وقتی از میکرومهندسی یا مهندسی در مقیاس میکرو صحبت می شود، اغلب داستان های علمی تخیلی را در ذهن تداعی می کند. برای مثال روبوت های کوچکی که اعمال ترمیمی را در اعماق بدن انسان انجام می دهند. شاید با شنیدن چنین جمله ای چشمان هر سرمایه گذاری کم فروغ شود، اما میکرومهندسی از مدت ها پیش رنگ و بویی کاملا حقیقی به خود گرفته است. امروزه می توان کاربرد های موفق بسیاری برای این زمینه از تکنولوژی برشمرد که هر ماه بر تعداد آنها افزوده می شود. محققان در قالب شرکت ها، آزمایشگاه های ملی و کمپانی های نوپای کوچک صدها اختراع قابل توجه را به نام خود ثبت می کنند. مخترعان با بکارگیری همین تکنولوژی ها برای حک کردن خطوط مدار روی تراشه های نیمه رسانا، نسل جدیدی از میکروسنسور ها، میکرو کار انداز ها، میکروماشین ها، میکروآینه ها و دیگر وسایل کوچک را تولید کرده اند. این اختراع های به ظاهر کوچک اثر بسیار بزرگی در تمامی صنایع از خودروسازی گرفته تا مهندسی پزشکی، کامپیوتر و ارتباطات به جای گذاشته اند.پتانسیل این تکنولوژی گام به گام در حال شکوفایی است. پیش از این سگدست های کوچک را دیده ایم که چگونه باعث باد شدن کیسه هوای ایمنی اتومبیل ها می شوند.
همچنین شاهد تراشه هایی با پوشش مواد محرک زیست شناختی بوده ایم که با انجام یک آ زمایش تقریبا تمامی بیماری های ژنتیکی یا عوامل بیماری زا در شیوع بیماری ها را تشخیص می دهد. حتی تئوری موتور های کوچک نیز به سرعت شمایلی عملی به خود گرفته است. به تازگی محققان جعبه دنده کوچکی ساختند که نیروی چرخ دنده هایی به اندازه میکرون را با نرخ یک به سه میلیون افزایش می دهد.
واژه نانوتکنولوژی از پیشوند یونانی نانو گرفته شده است. در گفتار علمی مدرن یک نانومتر معادل یک میلیاردم متر است، در حدود مجموع قطر ده اتم که کنار هم چیده شده باشند. امکان مهندسی در مقیاس مولکولی برای اولین بار توسط ریچارد فاینمن (R.Feynnman)، برنده جایزه نوبل فیزیک، مطرح شد. فاینمن من طی یک سخنرانی در انستیتو تکنولوژی کالیفرنیا در سال 1959 اشاره کرد که اصول و مبانی فیزیک امکان ساخت اتم به اتم چیز ها را رد نمی کند. وی اظهار داشت که می توان با استفاده از ماشین های کوچک ماشین هایی به مراتب کوچک تر ساخت و سپس این کاهش ابعاد را تا سطح خود اتم ادامه داد. همین عبارت های افسانه وار فاینمن من راهگشای یکی از جذاب ترین زمینه های
نانو تکنولوژی یعنی ساخت روبوت هایی در مقیاس نانو شد. در واقع تصور در اختیار داشتن لشکری از نانوماشین هایی در ابعاد میکروب که هر کدام تحت فرمان یک پردازنده مرکزی هستند ، هر دانشمندی را به وجد می آورد. در رویای دانشمندانی مثل جی استورس هال (J.Storrs Hall) و اریک درکسلر (E.Drexler) این روبوت ها یاماشین های مونتاژکن کوچک تحت فرمان پردازنده مرکزی به هر شکل دلخواهی درمی آیند. شاید در آینده ای نه چندان دور بتوانید به کمک اجرای برنامه ای در کامپیوتر، تختخوابتان را تبدیل به اتومبیل کنید و با آن به محل کارتان بروید.
گاهی اوقات اختراع مادر احتیاج است. سال میلادی گذشته محققان دانشگاه برکلی کالیفرنیا در شماره 24 جولای 2003 مجله نیچر شاهکار خود یعنی ساخت کوچک ترین موتور جهان را گزارش کردند. اما این اختراع آنها را با این پرسش مواجه کرد که با این موتور کوچک چه می شود کرد؟
این موتور با روتوری از جنس طلا که روی شفتی از نانوتیوب کربن سوار می شود و با طول 500 نانومتر یعنی 300 بار کوچک تر از قطر موی انسان، کوچک ترین موتور سنتزی است که تاکنون ساخته شده است.
کوچکی این موتور به حدی است که می توان آن را روی یک ویروس قرار داد و برای دیدن حرکت اش نیازمند میکروسکوپ کاوش الکترونیکی هستید. (نوعی میکروسکوپ الکترونی که با حرکت پرتوی از الکترون های متمرکز در امتداد شی و خواندن الکترون های جدا شده و نیز الکترون های ثانویه تولید شده توسط آن شی، تصویری سه بعدی از آن در لوله اشعه کاتدی تشکیل می دهد.) به گفته آلکس زتل (A.Zettl) ، فیزیکدان دانشگاه برکلی که تیم تحت هدایت او این نانوموتور جدید را ساخت، «هنوز طبیعت اندکی جلوتر از ما است. در واقع موتورهای زیست شناختی وجود دارند که هم اندازه یا کمی کوچک تر از این موتور هستند، اما ما درکار پیشی گرفتن از آنها هستیم.»
این پروژه سدشکن تنها پانزده سال پس از ادعای تیم دیگری از دانشمندان برکلی مبنی بر ساخت اولین موتور در مقیاس میکرو انجام شد. در واقع ابعاد آن موتور در حدود 100 میکرون یا به اندازه قطر موی انسان بود که می توان آن را
شامل 43 صفحه فایل word قابل ویرایش
دانلود مقاله معرفی انواع نانو موتورها
