کتاب فناوری نانو: اصول و کاربردها

توضیحات

کتاب فناوری نانو: اصول و کاربردها: در آغاز قرن ۲۱ شاهد فعالیت‌های زیادی در حوزه علم نانو و فناوری نانو بوده‌ایم، که بذرهای آن در قرن گذشته پاشیده شده بودند. دانشمندان، کارشناسان فنی و حتی دولت‌های بسیاری از کشورها در سراسر جهان متقاعد شده‌اند که فناوری نانو بر مبنای علم نانو، فناوری قرن ۲۱ است. اصطلاحات علم نانو و فناوری نانو اغلب مترادف هستند. در زبان علمی نانو به معنی یک میلیاردم یک واحد مقیاس است. فناوری نانو مجموعه‌ای از شاخه‌های مختلف علم است. بنابراین برای استفاده کامل از پتانسیل این فناوری باید به فیزیک، شیمی، مهندسی، زیست‌شناسی و دیگر علوم اشراف کامل داشته باشیم.
هدف کتاب «فناوری نانو: اصول و کاربردها» ایجاد پیش‌زمینه کافی از فناری نانو برای دانشجویان مقطع کارشناسی و کارشناسی‌ارشد است.
در فصل اول تلاش شده تا مفاهیم اولیه مکانیک کوانتوم و چند نتیجه ساده ضروری آن توضیح داده شود. در ابتدا نیاز به مکانیک کوانتوم و سپس چگونگی توسعه و گسترش آن شرح داده می‌شود.
در فصل دوم برخی جنبه‌های اصلی ماده و به‌ویژه حالت جامد ماده بررسی می‌شود. در این فصل به ساختار و پیوند بین اتم‌ها و بلورها پرداخته می‌شود.
روش‌های زیادی برای سنتز انواع مختلف نانومواد وجود دارد که برخی از آنها موضوع فصل سوم هستند. در این فصل روش‌های فیزیکی و روش‌های مرتبط با روش فیزیکی معرفی می‌شوند. این فصل بر روش‌های مکانیکی و روش‌های بخار متمرکز است.
برخی از روش‌های شیمیایی برای سنتز نانومواد نیز در فصل چهارم بررسی می‌شوند. ابتدا کلوئیدها توضیح داده می‌شوند و سپس برخی روش‌های شیمیایی مخصوص برای به‌دست آوردن نانوذرات از آنها، بیان می‌شوند. سنتز با استفاده از میکروامولسیون‌ها و روش سل-ژل نیز ارائه می‌شود.
روش‌های بیولوژیکی سنتز نانومواد در فصل پنجم معرفی می‌شوند. سنتز با استفاده از میکروارگانیزم‌ها، عصاره‌های گیاهی و با استفاده از پروتئین‌ها و الگوهایی چون DNA به عنوان روش‌های بیولوژیکی شرح داده می‌شوند.
در فصل ششم روش‌های آنالیز نانومواد با تاکید بر میکروسکوپ‌ها و طیف‌سنج‌های مختلف توضیح داده می‌شود. معرفی میکروسکوپ‌های نوری، الکترونی و روبشی در این فصل صورت می‌گیرد.
در فصل هفتم خواص مکانیکی، ساختاری، حرارتی، الکتریکی و مغناطیسی نانوذرات با ذکر مثال‌هایی توضیح داده می‌شوند.
در فصل هشتم انواع روش‌های لیتوگرافی مورد استفاده در فناوری نانو بررسی می‌شوند. لیتوگرافی با استفاده از فوتون‌ها، پرتوهای ذره، لیتوگرافی روبشی پیمایشگر و نرم از موضوعات مورد بحث در این فصل هستند.
در فصل نهم در مورد برخی نانومواد ویژه مانند نانولوله‌های کربنی، سیلیکون متخلخل، ‌آئروژل‌ها، زئولیت‌ها، مواد خود گردآرایی شونده و ذرات هسته پوسته که به دلیل خواص نوینشان بخش مهمی از نانومواد را تشکیل می‌دهند، صحبت می‌شود.
در فصل دهم برخی کاربردهای حال حاضر و آتی نانومواد به اختصار معرفی می‌شوند. الکترونیک، انرژی، اتومبیل، نساجی، لوازم خانگی، بیوفناوری و پزشکی، فضا و دفاع و محیط زیست برخی از کاربردهایی هستند که به آنها پرداخته می‌شود.
در آخرین فصل کتاب، روش‌های آزمایشگاهی ساده و کم هزینه برای سنتز نانوذرات مواد مختلف به صورتی بسیار ساده ارائه می‌شوند.

عناوین فصل‌های این کتاب به شرح زیر است:
فصل اول: مقدمه‌ای بر مکانیک کوانتوم
فصل دوم: ساختار و پیوند
فصل سوم: سنتز نانومواد – I (روش‌های فیزیکی)
فصل چهارم: سنتز نانومواد – II (روش‌های شیمیایی)
فصل پنجم: سنتز نانومواد – III (روش‌های بیولوژیکی)
فصل ششم: روش‌های آنالیز
فصل هفتم: خواص نانومواد
فصل هشتم: نانولیتوگرافی
فصل نهم: برخی نانومواد ویژه
فصل دهم: کاربردها
فصل یازدهم: روش‌های عملی (آزمایشگاهی)