پروژه مروری بر نانوتکنولوژی و مواد نانوساختار

خلاصه ای از پروژه:

مفاهیم نانوتکنولوژی نخستین بار توسط یک فیزیکدان برنده جایزه نوبل مطرح شد. او در سخنرانی خود، چشم‌اندازی از ساخت و ساز در مقیاس اتمی و مولکولی ارائه داد و بیان کرد که در این مقیاس‌ها، خواص مواد متفاوت بوده و با کنترل ماده در سطح اتمی و مولکولی می‌توان به خواص جدیدی دست یافت.

در سال‌های بعد، این ایده‌ها به نام نانوتکنولوژی شناخته شدند و تمایز بین مهندسی در مقیاس میکرومتر و زیر میکرومتر مشخص شد. تلاش‌ها برای کشف خواص جدید مواد در مقیاس نانومتر سرعت گرفت و دستاوردهایی مانند میکروسکوپ‌های SPM و کشف آلوتروپی جدید کربن به نام باکی‌بال حاصل شد. این پیشرفت‌ها امکان مطالعه ساختارهای بسیار ریز را فراهم کرده و ساختارهای تیوب‌مانند نانولوله‌ها را ایجاد کردند که خواص منحصر به فردی از جمله استحکام بالا، وزن کم، رسانایی الکتریکی و حرارتی عالی و جذب هیدروژن دارند.

علم و فناوری نانو، رویکردی نوین در علوم و مهندسی است که با کنترل ماده در مقیاس اتم و مولکول، تحولاتی را در حوزه‌های مختلف ایجاد می‌کند. در زمینه علم مواد، دو مرحله اصلی در توسعه مواد با ساختار نانومتری قابل تشخیص است. مرحله اول از سال 1870 تا 1970، با تمرکز بر میکرو ساختار به عنوان پارامتر اصلی کنترل کننده خواص مواد، و مرحله دوم پس از سال 1970، با تولید و بررسی خواص مواد با ساختار بسیار ریز توسط روش‌های مختلف آغاز شد.

مواد نانوساختار، جامداتی هستند که اجزای ساختار آن‌ها حداقل در یک بعد در حد نانومتر باشد. این مواد شامل دانه‌ها، کلاسترها، لایه‌ها یا فیلامنت‌هایی با ابعاد کمتر از 100 نانومتر هستند و به چهار گروه صفر بعدی، تک‌بعدی، دوبعدی و سه‌بعدی تقسیم می‌شوند. ساختارهای سه‌بعدی و نانوکریستالی بیشترین توجه را به خود جلب کرده‌اند، در حالی که ساختارهای تک‌بعدی در صنایع الکترونیک و ساختارهای صفر بعدی و دوبعدی در صنایع اپتیک کاربرد دارند.

ساختار مواد نانوکریستالی شامل اتم‌های کریستالی با نظم بالا و اتم‌های مربوط به مرز با فواصل اتمی متفاوت است. این مواد از دو جزء اصلی تشکیل شده‌اند: جزء کریستالی با نظم اتمی بالا و جزء فصل مشترک با ساختاری متغیر. سنتز مواد نانوساختار شامل روش‌هایی است که با دادن انرژی به ماده و رساندن آن به حالت نیمه تعادلی، ساختار کریستالی را تغییر می‌دهند. هدف اصلی، تولید مواد پلی‌کریستال با دانه‌های بسیار ریز است.

بهترین پروژه‌های دانشجویی نانوتکنولوژی با دانلود آسان و آماده استفاده در انتظار شماست!

عناوین و فهرست کلی پروژه:

مقدمه
سیر پیشرفت مواد با ساختار بسیار ظریف یا نانوساختار
* مرحله اول (1870-1970)
* مرحله دوم (بعد از 1970)

معرفی مواد نانوساختار
* تقسیم بندی
* صفر بعدی (کلاسترهای اتمی)
* تک بعدی (لایه‌های نانوساختار)
* ساختارهای دوبعدی
* ساختارهای سه بعدی

* ساختار

سنتز مواد نانوساختار
* تکنیک‌های کلی سنتز
* مرحله اول: تولید کریستال‌های ایزوله
* مرحله دوم: تولید عیوب کریستالی زیاد
* مرحله سوم: کریستالیزاسیون از حالت ناپایدار
* مرحله چهارم: رسوب‌گذاری روی بستر

خواص
* دیفوزیون و سینتر شدن
* خواص مکانیکی
* خواص الکتریکی
* خواص مغناطیسی
* خواص اپتیکی
* خواص کاتالیستی

نتیجه گیری