به گزارش خبرنگار گروه علم و فناوری ایسکانیوز، فناوری نانو یا نانوتکنولوژی رشته‌ای از دانش کاربردی و فناوری است که موضوعات مختلف و کلیدی را تشکیل می‌دهد.
امروزه فناوری نانو در تمامی گرایشات علمی راه یافته و با سرعت هرچه تمام تر در حال توسعه است به طوری که از ابتدای دهه ۱۹۸۰ میلادی گستره طراحی و ساخت ساختمان‌ها هر روزه شاهد نوآوری‌های جدیدی در زمینه مصالح کارآراتر و پربازده‌تر مقاومت، شکل پذیری، دوام و توانایی بیشتر نسبت به مصالح سنتی است.
نانوفناوری یک دانش به شدت میان‌رشته‌ای است و به رشته‌هایی چون مهندسی مواد، پزشکی، داروسازی و طراحی دارو، دامپزشکی، زیست‌شناسی، فیزیک کاربردی، ابزارهای نیم رسانا، شیمی ابرمولکول و حتی مهندسی مکانیک، مهندسی برق و مهندسی شیمی نیز مربوط می‌شود.
می‌توان گفت در این زمینه کتاب و مقاله‌های متنوعی توسط محققان و پژوهشگران به چاپ رسیده است. در همین راستا ستاد معاونت علم و فناوری ریاست جمهوری برای حمایت از تلاشگران این عرصه اقدام به فروش کتاب‌هایی در حوزه فناوری نانو با تخفیف ۲۰ درصدی در فروشگاه اینترنتی واوک کرده است.
به عنوان نمونه؛ کتاب علوم و فناوری نانو – جلد ۱؛ مباحث عمومی: کتاب «علوم و فناوری نانو» به طور جامع و به زبان ساده و قابل فهم به بیان مفاهیم پایه علم و فناوری نانو برای دانشجویان و دانش‌آموزان پرداخته است.
نویسندگان این کتاب (فرزاد حسینی نسب، محسن افسری ولایتی، سید معصومه قاسمی‌نژاد لیچانی) سعی کرده‌اند تا اصول و مفاهیم اولیه علوم و فناوری نانو که مورد نیاز متخصصان با گرایش‌های تحصیلی و علایق متفاوت‌اند را با زبان ساده بیان کنند. این کتاب از سری کتابهای علوم و فناوری نانو است که به ذکر مباحث عمومی در این حوزه پرداخته است.
کتاب «علوم و فناوری نانو» در هفت فصل و ۱۳۶ صفحه به نگارش درآمده و توسط انتشارات کوچک‌آموز منتشر شده است.
در فصل اول این کتاب با عنوان «مقدمه‌ای بر فیزیک حالت جامد» به مطالب پایه فیزیک حالت جامد و بلورشناسی از جمله ساختمان بلور و انواع ساختارهای بلوری، شناسایی ساختار بلورها، نظریه نواری و انواع نیمه‌رساناها پرداخته شده است. مطالبی چون، مقدمه‌ای بر نانوفناوری، انواع نانو ساختارها براساس تعداد ابعاد آزاد و روش‌های ساخت نانو مواد نیز در فصل دوم این کتاب آورده شده است.
در فصول سوم تا پنجم انواع مواد نانوساختار، خواص، روش‌های تولید، انواع ساختارهای کربنی، روش‌های مشخصه‌یابی مواد نانوساختار (انواع میکروسکوپ‌های الکترونی، روبشی و اتمی) تشریح شده است.
تلفیق بیوتکنولوژی و فناوری نانو موضوع نسبتا جدیدی است که به آن اصطلاحا نانو بیوفناوری گفته می‌شود. ترکیب این حوزههای مهم تحقیقاتی دستاوردهای مهمی را به همراه داشته است. بیوفناوری با ارائه مدل‌های زیستی و با استفاده از آجرهای ساختمانی زیستی مانند (پروتئین، لیپید و غیره) منجر به توسعه نانوفناوری می‌شود. نانوفناوری به عنوان یکی از حوزههای کلیدی، امکان تعامل با سیستم‌های زنده را در مقیاس مولکولی فرآهم می‌آورد. از این رو نویسندگان کتاب «علوم و فناوری نانو» نیز در فصل ششم به مفاهیم کلی بیوفناوری و نانوبیوفناوری و کاربرد این علوم در حوزههای مختلف پرداخته تا خوانندگان کتاب با این مفاهیم آشنا شوند.
در فصل پایانی این کتاب نیز پدیدههای فیزیک و شیمی کتابهای درسی مانند «ماهیت دوگانه موج و ذره بودن مواد»، «پدیده تونل‌زنی»، «کاتالیزگر» و غیره به خوبی بیان شده تا خوانندگان با این فناوری و علم جدید ملموس‌تر آشنا شوند.
این کتاب، به عنوان منبع المپیاد نانو (المپیاد دانش‌آموزی علوم و فناوری نانو) معرفی شده است.
مقدمه‌ای بر فیزیک حالت جامد، مقدمه‌ای بر فناوری نانو و کاربردهای آن، معرفی انواع مواد نانوساختار (روش تولید، خواص و کاربردهای آنها)، معرفی انواع نانوساختارهای کربنی (مثالی از انواع نانوساختارها)، روش‌های مشخصه‌یابی مواد نانوساختار، نانوبیوتکنولوژی و پدیدههای فیزیک و شیمی در کتابهای درسی از دید فناوری نانواز جمله مهم‌ترین عناوین فصل‌های این کتاب است.
کتاب «آزمایش و فعالیت‌های نانو»: بخشی از اهداف این کتاب حاصل تجربیات نگارندگان در حوزه آموزش و ترویج مفاهیم دانش و فناوری نانو است و بخشی دیگر از منابع و کتب تالیف شده به زبان انگلیسی گردآوری و بازنویسی شده است، کمک به دانش‌آموزان، معلمان و حتی دانشجویان سال اول و دوم دانشگاه است تا مفاهیم اصلی و پایه فناوری نانو را درک کنند و بتوانند دیگران را نیز با آن آشنا کنند.
کتاب آزمایش‌ها و فعالیت‌های نانو می‌تواند به عنوان مکمل دوره‌های نظری آموزش علوم و فناوری نانو قرار گیرد و مفاهیم تدریس شده را قابل فهم و تجزیه کند.
«کتاب آزمایش‌ها و فعالیت‌های نانو» در ۵ بخش و ۱۴۴ صفحه تدوین و در انتشارات کوچک‌آموز منتشر شده است. در بخش اول فعالیت‌هایی مانند «کوچک کن تا اندازه نانو»، «میلیاردیم» و «باکی‌بال بسازید» مفاهیم اولیه علم نانو به خوانندگان آموزش داده می‌شود. در بخش دوم هم دانش‌آموزان فعالیت‌هایی را جهت آشنایی با ابزارها و تکنیک‌های لازم در علم نانو را انجام می‌دهند. همچنین ویژگی‌های علم نانو، روش‌های کسب اطلاعات در مقیاس نانو، آشنایی با چگونگی عملکرد نوک یا پیمایشگر در میکروسکوپ نیروی اتمی (AFM) را می‌آموزند.
در بخش سوم کتاب با خواص و رفتارهای بی‌نظیر مقیاس نانو و در بخش چهار روش‌های ساخت نانومواد از جمله ساختن از بالا به پایین و پایین به بالا، خودآرایی، لیتوگرافی، آسیاب مکانیکی و چند آزمایش عملی در این راستا تشریح شده است. نهایتا در بخش پایانی این کتاب کاربردهای فناوری نانو در پزشکی، سنتز نقره کلوئیدی به روش عملی، تهیه مایع مغناطیسی یا فروفلوئید، سلول خورشیدی با تمشک و نانو کریستال‌های دی‌اکسید تیتانیوم و چند آزمایش علمی جذاب دیگر در راستای درک بهتر کاربردهای فناوری نانو برای خوانندگان ارائه شده است.
در تمام آزمایش‌های عملی این کتاب «هدف از آزمایش»، «مواد لازم» و «فرآیندها و مراحل آزمایش» به طور کامل تشریح شده تا مخاطبان بتوانند به راحتی آزمایش‌ها را عملی انجام دهند.
این مجموعه در واقع تکمیل شده کتاب «آزمایش‌های ساده نانو» است که در سال ۱۳۸۶ و ۱۳۹۰ در دو نوبت به چاپ رسیده بود.
اندازه و مقیاس، ابزارها و تکنیک‌ها، خواص و رفتارهای بی‌نظیر، روش‌های ساخت نانو مواد و کاربردهای فناوری نانو از مهم‌ترین عناوین فصل‌های این کتاب است.
کتاب مجموعه مقالات سایت باشگاه نانو: از آنجا که ترویج علم برای خروج از شکل‌گیری فرآیندهای نمایشی و کم‌عمق نیاز به سرمایه‌گذاری در لایه‌های بنیادی اجتماع دارد و از آن‌رو که مقاطع تحصیلی پیش از دانشگاه از جمله لایه‌هایی است که سرمایه‌گذاری علمی در آن منجر به تربیت نیروهای با انگیزه‌ای می‌شود که با فراگیری عمیق و ملموس مسائل علمی زمینه‌ساز پژوهش‌های کاربردی و ادامه‌دار می‌شوند، ستاد ویژه توسعه فناوری نانو اقدام به شکل‌دهی باشگاه دانش‌آموزی نانو با هدف ترویج فناوری نانو در سطح دانش‌آموزی نموده است. از جمله پروژه‌های باشگاه نانو که روی استعدادیابی و کسب تجربه‌های علمی و عملی در یک فضای رقابتی تمرکز دارد، برگزاری المپیاد دانش‌آموزی علوم و فناوری نانو است. در این راستا باشگاه نانو اقدام به تدوین مقالاتی نموده که با یک دسته‌بندی هدفمند و مشخص مباحث تخصصی و کاربردی فناوری نانو را با زبانی در سطح اطلاعات دانش‌آموزان، آموزش می‌دهد که حاصل آن کتابی است تحت عنوان «مجموعه مقالات سایت باشگاه نانو.»
دیدگاه‌های ریچارد فاینمن، فیزیک‌دان برنده جایزه نوبل سال ۱۹۶۵، نقش بسزایی در پی‌ریزی علوم نانو داشته است. او دیدگاه‌های خود در این زمینه را در یک سخنرانی مطرح کرد. او در این سخنرانی پیش‌بینی‌های قابل توجهی مطرح کرد، از این رو فصل اول این کتاب ترجمه‌ای است از سخنرانی فاینمن و توضیحاتی که در مورد میزان تحقق آن پیش‌بینی‌ها داده شده‌اند.
در فصل دوم مفاهیم فناوری نانو بیان شده است؛ مفاهیمی از قبیل ساختار مواد، فیزیک کوانتوم، دیودها، ترانزیستورها، خاصیت مغناطیسی و مقیاس نانو در این فصل از آنها سخن گفته شده است.
اگر نانو فناوری را علم شناخت، ساخت و استفاده از نانو مواد بدانیم یکی از بخش‌های مهم این علم ساخت نانومواد خواهد بود. فصل سوم این کتاب به روش‌های ساخت نانومواد اشاره دارد.
نانو مواد دارای انواع گوناگون و گسترده‌ای هستند که در فصل چهارم به آنها پرداخته شده است. نانو ذرات، ساختارهای کربن، نانو سیم‌ها، نانو کامپوزیت‌ها، نانو پوشش‌ها از جمله این نانو مواد هستند. در فصل پنجم موضوع نانوسیستم‌ها به همراه ارائه مثال‌هایی از آنها مورد بحث قرار گرفته‌اند. در فصل ششم تعدادی از روش‌های شناسایی و بررسی نانومواد مطرح می‌شوند و تا حدودی در مورد نحوه عملکرد و نتایج حاصل از آنها بحث می‌شود.
امروزه دانشمندان از طریق شبیه‌سازی‌های رایانه‌ای امکان آن را یافته‌اند که فرآیندهای مختلف را از جنبه‌های گوناگون با دقت بیشتری مورد مطالعه قرار دهند و پاسخ پرسش‌های خود را آسان‌تر بیابند، بنابراین در فصل هفتم کتاب مفاهیم کلی و پایه‌ای شبیه‌سازی ارائه می‌شوند. با توجه به اینکه فناوری نانو جایگاه خود را در حوزههای مختلف زندگی بشر باز کرده است و از حالت تئوری و آزمایشگاهی بیرون آمده است در فصل پایانی کتاب تلاش شده تا این جنبه‌های مختلف فناوری‌های حوزه نانو نشان داده شوند.
این کتاب، به عنوان منبع المپیاد نانو (المپیاد دانش‌آموزی علوم و فناوری نانو) معرفی شده است.
تاریخچه نانو، مفهوم نانو، روش‌هاس ساخت، نانومواد، نانو سیستم، نانو ابزار، نانو محاسبات، فناوری‌های حوزه‌ی نانو و مدیریت فناوری نانو از جمله فصل‌های مهم این کتاب است.
انتهای پیام/