در طي سال هاي گذشته دانشمندان در زمينه فناوري و دانش نانو به موفقيت هاي فراواني دست يافته اند. فناوري نانو با ساختارهاي ريز و مواد با اندازه بسيار كوچك در محدوده كمتر از ۱۰۰ نانومتر سروكار دارد.واحد نانومتر از پيشوند نانو كه يك كلمه يوناني به معني بي نهايت ريز مي باشد گرفته شده است. يك نانومتر (۹-۱۰ متر) طولي معادل ۵ اتم سيليس يا ۱۰ اتم هيدروژن در يك رديف كنار هم مي باشد. براي مقايسه بيشتر، اتم هيدروژن در حدود ١/٠ نانومتر، يك ويروس در حدود ۱۰۰ نانومتر، قطر يك گلوبول قرمز خون تقريباً ۷۰۰۰ نانومتر و قطر موي انسان به طور متوسط ۱۰۰۰۰ نانومتر است.

فناوري نانو حوزه اي از علوم كاربردي است كه متمركز بر طراحي، توليد، شناسايي، كاربرد مواد و قطعات و تجهيزات در ابعاد نانو مي باشد. «علم نانو» مطالعه پديده هايي است كه توسط مواد اتمي و مولكولي و ابعاد در محدوده چند نانومتر ( كمتر از ۱۰۰ نانومتر ) ظاهر مي شود. در شيمي اين محدوده ابعادي به كلوئيدها، مايسل ها، مولكول هاي پليمري و ساختارهاي يكسان نظير مولكول هاي بسيار بزرگ يا تجمع بسيار زياد از مولكول ها بر مي گردد. در فيزيك و مهندسي برق، علم نانو بيشتر به رفتار كوانتومي، و رفتار الكترون ها در ساختارهاي با اندازه نانو مرتبط مي شود. در زيست شناسي و بيوشيمي نيز تركيبات سلولي و ساختارهاي مولكولي مانند  DNA و  RNA به عنوان نانوساختارها قلمداد مي شود. «فناوري نانو» در حقيقت كاربرد علم در كنترل  پديده ها در حد مولكولي مي باشد. اين تفاوت ها به طراحي، آناليزهاي شناسايي خواص، كاربرد ساختار ها، وسايل و سامانه هاي كنترل شكل و اندازه در ابعاد نانومتري بر مي گردد.به عبارت ديگر فناوري نانو بر موارد زير متمركز مي شود:

پيشرفت روش هاي ساخت و تجهيزات آناليز سطح براي ساخت مواد و ساختارها.

فهم تغيير در خواص فيزيكي و شيميايي در راستاي ريز كردن مواد.

استفاده از اين خواص در پيشبرد مواد جديد و كاربردي در تجهيزات.

سلول هاي زنده بهترين نمونه از ماشين هايي هستند كه در سطح نانو كار مي كنند از آن جمله ريبوزوم ها، هيستون ها و كروماتين، ساختار داخلي ميتوكندري، مركز فرآيند فتوسنتز همگي نانوساختار هايي هستند كه با بازده بسيار بالا كار مي كنند.

زمينه هاي تحقيقاتي در زمينه فناوري نانو به رشته هايي مانند فيزيك، شيمي، مهندسي، علم مواد، ميكروبيولوژي، بيوشيمي و زيست شناسي مولكولي مربوط مي شود. تلفيق فناوري نانو، زيست فناوري و مهندسي پزشكي با استفاده از ساختارهايي در مقياس نانو در تشخيص بيماري ها، تعيين توالي ژن، انتقال دارو و تخريب حرارتي تومورها آشكار مي شود]۵[ .مهمترین کاربردهای فناوري نانو در جدول (۱-۱)  خلاصه شده است.


 

جدول (۱-۱)کاربردهای فناوري نانو در علوم مختلف

كاربردهاي فناوري نانو

مثال

پزشكي

داروسازي، مهندسي بافت

شيمي و محيط زيست

كاتاليست ها، فيلتراسيون

انرژي

كاهش مصرف انرژي، افزايش كارايي محصولات مولد انرژي بازيافت باتري ها، استفاده از سامانه هاي انرژي حامي محيط زيست

اطلاعات و ارتباطات

قطعات نيمه هادي جديد، قطعات الكترونيكي جديد، وسايل نمايش دهنده با انرژي كم، رايانه هاي كوانتومي

كالاهاي مصرفي

توليد، ايمني و بسته بندي غذاها، سامانه هاي خود تميز كن، الياف و منسوجات، تجهيزات نور، تجهيزات ورزشي، لوازم آرايشي