نانو چیست ؟ فناوری و علوم نانو چگونه شکل گرفت ؟

پنجشنبه, 12 آبان 1390 ساعت 23:50 | | |

 نانوتکنولوژی مجموعه‌ای است از فناوری هایی که به صورت انفرادی یا با هم در جهت بکارگیری و یا درک بهتر علوم مورد استفاده قرار می‌گیرند.

90/8/12

- نانو

از نگاه لغوی ، کلمه نانو به معنای یک میلیاردم (^9-10 ) است و در اصل از یک واژه یونانی به معنای کوتوله گرفته شده است. ]1[

مقدمه
علم نانو (Nano - science) و فناوری متکی بر آن یا به اختصار ، فناوری نانو (Nano - technology) در کنار علوم و فناوریهای مرتبط با زیست شناسی و ژنتیک مولکولی ، علوم و فناوری اطلاعات ، مولفه‌های انقلاب سوم علمی - صنعتی عصر جدید را تشکیل می‌دهند. این انقلاب ادامه منطقی انقلابهای علمی اول و دوم است که منجر به پیدایش علوم و فناوریهای مقیاسهای ماکرو و میکرو گشتند.

انقلاب سوم و بویژه مولفه‌های علوم و فناوری مقیاس نانو در آن برای اولین بار در تاریخ جوامع بشری امکان دستکاری و دخالت عمدی و اختیاری در خواص و سازماندهی ماده فیزیکی و اساسی‌ترین سطوح آن ، یعنی مقیاسهای زیر اتمی و مولکولی را فراهم خواهد آورد.

1-2  تاریخچه ی نانو

در طول تاریخ بشر از زمان یونان باستان، مردم و به‌خصوص دانشمندان آن دوره بر این باور بودند که مواد را می‌توان آنقدر به اجزاء کوچک تقسیم کرد تا به ذراتی رسید که خردناشدنی هستند و این ذرات بنیان مواد را تشکیل می‌دهند، شاید بتوان دموکریتوس فیلسوف یونانی را پدر فناوری و علوم نانو دانست چرا که در حدود 400 سال قبل از میلاد مسیح او اولین کسی بود که واژة اتم را که به معنی تقسیم‌نشدنی در زبان یونانی است برای توصیف ذرات سازنده مواد به کار برد. با تحقیقات و آزمایش‌های بسیار، دانشمندان تاکنون 108 نوع اتم و تعداد زیادی ایزوتوپ کشف کرده‌اند. آنها همچنین پی برده اند که اتم‌ها از ذرات کوچکتری مانند کوارک‌ها و لپتون‌ها تشکیل شده‌اند. با این حال این کشف‌ها در تاریخ پیدایش این فناوری پیچیده زیاد مهم نیست.

 نقطه شروع و توسعه اولیه فناوری نانو به طور دقیق مشخص نیست. شاید بتوان گفت که اولین نانوتکنولوژیست‌ها شیشه‌گران قرون وسطایی بوده‌اند که از قالب‌های قدیمی(Medieal forges) برای شکل‌دادن شیشه‌هایشان استفاده می‌کرده‌اند. البته این شیشه‌گران نمی‌دانستند که چرا با اضافه‌کردن طلا به شیشه رنگ آن تغییر می‌کند. در آن زمان برای ساخت شیشه‌های کلیساهای قرون وسطایی از ذرات نانومتری طلا استفاده می‌‌شده است و با این کار شیشه‌های رنگی بسیار جذابی بدست می‌آمده است. این قبیل شیشه‌ها هم‌اکنون در بین شیشه‌های بسیار قدیمی یافت می‌شوند. رنگ به‌وجودآمده در این شیشه‌ها برپایه این حقیقت استوار است که مواد با ابعاد نانو دارای همان خواص مواد با ابعاد میکرو نمی‌باشند. در واقع یافتن مثالهایی برای استفاده از نانو ذرات فلزی چندان سخت نیست.رنگدانه‌های تزیینی جام مشهور لیکرگوس در روم باستان ( قرن چهارم بعد از میلاد) نمونه‌ای از آنهاست. این جام هنوز در موزه بریتانیا قرار دارد و بسته به جهت نور تابیده به آن رنگ های متفاوتی دارد. نور انعکاس یافته از آن سبز است ولی اگر نوری از درون آن بتابد، به رنگ قرمز دیده می‌شود. آنالیز این شیشه حکایت از وجود مقادیر بسیار اندکی از بلورهای فلزی ریز700 (nm) دارد ، که حاوی نقره و طلا با نسبت مولی تقریبا 14 به 1 است حضور این نانوبلورها باعث رنگ ویژه جام لیکرگوس گشته است.

 در سال1959 ریچارد فاینمن مقاله‌ای را دربارة قابلیت‌های فناوری نانو در آینده منتشر ساخت. باوجود موقعیت‌هایی که توسط بسیاری تا آن زمان کسب‌شده بود، ریچارد. پی. فاینمن را به عنوان پایه گذار این علم می‌شناسند. فاینمن که بعدها جایزه نوبل را در فیزیک دریافت کرد درآن سال در یک مهمانی شام که توسط انجمن فیزیک آمریکا برگزار شده بود، سخنرانی کرد و ایده فناوری نانو را برای عموم مردم آشکار ساخت. عنوان سخنرانی وی «فضای زیادی در سطوح پایین وجود دارد» بود. سخنرانی او شامل این مطلب بود که می‌توان تمام دایره‌المعارف بریتانیکا را بر روی یک سنجاق نگارش کرد.یعنی ابعاد آن به اندازه25000/1ابعاد واقعیش کوچک می شود. او همچنین از دوتایی‌کردن اتم‌ها برای کاهش ابعاد کامپیوترها سخن گفت (در آن زمان ابعاد کامپیوترها بسیار بزرگتر از ابعاد کنونی بودند اما او احتمال می‌داد که ابعاد آنها را بتوان حتی از ابعاد کامپیوترهای کنونی نیز کوچک تر کرد. او همچنین در آن سخنرانی توسعه بیشتر فناوری نانو را پیش‌بینی نمود.

نقش نانو ساختارها در فناوری نانو
علم نانو ایجاد دانشهای بنیادی برای اعمال کنترل کامل بر ساختار و عملکرد ماده فیزیکی در مقاسهای اتمی و مولکولی را هدف خود برای اعمال کنترل کامل بر ساختار و عملکرد ماده فیزیکی در مقیاسهای اتمی و مولکولی را قرار داده است و فناوری نانو نوید می‌دهد که این دانشها در آینده‌ای نه چندان دور در قالب مهندسی در آیند.

از طریق فناوری نانو خواهیم توانست با جایگذاری تک اتمها و تک مولکولها در کنار یکدیگر از پایین به بالا ساختارهای نوینی را که به نانو ساختارها (nano - structures) موسوم‌اند. و دارای خواص و عملکردهای کاملا نوین می‌باشند بوجود آوریم. با استفاده از این ساختارها دستگاهها ، ادوات و قطعات فوق ریزی که در مقیاسهای طولی و زمانی بسیار تقلیل یافته فعالیت می‌کنند، تولید نماییم. نانو ساختارها سنگ بنای فناوری نانو هستند.

از نظر اندازه در فاصله بین ساختارهای مولکولی و ساختارهای میکرونی قرار دارند. از تعداد قابل شمارشی از اتمها تشکیل می‌شوند و نسبت سطح به حجم آنها بسیار بالاست. شکل جدیدی از ماده فیزیکی‌اند که برای درک خواص آنها بویژه خواص الکترونی و مقیاسی آنها باید به مفاهیم بسیار پیشرفته مکانیک کوانتومی دستگاههای بس ذره‌ای متوسل شد. از آنجایی که خواص مواد قویا به اندازه اجزا تشکیل دهنده آنها یا ریز دانه‌های آنها وابسته است. موادی که ریز دانه‌های آنها در مقیاس نانو طراحی می‌شوند از کیفیتهای نوینی برخورد دارند که در مواد معمولی موجود نیستند.

نانو ساختارها در همه زمینه‌ها به چشم می‌خورند. چه در دستگاههای زنده و چه غیر زنده. وجود نانو ساختارهای زیستی از قبیل آنزیمها ، گواه بر این واقعیت است که طبیعت خود بهترین شکل فناوری مقیاس نانو را بوجود آورده است. علوم سنتی یعنی فیزیک ، شیمی ، ریاضیات ، ژنتیک ، علم مواد ، مهندسی پزشکی ، که در مقیاسهای ماکرو و میکرو حوزه‌های فعالیت مجزا و مستقلی هستند، در مقیاس نانو به سمت اصول ، ساختارها و ابزارهای واحدی گرایش می‌یابند.

انواع رویکردهای نانو تکنولوژِی
در نتیجه ، علوم فناوری نانو عمیقا میان رشته‌ای بوده و دستاوردهای بس شگرفی برای بشریت خواهند داشت و افقهای کاملا جدیدی را برای پیشرفت و بهروزی جوامع و مبارزه موثر با بیماریها و گرسنگی خواهند گشود. رسیدن به مقیاس نانو از طریق رویکرد از پایین به بالا یکی از گزینه‌های علم و فناوری نانو است. رویکرد دیگر در علم فناوری نانو ، رویکرد از بالا یه پایین ، یا بیرون کشیدن نانو ساختارها از درون ساختارهای بزرگتر است. این رویکرد به نام برنامه کوچک سازی (miniaturization program) مشهور گشته است و همراه با رویکرد اول ، بسترهای اساسی برای پیشرفت برنامه عظیم جهانی علوم فناوری نانو هستند.

علوم فناوری نانو ، همراه با فناوری زیسی متکی بر ژنتیک مولکولی که در برنامه بزرگ ژنوم انسانی متجلی گشته است. و فناوری اطلاعات که با پیشرفت عظیم قدرت محاسباتی رایانه‌ها ، در شکل ابر رایانه‌ها سکوهای گرافیک محاسباتی و رایانه‌های فردی ، جهش‌وار به پیش می‌رود. مبانی علم و فناوری قرن بیست و یکم را تشکیل می‌دهند و سیمای پیشرفت جوامع بشری را تا حداقل پنجاه سال آینده ترسیم می‌کنند.

فناوری نانو در آینده نه چندان دور
واقعیت این است که بشر در آستانه بزرگترین تحول و دگرگونی تاریخ خود قرار دارد و این تحول همه چیز را در همه عرصه‌های زندگی بشر ، بطور انقلابی دگرگون خواهد ساخت. فناوری نانو ، جهان را در آستانه بزرگترین انقلاب تاریخ قرار داده است. در سایه انقلاب فناوری نانو توانمندیهای تازه‌ای در تولید و کاربرد ابزار میکرو الکترونیک یکی پس از دیگری پدیدار خواهد شد. با استفاده از این فناوری ابزار و وسایل لازم با بهره گیری از روشهای ساخت مولکولی مشابه با آنچه در اندام انسانی روی می‌دهد تولید می‌شوند.

پیامدهای فناوری نانو با توجه به این نکته که این فناوری می‌تواند در نقطه تلاقی دانش اطلاعات و دانش زیستی عمل نماید کاملا حیرت انگیز خواهد بود. رایانه‌های مولکولی با اجزا ارگانیک و زنده در تماس و ارتباط خواهند بود. انسانها در 25 سال آینده وسایل اطلاع رسانی شخص خود را در حالی با خود حمل خواهند کرد که آن را به نوعی پوشیده‌اند و نیروی لازم برای آن را از انرژی جنبشی ناشی از راه رفتن خود تامین می‌کنند.

محط کار ما بطور مجازی و مطابق نیاز و سلیقه ما همه جا همراه خواهد بود و مردم همه دنیا با حجم زیادی از اطلاعات در هر زمان و مکان قابل دسترسی خواهند بود. هنگام سفر نیز خودروهای رایانه‌ای و هوشمند خود راننده در ارتباط شبکه‌ای با پایگاههای مرکزی بوده و دسترسی دائمی به آخرین اطلاعات مورد نیاز امکان پذیر خواهند نمود و قبل از رسیدن به خانه و لوازم منزل و محیط خانه را با برنامه ریزی و ارتباط با یکدیگر مطابق دلخواه ما آماده خواهند کرد.

در زمینه فناوری میکرو الکترومکانیکها (MEMS) ما به وسایلی دست پیدا خواهیم کرد که در آنها حسگرها و فرستنده‌ها و گیرنده‌ها در حداقل اندازه خود بوده و با چنین وسایلی زندگی ما به شدت متحول خواهد شد. به عنوان نمونه هنگام بیماری پزشکان همزمان با ما و یا حتی زودتر از ما از آن آگاه خواهند شد. در زمینه فناوری زیستی امکان همانند سازی انسان و سایر موجودات زنده گزینش جنسیت و حتی صفات خاص در نوزادان فراهم شده و امکان درمان بسیاری از بیماریهای حاد و مزمن حسی عصبی با فناوری کشت سلولی مقدور خواهد شد.

نانو تکنولوژی در ایران
برای کشور در حال توسعه ایستایی نظیر کشور ما نیز گزینش استراتژی فرا صنعتی علاوه بر حیاتی و اجتناب ناپذیر بودن آن ، این حسن را نیز دارد که توجه جامعه را از مسائلی انحرافی و مشکلات کاذبی نظیر منازعه کهنه و نخ نما شده 250 ساله طرفداران سنتگرایی و مدرنیسم ، آن هم از نوع سطحی و عوامانه و کپی برداری شده‌اش که مربوط به مناسبات سپری شده سرمایه داری تا جز (نه تجاری) و صنعتی هستند.

به یک هدف مشترک سرنوشت ساز و حیاتی ملی معطوف خواهد کرد که می‌تواند و باید همه مردم را در داخل و خارج کشور حول یک محور مشترک گرد آورد و عزم ملی برای پیشرفت و توسعه پایدار را شکل دهد، زیرا در دنیای امروزی بویژه در کشور با سابقه‌ای مثل ایران با پشتوانه یک تمدن ده هزار ساله و با آن سوبق درخشان علمی هیچکس حداقل در حرف ، مخالف علم و فناوری و ترقی و پیشرفت نیست و یا جرات ابراز آن را ندارد.

کمتر کشوری در جهان است که نیروی انسانی مستعد و شرایط و امکانات مناسب برای پیشرفت و توسعه را همانند کشور ما به یکجا داشته باشد. شاید با قرار دادن هدف شفاف و روشنی در برابر جامعه ، مردم انگیزه کافی برای جنبش و حرکت پیدا کند و اقتصاد بیمار مبتنی بر دلالی جای خود را به یک اقتصاد دانش‌ محور بدهد، مردمی که در پیدایش تمدن کشاورزی نقش برجسته‌ای داشتند و دستاوردهای آن را در سیاهترین دوره تاریخی غرب (قرون وسطی) در زیر سم ستوران قبایل وحشی مهاجم حفظ کردند و آنرا به تمدن صنعتی تحویل دادند.

اینکه این شایستگی را دارند که در ایجاد و پی ریزی یک دوره تاریخی جدید نقش برجسته‌ای ایفا کنند و از مردم هوشمند ایران غیر از این نیز انتظار نمی‌رود و تنها در اینصورت است که می‌توان انتظار داشت. نه فقط در عرصه علم بلکه در همه جنبه‌های تمدن و فرهنگ همانند دوره میترائیسم تا قرنهای اول تمدن اسلامی که سراسر مناطق شناخته شده زمین از ژاپن و چین تا انگلستان و از زنگبار تا اسکاندیناوی از تمدن ما تاثیر پذیرفتند و این بار نیز به جای انفعال و تاثیر پذیری در سراسر جهان تاثیر گذار باشیم و مهر خود را بر پای تمدن فراصنعتی بکوبیم.

چشم انداز علم نانو تکنولوژی
انقلاب جهانی تکونولوژی با تغییرات اجتماعی ، اقتصادی ، سیاسی و فردی در سراسر جهان همراه است. همچون انقلابهای کشاورزی و صنعتی در گذشته ، این انقلاب تکنولوژی نیز از پتانسیل دگرگون سازی کیفیت زندگی و طول عمر ، متحول سازی کار و صنعت ، تغییر و تبدیل ثروت ، جابجایی قدرت در سطح ملتها و در درون ملتها و افزایش تنش و تعارض برخوردار است.

پیامدهای انقلاب یاد شده بر سلامی بشر شاید شگفت آورترین آنها باشد. چرا که خط شکنیهای علمی کیفیت و طول زندگی انسان را به مراتب بهتر خواهند کرد. بیوتکنولوژی نیز ما را قادر خواهد ساخت ارگانیزمهای زنده از جمله خودمان را شناسایی نموده ، چگونگی فعالیتشان را درک کنیم، آنها را دستکاری کرده ، بهبود بخشیده و تحت کنترل در آوریم. تکنولوژی اطلاعات امروزه بویژه در کشورهای توسعه یافته تحولات انقلابی برای زندگی ما به ارمغان آورده و خود عامل توان آفرین عمده‌ای برای سایر روندها به شمار می‌رود.

تکنولوژی مواد ، تولید محصولات ، قطعات و سیستمهای ارزانتر ، هوشمندتر ، چند منظوره سازگار با محیط زیست ، ماندگارتر و سفارشی‌تر از مسیر خواهد ساخت. علاوه بر این مواد هوشمند ، ساخت و تولید چالاک و نانو تکنولوژی ، تولید وسایل را متحول ساخته و توانمندیهای آنها را بهبود بخشید. انقلاب تکنولوژی از حیث اثرات جهانی یکسان عمل نخواهد کرد و بسته به میزان استقبال از آن سرمایه گذاری و مسائل متعددی همچون بیواخلاق ، حریم خصوصی ، نابرابری اقتصادی ، تهاجم فرهنگی و واکنشهای اجتماعی تنشهای متفاوتی ایفا خواهد نمود.

اما راه بازگشتی وجود ندارد، چون برخی جوامع فرصت را غنیمت شمرده ، از انقلاب یاد شده سود برده و محیط زندگی همه جوامع را دستخوش تغییر خواهد کرد.

برخی از رویدادهای مهم تاریخی در شکل گیری فناوری و علوم نانو:

تاریخ رویدادهای مهم در زمینه فناوری نانو :             
1857 مایکل فارادی محلول کلوئیدی طلا را کشف کرد.                       
1905 تشریح رفتار محلول‌های کلوئیدی توسط آلبرت انیشتین                
1932 ایجاد لایه‌های اتمی به ضخامت یک مولکول توسط لنگمویر (Langmuir)
1959 فاینمن ایده " فضای زیاد در سطوح پایین " را برای کار با مواد در مقیاس نانو مطرح کرد.  1974 برای اولین بار واژه فناوری نانو توسط نوریو تانیگوچی بر زبانها جاری شد
1981 IBM دستگاهی اختراع کرد که به کمک آن می‌توان اتم‌ها را تک تک جا‌به‌جا کرد.    
1985 کشف ساختار جدیدی از کربن C₆₀         

1990 شرکت IBM توانایی کنترل نحوه قرارگیری اتم‌ها را نمایش گذاشت.    
1991 کشف نانو لوله‌های کربنی                                    
1993 تولید اولین نقاط کوانتومی با کیفیت بالا                        
1997 ساخت اولین نانو ترانزیستور                       
2000 ساخت اولین موتور DNA                     
2001 ساخت یک مدل آزمایشگاهی سلول سوخت با استفاده از نانو لوله            
2002 شلوارهای ضدلک به بازار آمد                           
2003 تولید نمونه‌های آزمایشگاهی نانوسلول‌های خورشیدی         
2004 تحقیق و توسعه برای پیشرفت در عرصه فناوری‌نانو ادامه دارد.]2[

 1-3  فناوری نانو

فناوری‌نانو واژه‌ای است کلی که به تمام فناوری‌های پیشرفته در عرصه کار با مقیاس نانو اطلاق می‌شود. معمولاً منظور از مقیاس نانوابعادی در حدود 1 تا 100نانو متر می‌باشد (1نانومتر یک میلیاردیم متر است)  www.migna.ir

اولین جرقه فناوری نانو (البته در آن زمان هنوز به این نام شناخته نشده بود) در سال 1959 زده شد. در این سال ریچارد فاینمن طی یک سخنرانی با عنوان «فضای زیادی در سطوح پایین وجود دارد» ایده فناوری نانو را مطرح ساخت. وی این نظریه را ارائه داد که در آینده‌ای نزدیک می‌توانیم مولکول‌ها و اتم‌ها را به صورت مستقیم دستکاری کنیم.
واژه فناوری نانو اولین بار توسط نوریوتاینگوچی استاد دانشگاه علوم توکیو در سال 1974 بر زبانها جاری شد. او این واژه را برای توصیف ساخت مواد (وسایل) دقیقی که تلورانس ابعادی آنها در حد نانومتر می‌باشد، به کار برد. در سال 1986 این واژه توسط کی اریک درکسلر در کتابی تحت عنوان : «موتور آفرینش: آغاز دوران فناوری‌نانو» بازآفرینی و تعریف مجدد شد. وی این واژه را به شکل عمیق‌تری در رساله دکترای خود مورد بررسی قرار داده و بعدها آنرا در کتابی تحت عنوان «نانوسیستم‌ها ماشین‌های مولکولی چگونگی ساخت و محاسبات آنها» توسعه داد. تفاوت اصلی فناوری نانو با فناوری‌های دیگر در مقیاس مواد و ساختارهایی است که در این فناوری مورد استفاده قرار می‌گیرند. البته تنها کوچک بودن اندازه مد نظر نیست؛ بلکه زمانی که اندازه مواد دراین مقیاس قرار می‌گیرد، خصوصیات ذاتی آنها از جمله رنگ، استحکام، مقاومت خوردگی و ... تغییر می‌یابد. در حقیقت اگر بخواهیم تفاوت این فناوری را با فناوری‌های دیگر به صورت قابل ارزیابی بیان نماییم، می‌توانیم وجود "عناصر پایه" را به عنوان یک معیار ذکر کنیم. عناصر پایه در حقیقت همان عناصر نانومقیاسی هستند که خواص آنها در حالت نانومقیاس با خواص‌شان در مقیاس بزرگتر فرق می‌کند. ]3[

1-4 نانو تکنولوژی

نانوتکنولوژی مجموعه‌ای است از فناوری هایی که به صورت انفرادی یا با هم در جهت بکارگیری و یا درک بهتر علوم مورد استفاده قرار می‌گیرند.]4[

 نانو تکنولوژی= علوم طبیعت > فیزیک > فیزیک نوین > مکانیک کوانتومی
مهندسی و فن‌آوری
علوم طبیعت > شیمی > شیمی آلی > شیمی پلیمر

فناوری نانو ، چنانکه از نام آن برمی‌آید با اجسامی به ابعاد نانومتر سروکار دارد. فناوری نانو در سه سطح قابل بررسی است: مواد ، ابزارها و سیستمها. در حال حاضر در سطح مواد ، پیشرفتهای بیشتری نسبت به دو سطح دیگر حاصل شده است. موادی را که در فناوری نانو بکار می‌روند، نانو ذره نیز می‌نامند. برای آنکه تصوری از ریزی نانو ذره‌ها داشته باشیم بهتر است آن را با ابعاد سلول مقایسه کنیم. اندازه متوسط سلول یوکاریوتی 10 میکرومتر است. اندازه متوسط یک پروتئین 5 نانومتر است که با ابعاد ریزترین جسم ساخت بشر قابل مقایسه است. بنابراین می‌توان با بکارگیری نانو ذره‌ها نوعی مامور مخفی به درون سلول فرستاد و به کمک آن از بعضی رازهای نهفته در سلول پرده برداری کرد.

این ذرات آنقدر ریزند که تداخل عمده‌ای در کار سلول بوجود نمی‌آورند. پیشرفت در زمینه نانو فناوری نیازمند درک وقایع زیستی در سطح نانوهاست. از میان خواص فیزیکی وابسته به اندازه ذرات نانو ، خواص نوری (Optical) و مغناطیسی این ذرات ، بیشترین کاربردهای زیستی را دارند. استفاده از فناوری نانو در علوم زیستی به تولد گرایش جدیدی از این فناوری منجر شده است یعنی نانوبیوتکنولوژی. کاربردهای نانو ذره‌ها در زیست شناسی و پزشکی عبارتند از: نشانگرهای زیستی فلورسنت ، ترابری دارو و ژن ، تشخیص زیستی پاتوژنها ، تشخیص پروتئینها ، جستجو در ساختار DNA ، مهندسی بافت ، تخریب تومور از طریق گرمادهی به آن و بهبود تباین (کنتراست).

1-5  تقسیم بندی نانو مواد

1-5-1 نانو مواد صفر بعدی  

در تعاریف متداول ، برای نقطه ، بعدی در نظر نمی گیرند؛زیرا طول و پهنا و ضخامت ندارد.در مورد یک نانو ماده نیز در صورتی که بتوان آن را درون مکعب گفته شده قرار داد و نوع که تمام ابعاد ماده اندازه ی کمتر از 100 نانو متر داشته باشد،آن را نانو ماده صفر بعدی
می نامیم.این نانو مواد به شکل های مختلفی همچون کروی،خوشه ای نامنظم و کپسولی وجود دارند.از نانو مواد صفر بعدی می توان فولرن ها ، نانوپودرها ، درخت سان ها و نانو نقاط کوانتومی را نام برد.]5[

1-5-1-1  فولرن

فولرن یکی از دگرشکل‌های مصنوعی عنصر کربن است.که از گرما دادن به گرافیت ساخته می‌شود. به جهت شباهت شکل آن به توپ فوتبال، به آن باکی بال (BuckyBall) نیز می‌گویند. فولرن خود انواع گوناگون و متعددی دارد و می‌تواند به صورت کره، بیضی‌گون، یا استوانه باشد. «کروتو» و «کرل» را به عنوان کاشفان فولرن می‌شناسند. در سال 1990 ولفگانک  و دانوالد هافمن  و همکارانش توصیفی از نخستین روش عملیC₆₀ ارائه دادند. واژه? فولرن از نام «باکمینستر فولر» که طراح گنبدهای ژئودزیک بود گرفته‌شده‌است.] 6و7[

1-5-1-2 نانو پودر

پودر‌ها ذرات ریزی هستند که از خُرد کردن قطعات جامد و بزرگ، یا ته‌نشین شدن ذرات جامدِ معلق در محلول‌ها به دست می‌آیند. بنابراین، نانوپودرها را میتوان مجموعه‌ی از ذرات دانست که اندازه‌ی آنها کمتر از 100 نانومتر است. (اگر یک متر را یک میلیارد قسمت کنیم، به یک نانومتر میرسیم. طبق تعریف، ساختار نانومتری ساختاری است که اندازه‌ی آن کمتر از 100 نانومتر باشد.)]5[

1-5-1-3 درخت سان ها

درخت‌سان‌ها مولکول‌هایی بزرگ و پیچیده‌اند، که ساختار شیمیایی کاملاً تعریف‌شد‌ه‌ای دارند. از نقطه نظر شیمی، درخت‌سان‌ها ماکرومولکول‌های نسبتاً کامل و یکنواختی (هم‌اندازه و هم‌شکل) هستند که دارای معماری سه‌بعدی منظم و به‌شدت شاخه‌شاخه می‌باشند. آنها از سه بخش اصلی هسته، شاخه‌ها و گروه‌های انتهایی تشکیل شده‌اند.

درخت‌سان‌ها در یک روال تکراری از مراحل واکنشی به دست می‌آیند و هربار تکرار، منجر به تولید درخت‌سان‌ نسل بعدی می‌شود. خلق درخت‌سان‌ها با استفاده از واکنش‌های شیمیایی به‌دقت طراحی‌شده، یکی از بهترین مثال‌ها برای سنتز سلسله‌ مراتبی کنترل‌شده - راهکاری برای خلق «پایین‌به بالا» سیستم‌های پیچیده- به شمار می‌رود. در هر لایه جدید، «نسل» جدیدی پدید می‌آید و تعداد مکان های فعال (موسوم به گروه‌های انتهایی) دو برابر می‌شود. وزن مولکولی درخت‌سان‌ نیز تقریباً دو برابر می‌شود. یکی از جذاب‌ترین جنبه‌های فناوری‌های مبتنی بر درخت‌سان‌ها این است که می‌توان به راحتی و به دقت اندازه، ترکیب و فعالیت شیمیایی آن ها را کنترل کرد.]8[

 1-5-1-4  نانو نقاط کوانتومی

نقاط کوانتومی، به خاطر کوچک بودنشان، دستة منحصربه‌فردی از نیمه‌رساناها به شمار می‌روند. پهنای آنها، بین 2 تا 10 نانومتر، یعنی معادل کنار هم قرار گرفتن 10 تا 50 اتم است. در این ابعاد کوچک، مواد رفتار متفاوتی دارند و این رفتار متفاوت قابلیت‌های بی‌سابقه‌ای در کاربردهای علمی و فنی به نقاط کوانتومی می‌بخشد. ]9[

   1-5-1-5  نانو ذرات  

یک نانوذره ،ذره‌ای است که ابعاد آن در حدود0 1 تا 100 نانومتر باشد. نانوذرات علاوه ‌بر نوع فلزی، عایقها و نیمه هادی‌ها، نانوذرات ترکیبی نظیر ساختارهای هسته ‌لایه را نیز در بر می‌گیرند. همچنین نانوکره‌ها، نانومیله‌ها، و نانوفنجان‌ها تنها اشکالی از نانو ذرات در نظر گرفته می‌شوند. ]10[

1-5-2 نانو مواد یک بعدی  

برخی از اجسامی که در اطراف ماقرار دارند همچون یک خط راست یا خمیده هستند.این مواد در یک بعد،اندازه ای بیشتر از دو بعد دیگر دارند.ابعاد برخی از نانومواد نیز به گونه ای است که تنها در یک راستا اندازه ای بزرگ تر از اندازه ضلع مکعب گفته شده (100 نانو متر ) دارند.این نانو مواد را با عنوان نانومواد یک بعدی می شناسیم. می توان از نانو مواد یک بعدی نانو سیم ها ، نانو لوله ها را نام برد. ]5[

1-5-2-1 نانو سیم

نانوسیم نانوساختاری با قطری در مقیاس نانومتر )^9-10 متر) است. همچنین می‌توان نانوسیم‌ها را به‌عنوان ساختارهایی با ضخامت یا قطری در اندازه? ده‌ها نانومتر یا کم‌تر، و طولی نامشخص تعریف کرد. اثرات مکانیک کوانتومی، در این مقیاس‌ها اهمیت می‌یابد - و همین منجر به ابداع واژه? سیم کوانتومی شده است.  انواع بسیار مختلفی از نانوسیم‌ها وجود دارند، شامل فلزی (مثل نیکل، پلاتین، طلا)، نیمه‌رسانا (مثل سیلیسیم، ایندیوم فسفاید، نیترید گالیوم و ...)، و نارسانا (مثل سیلیس، تیتانیا). نانوسیم‌های مولکولی از واحدهای مولکولی تکرارشونده? آلی (مثل دی‌ان‌ای( یا معدنی (مثل( Mo₆S_9-xI_x تشکیل شده‌اند.

1-5-2-2 نانو لوله

نانو لوله ها از کنار هم قرار گرفتن اتم ها در یک ساختار استوانه ای شکل تو خالی پدید می آیند. این ساختارها می توانند از کنار هم قرار گرفتن اتم های یک نوع عنصر و گاهی نیز چند نوع عنصر تشکیل شوند؛مانند نانولوله های کربن .نانو لوله ها خواص منحصر به فردی دارند و از نظر رفتار الکتریکی ،فیزیکی،شیمیایی،نوری و مکانیکی بسیار متفاوت از دیگر مواد هستند و کاربردهای بالقوی بسیاری برای آنها در نظر گرفته شده است. ]5[

1-5-3  نانو مواد دو بعدی   

گروهی از نانو مواد مانند صفحاتی گسترده با ضخامت حدود چند نانو متر هستند و در دو راستا اندازه های بزرگتر از 100 نانومتر دارند که آنها را در دسته نانو مواد دو بعدی قرار می دهیم . نانو روکش ها و نانولایه ها و صفحات گرافن در این دسته قرار دارند. ]5[

1-5-3-1 نانو روکش ها

پوششی با ضخامت نانو متری یا پوششی که از مواد نانومتری در آن استفاده شود .نانو روکش به مادهای گفته میشود که در مقیاس نانو ساخته شده و به عنوان روکش، پوشاننده یا محافظ برای دیگر مواد به کار می رود.  زمینه هایی که از نانو روکش ها استفاده میشود: الکترونیک ، مواد غذایی ، وسایل نقلیه و غیره.]5[ www.migna.ir

1-5-3-2 صفحات گرافن

صفحات گرافن (با ضخانتی به اندازه قطر یک اتم کربن و کمتر از 1 نانو متر) نیز که به تازگی تولید شده اند ، نوعی دیگر از نانو مواد دوبعدی هستند.البته صفحات گرافن قبل از این نیز شناخته شده بودند و می دانستیم که گرافیت (کربن) از کنار هم قرار گرفتن صفحات گرافن تشکیل شده است.اما تولید تک صفحات گرافن به تازگی و در سال 2007 صورت گرفته است.اتم های کربن در این ساختار با پیوند بسیار محکم کوالانسی به یکدیگر چسبیده اند.از این رو ، این ماده استحکام بسیار بالایی دارد.]11[

1-5-4 نانو مواد سه بعدی

دسته ای دیگر از مواد وجود دارند که در هر سه بعد اندازه هایی بیش از 100 نانو متر دارند این نانو مواد در هر سه راستا بزرگ تر از ابعاد مکعب گفته شده هستند.از نانو مواد سه بعدی می توان نانو کامپوزیت  و مواد نانو حفره ای را نام برد. ]5[

1-5-4-1 نانو کامپوزیت      

مواد نانوکامپوزیتی به آن دسته از موادی اطلاق می‌شود که فاز تقویت‌کننده آن دارای ابعادی در مقیاس یک تا صد نانومتر باشد که شامل نانوکامپوزیت‌های پلیمرـ سرامیک، پلیمرـفلز، سرامیک ـفلز و سرامیک ـ سرامیک هستند. تقویت‌کننده نانومتری به‌دلیل داشتن ابعاد بسیار کوچک و سطح بسیار بالا در مقایسه با تقویت‌کننده‌های معمولی در سطح بارگذاری کمتر باعث بهبود خواص مورد نظر شده و جایگزین خوبی برای کامپوزیت‌های معمولی هستند؛ چراکه کارآیی بهتر و وزن کمتری ‌دارند. محصولات تهیه‌شده از نانوکامپوزیت‌های پلیمری قابلیت استفاده در صنایع شیمیایی، خودروسازی، ساختمان، نظامی، پزشکی، لوازم خانگی، ورزشی، کشاورزی و الکترونیکی را داشته و استفاده از آن‌ها در این صنایع، کاهش مصرف سوخت و انرژی، افزایش مقاومت و ایمنی در برابر زلزله و آتش‌سوزی، افزایش عمر سازه‌ها، کاهش خسارات ناشی از زمان نگهداری مواد غذایی و محصولات کشاورزی‌،‌ کاهش خسارات ناشی از خوردگی و به‌طور خلاصه، استفاده بهینه از منابع موجود را می‌تواند به‌همراه داشته‌باشد .]12-15[

1-5-4-2 نانو حفره ها

        مواد نانوحفره ای ساختارهای متخلخلی هستند که اندازه حفرات آنها کمتر از 100 نانومتر می با شد. این ترکیبات درمنابع طبیعی و سیستم های بیولوژیکی به فراوانی یافت می شوند. اندازه و نظم حفرات کنترل کننده خواص مواد نانوحفره ای است . در سال های اخیرسعی شده است تا با کنترل و دقت بالا مواد نانوحفره ای با اندازه حفرات مشخص تولید شود . مواد نانوحفره ای به دودسته عمده مواد نانوحفره ای توده ای و غشاهای نانوحفره ای تقسیم می شوند

 1- مواد نانوحفره ای توده ای: با افزایش سطح این مواد خواص کاتالیستی ، جذب و جذب سطحی بهبود می یابد . زئولیت ها یک نوع ماده ی نانوحفره ای توده ای به حساب می آیند. سطح این مواد در حدود صدها متر مربع بر گرم است

.2- غشاهای نانوحفره ای: یکی از کاربردهای این مواد استفاده از آنها به عنوان غربال های مولکولی است. کنترل حفرات این ترکیبات یکی از چالشهایی است که کارایی این مواد را تعیین می کند. راه های زیادی برای ساخت مواد نانوحفره ای وجود دارد؛ در یکی از روش ها به طور انتخابی موادی را از یک جامد استخراج کرده، که در اثر آن حفراتی در ابعاد نانو ایجاد می گردد، در روش دیگر مخلوطی از پلیمر ها را با حرارت دادن جامد نانوحفره ای تبدیل می کنند، در این فرایند یکی از پلیمرها تجزیه شده و خارج می شود]16[

1-6 نانو ذرات نقره 

نانو سیلور یا همان نانو ذرات نقره ، یکی از پر کاربرد ترین ذرات در حوزه نانو پس از نانو لوله های کربن است، که هر روزه بر کاربرد آن در دنیای نانو افزوده می شود. 
 نانوذرات نقره عمدتاً، به‌دلیل خواص فیزیکی و شیمیایی ویژه‌ای که از خود نشان می‌دهند در مصارف الکترونیکی، نوری، دارویی و بهداشتی و کاتالیتیکی کاربرد فراوان دارند. یکی از دلایل کاربرد گسترده این ذرات ، به دلیل خاصیت آنتی باکتریال این ذرات است و در واقع نانوذرات  نقره برای عوامل بیماری‌زا یک سم تلقی می‌شوند و ‌برای بدن انسان، غذاها و بافت‌ها بی‌ضررند. این در حالی است که نقره به خودی خود فاقد و یا خیلی کمتر این خاصیت است. این خاصیت دوگانه ذرات نانو در مقایسه با ذرات ماکروی نقره به دلیل اثر افزایش سطح در نتیجه افزایش واکنش پذیری ماده و پیروی ماده از فیزیک و شیمی کوانتم در حالت نانو است.

 نقره در ابعاد بزرگتر، فلزی با خاصیت واکنش دهی کم می باشد، ولی زمانی که به ابعاد کوچک در حد نانومتر تبدیل می شود خاصیت میکروب کشی آن بیش از 99 درصد افزایش می یابد، به حدی که می توان از آن جهت بهبود جراحات و عفونت ها استفاده کرد. نقره در ابعاد نانو بر متابولیسم، تنفس و تولید مثل میکروارگانیسم اثر می گذارد. تاکنون بیش از 650 نوع باکتری شناخته شده را از بین برده است.

 هر چند این فناوری به تازگی مورد توجه زیادی قرار گرفته و رونق بسیاری پیدا کرده ، اما از آن در طب قدیم استفاده می شده بدون آنکه دلیل تاثیر آن شناخته شود و حتی در جنگ برای کنترل عفونت زخم سربازان از سکه های نقره استفاده می شده است .

 دانشمندان مکانیسم های متفاوتی را برای تبیین اثرگذاری نقره بر میکروب ها یافته اند. به دلیل همین تعداد مکانیسم ها است که میکروب ها نمی توانند نسبت به نقره سازگار شوند و یا مقاومت پیدا کنند.امروزه به مدد فناوری نانو ساخت ذرات نقره در ابعاد نانو میسر گشته است ذرات نانو نقره به ما این امکان را می دهند که با کمترین غلظت خاصیت ضد میکروبی بسیار قوی را از فلز نقره شاهد باشیم.در میان مکانیسم های متعددی که از فلز نانو نقره شناخته شده است ، دو مکانیسم بصورت بارز در نظر گرفته می شود که به شرح زیر است.]4[

 1-6-1 خصوصیات نانو ذرات نقره

 1-تاثیر بسیار زیاد

2-تاثیر سریع

3- غیر سمی

4-غیر محرک برای بدن

- غیر حساسیت زا

6- قابلیت تحمل شرایط مختلف (پایداری زیاد)

7- آب دوست بودن

8- سازگاری با محیط زیست

9- مقاوم در برابر حرارت

10-عدم ایجاد و افزایش مقاومت و سازگاری در میکروارگانیسم.]4[

1-6-2 دو مکانیسم عمده نانو نقره ها

1- مکانیسم کاتالیستی : تولید اکسیژن فعال توسط نقره، این مکانیسم بیشتر درمورد کامپوزیت های نانو نقره ای صدق می کند که روی پایه های نیمه هادی مانند TiO₂ یا SiO₂ قرار گرفته می شود. در این وضعیت ذره مانند یک پیل الکتروشیمیایی عمل می کند و با اکسید کردن اتم اکسیژن، یون اکسیژن و با هیدرولیزکردن آب، یون OH^- را تولید می کند که هر دو از بنیان های فعال و از قوی ترین عاملین ضد میکربی نیز می باشند.www.migna.ir

2- مکانیسم یونی: دگرگون ساختن میکروارگانیسم به وسیله تبدیل پیوند های SH ــ به SAg ــ   دراین مکانیسم ذرات نانونقره فلزی به مرور زمان یونهای نقره از خود ساطع می کنند. این یون ها طی واکنش جانشینی، باندهایSH-  را در جداره میکروارگانیسم به باندهای -SAgتبدیل می کنند، که نتیجه ای واکنش تلف شدن میکروارگانیسم است .]4[

1-6-3 سنتز نانو ذرات نقره

1-6-3-1 سنتز نانو ذرات نقره توسط احیاکننده های شیمیایی

رایج ترین روش سنت نانو ذرات نقره احیای شیمیایی محلول نمک های نقره توسط عوامل احیاکننده نظیر NABH₄ ،سیترات و آسکوربات است.]4[

                                تصویر TEM نقره سنتز شده با روش احیای شیمیایی

1-6-3-2 سنتز نوری نانو ذرات نقره

از روش سنتز نوری ،اغلب برای نشاندن یون نقره بر روی ماده ای دیگر و ایجاد کامپوزیت استفاده می شود. با این روش ، بیشتر تاثیر نقره بر روی خواص کامپوزیت تهیه شده مطالعه می شود.]4[

تصویر TEM نقره سنتز شده با روش سنتز نوری

1-6-3-3 سنتز اکسید نقره

روش جالبی که آقایان دیوید و چمانوف به کار بردند ، احیای نقره از اکسید نقره توسط دمش گاز هیدروژن است. از مزایای این روش قابلیت صنعتی شدن و همین طور قدرت بالای کنترل اندازه ذرات به هر مقدار دلخواه می باشد.

1-6-3-4 سنتز نقره به روش تولن

در سالهای اخیر استفاده از روش تولن برای سنتز نانو ذرات نقره به خاطر ک مرحله ای بودن و همین طور قابلیت کنترل اندازه ذرات افزایش یافته است.اساس روش تولن احیای محلول آمونیاکی نمک نقره توسط گلوکز است . روش تولن ،قادر به تهیه فیلمی از نانوذرات نقره با برد 50 تا 200 نانومتر و هیدروسل هایی با ذرات 20تا0 نانومتر می باشد.

1-6-4 کاربرد نانو ذرات نقره 

     1-در ظروف غذا برای افزایش طول عمر مواد داخل آن

    2-در جورابهای ضدبو

    3-در تجهیزات پزشکی

    4-برای دستمال های تمیز کننده و ... . .]4[

4 تجهیزات

2-4-1 میکروسکوپ الکترونی روبشیSEM 

در میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) مانند میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM)، یک پرتو الکترونی به نمونه می‌تابد. منبع الکترونی (تفنگ الکترونی) معمولاً از نوع انتشار ترمویونیکی فیلامان یا رشته تنگستنی است اما استفاده از منابع گسیل میدان برای قدرت تفکیک بالاتر، افزایش یافته است.

منبع الکترونی (تفنگ الکترونی) معمولاً از نوع انتشار ترمویونیکی فیلامان یا رشته تنگستنی است اما استفاده از منابع گسیل میدان برای قدرت تفکیک بالاتر، افزایش یافته است معمولاً الکترون‌ها بینKeV1-30 شتاب داده می‌شوند. سپس دو یا سه عدسی متمرکزکننده پرتو الکترونی را کوچک می‌کنند، تا حدی که در موقع برخورد با نمونه قطر آن حدوداً بین   10- 2 نانومتر است.

 2-4-1-1 استفاده‌‌های عمومی

1- تصویرگرفتن از سطوح در بزرگنمایی 10 تا 100،000 برابر با قدرت تفکیک در حد 3 تا 100 نانومتر (بسته به نمونه)                           
2- در صورت تجهیز به آشکارساز back Scattered میکروسکوپ‌ها قادر به انجام امور زیر خواهند بود:

a) مشاهده مرزدانه، در نمونه‌های حکاکی ‌نشده،

b) مشاهده حوزه‌ها (domains) در مواد فرومغناطیس،

c) ارزیابی جهت کریستالوگرافی دانه‌ها با قطرهایی به کوچکی 2 تا 10 میکرومتر، d) تصویرنمودن فاز دوم روی سطوح حکاکی‌نشده (در صورتی که متوسط عدد اتمی فاز دوم، متفاوت از زمینه باشد.)

با اصلاح مناسب میکروسکوپ می‌توان از آن برای کنترل کیفیت و بررسی عیوب قطعات نیمه‌هادی استفاده نمود. ]16[

2-4-2 دستگاه اسپکتوفوتومتر UV-VIS 

      از دستگاه اسپکتروفتومتر uv – vis برای انجام تجزیه های کیفی و کمی یک یا چند گونه خاص  در  یک مخلوط و همچنین برای تعیین نقطه هم ارزی تیتراسیونها و اندازه گیری ثابت های تعادل واکنش ها بکار می رود . یکی از خصوصیات سیالات است که میزان مقاومت آنها در مقابل جاری شدن می باشد. ]17[

2-5-2 دستگاه XRD 

       ناحیه پرتو x در طیف الکترومغاطیس در محدوده بین پرتوγ  و پرتو فرابنفش قرار دارد.با استفاده از این ناحیه طیفی می توان اطلاعاتی در خصوص ساختار,جنس ماده و نیز تعیین مقادیر عناصر به دست آورد.از این رو روش های پرتوx در شیمی تجزیه کاربرد زیادی دارد.[18]

      اگر یک دسته الکترون سریع و پر انرژی به یک هدف فلزی در یک لوله تخلیه برخورد کند,الکترون ها در این برخورد سرعت خود را از دست داده و قسمتی از انرژی جنبشی آنها به پرتو x تبدیل می گردد.÷رتو حاصل که به صورت یک طیف پیوسته ظاهر می شود دارای حداقل طول موج و یا حداکثر فرکانس است که به حداکثر انرژی الکترون ها وابسته بوده و از رابطه زیر پیروی می کند:

که در آن V ولتاژ سرعت دهنده در طول لوله,e بار الکترون,h  ثابت پلانک,v فرکانس و C سرعت نور است.طول موج ماگزیمم در طیف پیوسته 5/1 برابر طول موج مینیمم است و طول موج ها بر حسب A^o هستند . [19]www.migna.ir

2-5-2-1 تولیدخطوط طیفی پرتو X :

        با افزایش پتانسیل می توان انرژی الکترون ها را به حدی رساند که قادر باشد یک الکترون را از تراز انرزی k اتم هدف خارج کند.در نتیجه الکترون تراز L جای خالی این الکترون را پر می کند و یک فوتون پرتو X  خارج می گردد.بدین ترتیب طیف پیوسته پرتو X شامل یک خط طیفی یا خط ویژه عنصر مربوطه خواهد بود که آن را K_a می نامند.انرژی این خط ویژه توسط معادله زیر تعیین می گردد: 

E_Ka =E_L - E_K

       سایر جهش های الکترونی از تراز بالاتر,مانند جهش M به K,موجب پیدایش خط طیفی دیگری مانند Kβ می شود.[20]

 2-5-2-2 پراش پرتو X :

         با روش پراش پرتو X طول موج های مختلف را می توان جدا ساخته و اندازه گیری نمود.چون طول موجهای پرتو X با فواصل بین اتم ها در موارد بلوری برابر است,بنابراین مواد بلوری برای پرتو X می توانند نقش توری پراش را ایفا کنند.در شکل زیر بخشی ازتابش پرتو X به سطح بلور توسط اتم های اولین لایه پخش شده است و قسمت دیگر آن توسط لایه دوم پخش شده است و قسمت دیگر آن توسط لایه دوم ÷خش می گردد و الی آخر.

شکل پراش پرتو Xتوسط یک بلور

طبق رابطه براگ پدیده بازتابش و پخش تداخل سازنده طول موج ها به شرح زیر بیان می شود:

      رابطه اصلی براگ گویای این مطلب است که تقویت پرتو بازتابش شده از دو سطح مختلف بلورها زمانی حاصل می شود که اختلاف دو مسیر برای دو تابش نورانی برابر مضرب کاملی از طول موج باشد.[21]

2-5-2-3 روش های پراش پرتو X

گردآوری از : زینب نصرالهی - سایت میگنا    www.migna.ir

منابع :

 
1- مقدمه ای بر نانو فناوری؛رامین رحمانی اهرنجانی ، علی قربان پورآرانی ، مریم شکروی ؛نشر کتاب دانشگاهی ؛1388
2- سایت آفرینش WWW.AFARINESH-DAILY.COM
3-  سایت انجمن علمی فیزیک دانشگاه شهید باهنر کرمان WWW.PHYSICKS.BLOGFA.COM
4- سایت باشگاه دانش آموزی نانو WWW.NANOCLUB.COM
5- نانو از نو ؛اسماعیل کلانتری ، امیر دارستانی فراهانی ،عباس مرادی ؛ باشگاه دانش آموزی نانو با همکاری انتشارات آتنا ؛ پاییز 1388
6- سنتز خواص مکانیکی و کاربردهای نانو لوله های کربنی ؛ دکتر انوشیروان فرشیدیان فر ، مهندس حمید دلیر ، مهندس سارا شایان ؛ انتشارات فردوسی ( مشهد ) ؛1387
7- درآمدی بر نانو فناوری خشک ؛ گروه علمی دانشجویی نانو فناوری دانشگاه کاشان ؛ نشر آراسته ؛ چاپ اول ؛ پاییز 1384
8- مقاله ی در آمدی بر درخت سان ها ؛ تیم ها رپرکریستینا رومن ،پاول ها هالیستر ( نویسندگان) ؛ مرتضی مغربی ( مترجم )
9- مقاله ی نقاط کوانتومی و روش های ساخت و کاربرد ؛ مهندس محمدرضا فروغی ( نویسنده)
10-  سایت ویکی پدیا WWW.WIKIPEDIA.COM
WWW.KOPA.MIHANBLOG.COM-11
12-H.Fischer,.“polymer anocomposites fundamental research to specific applications”. Mater. Sci. Eng:C, 23 (2002) 763.
13-E.T.hostenson,C.Li,T. W. Chou, “nanocomposites in context”, Composite Sci. Tech. 65 (2005) 491.
14-Bala’zsi, Z. Ko’nya, F. We’ber, L. P. Biro’ and P. Arato’, “preparation and characterization of carbon nanotube reinfarced silicon nitride composites”, Mater. Sci. Eng:C, 23 (2003) 1133.
15- فتح الله کریم زاده، احسان قاسمعلی، سامان سالمی زاده، "نانومواد؛ خواص، تولید و کاربرد"، جهاد دانشگاهی واحد صنعتی اصفهان