تاریخچه نانو فناوری

نانو ریشه یونانی «نانس» به معنی کوتوله می‌باشد. فناوری نانو موج چهارم انقلاب صنعتی، پدیده‌ای عظیم می‌باشد که در تمامی گرایش‌های علمی راه یافته است تا جایی که در یک دههٔ آینده برتری فراینده‌ها، وابسته به این تحول خواهد بود.

فناوری نانو توانایی ساخت، کنترل و استفاده ماده در ابعاد نانومتری(هرنانومتر یک میلیاردیم متر) است. اندازه ذرات در فناوری نانو بسیار مهم است، چرا که در مقیاس نانویی، ابعاد ماده در خصوصیات آن بسیار تأثیرگذار است و خواص فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی تک تک اتم‌ها و مولکول‌ها با خواص توده ماده متفاوت است. این اندازه در مواد مختلف متفاوت است، اما به طور معمول مواد نانو به موادی که حداقل یکی از ابعاد آن‌ها کوچک‌تر از ۱۰۰ نانومتر باشد گفته می‌شود.

در طول تاریخ بشر از زمان یونان باستان، مردم و به‌خصوص دانشمندان آن دوره بر این باور بودند که مواد را می‌توان آنقدر به اجزاء کوچک تقسیم کرد تا به ذراتی رسید که خردناشدنی هستند و این ذرات بنیان مواد را تشکیل می‌دهند، شاید بتوان دموکریتوس فیلسوف یونانی را پدر فناوری و علوم نانو دانست. چرا که در حدود ۴۰۰ سال قبل از میلاد مسیح او اولین کسی بود که واژه اتم را که به معنی تقسیم ‌نشدنی در زبان یونانی برای توصیف ذرات سازنده مواد به کاربرد.

شاید بتوان دموکریتوس فیلسوف یونانی را پدر فناوری و علوم نانو دانست.

جام مشهور لیکرگوس در روم باستان

نقطه شروع و توسعه اولیه فناوری نانو به طور دقیق مشخص نیست. شاید با بیان چند مثال بتوان گفت که اولین نانوتکنولوژیست ها در دنیا چه کسانی بودند.

رنگدانه‌های تزیینی جام مشهور لیکرگوس در روم باستان ( قرن چهارم بعد از میلاد) نمونه‌ای از کاربرد نانو ذرات فلزی است. جام لیکرگوس در موزه بریتانیا قرار دارد و بسته به جهت نور تابیده به آن رنگ های متفاوتی دارد. نور انعکاس یافته از آن سبز است ولی اگر نوری از درون آن بتابد، به رنگ قرمز دیده می‌شود. آنالیز این شیشه حکایت از وجود مقادیر بسیار اندکی از بلورهای فلزی ریز ۷۰۰ نانومتر دارد، که حاوی نقره و طلا با نسبت مولی تقریبا ۱۴ به ۱ است. حضور این نانو بلورها باعث رنگ ویژه جام لیکرگوس شده است.

مجله علمی نیچه به نقل از دانشمندان آلمانی بیان کرد که شمشیرهای معروف دمشقی حاوی رشته های نانو لوله های کربنی است که مسبب استحکام بالای آن بوده است. یک تیم تحقیقاتی در آلمان در سال ۲۰۰۶ وجود نانو سیم و نانو لوله های کربنی در یک تیغه فولاد دمشقی را منتشر نمودند.
هنوز مشخص نیست چگونه آهنگران آن دوران از این تکنیک برای ساخت شمشیر استفاده می کردند. آهنگران سوریه حداقل ۴۰۰ سال قبل از نانو تکنولوژی استفاده می کردند.
همچنین تیم Reibold یک نوع شمشیر که در موزه تاریخی برن سویس که توسط آهنگر معروف اسدالله در قرن ۱۷ م ساخته شده را در HCl حل کردند و در زیر میکروسکوپ الکترونی مورد مطالعه قرار دادند و مشاهده نمودند فولاد تیغه دارای نانو لوله های کربنی می باشد که هر کدام فقط کمی بزرگتر از نیم نانومتر هستند.

شمشیرهای معروف دمشقی

 شیشه های رنگی کلیسای جامع کلن آلمان

شاید بتوان گفت که اولین نانوتکنولوژیست‌ها شیشه‌ گران قرون وسطایی بوده‌اند که از قالب‌های قدیمی(Medieal forges) برای شکل‌دادن شیشه‌هایشان استفاده می‌کرده‌اند. البته این شیشه‌گران نمی‌دانستند که چرا با اضافه‌کردن طلا به شیشه رنگ آن تغییر می‌کند. در آن زمان برای ساخت شیشه‌های کلیساهای قرون وسطایی از ذرات نانومتری طلا استفاده می‌‌شده است و با این کار شیشه‌های رنگی بسیار جذابی بدست می‌آمده است. این قبیل شیشه‌ها هم‌اکنون در بین شیشه‌های بسیار قدیمی یافت می‌شوند. رنگ به‌وجودآمده در این شیشه‌ها برپایه این حقیقت استوار است که مواد با ابعاد نانو دارای همان خواص مواد با ابعاد میکرو نمی‌باشند.

 

ریچارد فاینمن اولین جرقه فناوری نانو (البته در آن زمان هنوز به این نام شناخته نشده بود) در سال ۱۹۵۹ زد. وی طی یک سخنرانی با عنوان «فضای زیادی در سطوح پایین وجود دارد» ایده فناوری نانو را مطرح ساخت. وی این نظریه را ارائه داد که در آینده‌ای نزدیک می‌توانیم مولکول‌ها و اتم‌ها را به صورت مسقیم دستکاری کنیم.

واژه فناوری نانو اولین بار توسط نوریو تاینگوچی استاد دانشگاه علوم توکیو در سال ۱۹۷۴ بر زبانها جاری شد.

ریچارد فاینمن