نانو از دیدگاه معماری
نانو چیست؟ ، این فناوری چه کاربردی در معماری دارد؟
همان طور که میدانیم انسان های اولیه سه دوره دیرینه سنگی ، میان سنگی و دوره نو سنگی را گذراندند و سپس با اختراع خط مبنای انتقال دوران ماقبل تاریخ رو به دوران اختراع خط و خط نویسی توسط سومری ها آغاز کردند.
حال سوال اینجاست که : آیا نانو را میتوان به عنوان یکی از ابزارهای جدید انتقال انسان به هزاره سوم دانست؟
تاریخچه فناوری نانو
در طول تاریخ بشر از زمان یونان باستان، مردم و به خصوص دانشمندان آن دوره بر این باور بودند که مواد را می توان آنقدر به اجزاء کوچک تقسیم کرد تا به ذراتی رسید که خردناشدنی هستند و این ذرات بنیان مواد را تشکیل می دهند، شاید بتوان دموکریتوس فیلسوف یونانی را پدر فناوری و علوم نانو دانست چرا که در حدود ۴۰۰ سال قبل از میلاد مسیح او اولین کسی بود که واژه اتم را که به معنی تقسیم نشدنی در زبان یونانی است برای توصیف ذرات سازنده مواد به کار برد . با تحقیقات و آزمایش های بسیار، دانشمندان تاکنون ۱۰۸ نوع اتم و تعداد زیادی ایزوتوپ کشف کرده اند. آنها همچنین پی برده اند که اتم ها از ذرات کوچکتری مانند کوارک ها و لپتون ها تشکیل شده اند. با این حال این کشف ها 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 نانوتکنولوژیست ها شیشه گران قرون وسطایی بوده اند که از قالب های قدیمی (Medieal forges) برای شکل دادن شیشه هایشان استفاده می کرده اند. البته این شیشه گران نمی دانستند که چرا با اضافه کردن طلا به شیشه رنگ آن تغییر می کند. در آن زمان برای ساخت شیشه های کلیساهای قرون وسطایی از ذرات نانومتری طلا استفاده می شده است و با این کار شیشه های رنگی بسیار جذابی بدست می آمده است. این قبیل شیشه ها هم اکنون در بین شیشه های بسیار قدیمی یافت می شوند. رنگ به وجود آمده در این شیشه ها بر پایه این حقیقت استوار است که مواد با ابعاد نانو دارای همان خواص مواد با ابعاد میکرو نمی باشند . در واقع یافتن مثالهایی برای استفاده از نانو ذرات فلزی چندان سخت نیست.
رنگدانه های تزیینی جام مشهور لیکرگوس در روم باستان ( قرن چهارم بعد از میلاد) نمونه ای از آنهاست. این جام هنوز در موزه بریتانیا قرار دارد و بسته به جهت نور تابیده به آن رنگهای متفاوتی دارد. نور انعکاس یافته از آن سبز است ولی اگر نوری از درون آن بتابد، به رنگ قرمز دیده می شود. آنالیز این شیشه حکایت از وجود مقادیر بسیار اندکی از بلورهای فلزی ریز ۷۰۰ (nm) دارد ، که حاوی نقره و طلا با نسبت مولی تقریبا ۱۴ به ۱ است حضور این نانو بلورها باعث رنگ ویژه جام لیکرگوس گشته 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 وحتی در جنگ برای کنترل عفونت زخم سربازان از سکه های نقره استفاده می شده است .
فناوری نانو از لحاظ علمی
فناوری نانو یا نانوتکنولوژی رشته ای از دانش کاربردی و فناوری است که جستارهای گسترده ای را پوشش می دهد. موضوع اصلی آن نیز مهار ماده یا دستگاه های در ابعاد کمتر از یک میکرو متر، معمولاً حدود ۱ تا ۱۰۰ نانومتر است ( نانومتر یک میلیاردم متر است یعنی پهنای معادل با ۳ تا ۴ اتم ) . نانو فناوری یک دانش به شدت میان رشته ای است و به رشته هایی چون فیزیک کاربردی، مهندسی مواد، ابزارهای نیم رسانا، شیمی ابر مولکول و حتی مهندسی مکانیک، مهندسی برق و مهندسی شیمی نیز مربوط می شود.بیشتر کار این رشته دربارهٔ این است که دانش جدید و فناوری از راه پژوهش به کجا می رسند. نانو فناوری می تواند به عنوان ادامهٔ دانش کنونی به ابعاد نانو یا طرح ریزی دانش کنونی بر پایه هایی جدیدتر و امروزی تر باشد.
اولین جرقه فناوری نانو (البته در آن زمان هنوز به این نام شناخته نشده بود) در سال ۱۹۵۹ 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 آینده ای نزدیک می توانیم مولکول ها و اتم ها را به صورت مسقیم دستکاری کنیم . واژه فناوری نانو اولین بار توسط نوریوتاینگوچی استاد دانشگاه علوم توکیو در سال ۱۹۷۴ بر زبانها جاری شد.
او این واژه را برای توصیف ساخت مواد (وسایل ( دقیقی که تلورانس ابعادی آنها در حد نانومتر می باشد، به کار برد. در سال ۱۹۸۶ این واژه توسط کی اریک درکسلر در کتابی تحت عنوان : « موتور آفرینش: آغاز دوران فناوری نانو » بازآفرینی و تعریف مجدد شد. وی این واژه را به شکل عمیق تری در رساله دکترای خود مورد بررسی قرار داده و بعدها آنرا در کتابی تحت عنوان « نانوسیستم ها ماشین های مولکولی چگونگی ساخت و محاسبات آنها » توسعه داد .
NanoTechnology Glass
شیشه هایی از جنس نانو که کثیف نمی شوند
در این بخش مایعی را به شما معرفی می کنیم که مانع از ماندن آب و یا هر نوع آلودگی دیگر بر سطوحی همچون شیشه و کروم می شود. پوشش محافظ شیشه، ماده ای است که باعث می شود هر نوع آلودگی بر روی شیشه خود به خود در کمتر از یک ثانیه پاک شود. این ماده که بصورت مایع می باشد و با آغشته نمودن سطح شیشه به یک لایه نازک و نامرئی از آن، می توان از نشستن هر چیز بر روی شیشه جلوگیری کرد. این مایع به مولکولهای سطح شیشه میچسبد و باعث منحرف شدن آب و هرنوع آلودگی دیگر بر روی شیشه می شود.
موارد استفاده از این محصول:
حفاظت از شیشه های پنجره ها و ویترین مغازه ها
حمام و سرویس های بهداشتی
سقفهای شیشه ای، نمای ساختمانها و کاشی ها
کاشی های دیواری
آینه ها
سلولهای خورشیدی
دوش حمام، دستشویی ، وان حمام
گلخانه ها
صفحات نمایشگر، لنز دوربین، عینک
مزایای استفاده از این ماده:
پس زدن آب از روی سطوح
عدم چسبیدن آلودگی و کثافات بر روی سطوح
عدم رسوب گرفتن سطوح
عدم رویت توسط چشم
پایدار نمودن سطوح در برابر فرسایش
ممانعت از خوردگی سطح توسط هوا
جلوگیری از رشد قارچ ها
سهولت پاکیزگی
صرفه جویی در آب و مواد پاک کننده
مقاومت بالا تا حدود 400 درجه سانتی گراد
برای بدن مضر نمی باشد و مصموم کننده نیست
دیدگاه علمی:
باید توجه کنید که این ماده یک لایه نیست که بر روی سطوح کشیده شود، بلکه تغییر شیمیایی در سطح مولکولی می باشد، که از آلوده شدن سطوح جلوگیری می نماید. این ترکیب آبگریز، نمیگذارد تا آب و یا هر ذره دیگری بر روی سطح شیشه و یا کروم بنشیند. این ماده بسیار نازک و شفاف است و اصلا قابل مشاهده به وسیله چشم نیست و در نتیجه سطوح شفاف مانند شیشه ها و لنزهای دوربین نیز به وسیله آن به راحتی محافظت می شوند. این ذرات نانو بر روی مولکولهای سطوح می چسبند و مانع از نفوذ هر نوع ماده دیگر بر روی سطح می شوند. می بینید که آب هرگز بر روی سطوح آغشته شده بوسیله این ماده نمی ایستد، بنابراین اگر جسمی بر روی این سطوح بنشیند تنها با ریختن آب بر روی سطح و یا باریدن باران پاک خواهد شد.
اگر بوسیله میکروسکوپ به سطح شیشه نگاه کنیم می بینیم که سطوح شیشه ای کاملا صاف نمی باشند، بنابراین وقتی که آب و یا هر آلودگی دیگری بر روی آنها بریزد به راحتی می چسبد. شیشه هایی که با استفاده از فن آوری نانو ساخته می شوند اجازه می دهند که آلودگی ها با آب ترکیب شوند و به این وسیله بدون دخالت هیچ ماده دیگری از روی شیشه سر بخورند. این مواد همچنین مانع از رسوب نمکها بر روی سطوح شیشه می شوند. همچنین این مواد به وسیله آب، مواد پاک کننده و یا فشار فیزیکی از سطح شیشه جدا نمی شوند. این محصول نانو نانو تضمین شده است که از وضوح شیشه ها و همچنین شفافیت آنها کاسته نشود. نگهداری این شیشه ها نیز بسیار ساده و کم هزینه است.