تاریخچه نانو

در طول تاریخ بشر از زمان یونان باستان دانشمندان بر این باور بودند که میتوان مواد را آنقدر به اجزا کوچک تقسیم کرد تا به حد ذرات خرد نشدنی برسند که این ذرات، بنیان مواد را تشکیل می دهند. شاید بتوان دموکریتوس فیلسوف یونانی را پدر فناوری و علم نانو دانست چون در حدود 400 سال قبل از میلاد مسیح او اولین کسی بود که برای توصیف ذرات سازنده مواد واژه اتم را که در زبان یونانی بمعنای تقسیم نشدنی است بکار برد. نقطه شروع و توسعه اولیه فناوری نانو بطور دقیق مشخص نیست شاید بتوان گفت اولین نانو تکنولوژیست ها شیشه گران قرون وسطا بودند. در آن زمان برای ساخت شیشه های کلیساها از ذرات نانو متری طلا استفاده می شده است و با اینکار شیشه های رنگی بسیار زیبایی بدست می آمد. رنگ بوجود آمده در این شیشه ها برپایه این حقیقت استوار است که مواد با ابعاد نانو دارای همان خواص مواد با ابعاد میکرونی نمی باشند. یافتن مثالهای دیگر برای استفاده از نانو ذرات فلزی چندان هم سخت نیست. نمونه دیگری از آن; جام مشهور لیکرگوس متعلق به قرن چهارم میلادی و مربوط به روم است که تصویری از شاه افسانه ای، لیکرگوس بر آن نقش بسته است. این جام که در موزه بریتانیا نگهداری می شود در نور روز، به رنگ سبز دیده می شود ولی با تاباندن نور به داخل جام، به رنگ قرمز دیده می شود و بخشی از آن نقش برنگ صورتی در می آید. این خاصیت اپتیکی غیرمعمول بدلیل وجود ذرات طلا و نقره 70 نانومتری است. ( نسبت طلا به نقره 3 به 7 است) یوهان کونکل که در اواخر 17 میلادی در آلمان زندگی می کرد کشف کرد که اضافه کردن مقدار بسیار کمی طلا به ترکیبات شیشه سبب قرمز شدن رنگ آن می شود. در واقع ذرات بسیار ریز و در ابعاد نانو متری طلا موجب چنین پدیده ای در جام شده است.ریچارد فاینمن متخصص کوانتوم نظری در سال 1959 مقاله ای تحت عنوان فعالیتهای نانو در آینده منتشر ساخت و بعنوان پایه گذار این علم شناخته شد. او بعدها جایزه نوبل را در فیزیک دریافت کرد. فاینمن در 29 دسامبر 1959 در مهمانی شامی که توسط انجمن فیزیک آمریکا ترتیب داده شده بود سخنرانی کرد و این فناوری نانو را برای عموم آشکار ساخت عنوانی سخنرانی او « فضای زیادی در سطح کوچک وجوددارد» بود. فاینمن طی سخنرانی خود گفت می توان تمام دائره المعارف بریتانیکا را روی یک سنجاق نگارش کرد. یعنی ابعاد آن به اندازه یک بیست و پنج هزارم ابعاد واقعیش کوچک شود. او همچنین از دوتایی کردن اتمها برای کاهش ابعاد کامپیوترها سخن گفت در آن زمان ابعاد کامپیوترها بسیار بزرگتر از ابعاد کامپیوترهای امروزی بود اما او امیدوار بود که بتوان کامپیوترهای بسیار کوچکتر از کامپیوترهای کنونی ساخت. او توسعه بیشتر فناوری نانو را هم پیش بینی کرد و در پایان سخنرانیش 1000 دلار جایزه برای اختراع اولین الکتروموتوری که ابعادش حدود 1/64 اینچ مکعب باشد تعیین کرد. جایزه ای هم برای اولین کسی که بتواند ابعاد یک صفحه از کتاب را بقدری کوچک کند که به کمک یک میکروسکوپ الکترونی قابل خواندن باشد در نظر گرفت. ( این ایده ها در سالهای 1960 و 1985 تحقق یافتند و جوایز آنها نیز پرداخت شد) در اواخر دهه 70 کی اریک در کسلر ایده های مربوط به فناوری نانو مولکولی را بسط داد و سرانجام توانست به موضوع مورد بحث در سخنرانی معروف ریچارد فاینمن جامه عمل بپوشاند. او چارچوب کارش را بر روی مطالعه وسایلی که توانایی حرکت دادن اشیا مولکولی با دقت اتمی را داشته باشند قرارداد و در سپتامبر 1981 در مقاله ای تحت عنوان « پروتئین راهی برای تولید انبوه مولکولی ایجاد می کند» آنرا ارائه داد. درکسلر از زمانی که در دانشگاه MIT     در بوستون، ایالت ماساچوست مشغول گذراندن دوره فوق لیسانس بود به پیش بینی در مورد آینده فناوری علاقه زیادی نشان می داد و همواره سعی داشت تصاویر باور نکردنی از فناوریهای مدرن ترسیم نماید. اریک درکسلر در 1966 موسسه فورسایت را که در حال حاضر یکی از موسسات بنام تحقیقات نانو تکنولوژی است پایه گذاری کرد. او در سال 1986 کتاب موتورهای خلقت را منتشر کرد. این اولین کتابی بود که طرحی از پتانسیلهای فناوری نانو مولکولی را ارائه می داد. درکسلر اولین کسی بود که دکترایش را در زمینه فناوری نانو مولکولی دریافت نمود و پس از اصلاحاتی بر روی رساله دکتریش در سال 1992 آنرا با نام « نانو سیستمها ، محاسبات و ساخت ماشینهای مولکولی » منتشر کرد. اولین نشانه های ثبت شده از مفهوم نانو تکنولوژی تغییر مکان دادن اشیا مولکولی در سال 1989 و مربوط به زمانی بود که دانشمندی در مرکز تحقیقات آلمادن IBM     اتمهای منفرد گزنون را روی صفحه نیکل حرکت داد تا نام IBM    را روی سطح نیکل نقش کند.

واما ایرانیان ونانوذرات فلزی ازدیروزتاامروز:

ایرانیان در قرن‌های چهارم تا هفتم هجری از نانوذرات نقره و مس برای تزیین سفال‌های خود استفاده می‌کرده‌اند..محققانی از کشور ایتالیا به همراه مهندس فرح شکوهی، مهندس پروین اولیایی، دکتر جواد رهیقی و دکتر محمد لامهی رشتی از سازمان انرژی اتمی کشورمان، نتایج تحقیقات صورت‌گرفته بر روی لعاب‌های استفاده‌شده بر روی سفال‌های ایرانی قرن‌های 4 تا 7 هجری را به صورت مقاله‌ای منتشر کرده اند طبق نتایج این تحقیق، وجود نانوذرات نقره و مس در لعاب مورد استفاده در تزئینات سفالی قرون 4 تا 7 هجری موجب پیدایش اثرات کروماتیکی مختلفی در این سفالینه‌ها شده است. تصاویر ارائه‌شده در این مقاله، حاکی از پخش‌شدن نانوذرات هم‌اندازه نقره با قطر حدود 20 نانومتر در پایة شیشه‌ای لعاب روی سفال‌هاست..

علم طبیعی حقیقتا طبیعت را وصف نمی کند بلکه آن بخشی از فعل و انفعال میان طبیعت و خود ماست.                                                                                      

                                                                                                ورنر هایزنبرگ

امروزه نیز پژوهشگران و محققان ایرانی گام های موثری در جهت پیشرفت و توسعه نانو ذرات فلزی بر داشته اند.

برای مثال روش ابداعی دکتر فخرالدین میر خلف عضو هیئت علمی دانشگاه کاشان و پژوهشگر گروه الکترو شیمی دانشکده شیمی دانشگاه لیورپول انگلستان که در قالب مقاله ای در ژورنال جامعه شیمی آمریکا به چاپ رسیده طی دو سه ماه اخیر از پر خواننده ترین مقالات سایت الکترونیکی این مجله بوده و مورد استقبال محققان نانو تکنولوژی جهان قرار گرفته است . دکتر میر خلف درباره روش ابداعی تهیه نانو ذرات فلزی به موفقیت هایی دست یافته اند. یا سرکار خانم دکتر اعظم ایرجی راد که مشغول انجام پروژه ای هستند. در این طرح نانو ذرات فلزی از جمله نقره،کبالت و طلا به روش کندو سوز لیزر، پالسی در محیط مایع مناسب ساخته میشود.برای هر ماده بستگی فرایند کند و سوز و تشکیل نانو ذرات به نوع ماده هدف ،چگالی توان، طول موج لیزر و نوع مایع محیط کندوسوز بررسی میشود.سپس ذرات از محلول خارج میشود.سپس ساختار از نظر بلوری و اندازه ذرات ساخته شده با استفاده از میکروسکوپهای الکترونی و تصویر برداری AFM مطالعه میشود. برای بعضی از مصارف، ذرات در محلول های پلیمری ساخته خواهد شد.مثل ذرات نقره که خاصیت ضد باکتری دارد.اندازه ذرات به طور متوسط 20 نانو متر خواهد بود.

چه کم می دانیم که کیستیم !!!!

و چه کمتر از آنچه خواهیم شد !!!!

                  (بایرن)