مقالات

نیوتن از روی افتادن سیب پی به قوانین جاذبه برد و برادران رایت با کمک پرندگان، پرواز کردن را آموختند. ریچارد فاینمن نیز ایده ی فن آوری نانو را از طبیعت الهام گرفت. ریچارد فاینمن اولین کسی بود که درباره ی اهمیت دستکاری اتم ها و مولکول ها صحبت کرد. او فیزیکدانی بود که علاقه داشت قوانین غیر قابل فهم فیزیک کوتنتوم را به شکلی جالب و جذاب برای مردم عادی و دانشجویان بیان کند. در سال 1959، فاینمندر نشست سالیانه موسسه فن آوری کالیفرنیا در مورد دستکاری اتم و مولکول ها صحبت کرد. فاینمن گفت: من متهجبم از آنکه چرا ما نمی توانیم محتویات دایره المعارف 24 جلدی بریتانیکا را بر سر یک سنجاق بنویسیم. برای این کار کافی است که صفحات این دایره المعارف را 25000 مرتبه مچاله کنیم. فاینمن معتقد بود که به لحاظ قوانین فیزیکی این کار قابل انجام است و عنوان کرد: قوانین فیزیکی تا انجا که من توانایی فهمش را دارم بر خلاف ساخت اتم به اتم مواد حرفی نمی زنند، ما فقط باید زبان اتم ها را یاد بگیریم. در اینصورت می توانیم به طور دقیقی مولکول ها را طراحی کنیم و با قرار دهی اتم ها در کنار یکدیگر، محصولات مصنوعی بسیار کوچکی بسازیم. این سخنرانیکه فایمنمن عنوان آن را گذاشته بود ” فضاهای بسیاری در سطوح پایین وجود دارد” سبب گردید که او به عنوان پایه گذار فن آوری نانو معرفی شود. هر چند که وی هرگز از واژه (فن آوری نانو) تا آن زمان استفاده نکرده بود . وقتی بعدها از فاینمن در مورد این ایده پرسیدند، گفت: من ایده را از طبیعت الهام گرفته ام، جایی که نیروهای شیمیایی به طور مداوم برای ایجاد پدیده های خارق العاده استفاده می شوند. اگر فرض کنیم که موجودات زنده محصول فن آوری به نام ( فن آوری خلقت) باشند، شواهد بسیاری وجود دارد که نشان می دهد این فن آوری در ساخت محصولات خود در مقیاس نانومتر عمل می کند.
سطح برگ نیلوفر آبی با یک لایه ای از برآمدگی های میکرومتری و زائده های نانومتری پوشانده شده است. وجود این برآمدگی ها سبب می شود که آب به راحتی و با سرعت بر سطح برگ لیز خورده و ذرات و آلودگی های روی آن را بشوید. بر روی این سطح، آب همانند آدمی که بر روی بستری از میخ دراز کشیده باشد، بر نوک برآمدگی ها می لغزد. به این پدیده ( اثر لوتوس ) می گویند. با تقلید از این پدیده، شیشه ها و پارچه هایی ساخته شده است که خاصیت ( خودتمیز شوندگی ) دارند. آب روی این سطوح به صورت قطراتی کروی در می آید که ذرات آلودگی را با خود حمل می کند. یکی از معروف ترین محصولاتی که با این روش ساخته شده است، ( قاشق عسل ) است. قاشقی که برای تمیز کردن آن از آلودگی تنها به یک قطره آب نیازمند خواهد بود. اگر عسل را با این قاشق از ظرفی به ظرف دیگر منتقل کنید، هیچ اثری از عسل روی آن باقی نخواهد ماند.
نوعی سوسک کوچک در صحرای نامیبیا در آفریقای جنوبی زندگی می کند که از ترکیب دو اثر ابرآب گریزی و ابر آب دوستی برای تامین آب مورد نیاز خود استفاده می کند. قسمت زیادی از پشت این حشره، یک سطح ناهموار، مومسانو ابر آب گریز است، که تعداد فراوانی برآمدگی نانومتری دارد. این برآمدگی ها، آب دوست هستند. در زمان کم آبی و خشکی بیابان، این حشره خود را در معرض وزش بادهای مرطوب قرار می دهد و به شکلی می ایستد که سرش به سمت پایین و پشتش به سمت بالا باشد. در این حالت، نقاط آب دوست پشت حشره، ذرات کوچک آب موجود در هوا را جذب می کند. با گذشت زمان این ذرات کوچک به هم می پیوندند و قطره ی آب کوچکی را تشکیل می دهند. این قطره به سرعت روی نواحی آب گریز پشت سوسک می غلتد و به درون دهان سوسک می چکد. دانشمندان با بررسی این پدیده ی طبیعی، در حال توسعه ی چادرهایی هستند که بتوانند در نواحی خشک، مه صبحگاهی و آب موجود در هوا را جمع آوری کنند.
مارمولک ها می توانند از هر دیواری بالا بروند و به صورت وارونه روی سقف بدوند. آنها می توانند حتی به کمک یک پا از سقف آویزان شوند. دست و پاهای مارمولک با هزاران موی نازک نانومتری پوشیده شده است که به طور نامنظم بر روی سطح پوست قرار گرفته اند. فاصله ی اندک این موها با سطح، سبب می گردد که نیروی جاذبه ی قوی میان آنها برقرار گردد. میزان این نیرو به حدی است که حیوان می تواند به آسانی روی سقف حرکت کند. دانشمندان با بهره گیری از این روش چسب هایی ساخته اند که می تواند چندین برابر چسب های فعلی وزن تحمل کند. پیش بینی می شود که نسل های بعدی این چسب ها بتواند وزن انسانی را که از یک دیوار یا بام آویزان است، تحمل کند.این چسب ها در راستای افقی به راحتی از سطح جدا می شوند و به گونه ای عمل می کنند که فرد، هر زمان مه راده کند، می تواند خود را از این چسب ها سازد. با کمک این چسب ها شاید روزی برسد که انسان ها بتوانند همانند فیلم ها ی تخیلی با کفش ها و دستکش های ویژه ای به راحتی از برج ها و ساختمان های بلند بالا بروند.
سمورهای دریایی برای رفع گرسنگی از صدف هایی استفاده می کنند که در چند متری آب دریا رشد می کنند. البته آنها به راحتی نمی توانند غذای مورد علاقه ی خود را تناول کنند، چرا که صدف ها خود را در پوشش سختی پنهان ساخته اند که دسترسی به آنها را مشکل می کند. سمورها برای باز کردن صدف، بر سطح آب شناور می شوند و صدف را محکم ، بر سنگی که روی شکم خود قرار داده اند، می کوبند. این روش بالاخره جواب خواهد داد. اما چرا سمورها برای باز کردن صدف ها به خود زحمت بدهند؟ شاید جالب باشد که بدانید ماده ی تشکیل دهنده ی صدف ها، کربنات کلسیم است. کربنات کلسیم همان پودر نرمی است که گچ تخته را از آن می سازند. راز سختی صدف در شکل، اندازه و چیدمان بلورهای کربنات کلسیم است که گچ نرم را تبدیل به صدف سخت می کند. صدف دارای کربنات کلسیم سه لایه ای است که روی هم قرار گرفته اند. لایه ی درونی از اهمیت خاصی برخوردار است.
عنکبوت تارهایی می تند که می توان، بدون اینکه از هم گسیخته شوند، آنها را به میزان زیادی کشید. محققین دریافته اند که ساختار تارهای عنکبوت دارای تعداد زیادی بلور با ابعاد نانومتری است و استحکام فوق العاده ی تار عنکبوت به علت وجود این بلورهای خاص می باشد. آنها به دنبال این هستند که با بازسازی تارهای عنکبوت ، الیافی برای ساخت جلیقه های ضد گلوله تولید کنند. همچنین این پژوهشگران با ایده گرفتن از تارهای عنکبوت به روشی برای تولید رشته های محکم و کشسان دست یافته اند که کاربردهای زیادی در زمینه تولید ابزار پزشکی و صنایع بسته بندی خواهد داشت.

منبع : ستاد توسعه فن آوری  نانو ( گرداورنده – فاطمه موید )