- Art Gallery -

 

- Γεγονότα, Hμερολόγιο -

Νανομηχανική (Nanomechanics ) Είναι κλάδος της Φυσικής και ειδικότερα της Μηχανικής


Στην περίπτωσή της οι διαστάσεις του εξεταζόμενου αντικειμένου έχουν μέγεθος από ένα νανόμετρο σε μερικές δεκάδες νανόμετρα (πρόκειται για αντικείμενα αποτελούμενα από μερικές δεκάδες έως μερικές χιλιάδες άτομα).

Το μικρό μέγεθος των διαστάσεων του αντικειμένου επιδρά και στις φυσικές/χημικές ιδιότητες του. Οι ιδιότητες που έχει ένα "μακροσκοπικό" σιδερένιο αντικείμενο είναι εντελώς διαφορετικές από εκείνες που έχει ένα νάνο-αντικείμενο αποτελούμενο από 200 άτομα σιδήρου, ακόμη και εάν αμφότερα κατασκευάζονται με τα ίδια άτομα. Επίσης διαφορετικές είναι οι ιδιότητες που έχει ένα αντικείμενο αποτελούμενο από 100 άτομα σιδήρου.

Κατ' αναλογία με τις μηχανικές και οι ηλεκτρομαγνητικές ιδιότητες ενός στερεού που αποτελείται από νανοσωματίδια διαφέρουν ριζικά από τις ιδιότητες ενός παραδοσιακού στερεού ίδιας χημικής συνθέσεως και επηρεάζονται από τις ιδιότητες των επιμέρους μονάδων που το συνθέτουν.

Το γεγονός αυτό αποτελεί μία θεμελιώδη επιστημονική και τεχνολογική καινοτομία, η οποία διαφοροποιεί τον τρόπο προσέγγισης της δημιουργίας και της μεταχείρισης των υλικών σε όλους τους τομείς της επιστήμης και της τεχνολογίας. Ως εκ τούτου, η νανοτεχνολογία δεν αποτελεί καινούρια επιστήμη, συμπληρωματική προς τη χημεία, τη φυσική ή τη βιολογία, αλλά έναν νέο τρόπο αντιμετώπισης της χημείας, της φυσικής ή της βιολογίας.

Από τα ανωτέρω συνάγεται ότι ένα νανοδομικό υλικό ή σύστημα αποτελείται από μονάδες νανομετρικών διαστάσεων (οι αποτελούμενες από μεμονωμένα άτομα χημικές δομές με τις οποίες είμαστε εκ παραδόσεως εξοικειωμένοι δεν θεωρούνται πλέον σημαντικές) που διαθέτουν, ως εκ τούτου, ιδιαίτερες ιδιότητες οι οποίες συνδυάζονται σε σύνθετες δομές. Καθίσταται επομένως σαφές ότι τα παραγωγικά υποδείγματα που βασίζονται στη συναρμογή μεμονωμένων ατόμων και μορίων, τα οποία είναι όλα ίδια μεταξύ τους, απαιτείται να τροποποιηθούν και να αντικατασταθούν από προσεγγίσεις στο πλαίσιο των οποίων οι διαστάσεις θα συνιστούν καθοριστική παράμετρο.

Για τον ποσοτικό υπολογισμό της επαναστατικής εμβέλειας της νανοτεχνολογίας μπορούμε να φαντασθούμε κάτι αντίστοιχο με την ανακάλυψη ενός νέου περιοδικού πίνακα των στοιχείων, αλλά εκτενέστερου και πολυπλοκότερου από αυτόν που γνωρίζουμε και ότι οι περιορισμοί που επιβάλλονται από τα διαγράμματα φάσεως (για παράδειγμα δυνατότητα αναμείξεως δύο υλικών) μπορούν να αρθούν.

Πρόκειται λοιπόν για τεχνολογίες βασισμένες σε ανιούσα προσέγγιση (bottom-up) οι οποίες καθιστούν δυνατή τη μετάβαση από τη δυναμική των μεμονωμένων λειτουργιών σε ένα σύνολο. Οι τεχνολογίες αυτές αποκτούν ολοένα και μεγαλύτερο αριθμό εφαρμογών, μεταξύ άλλων, στους ακόλουθους τομείς: υγειονομική περίθαλψη, τεχνολογίες της πληροφορίας, επιστήμες των υλικών, μεταποιητική βιομηχανία, ενέργεια, ασφάλεια, αεροδιαστημικές επιστήμες, οπτική, ακουστική, χημεία, είδη διατροφής, περιβάλλον.

2.11 Χάρη στις εν λόγω εφαρμογές, ορισμένες εκ των οποίων είναι ήδη εφικτές και χρησιμοποιούμενες από τους πολίτες, είναι ρεαλιστικό να υποστηριχθεί ότι "οι νανοτεχνολογίες θα μπορέσουν να βελτιώσουν σημαντικά την ποιότητα ζωής, την ανταγωνιστικότητα της μεταποιητικής βιομηχανίας και τη βιώσιμη ανάπτυξη"

Bhushan B (editor). Springer Handbook of Nanotechnology, 2nd edition. Springer, 2007.

Liu WK, Karpov EG, Park HS. Nano Mechanics and Materials: Theory, Multiscale Methods and Applications. Wiley, 2006.

Cleland AN. Foundations of Nanomechanics. Springer, 2003.

Κόσμος

Αλφαβητικός κατάλογος

Hellenica World

Από τη ελληνική Βικιπαίδεια http://el.wikipedia.org . Όλα τα κείμενα είναι διαθέσιμα υπό την GNU Free Documentation License

Προσαρμοσμένη αναζήτηση

 HellenicaWorld News