بررسي ادبيات، چالشها و کاربردهاي نانوفوتونيک با نگاهي گذرا به زيرساخت هاي توسعه آن
به علوم و فناوريهاي مربوط يا به كار گيرنده نور و فوتون (ذره بنيادي نور) كه به برهمكنشهاي بين نور و ماه ميپردازند فوتونيك گفته ميشود . بازار جهاني تجهيزات نانوفوتونيك از 421 ميليون دلار در سال 2004 به 3/9 ميليارد دلار 2009 خواهد رسيد. كاربردهاي كوتاه مدت نانوفوتونيك به چهار دسته اصلي نمايشگرها، ديودهاي نورافشان، سلولهاي خورشيدي (دريافت كنندههاي انرژي خورشيدي) و حسگرهاي زيست شيميايي تقسيم خواهد شد.
نانوفوتونيک چيست ، چه ميکند و چه خواهد بود؟ |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
شكل 1- ماهيت ميان رشتهاي |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
مثالي كه براي نشان دادن اين تعدد تعاريف استفاده ميشود اين است كه اگر از پنج صاحبنظر در حوزه نانو نظرخواهي شود، احتمالاً آنان پنج تعريف متفاوت از فناورينانو ارائه خواهند كرد.
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
شكل 2- كاربردهاي اصلي نانوفوتونيك و فناوريهاي مرتبط |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
شكل 3- بررسي بر كاربردترين فناوريها در نانوفوتونيك |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
نمره محاسبه شده براي هر يك از فناوريها بدون اعمال ضريب: |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
اولويتهاي به دست آمده بدون اعمال ضريب: |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
نمره محاسبه شده براي هر يك از فناوريها با اعمال ضريب: |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
اولويتهاي به دست آمده با اعمال ضريب: | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
همان گونه كه ملاحظه نموديد نتايج به دست آمده در هر دو روش يكسان ميباشد كه اين مسأله ميتواند به معناي تأكيد بر اولويتهاي به دست آمده باشد. مراكز مهم تجاري نانوفوتونيك در جهان مسأله بعدي يافتن راهكارهايي براي توسعه اين فناوريها و در مرحله بعد تجاريسازي كالاهاي نانوفوتونيك است كه به احتمال قوي و طبق نتايج به دست آمده تحقيقات مديريت راهبردي، يكي از مؤثرترين اين راهكارها همكاري با مؤسسات مهم تجاري و تحقيقاتي نانوفوتونيك دنيا است. در اين مقاله ما به اختصار به معرفي مراكز پيشرو تجارت نانو فوتونيك در جهان ميپردازيم، ضمن اين كه مراكز تحقيقاتي و دانشگاهي نانوفوتونيك در مقالهاي ديگر به طور جداگانه بررسي خواهند شد. • در زمينه نانوذرات و نانوبلورها شركتها Evident technology در نيويورك آمريكا و Nanosolutions در هامبورگ آلمان جزو مهمترين شركتها هستند. • در زمينه استفاده از نانولوله در نمايشگرها شركت DuPont در دلاوير آمريكا و Samsung در سئول كره جنوبي مهمترين مراكزند. • شركتهاي Konarka در ماساچوست آمريكا و STMicroelectronics در جنوا سوئيس فعالترين مراكز تجاري درباره سلولهاي خورشيدي هستند و بزرگترين شركتهايي كه درباره سيمها و بلورهاي فوتونيكي فعال هستند. NanoOpto در نيوجرسي آمريكا و LittleOptics در مري لند آمريكا هستند. آينده و چالشهاي نانوفوتونيك در طول سالها، نانوفوتونيك از توسعه مواد در نيمهرساناها و مفاهيم توسعه در فيزيك اتمي و خود ساماني در علوم شيمي سود برده است و اين مسئله منجر به اين شده است كه بازۀ وسيعي از مفاهيم و كاربردها زير چتر نانوفوتونيك قرار گرفته و راهي را به سوي فوتونيك مولكولي باز كردهاند كه چشمانداز فوقالعادهاي را به ما مينماياند. اگر چه هنوز اپتيك و ليزر ابزارهاي مقدماتي در تجارت نانو هستند، ولي جالب است ذكر كنيم كه در حالي كه فوتونيك بيشتر شامل تجهيزات سامانهها و زيرسامانهها است، نانوفوتونيك بيشتر به كاربردهاي فناوريهاي اپتيكي موجودبراي ساخت، دستكاري و تصويربرداري از اشياء در قطعهاي نانوئي و مولكولي ميپردازد. در حقيقت يكي از كاربردهاي اصلي نانومقياس در فناوريهاي نوري تعيين مشخصات است، كه در كاربرد فلوئورسانس و طيفنمائي نوري و تكنيكهاي مرتبط در تحقيقات براي تعيين مشخصات بهتر با ابزاري مانند مواد نانولولهاي و فرآيندهاي مولكولي شاخصترين موارد هستند. يشرفتهاي به دست آمده در تكنيكهاي نوري و غير نوري منجر به تصاوير با دقت بسيار بالا از اشياء بسيار ريز ميباشد. محققان بيان ميكنند كه در تمام تحقيقات نانوئي از روشهاي مشابهي از تعيين مشخصات به وسيله نور استفاده شده است ولي مشكل اصلي نانوساختارها مانند نانولولهها، تفاوتهاي ساختاري فراوان آنها است كه چالشهايي را فراروي "گزينش انتخابي" قرار داده است. محققان اين رشته بايد به طور مداوم با چنين مشكلي دست و پنجه نرم كنند. حل اين مسأله براي توليد انبوه و در مقياس بالاي فناوريها و تجهيزات نانوفوتونيكي حياتي است. حتي نانولولههاي كربني نيز كه هم اكنون در حجمهاي تقريباً انبوه توسط بعضي توليد كنندگان ساخته ميشوند هنوز از عدم وجود استانداردهاي قابل اطمينان رنج ميبرند كه اين مسأله تأثير مهمي بر كارآئي بسياري از كاربردهايش دارد. محققان در آزمايشگاههاي مختلف از روشهاي مختلف استفاده ميكنند و اين گونه است كه نتايج كار آنها ميتواند متفاوت باشد و توليد كنندگان نانولولهها در كنترل تركيبات محصول دچار مشكلاتي اساسي ميشوند كه اين مسأله در حقيقت، تحقيقات و بعضي از جنبههاي تجاريسازي را كند ميكند. با اين موضوع همچنين از بعضي از كاربردهاي بسيار ظريف كه ميتوانند از خواص نوري بسياري دقيق سود برند، جلوگيري ميكند. بنابر اين تلاشهاي بسياري براي توليد نانولولههاي كربني با كنترل و گزينش بيشتر صورت ميگيرد. از سوي ديگري تلاشها به سمت كنترل تغييرات خواص مواد متمركز شده است كه در حين ساختار يافتن اشياء به کمک نور رخ ميدهد. ديگر محققان نيز در حل كار بر روي نانومواد و نانوتجهيزاتي هستند كه از لحاظ زيست محيطي و زيستي سازگارتر باشند. از سوي ديگر، هزينه بالا، زمان بر بودن و قابليت بالقوه تخريب طبيعي ديگر چالشهايي بودهاند كه گروهي از محققان را واداشته است كه براي استفاده از فرآيندهاي طبيعي نانوئي مانند خزههاي دريايي و نوعي از غبار كه فرآيندهاي نانوئي در آن رخ ميدهد در محصولات و سطوح ديگر تلاشهايي را صورت دهند. |
منبع:http://www.nano.ir
منبع : سايت علمی و پژوهشي آسمان -- صفحه اینستاگرام ما را دنبال کنیداين مطلب در تاريخ: چهارشنبه 25 فروردین 1395 ساعت: 10:16 منتشر شده است
برچسب ها : بررسي ادبيات، چالشها و کاربردهاي نانوفوتونيک با نگاهي گذرا به زيرساخت هاي توسعه آن,