Nanoscale Manufacturing / Nanomanufacturing

اسان جي نانو ميٽر ڊگھي ماپ جا حصا ۽ پراڊڪٽس استعمال ڪيا ويا آھن NANOSCALE MANUFACTURING / NANOMANUFACTURING. هي علائقو اڃا تائين پنهنجي ننڍپڻ ۾ آهي، پر مستقبل لاء عظيم واعدو رکي ٿو. ماليڪيولر انجنيئر ڊوائيسز، دوائون، رنگين وغيره. ترقي ڪئي پئي وڃي ۽ اسان ڪم ڪري رهيا آهيون اسان جي ڀائيوارن سان مقابلي کان اڳتي رهڻ لاءِ. ھيٺ ڏنل ڪجھ تجارتي طور تي دستياب آھن جيڪي اسان ھن وقت پيش ڪندا آھيون:

 

 

 

ڪاربن نانوٽوبس

 

نانوپارٽيڪلز

 

نانوفاس سيرامڪس

 

ڪاربن بليڪ REINFORCEMENT  ربر ۽ پوليمر لاءِ

 

NANOCOMPOSITES in ٽينس بال، بيس بال بيٽس، موٽر سائيڪلون ۽ سائيڪلون

 

ڊيٽا اسٽوريج لاءِ مقناطيسي NANOPARTICLES 

 

NANOPARTICLE catalytic ڪنورٽر

 

 

 

نانوميٽريز چئن قسمن مان ڪو به ٿي سگھي ٿو، يعني دھات، سيرامڪس، پوليمر يا مرکب. عام طور تي، NANOSTRUCTURES 100 نانو ميٽرن کان گهٽ آهن.

 

 

 

نانو پيداوار ۾ اسان ٻن طريقن مان هڪ وٺون ٿا. مثال طور، اسان جي مٿي کان هيٺ واري طريقي ۾ اسان هڪ سلڪون ويفر وٺون ٿا، ننڍڙا مائڪرو پروسيسرز، سينسرز، پروبس ٺاهڻ لاءِ ليٿوگرافي، ويٽ ۽ ڊائل ايچنگ جا طريقا استعمال ڪريون ٿا. ٻئي طرف، اسان جي هيٺئين-مٿي نانو پيداوار واري طريقي ۾ اسان ننڍڙا ڊوائيس ٺاهڻ لاء ايٽم ۽ ماليڪيول استعمال ڪندا آهيون. مادي طرفان ڏيکاريل ڪجھ جسماني ۽ ڪيميائي خاصيتون شايد انتهائي تبديلين جو تجربو ڪري سگھن ٿيون جيئن ذرڙن جي سائيز ايٽمي طول و عرض جي ويجهو اچي ٿي. مبهم مواد سندن macroscopic رياست ۾ سندن nanoscale ۾ شفاف ٿي سگهي ٿو. مواد جيڪي ميڪرو اسٽيٽ ۾ ڪيميائي طور تي مستحڪم هوندا آهن انهن جي نانوسڪيل ۾ ٻرندڙ ٿي سگهن ٿا ۽ برقي طور تي موصليت واري مواد ڪنڊڪٽر بڻجي سگهن ٿيون. في الحال هيٺ ڏنل تجارتي شين مان آهن جيڪي اسان پيش ڪرڻ جي قابل آهيون:

 

 

 

ڪاربن نانوٽوب (CNT) ڊيوائسز / NANOTUBES: اسان ڪاربان نانوٽوبس کي گرافائٽ جي ٽيوبلر شڪل طور تصور ڪري سگھون ٿا جن مان نانوسڪيل ڊيوائسز ٺاهي سگھجن ٿيون. CVD، graphite جي ليزر ablation، ڪاربان-آرڪ خارج ڪرڻ ڪاربن nanotube ڊوائيسز پيدا ڪرڻ لاء استعمال ڪري سگهجي ٿو. نانوٽوبس کي سنگل والڊ نانوٽوبس (SWNTs) ۽ ملٽي والڊ نانوٽوبس (MWNTs) جي طور تي درجه بندي ڪيو ويو آهي ۽ ٻين عنصرن سان گڏ ڪري سگهجي ٿو. ڪاربن نانوٽوبس (CNTs) ڪاربن جا الاٽروپس آھن نانو اسٽريچر سان جيڪي ڊگھي کان قطر جي نسبت 10,000,000 کان وڌيڪ ۽ 40,000,000 کان وڌيڪ ۽ ان کان به وڌيڪ آھن. اهي سلنڊر ڪاربن ماليڪيول جا خاصيتون آهن جيڪي انهن کي نانو ٽيڪنالاجي، اليڪٽرانڪس، نظرياتي، آرڪيٽيڪچر ۽ مواد سائنس جي ٻين شعبن ۾ ايپليڪيشنن ۾ ممڪن طور تي ڪارائتو بڻائين ٿا. اهي غير معمولي طاقت ۽ منفرد برقي ملڪيت جي نمائش ڪن ٿا، ۽ گرمي جي موثر موصل آهن. نانوٽوبس ۽ گولي وارو بڪي بال مڪملريني ساخت جي خاندان جا ميمبر آهن. سلنڊريڪل نانوٽيوب ۾ عام طور تي گهٽ ۾ گهٽ هڪ پڇاڙي بڪ بال جي جوڙجڪ جي اڌ گول سان ڍڪيل هوندي آهي. نالو نانو ٽيوب ان جي سائيز مان نڪتل آهي، ڇاڪاڻ ته نانو ٽيوب جو قطر ڪجهه نانو ميٽرن جي ترتيب ۾ آهي، جنهن جي ڊيگهه گهٽ ۾ گهٽ ڪيترن ئي ملي ميٽرن جي آهي. نانوٽيوب جي بانڊنگ جي فطرت کي orbital hybridization ذريعي بيان ڪيو ويو آهي. نانوٽوبس جو ڪيميائي بانڊ مڪمل طور تي SP2 بانڊن تي مشتمل هوندو آهي، جهڙوڪ گريفائٽ جي. هي بانڊنگ ڍانچو، هيرن ۾ مليل sp3 بانڊن کان وڌيڪ مضبوط آهي، ۽ ماليڪيولز کي انهن جي منفرد طاقت فراهم ڪري ٿي. Nanotubes قدرتي طور پاڻ کي وان ڊير والز قوتن پاران گڏ ڪيل رسي ۾ ترتيب ڏيو. تيز دٻاءَ جي تحت، نانوٽيوبس پاڻ ۾ ضم ٿي سگهن ٿا، sp3 بانڊز لاءِ ڪجهه sp2 بانڊن جو واپار ڪري، اعليٰ دٻاءُ واري نانوٽيوب لنڪنگ ذريعي مضبوط، لامحدود ڊگھائي تارون پيدا ڪرڻ جو امڪان ڏئي ٿو. ڪاربان نانوٽوبس جي طاقت ۽ لچڪ انهن کي ٻين نانوسڪيل ڍانچي کي ڪنٽرول ڪرڻ ۾ امڪاني استعمال جو سبب بڻائيندو آهي. 50 ۽ 200 GPa جي وچ ۾ tensile طاقتن سان سنگل ڀت وارا نانوٽوبس پيدا ڪيا ويا آهن، ۽ اهي قدر تقريبن ڪاربان فائبر جي ڀيٽ ۾ وڏي پيماني تي ترتيب ڏنل آهن. لچڪدار ماڊيولس جون قيمتون 1 Tetrapascal (1000 GPa) جي ترتيب تي آهن جن ۾ 5٪ کان 20٪ جي وچ ۾ فريڪچر اسٽرين. ڪاربن نانوٽوبس جي شاندار ميخانياتي ملڪيت اسان کي انهن کي سخت ڪپڙن ۽ راندين جي گيئر، جنگي جيڪٽس ۾ استعمال ڪري ٿو. ڪاربن نانوٽوبس ۾ هيرن جي مقابلي ۾ طاقت هوندي آهي، ۽ انهن کي ڪپڙن ۾ ويڙهيو ويندو آهي اسٽاب پروف ۽ بلٽ پروف ڪپڙا ٺاهڻ لاءِ. پوليمر ميٽرڪس ۾ شامل ٿيڻ کان اڳ CNT ماليڪيولن کي پار ڪري ڳنڍڻ سان اسان هڪ سپر اعلي طاقت جامع مواد ٺاهي سگهون ٿا. هي CNT مجموعو 20 ملين psi (138 GPa) جي آرڊر تي ٽينسائيل طاقت رکي سگهي ٿو، انجنيئرنگ ڊيزائن ۾ انقلاب آڻي ٿو جتي گهٽ وزن ۽ اعلي طاقت گهربل هجي. ڪاربن نانوٽوبس پڻ ظاهر ڪن ٿا غير معمولي موجوده ڪنڪشن ميڪانيزم. ٽيوب جي محور سان گرافيني جهاز (يعني ٽيوب جي ڀتين) ۾ هيڪساگونل يونٽن جي رخ جي بنياد تي، ڪاربان نانوٽوبس يا ته ڌاتو يا سيمي ڪنڊڪٽرز وانگر عمل ڪري سگھن ٿا. ڪنڊڪٽرن جي طور تي، ڪاربان نانوٽوبس تمام اعلي برقي ڪرنٽ کڻڻ جي صلاحيت رکي ٿو. ڪجھ نانوٽيوب شايد چاندي يا ٽامي جي ڀيٽ ۾ 1000 ڀيرا وڌيڪ موجوده کثافت کڻڻ جي قابل ٿي سگھن ٿيون. پوليمر ۾ شامل ڪاربن نانوٽوبس انهن جي جامد بجلي خارج ڪرڻ جي صلاحيت کي بهتر بڻائي ٿو. هي آٽو موبائيل ۽ هوائي جهاز جي ايندھن جي لائينن ۾ ايپليڪيشنون آهن ۽ هائڊروجن تي هلندڙ گاڏين لاء هائڊروجن اسٽوريج ٽينڪ جي پيداوار. ڪاربن نانوٽوبس مضبوط اليڪٽران-فونون گونج ڏيکاريا آهن، جيڪي ظاهر ڪن ٿا ته ڪجهه سڌي موجوده (DC) تعصب ۽ ڊاپنگ حالتن هيٺ انهن جي موجوده ۽ اوسط اليڪٽران جي رفتار، انهي سان گڏ ٽيوب تي اليڪٽران ڪنسنٽريشن terahertz تعدد تي. اهي گونج terahertz ذريعن يا sensors ٺاهڻ لاء استعمال ڪري سگهجي ٿو. Transistors ۽ nanotube integrated ميموري سرڪٽ جو مظاهرو ڪيو ويو آهي. ڪاربن نانوٽوبس جسم ۾ منشيات جي نقل و حمل لاء هڪ برتن طور استعمال ڪيو ويندو آهي. نانوٽيوب اجازت ڏئي ٿو ته دوا جي دوز کي ان جي ورڇ کي مقامي ڪرڻ سان گھٽ ڪيو وڃي. اهو پڻ اقتصادي طور تي ڪارائتو آهي ڇاڪاڻ ته منشيات جي گهٽ مقدار ۾ استعمال ٿي رهيو آهي.. دوا يا ته نانو ٽيوب جي پاسي سان ڳنڍيل هجي يا ان جي پٺيان لڳل هجي، يا دوا اصل ۾ نانو ٽيوب جي اندر رکيل هجي. بلڪ نانوٽوبس نانوٽوبس جي غير منظم ٿيل ٽڪرن جو هڪ ماس آهي. بلڪ نانوٽيوب مواد شايد انفرادي ٽيوبن وانگر tensile طاقتن تائين نه پهچي سگھن ٿا، پر ان جي باوجود به اهڙيون مرکبات ڪيترن ئي ايپليڪيشنن لاءِ ڪافي قوت پيدا ڪري سگھن ٿيون. بلڪ ڪاربن نانوٽوبس پوليمر ۾ جامع فائبر طور استعمال ڪيا وڃن ٿا بلڪ پراڊڪٽ جي ميخانياتي، حرارتي ۽ برقي ملڪيت کي بهتر ڪرڻ لاءِ. انڊيم ٽين آڪسائيڊ (ITO) کي تبديل ڪرڻ لاءِ ڪاربان نانوٽوبس جي شفاف، چالاڪ فلمن تي غور ڪيو پيو وڃي. ڪاربن نانوٽوب فلمون ميڪانياتي طور تي ITO فلمن کان وڌيڪ مضبوط آهن، انهن کي اعلي قابل اعتماد ٽچ اسڪرين ۽ لچڪدار ڊسپلي لاء مثالي بڻائي ٿو. ڪاربان نانو ٽيوب فلمن جي ڇپيل پاڻي تي ٻڌل مسي ITO کي تبديل ڪرڻ جي خواهشمند آهي. نانو ٽيوب فلمون ڪمپيوٽر، سيل فون، اي ٽي ايم وغيره لاءِ ڊسپليز ۾ استعمال جو واعدو ڏيکارين ٿيون. Nanotubes ultracapacitors کي بهتر ڪرڻ لاء استعمال ڪيو ويو آهي. روايتي الٽرا ڪيپيسيٽرز ۾ استعمال ٿيندڙ چالو ٿيل چارڪو ۾ ڪيتريون ئي ننڍيون خالي جڳھون هونديون آهن جن ۾ سائزن جي ورهاست هوندي آهي، جيڪي برقي چارجز کي گڏ ڪرڻ لاءِ هڪ وڏي مٿاڇري ٺاهينديون آهن. پر جيئن ته چارج کي ايليمينٽري چارجز يعني اليڪٽرانن ۾ مقدار ۾ شمار ڪيو ويندو آهي ۽ انهن مان هر هڪ کي گهٽ ۾ گهٽ جاءِ جي ضرورت هوندي آهي، ان ڪري اليڪٽروڊ جي مٿاڇري جو هڪ وڏو حصو ذخيرو ڪرڻ لاءِ موجود نه هوندو آهي ڇاڪاڻ ته هولو اسپيس تمام ننڍيون هونديون آهن. نانوٽوبس مان ٺهيل اليڪٽروڊز سان، خلا کي سائيز مطابق ترتيب ڏيڻ جي منصوبابندي ڪئي وئي آهي، صرف ڪجهه تمام وڏا يا تمام ننڍا آهن ۽ نتيجي ۾ گنجائش وڌائي ٿي. هڪ سولر سيل ٺاهيل ڪاربن نانوٽوب ڪمپليڪس استعمال ڪري ٿو، ڪاربن نانوٽوبس مان ٺهيل ننڍڙا ڪاربن بڪ بالز (جنهن کي فلرينز پڻ سڏيو ويندو آهي) سانپ جهڙيون اڏاوتون ٺاهي ٿي. بڪ بالز اليڪٽرانن کي ڦاسائي ٿو، پر اهي اليڪٽران کي وهائي نٿا سگهن. جڏهن سج جي روشني پوليمر کي حوصلا افزائي ڪري ٿي، بڪ بالز اليڪٽران کي ڇڪيندا آهن. نانوٽوبس، تانبے جي تارن وانگر عمل ڪندي، پوء اليڪٽران يا ڪرنٽ فلو ٺاهڻ جي قابل هوندا.

 

 

 

NANOPARTICLES: Nanoparticles بلڪ مواد ۽ ايٽمي يا ماليڪيولر ڍانچي جي وچ ۾ هڪ پل سمجهي سگهجي ٿو. هڪ بلڪ مواد عام طور تي مسلسل جسماني خاصيتون آهن ان جي سائيز جي قطع نظر، پر نانوسڪيل تي اهو اڪثر نه آهي. سائيز تي دارومدار رکيل ملڪيتون ڏٺيون وڃن ٿيون جهڙوڪ سيمي ڪنڊڪٽر ذرڙن ۾ ڪوانٽم ڪنفينمينٽ، ڪجهه ڌاتو جي ذرڙن ۾ مٿاڇري پلازمون گونج ۽ مقناطيسي مواد ۾ سپرپارماگنيٽزم. مادي جون خاصيتون تبديل ٿينديون آهن جيئن انهن جي سائيز نانوسڪيل تائين گهٽجي ويندي آهي ۽ سطح تي ايٽم جو سيڪڙو اهم ٿي ويندو آهي. هڪ مائڪرو ميٽر کان وڏي بلڪ مواد لاءِ سطح تي ايٽم جو سيڪڙو مواد ۾ ايٽمن جي ڪل تعداد جي مقابلي ۾ تمام ننڍو آهي. نانو ذرات جا مختلف ۽ شاندار خاصيتون جزوي طور تي مادي جي مٿاڇري جي پهلوئن جي ڪري آهن جيڪي بلڪ پراپرٽيز جي بدران ملڪيتن تي غالب آهن. مثال طور، بلڪ ڪاپر جو موڙ لڳ ڀڳ 50 nm اسڪيل تي ڪاپر ائٽم/ ڪلسٽر جي حرڪت سان ٿئي ٿو. 50 nm کان ننڍا ٽامي جا نانو ذرڙا سپر سخت مواد سمجهيا وڃن ٿا جيڪي بلڪ ڪاپر وانگر ساڳي ڪمزوري ۽ نرمي جي نمائش نٿا ڪن. ملڪيت ۾ تبديلي هميشه گهربل نه آهي. 10 nm کان ننڍو فيرو اليڪٽرڪ مواد ڪمري جي حرارت جي حرارتي توانائي کي استعمال ڪندي پنھنجي مقناطيسي رخ کي تبديل ڪري سگھي ٿو، انھن کي ميموري اسٽوريج لاءِ بيڪار بڻائي ٿو. نانو ذرڙن جي معطلي ممڪن آهي ڇاڪاڻ ته محلول سان ذرڙي جي مٿاڇري جو تعامل ايتري مضبوط آهي ته ڪثافت ۾ فرق کي ختم ڪري سگهي ٿو، جنهن جي نتيجي ۾ عام طور تي وڏن ذرڙن جي نتيجي ۾ مواد يا ته ٻڏڻ يا مائع ۾ ترڻ جو نتيجو آهي. نانو ذرات غير متوقع طور تي ڏسڻ ۾ اچن ٿيون ڇاڪاڻ ته اهي ڪافي ننڍا آهن انهن جي اليڪٽران کي محدود ڪرڻ ۽ ڪوانٽم اثرات پيدا ڪرڻ لاء. مثال طور سون جا نانو ذرڙا ڳاڙهي ڳاڙهي کان ڪارا حل ۾ نظر اچن ٿا. وڏي مٿاڇري واري علائقي کي حجم جي نسبت سان نانو ذرات جي پگھلڻ واري درجه حرارت کي گھٽائي ٿي. نانو ذرات جي مقدار جي نسبت کان تمام مٿاڇري واري ايراضي، ڦهلائڻ لاء هڪ ڊرائيونگ فورس آهي. سينٽرنگ گھٽ درجه حرارت تي ٿي سگھي ٿو، گھٽ وقت ۾ وڏن ذرات جي ڀيٽ ۾. اهو حتمي پيداوار جي کثافت کي متاثر نه ڪرڻ گهرجي، جڏهن ته وهڪري جي مشڪلاتن ۽ نانو ذرات جو رجحان مجموعي طور تي مسئلا پيدا ڪري سگهي ٿو. ٽائيٽينيم ڊاءِ آڪسائيڊ نانو پارٽيڪلز جي موجودگي پاڻ کي صاف ڪرڻ جو اثر ڏئي ٿي، ۽ سائيز نانورنج هجڻ ڪري، ذرات کي ڏسي نه ٿو سگهجي. زنڪ آڪسائيڊ نانو ذرات ۾ UV بلاڪ ڪرڻ جا خاصيتون آهن ۽ سن اسڪرين لوشن ۾ شامل ڪيا ويا آهن. مٽيءَ جا نانو ذرڙا يا ڪاربان ڪارا جڏهن پوليمر ميٽرڪس ۾ شامل ڪيا ويندا آهن ته مضبوطيءَ ۾ اضافو ٿيندو آهي، اسان کي مضبوط پلاسٽڪ پيش ڪندا آهن، اعليٰ شيشي جي منتقلي جي درجه حرارت سان. اهي نانو ذرات سخت آهن، ۽ انهن جي ملڪيت کي پوليمر ڏانهن وڌايو. ٽيڪسٽائل فائبر سان جڙيل نانو ذرات سمارٽ ۽ فنڪشنل ڪپڙا ٺاهي سگهن ٿا.

 

 

 

NANOPHASE CERAMICS: سيرامڪ مواد جي پيداوار ۾ نانوسڪيل ذرڙن کي استعمال ڪندي اسان کي طاقت ۽ استحڪام ٻنهي ۾ هڪ ئي وقت ۽ وڏو اضافو ٿي سگهي ٿو. Nanophase سيرامڪس پڻ استعمال ڪيا ويا آهن catalysis لاءِ ڇاڪاڻ ته انهن جي مٿاڇري کان علائقي جي اعليٰ تناسب جي ڪري. Nanophase سيرامڪ ذرات جهڙوڪ SiC پڻ دھاتن ۾ مضبوط ڪرڻ لاء استعمال ڪيا ويا آهن جهڙوڪ ايلومينيم ميٽرڪس.

 

 

 

جيڪڏھن توھان سوچي سگھو ٿا ھڪڙي ايپليڪيشن لاءِ نانو ٺاھيندڙ پنھنجي ڪاروبار لاءِ ڪارآمد، اچو ته اسان کي ڄاڻون ۽ اسان جو ان پٽ حاصل ڪريو. اسان ڊزائن ڪري سگھون ٿا، پروٽوٽائپ، ٺاھيو، ٽيسٽ ۽ انھن کي توھان تائين پهچايو. اسان دانشورانه ملڪيت جي حفاظت ۾ وڏي اهميت رکون ٿا ۽ توهان لاء خاص انتظام ڪري سگهون ٿا ته توهان جي ڊزائينز ۽ مصنوعات کي نقل نه ڪيو وڃي. اسان جا نانو ٽيڪنالاجي ڊيزائنر ۽ نانو ٺاهيندڙ انجنيئرز دنيا جا ڪجهه بهترين آهن ۽ اهي اهي ئي ماڻهو آهن جن دنيا جي ڪجهه جديد ۽ ننڍڙن ڊوائيسز کي ترقي ڪئي.