فناوری نانو در طبیعت

طبیعت یکی از منابع اصلی فناوری نانو است. مولکول های پروتئین که ماهیچه های ما را می سازند، DNA که در ژن های ماست و حتی روزنه هایی که موهای بدن انسان از آن رشد می کنند؛ همه و همه در ابعاد نانو هستند. آیا تاکنون مارمولکی را دیده اید که به صورت وارونه سراسر دیوار یا سقفی را بدون آن که بیفتد، می دود. مارمولک حتی می تواند روی یکی از پاهای خود به صورت وارونه آویزان شود. چه چیز مانع از افتادن مارمولک می شود؟

مارمولک یکی از نمونه های فناوری نانو در طبیعت است. در واقع دست و پاهای مارمولک با هزاران موی نازک نانومتری پوشیده شده است که به طور نامنظم بر روی سطح پوست قرار گرفته اند. فاصله ی بسیار کم (در حد نانومتر) این موها با سطح دیوار یا سقف باعث می شوند که نیروی جاذبه ای قوی بین آن ها برقرار شود. این نیرو به اندازه ای است که مارمولک به آسانی می تواند روی سقف حرکت کند. دانشمندان با الهام گرفتن از پاهای مارمولک، چسب هایی ساخته اند که چسبندگی بسیار قوی دارد. این چسب ها، با آنکه از نظر ظاهری شبیه نوار چسب های معمولی هستند، اما می توانند وزن اشیایی تا 100 کیلوگرم را تحمل کنند. همان طور که برای چسباندن کاغذ از چسب نواری استفاده می کنیم، با استفاده از این چسب ها می توان LCD های بزرگ را به دیوار چسباند، بدون آن که هیچ اثری بر روی دیوار داشته باشد.

دانشمندان از صفحات حاوی نانولوله های کربنی برای این چسب ها استفاده کرده اند. آن ها با اتصال رشته های مجعد کربن به سطح نانولوله های کربن، سطوح چسبنده ایجاد کرده اند. نحوه ی کارکرد این سطح، کاملاً شبیه عملکرد پرزهای ظریف روی پای مارمولک است.

هنگامی که این رشته های مجعد کربن را به سطحی بچسبانیم، نانولوله ها با سطح هم ردیف شده و اتصال بسیار محکمی ایجاد می کنند؛ نیرویی که حتی 10 بار قوی تر از نیروی جاذبه ی پای مارمولک است.

نمونه ی دیگر کاربرد فناوری نانو در طبیعت را می توان در اقیانوس ها مشاهده کرد. اقیانوس ها محیط خطرناکی برای موجودات زنده ی نرم تن، نظیر حلزون دریایی است. اما حلزون به وسیله ی پوسته ای سخت که از نانو ساختار لایه ای کربنات کلسیم تشکیل شده است، پوشانده می شود. این سیستم دفاعی در واقع همانند زرهی طبیعی برای حلزون عمل می کند.

مشاهده کردید که نانو ساختارها و نانو ذرات جزئی از زندگی عادی و روزانه ی ما هستند. کارشناسان و دانشمندان توانسته اند با استفاده از فناوری نانو به ارتقای سطح کیفیت زندگی انسان ها کمک کنند.

منابع


دنیای نو در ابعاد نانو (فناوری نانو)/ نویسنده: نگار زاده ختمی مآب و رضا ایجادی؛ انتشارات کانون پرورش فکری کودکان و نوجوانان، تهران