1-1نانوتکنولوژی
نانوتکنولوژی،توانمندی تولید و ساخت مواد، ابزار و سیستمهای جدید در مقیاس اتمی و ملکولی و در ابعاد نانومتری میباشد ]1[. محدوده ابعادی مورد بحث در نانوتکنولوژی 1 تا 100 نانومتر است ، یعنی حداقل یکی از ابعاد بایستی کمتر از 100 نانومتر باشد.به طور خلاصه، نانوتکنولوژی شامل دستکاریمواد در ابعاداتمی یا مولکولی با هدف طراحی موادی سبکتر،محکمتر، ارزانتر،تمیزتر وبا دقت ابعادی بالاتر میباشد]2[.
1-2تاریخچه نانو تکنولوژی
در آغاز قرن بیست و یک دانشمندان تمرکز خود را برروی فنآوری نوینی معطوف کردند که به عقیده عدهای نه تنها قسمتی از آینده بشری بلکه تمامی آینده بشر را متحول خواهد ساخت. نانوتکنولوژیبرای اولین بار حدود 40 سال پیش مطرحشد.ریچارد فاینمن[1] دانشمند کوانتوم نظری(برنده جایزه نوبل فیزیک در سال1965، ملقب به پدر علم فناوری نانو) در سال 1959 در همایش جامعه فیزیک آمریکا در نطق مشهورش تحت عنوان "فضای زیادی در سطوح پایین وجود دارد" اولین جرقههای رویکرد به سمت فنآوری نانو را روشن نمود.در سالهای بعد نانوتکنولوژی مراحل تکوینی زیر را طی نمود:
سال 1972: فتوکاتالیز آب توسط نور فرابنفش با استفاده از فتوآند تیتانیم دیاکسید، تحت نام "اثر هوندا-فوجی شیماً گزارش و موجب ارتقاء مفهوم فتوالکتروشیمی از تئوری به عمل شد [3].
سال 1974: برای اولین بار واژه فناوری نانو توسط "نورید تانیگوچی" بر زبانها جاری شد.
دهه 1980: تعریف فوق به طور وسیعتر توسط "دکتر درکسلر" مورد بررسی قرار گرفت. IBM دستگاهی اختراع کرد که به کمک آن میتوانست اتمها را تک تک جابهجا کند. فناوری نانو و نانوعلوم در اوایل دهه 1980 با تولد علم کلاستر و اختراع میکروسکوپ تونلی پیمایشی آغاز به کار کرد.
سال 1985: کشف ساختار جدیدی از کربن C60 صورت گرفت. این توسعه سبب کشف "فلورین" در سال 1986 و نانولولههای کربنی در مدت چند سال بعد شد.
سال 1986: واژه نانوفناوری توسط کی اریک درکسلر در کتابی تحت عنوان "موتور آفرینش: آغاز دوران فناورینانو" بازآفرینی و تعریف مجدد شد ]4[.
سال1993: اولین نقاط کوانتومیبا کیفیت بالا تولید شد.
سال 1997: اولین نانوترانزیستور ساخته شد.
سال2000: اولین موتور DNAساخته شد.
سال 2001: یک مدل آزمایشگاهی سلول سوختی با استفاده از نانولوله ساخته شد.
سال 2002: لباسهای ضدلک و نانو سلولهای خورشیدی تولید گردید.
نانوتکنولوژی به مفهوم جدی آن پس از فراز و نشیب فراوان تقریباً از سال 2000 به بعد از حالت تخیل علمی خارج شد. البته بسیاری از افراد، شروع عرصه نانوتکنولوژی را در سالهای 2006-2001 میدانند. در آینده، نانوتکنولوژی به سمت حل مشکلات جاری در ارتباط با انرژی، پزشکی، زیست محیطی و ساخت و ساز به پیش میرود.
1-3انواع نانومواد
نانومواد به روشهای گوناگونی طبقهبندی میشوند.طبقهبندی بر اساس ابعاد کلیترین نوع طبقهبندی برای مواد نانومتری به شمار میرود ]2[.
1-3-1 براساس بعد
یکی از سیماهای مورد توجه علوم در مقیاس نانو تغییر وابسته به اندازه و شکل در خواص ماده است. براین اساس، تلاشهای سیستماتیک جهت درک پارامترهای متنوعی که به طور مستقیم خواص ذاتی مواد در این مقیاس را تحت تأثیر قرار میدهند انجام شده است [5-11]. در این میان، معلوم شده است که شکل نقش مهمی در تعیین خواص نانومواد ایفا میکند [13و12]. طبقهبندی نانومواد بر اساس ابعاد به قرار زیر است، شکل )1-1(: