تا ۸۰٪ تخفیف خرید اشتراک ۴۶هزار کتاب | با هم برای کتابخانه‌ها در ۱۰سالگی طاقچه

کتاب مقدمه ای بر علوم و فناوری نانو

نویسنده:آلن نولهات

مترجم:پیام عباسی

انتشارات:انتشارات تات

دسته‌بندی:

امتیاز:

۳.۰از ۴ رأیخواندن نظرات

۳٫۰

(۴)

خواندن نظرات

معرفی کتاب مقدمه ای بر علوم و فناوری نانو

کتاب مقدمه‌ای بر علوم و فناوری نانو نوشته آلن نولهات و ترجمه پیام عباسی است. این کتاب را انتشارات تات برای تمام علاقه‌مندان و دانشجویان منتشر کرده است.

درباره کتاب مقدمه ای بر علوم و فناوری نانو

این کتاب به شیوه‌ای کاملاً ساده و کاربردی، اصول و مبانی مورد نیاز برای درک دنیای نانو (فیزیک کوانتوم، نانومواد، زیست‌شناسی مولکولی، میکرو و نانو الکترونیک) را به ما آموزش می‌دهد و نمونه‌هایی از کاربردهای آنها را در زمینه‌های مختلف ارائه می‌دهد که شامل مواد، انرژی، دستگاه‌ها، مدیریت داده‌ها و علوم زندگی است. همچنین به وضوح نشان می‌دهد که دنیای نانو در نقطه عبور از دانش و نوآوری چگونه خواهد بود. همچنین بخش‌های مختلف کتاب یک شناخت کلی از تکامل علوم نانو و فناوری‌های نانو را ارائه می‌دهند. بنابراین فصل‌های جالب کتاب به طور منظم و از طریق مسیرهای مختلف مقدمه‌ای را در مورد این حوزه پیچیده برای شناخت و تأمل بیشتر خواننده فراهم می‌کنند.

این کتاب همانند یک تور راهنما و مصوّر است که اهمیت دنیای نانو را در زندگی روزمره به ما نشان می‌دهد. گردآوری مطالب آن برای کشف دنیای نانو به شیوه‌ایست که می‌تواند حس کنجکاوی خواننده را بر انگیزد به طوری که عمیقاً درگیر موضوع مورد بحث شود. در بسیاری از زمینه‌های مختلف ما می‌توانیم موجی از محصولات جدیدی را مشاهده کنیم که به طور مستقیم با علوم نانو در ارتباط هستند.

در فصل اول ایده‌های اساسی معرفی می‌شوند و مختصری از یک طرح کلی ارائه خواهد شد. با این حال، درک اینکه چگونه بسیاری از حوزه‌های پیچیده با هم کار می‌کنند همچنان دشوار است. یک مقدمه اساسی درباره این ایده‌ها در فصل دوم ارائه می‌شود. در فصل سوم عملکرد ابزار مورد نیاز برای کشف دنیای نانو توضیح داده می‌شود. ما به عصر نانو وارد می‌شویم. پیشرفت در حوزه‌های الکترونیک، فن‌آوری اطلاعات و ارتباطات از راه دور به ما اجازه می‌دهد تا زمینه‌هایی را که زمانی از هم جدا بودند دوباره یک جا گرد هم آوریم. میکرو الکترونیک که در فصل 4چهارم مورد بررسی قرار می‌گیرد با زیست‌شناسی سلولی و مولکولی ترکیب می‌شود. فصل پنجم این همگرایی و دیدگاه‌های تأثیرگذار جدید آن را معرفی می‌کند. مدارهای مبتنی بر سیلیکون به طور مداوم بهبود می‌یابند و ما می‌توانیم عملکرد مدارهای نورونی خود را از طریق MRI مشاهده کنیم. ترانزیستورها با نورون‌های بیولوژیکی ارتباط برقرار می‌کنند و ما را قادر به ایجاد پروتزهایی می‌کنند که قبلاً بی‌سابقه بودند.

در فصل ششم نمونه‌هایی از آخرین نوآوری‌ها ارائه می‌شود و کاربردهای فناوری نانو در حوزه‌های مواد، موتور، انرژی و همچنین میکرو و نانوسیستم‌ها نشان داده می‌شود. همگرایی این فن‌آوری‌ها به ما این امکان را می‌دهد تا سیستم‌های پیچیده‌ای را ایجاد کنیم. در فصل هفتم به تأثیر این فناوری‌های نوین بر جامعه می‌پردازیم. این فصل بر شبیه‌سازی‌های کامپیوتری تمرکز دارد که تا حد زیادی به دلیل وجود پایگاه داده بهتر و عملکرد افزایش ‌یافته در توانایی‌های پردازش کامپیوتری، اصلاح شده‌اند.

این شبیه‌سازی‌های کامپیوتری به ابزاری ضروری در پیش‌بینی تحولات آینده و حمایت از نوآوری‌های صنعتی تبدیل شده‌اند. بخش بزرگی از کار ما در یک دنیای مجازی صورت می‌گیرد که به نوبه خود ما را قادر به درک دنیای نانو می‌کند.

خواندن کتاب مقدمه‌ای بر علوم و فناوری نانو را به چه کسانی پیشنهاد می‌‌کنیم

به طور کلی کتاب حاضر دربرگیرنده مباحث علم فیزیک، شیمی، مواد، پزشکی و دستگاهی در قالب نانوفناوری است که می‌تواند مقدمه مناسبی برای مطالعه علاقه‌مندان به شناخت حوزه نانوفناوری به ویژه دانش‌آموزان، دانشجویان علوم پایه و مهندسی و پژوهشگران باشد.

درباره آلن نولهات

مطالب شگفت‌انگیز این کتاب توسط متخصصی به نام «آلن نولهات» نوشته شده‌اند که بخش عمده‌ای از زندگی حرفه‌ای خود را در این زمینه گذرانده است. کتاب آلن نولهات ما را به یک قلمرو جادویی می‌برد که اخیراً کشف شده است. آلن نولهات این دنیای جدید را با واقع‌گرایی یک مهندس و همچنین با تخیل یک محقق توصیف می‌کند. در انجام این کار او بخشی از رویای خود را نیز به ما نشان می‌دهد.

بخشی از کتاب مقدمه‌ای بر علوم و فناوری نانو

نانوتکنولوژی امیدی بزرگ برای آینده بشریت است که می‌تواند انواع محصولات را پرقدرت‌تر و منعطف‌تر کرده و باعث شود که مردم زندگی طولانی‌تری داشته باشند. در آینده کاربردهای جدیدی را بر پایه پیشرفت‌های نانوتکنولوژی خواهیم دید.

دنیای نانو واسطه‌ایست بین اتم و جامد، از مولکول‌های بزرگ و یا جسم جامد کوچک تا ارتباط قوی بین سطح و حجم. به بیان دقیق‌تر، دنیای نانو برای مدت طولانی وجود داشته است و تا حدی شیمیدانان به مطالعه ساختار و خواص مولکول‌ها پرداخته‌اند.

تعداد قابل توجهی از مواد جدید ساخته شده با عناصر نانو مانند سرامیک، شیشه، پلیمر و الیاف در حال هموار کردن مسیر خود در راه بازارند و در حال حاضر در همه اشکال و در زندگی روزمره، از ماشین لباسشویی گرفته تا معماری وجود دارند.

مفهوم دنیای نانو همگرایی ترکیب واقعی حوزه‌های علمی و فناوری است که زمانی از هم جدا بودند.

تصویربرداری در سطح مولکولی، انقلابی را در تکنیک‌های معاینات پزشکی به وجود آورده است. مرزهای بین شیمی، فیزیک، مکانیک و زیست‌شناسی با ظهور مواد جدید، مانند سیستم‌های هوشمند، نانوماشین و غیره در حال ناپدید شدن هستند.

فیزیک کوانتوم همچنین جهانی فوق‌العاده با ویژگی‌هایی کاملاً جدید را توصیف می‌کند که تصور آن دشوار است اما به ما درک بهتری را از شیمی، ترانزیستورها و لیزرها می‌دهد.

ذرات می‌توانند مانند امواج رفتار کنند. از این ویژگی که ویژه الکترون‌هاست در ابزارهای مختلف تحقیقاتی در مقیاس اتمی استفاده می‌شود.

تمام مقیاس‌های قابل اندازه‌گیری تحت قوانین فیزیک کوانتومی قرار می‌گیرند که شرایط هر ارگانیسم در جهان ما را از اتم تا حالت‌های مختلف ماده تشکیل می‌دهند. بنابراین جهان نانو باید با مفاهیم کوانتومی مورد توجه قرار گیرد. شیمی کوانتومی است. شیمی موجودات زنده نیز کوانتومی است.

نور در طی هر چرخش بسته‌های الکترونی پخش می‌شود. هر پرتو نور یک طیف مستمری از اشعه مادون قرمز تا اشعه ایکس دارد.

بنابراین، نور ناشی از تئوری نسبیت و فیزیک ذرات، یکی از قوی‌ترین ابزار مورد استفاده برای مطالعه ماده در مقیاس نانو است.

هزاران نوآوری تکنولوژیکی در تراشه‌هایی که امروزه به کار می‌روند، استفاده می‌شوند. این تراشه‌ها اکنون از چندین میلیون ترانزیستور در هر میلی‌متر مربع تشکیل شده‌اند. این امر به لطف یک معجزه طبیعت ممکن است: سیلیکون و اکسید آن.

صنعت الکترونیک به الکترونیک مولکولی تبدیل شده است. ظهور ترانزیستورها با استفاده از نانولوله‌های کربنی، فرصتی برای ایجاد دستگاه‌های ساخته شده از مواد جدید، به ویژه برای صفحات مسطح را فراهم می‌کند.

شکل دیگری از الکترونیک که به فیزیک کوانتومی و بخشی از نانوساختارها مربوط است، الکترونیک به اصطلاح اسپین است. الکترون اسپین از مغناطیس مربوط به الکترون استفاده می‌کند.

شیمیدان‌ها همچنین می‌توانند مولکول‌هایی را که توسط نور تولید می‌شوند، سنتز کنند.

استفاده از ابزارهایی که از دنیای فناوری نانو و زیست‌شناسی حاصل می‌شوند باید منجر به تولید نسل جدیدی از سلول‌های سوختی بیولوژیکی شوند. از برخی باکتری‌ها یا آنزیم‌ها در غشاهای نانوساختار برای تولید هیدروژن استفاده می‌شود.