نانو شيمي چيست ؟
فناورينانو واژهاي است کلي که به تمام فناوريهاي پيشرفته در عرصه کار با مقياس نانو اطلاق ميشود. معمولاً منظور از مقياس نانوابعادي در حدود 1nm تا 100nm ميباشد. (1 نانومتر يک ميليارديم متر است).
اولين جرقه فناوري نانو (البته در آن زمان هنوز به اين نام شناخته نشده بود) در سال 1959 زده شد. در اين سال ريچارد فاينمن طي يک سخنراني با عنوان «فضاي زيادي در سطوح پايين وجود دارد » ايده فناوري نانو را مطرح ساخت. وي اين نظريه را ارائه داد که در آيندهاي نزديک ميتوانيم مولکولها و اتمها را به صورت مسقيم دستکاري کنيم.
واژه فناوري نانو اولين بار توسط نوريوتاينگوچي استاد دانشگاه علوم توکيو در سال 1974 بر زبانها جاري شد. او اين واژه را براي توصيف ساخت مواد (وسايل) دقيقي که تلورانس ابعادي آنها در حد نانومتر ميباشد، به کار برد. در سال 1986 اين واژه توسط کي اريک دکسلر در کتابي تحت عنوان : «موتور آفرينش :آغاز فناوري نانو»بازآفريني و تعريف مجدد شد. وي اين واژه را به شکل عميقتري در رساله دکتراي خود مورد بررسي قرار داده و بعدها آنرا در کتابي تحت عنوان «نانوسيستمها ماشينهاي مولکولي چگونگي ساخت و محاسبات آنها» توسعه داد.
معرفي رشته نانو شيمي
از آن جهت که در سال گذشته شاهد پذيرش دانشجو درمقطع کارشناسي ارشد در رشته هاي مر تبط با علوم و فناوري نانو بوديم ، در اين شماره تصميم گرفتيم تا به معرفي برخي رشته هاي اين حوزه بپردازيم . جهت معرفي بيشتر رشته نانو شيمي پاي صحبت سر کار خانم مهندس پريوش حسين پور ، رئيس هسته تحقيقاتي نانو تکنولوژي دانشکده مهندسي شيمي دانشگاه صنعتي امير کبير ( پلي تکنيک تهران ) مي نشينيم.
1-ميزان پذيرش دانشجو در سال گذشته در رشته هاي مر تبط با علم و فناوري نانو
در سال گذشته جمعا 42 دانشجو در رشته هاي علوم و فناوري نانو در مقطع کارشناسي ارشد در دانشگاه هاي صنعتي امير کبير ، تربيت مدرس ، صنعتي سهند تبريز ، کاشان . پژوهشگاه مواد و انرژي پذيرفته شدند. همچنين امسال دانشگاه صنعتي شريف و دانشکده فني دانشگاه تهران در مقطع دکتري در رشته هاي نانو مواد ، نانو الکترونيک ، نانو بيو ، نانو مهندسي شيمي و نانو شيمي ، اقدام به پذيرش دانشجو نموده اند.
دانشگاه امير کبير نيز با ظرفيت 11 نفر ، ارائه دهنده رشته مهندسي شيمي با گرايش نانو در مقطع کارشناسي ارشد بوده است. همچنين اين دانشگاه در گرايش نانو پليمر ، 8 دانشجو جذب نموده است.
2- ويژگي مهم و منحصر به فرد علوم و فناوري نانو با رويکرد شيمي
براي شروع بهتر است تعريفي عام از علم فناوري نانو داشته باشيم . اين فناوري پديده هزاره سوم مي باشد و ورود به اين عرصه اجتناب ناپذير است. در واقع اين زمينه را نمي توان به عنوان رشته جديدي معرفي کرد بلکه رويکردي جديد به کليه علوم و فنون موجود در مقياس نانو است.
فناوري نانو ، علمي فرا رشته اي است و ما مي خواهيم از اين مقياس به کليه علوم و فنون از جمله علوم محض ، فني مهندسي ، پزشکي، غذايي و غيره نگاه کنيم. از آنجايي که مشکلات ، پيچيدگي و مسائل اخلاقي به دليل شبيه سازي انسان ، گياه و حيوان در اين محدوده به وجود خواهد آمد ، ضرورت همکاري علوم نظري از نظر مسائل حقوقي در اين فناوري ضروري مي نمايد.
اگر از ديدگاه شيمي و مهندسي شيمي به فناوري نانو نگريسته شود، مي توان گفت رشته نانو شيمي تقريباً در تمامي علوم و فنون به کار مي رود.به عبارت ديگر در زمينه هاي مختلفي از جمله سوخت ، پليمر ، رنگ ، ساخت و ساز ، پوشاک ، دارو ، غذا و به طور کلي هر آنچه که به شيمي و مهندسي شيمي مر بوط مي شود، مي توان از مزاياي اين فناوري بهره جست. به طور کلي توجه به کليه علوم و فناوري هاي موجود در مقياس نانو و کار و توليد در اين مقياس براي دستيابي به فراورده هاي با کيفيت و کميت بهتر به عبارتي ارزانتر ، محکمتر ، سبکتر و کارا تر مي باشد.
3-گرايش هاي رشته نانو شيمي
يکي از مشخصه هاي علم شيمي و مهندسي شيمي ، شناخت علم مواد و مهندسي مواد است که در علوم محض ، مطالعه و پژوهش و در مهندسي، توليد انبوه مورد نظر است. از ديدگاه شيمي دانان ، گرايش هاي اين رشته مي تواند همان گرايش هاي شيمي آلي ، معدني ، تجزيه و شيمي فيزيک باشد که در مقياس نانو مطالعه و بررسي مي گردد تا نتايج يافته هاي جديد خود را براي انبوه سازي در مورد خاص به مهندسان مربوطه ارائه کنند. از ديدگاه مهندسان شيمي ، اين گرايش ها بسته به نوع نياز هاي جامعه و توانايي بر آوردن آن نياز ها مي تواند به طور متفاوت دسته بندي شود. در کشور ما همان طور که اشاره شد ، پتانسيل هاي خوبي در زمينه مطالعه پليمر و رنگ و غيره وجود دارد.
4- سرفصل هاي دروس اين رشته
سرفصل هاي درسي ، شامل دروس اصلي و انتخابي ( به ترتيب 20 و 12 واحد) جمعا 32 واحد آموزشي- پژوهشي است که با تصويب شوراي برنامه ريزي دانشگاه ارائه مي شود. در ذيل جدول دروس اين رشته آورده شده است:
دروس اصلي
دروس انتخابي
رياضيات پسشرفته د رنانو تکنولوژي 3 واحد
پديده هاي انتقال در نانو 3 واحد
مکانيک کوانتومي 3 واحد
ترمو ديناميک آماري 3 واحد
اصول نانو تکنو لوژي 3 واحد
بيو نانوتکنولوژي 3 واحد
سمينار 3 واحد
پديده هاي سطحي در مقياس نانو 3 واحد
پروژه 9واحد
ساخت و کاربرد مواد نانو 3 واحد
شيمي و تکنو لوژي نانو 3 واحد
شبيه سازي در مقياس نانو 3 واحد
گذراندن اين رشته در دانشگاه به اين صورت است که ، در ابتداي دوره 12 واحد ( 9 واحد اصلي و 3 واحد انتخابي) به وسيله دانشجو اخذ شده و در ادامه به همراه گذراندن ديگر واحد هاي آموزشي ، استاد پروژه پروژه و برنامه آموزشي دانشجو مشخصص مي گردد.
با توجه به عناوين دروس به نظر مي رسد براي ورود به دنياي نانو پايه علمي قوي و به خصوص آشنايي با کوانتوم ، رياضي و شيمي محض ضروري است.
5- زمينه اشتغال فارغ التحصيلان
دانشجويان فارغالتحصيل اين رشته مي توانند در صنايع و مراکز به خصوص در بخش هاي تحقيق و توسعه اي که فارغ التحصيلان رشته شيمي و مهندسي شيمي را مي پذيرند، مشغول به پژوهش شوند.
ميزان پذيرش دانشجو در سال گذشته در رشته هاي مر تبط با علم و فناوري نانو
در سال گذشته جمعا 42 دانشجو در رشته هاي علوم و فناوري نانو در مقطع کارشناسي ارشد در دانشگاه هاي صنعتي امير کبير ، تربيت مدرس ، صنعتي سهند تبريز ، کاشان . پژوهشگاه مواد و انرژي پذيرفته شدند. همچنين امسال دانشگاه صنعتي شريف و دانشکده فني دانشگاه تهران در مقطع دکتري در رشته هاي نانو مواد ، نانو الکترونيک ، نانو بيو ، نانو مهندسي شيمي و نانو شيمي ، اقدام به پذيرش دانشجو نموده اند.
دانشگاه امير کبير نيز با ظرفيت 11 نفر ، ارائه دهنده رشته مهندسي شيمي با گرايش نانو در مقطع کارشناسي ارشد بوده است. همچنين اين دانشگاه در گرايش نانو پليمر ، 8 دانشجو جذب نموده است.
ويژگي مهم و منحصر به فرد علوم و فناوري نانو با رويکرد شيمي
براي شروع بهتر است تعريفي عام از علم فناوري نانو داشته باشيم . اين فناوري پديده هزاره سوم مي باشد و ورود به اين عرصه اجتناب ناپذير است. در واقع اين زمينه را نمي توان به عنوان رشته جديدي معرفي کرد بلکه رويکردي جديد به کليه علوم و فنون موجود در مقياس نانو است.
فناوري نانو ، علمي فرا رشته اي است و ما مي خواهيم از اين مقياس به کليه علوم و فنون از جمله علوم محض ، فني مهندسي ، پزشکي، غذايي و غيره نگاه کنيم. از آنجايي که مشکلات ، پيچيدگي و مسائل اخلاقي به دليل شبيه سازي انسان ، گياه و حيوان در اين محدوده به وجود خواهد آمد ، ضرورت همکاري علوم نظري از نظر مسائل حقوقي در اين فناوري ضروري مي نمايد.
اگر از ديدگاه شيمي و مهندسي شيمي به فناوري نانو نگريسته شود، مي توان گفت رشته نانو شيمي تقريباً در تمامي علوم و فنون به کار مي رود.به عبارت ديگر در زمينه هاي مختلفي از جمله سوخت ، پليمر ، رنگ ، ساخت و ساز ، پوشاک ، دارو ، غذا و به طور کلي هر آنچه که به شيمي و مهندسي شيمي مربوط مي شود، مي توان از مزاياي اين فناوري بهره جست. به طور کلي توجه به کليه علوم و فناوري هاي موجود در مقياس نانو و کار و توليد در اين مقياس براي دستيابي به فراورده هاي با کيفيت و کميت بهتر به عبارتي ارزانتر ، محکمتر ، سبکتر و کارا تر مي باشد.
گرايش هاي رشته نانو شيمي
يکي از مشخصه هاي علم شيمي و مهندسي شيمي ، شناخت علم مواد و مهندسي مواد است که در علوم محض ، مطالعه و پژوهش و در مهندسي، توليد انبوه مورد نظر است. از ديدگاه شيمي دانان ، گرايش هاي اين رشته مي تواند همان گرايش هاي شيمي آلي ، معدني ، تجزيه و شيمي فيزيک باشد که در مقياس نانو مطالعه و بررسي مي گردد تا نتايج يافته هاي جديد خود را براي انبوه سازي در مورد خاص به مهندسان مربوطه ارائه کنند. از ديدگاه مهندسان شيمي ، اين گرايش ها بسته به نوع نياز هاي جامعه و توانايي بر آوردن آن نياز ها مي تواند به طور متفاوت دسته بندي شود. در کشور ما همان طور که اشاره شد ، پتانسيل هاي خوبي در زمينه مطالعه پليمر و رنگ و غيره وجود دارد.