و بسیاری دیگر از جمله بخش‌هایی هستند که تحت تاثیر نانو تکنولوژی قرار گرفته‌اند. در این متن به نمونه‌ها، مزایا و کاربردهای نانوتکنولوژی که به سرعت در حال رشد هستند، می‌پردازیم.
پارچه
افزودن نانومقیاس به پارچه‌ها باعث سبک‌تر شدن آنها می‌شود. علاوه بر این موجب می‌شود پارچه در برابر چین و چروک، رنگ‌آمیزی و رشد باکتری نیز مقاوم شود. مواد در مقیاس نانو شروع به فعال کردن پارچه‌های هوشمند قابل شست‌وشو و بادوام می‌کنند که مجهز به حسگرها و لوازم الکترونیکی انعطاف‌پذیر در مقیاس نانو با قابلیت‌هایی برای نظارت بر سلامت، جذب انرژی خورشیدی و برداشت انرژی از طریق حرکت هستند.
پوشش نانو سرامیکی
پوشش‌های سرامیکی نانو ساختار سختی بسیار بیشتری نسبت به پوشش‌های معمولی مقاوم در برابر سایش برای قطعات ماشین نشان می‌دهند. روان‌کننده‌ها و روغن‌های موتور مجهز به فناوری نانو نیز به‌طور قابل‌توجهی سایش و پارگی را کاهش می‌دهند که می‌تواند طول عمر قطعات متحرک را در همه‌‌چیز از ابزارهای برقی گرفته تا ماشین‌آلات صنعتی به میزان قابل‌توجهی افزایش دهد.
نانو مهندسی
نانو مهندسی آنزیم‌ها، با هدف امکان تبدیل سلولز از تراشه‌های چوب، ساقه‌های ذرت، علف‌های چند ساله بارور نشده و... به اتانول برای سوخت ایجاد شده است.
نانو مواد سلولزی کاربردهای بالقوه‌ای را در طیف گسترده‌ای از بخش‌های صنعتی ازجمله الکترونیک، ساخت‌وساز، بسته‌بندی، غذا، انرژی، مراقبت‌های بهداشتی، خودروسازی و دفاع نشان داده‌اند. پیش‌بینی می‌شود که نانومواد سلولزی نسبت به بسیاری از نانومواد دیگر ارزان‌تر باشند.
وسایل نقلیه
سبک‌وزنی خودروها، کامیون‌ها، هواپیماها، قایق‌ها و فضاپیماها می‌تواند منجر به صرفه‌جویی قابل‌توجهی در مصرف سوخت شود. افزودنی‌های نانومقیاس در مواد کامپوزیت پلیمری در چوب‌های بیسبال، راکت‌های تنیس، دوچرخه‌ها، کلاه ایمنی موتورسیکلت، قطعات خودرو، چمدان‌ها و محفظه‌های ابزار برقی استفاده می‌شود و آنها را سبک، سفت، بادوام و انعطاف‌پذیر می‌سازد. اکنون صفحات نانولوله کربنی برای استفاده در وسایل نقلیه هوایی نسل بعدی تولید می‌شود؛ به‌عنوان مثال، ترکیب وزن سبک و رسانایی آنها را برای کاربردهایی مانند محافظ الکترومغناطیسی و مدیریت حرارتی ایده‌آل می‌کند. مواد مهندسی شده نانو در محصولات خودرو شامل سیستم‌های باتری قابل شارژ با قدرت بالاست. مواد ترموالکتریک برای کنترل دما، لاستیک با مقاومت کمتر، سنسورها و لوازم الکترونیکی با راندمان بالا و کم‌هزینه، پنل‌های خورشیدی هوشمند لایه نازک و افزودنی‌های سوخت برای اگزوز تمیزتر و برد طولانی‌تر.
نمایشگرها
لایه‌های شفاف در مقیاس نانو روی عینک‌ها، نمایشگرهای کامپیوتر و دوربین، پنجره‌ها و سطوح دیگر می‌توانند آنها را ضد‌آب، ضد‌انعکاس، خود تمیز شونده، مقاوم در برابر اشعه ماورای بنفش یا مادون قرمز، ضد صد‌مه، ضد‌میکروب، مقاوم در برابر خراش یا رسانای الکتریکی کند.
کاتالیزور
نانوذرات به‌طور فزاینده‌ای در کاتالیز برای تقویت واکنش‌های شیمیایی استفاده می‌شوند. این امر باعث کاهش مقدار مواد کاتالیزوری لازم برای ایجاد نتایج مطلوب، صرفه‌جویی در هزینه و کاهش آلاینده‌ها می‌شود که 2کاربرد بزرگ در پالایش نفت و مبدل‌های کاتالیزوری خودروست.
زندگی روزمره با فناوری نانو
بسیاری از مزایای نانوتکنولوژی به این واقعیت بستگی دارد که چقدر می‌توان ساختار مواد را در مقیاس‌های بسیار کوچک برای دستیابی به ویژگی‌های مورد نیاز تنظیم کرد. با استفاده از فناوری نانو، مواد را می‌توان به‌طور مؤثری قوی‌تر، سبک‌تر، بادوام‌تر، واکنش‌پذیرتر، رسانای الکتریکی بهتر و با ویژگی‌های دیگر ساخت. بسیاری از محصولات تجاری روزمره در حال حاضر در بازار و در استفاده روزانه هستند که به مواد و فرایندهای نانومقیاس متکی‌اند.
کاربردهای خانگی و شخصی
مواد با مهندسی نانو محصولات خانگی برتری مانند چربی‌زداها و لکه‌برها را تولید می‌کنند؛ سنسورهای محیطی، تصفیه‌کننده هوا و فیلترها، پاک‌کننده‌های آنتی‌باکتریال و رنگ‌های تخصصی و محصولات آب‌بندی، مانند رنگ‌های خود تمیز‌شونده که در برابر کثیفی و لکه‌ها مقاومت می‌کنند. مواد نانومقیاس نیز برای بهبود عملکرد در انواع محصولات مراقبت شخصی گنجانده شده است.
دی اکسید تیتانیوم در مقیاس نانو و اکسید روی، سال‌هاست در کرم‌های ضد‌آفتاب برای محافظت در برابر نور خورشید و در عین حال نامرئی روی پوست استفاده می‌شود.
