تاریخچه نانو تکنولوژی - جام لوکورگوس

استفاده از نانو تکنولوژی برخلاف تصور عمومی دارای سابقه تاریخی طولانی است.تفهيم اينكه نانوتكنولوژي چگونه اولين اثرات خود را بر زندگي بشريت گذاشت و اينكه از آن زمان تاكنون چگونه موجب زندگي بهتر و گشودن درهايي براي اكتشافات بيشتر بوده است کار چندان آسانی نیست.
کشفیات باستان شناسان روشنگر استفاده از نانو تکنولوژی حتی در دوران قبل از میلاد مسیح است. يك محصول معروف که از آن دوره به جا مانده و در کاوش های اخیر به دست آمده ، جام لیکورگوس است که در موزه بریتانیا نگه داری می شود. ماده اصلي اين جام از شيشه است و مربوط به قرن چهارم قبل از میلاد است.
این جام داراي بدنه برنزي با لبه هاي برجسته است و آن چيزي كه اين جام را بي همتا مي سازد اين است كه در برابر نورهای با رنگ های مختلف ، رنگ های مختلف را از خود نشان می دهد.
مطالعات ميكروسكوپي روشن نموده كه شيشه اين جام داراي ذرات نانو از جنس طلا و نقره است اين ذرات خواصي را بروز مي دهند كه از ذرات درشت موجود در آن متفاوت است.بعد ها در قرون وسطی از این روش برای ساخت شیشه کلیسا ها استفاده شد.
همچنین شواهدی مبنی بر نانوساختاری بودن رنگ آبی بکاربرده شده توسط قوم مایا موجود است.
شيشه هاي رنگي (400-1500) :
علي رغم نا آگاهي از دليل آن ، در ساخت شيشه هاي رنگي در زمان هاي بسيار دور ازذرات نانو استفاده مي شده است. رنگ سرخ ياقوتي بعضي از شيشه هاي رنگي به دليل نانو ذرات طلا بدام انداخته شده در ماده زمينه آن مي باشد . به همان ترتيب رنگ زرد پررنگ بدليل نانو ذرات نقره است . اندازه متفاوت نانوذرات ،دليل رنگ هاي الوان و متنوع بوده است . اين مثال از تعويض خواص ظاهر شده در مواد ( در مورد رنگ ها ) در ذرات نانو كلياتي از خواص اين ذرات است
دروتا ( ظروف سفالین) (1450- 1600 ) :
دروتا و اُمبريا ظروف سفالين با رنگ آميزي هنرمندانه در قرون 15 و 16 با بكار گيري اشكال ابتدايي از نانو تكنولوژي هستند . سراميك دروتا با رنگين كمان هاي شورانگيز يا لعاب هاي متاليك كه در قرون 15 و 16 در سراسر اروپا متقاضيان فراوان داشت . براي دستيابي به رنگهاي طلايي و قرمزاز نانو ذراتي از فلز مس و نقره به اندازه پنج ميليونيوم متر استفاده مي شد كه در عوض پخش كردن نور از سطح اجسام موجب مي گشت تا نور هايي با طول موج هاي متفاوت ساتع گردد كه موجب بوجود آمدن حالت رنگين كمان يا متاليك مي گشت.
كشف كلوئيد هاي طلا 1857
گرچه كلمه "نانو" در آن زمان استفاده نمي شد اما ميشل فارادي اولين كلوئيد هاي فلزي را در1856 كشف كرد .
كلوئيد ها ذراتي هستند كه در يك محلول معلق اند ( مابين ذرات حل شونده و آنهايي كه در حلال رسوب مي كنند).
كلوئيد هاي طلايي فارادي خواص الكترونيكي و شيميايي مخصوصي داشتند و الآن بعنوان يكي از بهترين نانو ذرات فلزي شناخته می شوند. بنا به تشخيص بسياري ، يكي از بهترين آزمايشگرها و شيميست ها و فيزيسين هايي كه تابحال بدنيا آمده دانشمند انگليسي فارادي بوده كه داراي تحصيلات ابتدايي بود و در 14 سالگي شاگرد يك صحاف كتاب بوده . در آنجا اوبه كارهاي شيمي و فيزيك علاقه مند بود و بعد از شنيدن سخنراني شيميست معروف هامفري ديوي يادداشتهايي از سخنراني ديوي را برايش ارسال مي كند و به اين ترتيب معاون ديوي در آزمايشگاه رويال در انسيتو لندن مي شود . در سن 21سالگي بيش از 600 آزمايش توسط او انجام مي گيرد .
1908 تئوري مـاي (Mie):
فيزيكدان آلماني گوستاو ماي نقش مؤثري در نانو تكنولوژي با طرح تئوري پراكندگي نور توسط ذرات داشت . او نشان داد كه امواج كوتاه در پراكندگي نور مؤثر تر از امواج با طول موج بلند است . ما آسمان را آبي مي بينيم چرا كه مولكولهاي هوا ( كه بسيار ريز هستند) در فاصله كوتاه نور را بيشتر در طول موج آبي مي شكنند تا زرد يا قرمز چرا كه نور آبي امواج كوتاه تري دارد . وقتي خورشيد غروب مي كند نسبت به وسط روز فاصله بيشتري از ما مي گيرد ،در اين مورد پراكندگي بيشتر توسط ذرات گرد و غبار صورت مي گيرد . اين ذرات هنوز اثر بيشتري بر امواج آبي دارد تا زرد و قرمز ، بنابراين نوري كه هنوز شكسته نشده به ما مي رسد كه مخلوطي از رنگهاي زرد و قرمز است . پس رنگ آسمان در هنگام غروب قرمز و زرد به نظر مي رسد.
تئوري ماي به دانشمندان كمك كرد تا به اين نتيجه برسند كه اندازه ذرات مشخص كننده رنگي است كه ما مي بينيم . ماي اندازه تعداد زيادي از ذرات را بوسيله تشخيص نورهايي كه آنها را مي شكند بدست آورد . براي اندازه گيري نانو ذرات و ذرات بزرگتر اين تئوري مستلزم محاسبات هنگفتي است بنابر اين تا حدود 20 سال پيش - كه سوپر كامپيوتر ها توانمند شدند - بندرت بكار برده مي شد . هم اكنون تئوري ماي (بخوبي پيشرفت هاي اخير ديگر ) به پژوهشگران كمك مي كند تا اندازه نانو ذرات را محاسبه كنند.
ريچارد فيمن 1959
شاید بتوان بزرگترین تحول در تاریخ نانوتکنولوژی را در سخنرانی فیزیکدانی به نام ریچارد فیمن (استاد فيزيك انستيتو كالتك ) در کنفرانس انجمن فیزیک آمریکا در سال 1959 دانست.در این کنفرانس ایشان با ارائه مقاله ای با عنوان (( فضای کافی در پایین وجود دارد))، در باره دستکاری مواد در ابعاد اتمی صحبت نمود.این مقاله امروزه به عنوان بخشی از آیین نامه انجمن های نانو تکنولوژی در آمده است.
او سال 2000 را سال ورود به دنياي ريز ناميد .اوبا انجام محاسباتی نشان داد که می توان با استفاده از پرتوی الکترونی کل اطلاعات نسخه 25000 صفحه ای دایره المعارف بریتانیکا را بروی یک سر سوزن جای داد و به حاضرين در جلسه قول داد به اولين كسي این کار را انجام دهد، يك هزار دلار جايزه خواهد داد ( اين جايزه را تام نیومن در سال 1985 دريافت كرد).
بخشی از سخنرانی فیمن در آن جلسه به این شرح است:
من ضد جاذبه اختراع نمی کنم ، چیزی که ممکن است روزی اتفاق بیفتد تنها اگر قوانین ، قوانینی نباشد که ما فکر می کنیم . من در باره آن چیزی صحبت می کنم که می تواند رخ دهد، اگر قوانین آن چیزی باشند که ما فکر می کنیم ؛ و این به سادگی امکان پذیر است زیرا ما هنوز به آن وارد نشده ایم.
فيمن بعدها در سال 1965جايزه نوبل را در رشته فيزيك دريافت كرد.
اولين استفاده از كلمه نانوتكنولوژي 1974
كلمه نانو تكنولوژي اولين بار توسط نوريو تانيگوچي (Norio Taniguchi ) از دانشگاه علوم توكيو بكار برده شد . او اين كلمه را در ارتباط با " تكنوژي محصولات براي دستيابي به دقت بالا و بهترين اندازه ها بعنوان مثال دقيق ترين و عالي ترين در حد يك نانو متر " بكار برد .
نانولوله هاي كربني 1991
سوميو ليجيما (Somio Ligima ) از NEC در ژاپن شكل جديدي از كربن با نام لوله هاي نانو را كشف كرد كه شامل تعدادزيادي لوله است كه در كنار يكديگر لانه گزيده اند .دوسال بعد از ليجيمتا ،دونالد بتون (Donald Bethune ) و ديگران در IBM آمريكا نانوتيوبهاي تك ديواره با ضخامت 1-2 نانومتر را كشف كردند . نانو تيوب ها رفتاري شبيه فلزات يا نيمه رسانا داشتند اما مي توانستند الكترونها را بهتر از مس و گرما را بهتر از الماس عبور دهند و جزو مواد مستحكم شناخته شدند .نانو تيوبها خواهند توانست نقش محوري در فعاليت هاي كاربردي داشته باشند و در نانو تكنولوژي باتوجه به ويژگي الكتريكي قابل ملاحظه و خواص مكانيكي آنها قابل بهره برداري گردند .
میکروسکوپ ها:
در این بین ساخت و اختراع میکروسکوپ های مختلف (اولين ميكروسكوپ الكتروني 1931 ، ميكروسكوپ الكتروني با زمينه يوني اروين مولر 1951، ميكروسكوپ اسكنينگ تونلينگ 1981 ،ميكروسكوپ نيروي اتمي 1986) نقش عمده ای در شناخت و پیشرفت نانوتکنولوژیِ ایفا کردند.

به لطف خدا،metallurgydata کاملترین و پر بازدیدترین(آمار حقیقی و قابل باز دید)مرجع اطلاعات مواد و متالورژی با بیش از 1300 عنوان ،شامل هزاران متن،کتاب،تصوير،فيلم تخصصی