سیماب

شیمی‌دان‌های دانشگاه وارویک دریافته‌اند که توانایی چسبیدن نانوذرات به سطح تماس دو مایع اختلاط‌ناپذیر دو برابر مقداری است که قبلاً تصور می‌شد. این یافته امکان استفاده از نانوذرات را در سلول‌های زنده، کامپوزیت‌های پلیمری، و فوم‌ها، ژل‌ها، و رنگ‌های با فناوری بالا فراهم می‌کند. محققان مشغول کار روی روش‌های افزایش این قدرت چسبندگی جدید هستند.

در این پژوهش جدید، محققان دانشگاه وارویک شبیه سازی‌های مولکولی برهمکنش میان یک نانوذره بدون بار و سطح تماس «ایده‌آل» مایع-مایع را مورد بررسی مجدد قرار دادند. آنها به شگفتی دریافتند که توانایی شبیه‌سازی‌شده چسبندگی نانوذرات بسیار کوچک (1 تا 2 نانومتر) به سطح تماس میان دو مایع بیشتر از مقداری است که با استفاده از مدل های استاندارد پیش‌بینی می شود.
این پژوهشگران دریافتند که انرژی لازم برای جدا کردن کوچک‌ترین ذرات از سطح تماس مایع-مایع، 50 درصد بیشتر است. با این حال با افزایش اندازه ذرات، این انحراف از مدل استاندارد به تدریج کم شده و از بین می‌رود.
دکتر استفان بُن و دکتر دیوید چونگ، محققان اصلی این پژوهش بر این باورند که مدل‌های قبلی، عملکرد «امواج مویین» را در نشان دادن رفتار نانوذرات در سطح تماس مایع-مایع به حساب نمی‌آوردند.
دکتر بُن می‌گوید: «این درک جدید از مقیاس نانو، انعطاف‌پذیری بیشتری در طراحی همه چیز، از مواد کامپوزیتی پیشرفته گرفته تا استفاده از نقاط کوانتومی، بیوشیمی سلولی، و تولید ذرات پلیمری رنگ «مسلح» به ما می‌دهد».
حال این محققان در حال کار روی روش‌های توسعه این چسبندگی طبیعی نانوذرات هستند؛ آنها می‌خواهند نانوذرات پلیمری با سطوح متضاد آبدوست و آبگریز طراحی نمایند که با نیروی بیشتری در سطح تماس روغن/آب پیوند می‌یابند.
نتایج این کار پژوهشی در مجله Physical Review Letters منتشر شده است.

فناوری نانو می­تواند اثرات قابل توجهی در صنعت نفت داشته باشد، در مطلب زیر بعد از اشاره به برخی از این تأثیرات، تعدادی از کاربردهای فناوری نانو در صنعت نفت بویژه در بحث آلودگی محیط زیست و نیز سنسورهای نانو به طور مختصر معرفی گردیده است:

مقدمه
هنگامی که ریچارد اسملی ( Richard Smally ) برندة جایزة نوبل، بالک مینسترفلورسنس را در سال 1985 در دانشگاه رایس کشف نمود،‌ انتظار اندکی داشت که تحقیق او بتواند صنعت نفت را متأثر سازد. سازمان انرژی آمریکا ( DOE ) سرمایه‌گذاری خود را در قسمت فناوری نانو با 62 درصد افزایش داد تا مطالعات لازم در زمینة‌ موادی با نام‌های باکی‌بال‌ها ( Bulky Balls ) و باکی‌تیوب‌ها ( Bulky Tubes )‌ استوانه‌های کربنی که دارای قطر متر می‌باشند صورت گیرد. نانولوله‌های کربنی با وزنی در حدود وزن فولاد، صد برابر مستحکم ­ تر از آن بوده، دارای رسانش الکتریکی معادل با مس و رسانی گرمایی هم ارز با الماس می‌باشند. نانوفیلترها می‌توانند به جداسازی مواد در میدان‌های نفتی کمک کنند و کاتالیست‌های نانو می‌توانند تأثیر چندین میلیارد دلاری در فرآیند پالایش به‌دنبال داشته باشند. از سایر مزایای نانولوله‌های کربنی می‌توان به کاربرد آن‌ها در تکنولوژی اطلاعات (‌ IT ) نظیر ساخت پوشش‌های مقاوم در مقابل تداخل‌های الکترومغناطیسی، صفحه‌های نمایش مسطح، مواد مرکب جدید و تجهیزات الکترونیکی با کارآیی زیاد اشاره نمود.

علم نانو یک تحول بزرگ در مقیاس بسیار کوچک
بسیاری از محققان و سیاستمداران جهان معتقدند که علم نانو می‌تواند تحولات اساسی در صنعت جهانی ایجاد نماید صنعت نفت نیز از پیشرفت این تکنولوژی بهره‌مند خواهد گشت.
علم نانو می‌تواند به بهبود تولید نفت و گاز با تسهیل جدایش نفت وگاز در داخل مخزن کمک نماید. این کار با درک بهتر فرآیندها در سطوح مولکولی امکانپذیر می‌باشد.
با توجه به اینکه نانو مربوط به ابعادی در حدود متر می‌باشد، نانوتکنولوژی به مفهوم ساخت مواد و ساختارهای جدید توسط مولکول‌ها و اتم‌ها در این مقیاس می‌باشد.
خوشبختانه کاربردهای عملی نانو در صنعت نفت جایگاه‌ ویژه‌ای دارند. نانوتکنولوژی دیدگاه‌های جدید جهت استخراج بهبودیافتة نفت فراهم کرده است. این تکنولوژی به جدایش موثرتر نفت و آب کمک می‌کند . با افزودن موادی در مقیاس نانو به مخزن می‌توان نفت بیشتری آزاد نمود. همچنین می‌توان با گسترش تکنیک‌های اندازه‌گیری توسط سنسورهای کوچک،‌ اطلاعات بهتری دربارة مخزن بدست آورد.

مواد نانو
صنعت نفت تقریباً در تمام فرآیندها احتیاج به موادی مستحکم و مطمئن دارد. با ساخت موادی در مقیاس نانو می‌توان تجهیزاتی سبکتر، مقاومتر و محکم‌تر از محصولات امروزی تولید نمود. شرکت نانوتکنولوژی GP در هنگ‌کنگ یکی از پیشگامان توسعة کربید سیلیکون، یک پودر سرامیکی در ابعاد نانو می‌باشد.
با استفاده از این پودرها می‌توان مواد بسیار سختی تولید نمود. این شرکت در حال حاضر مشغول مطالعه و تحقیق بر روی سایر مواد مرکب می‌باشد و معتقد است که می‌توان با نانوکریستال‌ها تجهیزات حفاری بادوامتر و مستحکم‌تری تولید کرد. همچنین متخصصان این شرکت یک سیال جدید حاوی ذرات و نانوپودرهای بسیار ریز تولید نموده‌اند که به‌طور قابل توجهی سرعت حفاری را بهبود می‌بخشد. این مخلوط آسیب‌های وارده به دیوارة مخزن در چاه را حذف نموده و قابلیت استخراج نفت را افزایش می‌بخشد.

آلودگی
آلودگی توسط مواد شیمیایی و یا گازهای آلاینده یک مبحث بسیار دشوار در تولید نفت و گاز می‌باشد. نتایج بدست‌آمده از تحقیقات دانشمندان حاکی از آن است که نانوتکنولوژی می‌تواند تا حد مطلوبی به کاهش آلودگی کمک کند. در حال حاضر فیلترها و ذراتی با ساختار نانو در حال توسعه می‌باشند که می‌توانند ترکیبات آلی را از بخار نفت جدا سازند. این نمونه‌ها علیرغم اینکه اندازه‌ای در حدود چند نانومتر دارند، دارای سطح بیرونی وسیعی بوده و قادر به کنترل نوع سیال گذرنده از خود می‌باشند. همچنین کاتالیست‌هایی با ساختار نانو جهت تسهیل در جداسازی سولفید هیدروژن، آب، مونوکسیدکربن، و دی‌اکسید کربن از گاز‌طبیعی در صنعت نفت بکار گرفته می‌شوند. در حال حاضر مطالعاتی بر روی نمونه‌هایی از خاک رس در ابعاد نانو و جهت ترکیب با پلیمرهایی صورت می‌پذیرد که بتوانند هیدروکربن‌ها را جذب نمایند. بنابراین می‌توان باقیمانده‌های نفت را از گل حفاری جدا نمود.

سنسورهای هیدروژن خود تمیز کننده
خواص فوتوکاتالیستی نانوتیوب‌های تیتانیا در مقایسه با هر فرمی از تیتانیا بارزتر می‌باشد، بطوری‌که آلودگی‌های ایجادشده تحت تابش اشعة ماوراء بنفش به‌طور قابل توجهی از بین می‌روند. تا اینکه سنسورها بتوانند حساسیت اصلی خود نسبت به هیدروژن را حفظ نماید. تحقیقات انجام‌گرفته در این زمینه حاکی از آن است که نانوتیوب‌های تیتانیا دارای یک مقاومت الکتریکی برگشت‌پذیر می‌باشند، بطوری‌که اگر هزار قطعه از آن‌ها در مقابل یک میلیون‌ اتم هیدروژن قرار بگیرند، مقاومت الکتریکی آن در حدود یکصد میلیون درصد افزایش می‌یابد.

سنسورهای هیدروژن بطور گسترده‌ای در صنایع شیمیایی، نفت و نیمه‌رساناها مورد استفاده قرار می‌گیرند. از آنها جهت شناسایی انواع خاصی از باکتری‌های عفونت‌زا استفاده می‌گردد. به‌ هر حال محیط‌هایی نظیر تأسیسات و پالایشگاه‌های نفتی که سنسورهای هیدروژن از کاربردهای ویژه‌ای برخوردار می‌باشند، می‌توانند بسیار آلوده و کثیف باشند این سنسورهای هیدروژن نانوتیوب‌های تیتانیا هستند که توسط یک لایة غیرپیوسته‌ای از پالادیم پوشانده شده‌اند. محققان این سنسورها را به مواد مختلفی نظیر اسید استریک ( یک نوع اسید چرب )‌، دود سیگار و روغن‌های مختلفی آلوده نمودند و سپس مشاهده کردند که تمام این آلوده‌کننده‌ها در اثر خاصیت فوتوکاتالیستی نانوتیوب‌ها از بین می‌روند. حد نهایی آلودگی‌ها زمانی بود که دانشمندان این سنسورها را در روغن‌های مختلفی غوطه‌ور ساخته و سنسورها توانستند خواص خود را بازیابند. محققان سنسورها را در دمای اتاق به مقدار هزار قطعه در مقابل یک میلیون ‌اتم هیدروژن در معرض این گاز قرار دادند و مشاهده نمودند که در طرح‌های اولیة سنسور مقاومت الکتریکی آن به میزان 175000 درصد تغییر می‌کند. سپس سنسورها را توسط لایه‌ای به ضخامت چندین میکرون از روغن موتور پوشاندند تا بطور کلی حساسیت آن‌ها نسبت به هیدروژن از بین برود. سپس این سنسورها را در هوای عادی به ‌مدت 10 ساعت در معرض نور ماوراء بنفش قرار دادند و پس از یک ساعت مشاهده نمودند که سنسورها مقدار قابل توجهی از حساسیت خود را بدست آورده‌ و پس از گذشت 10 ساعت تقریباً بطور کامل به وضعیت عادی خود بازگشتند.
علیرغم قابلیت بازگشتی بسیار مناسب این سنسورها نمی‌توانند پس از آلودگی به انواع خاصی از آلوده‌کننده‌ها حساسیت خود را باز یابند برای مثال روغن WQ -40 به علت دارابودن مقداری نمک خاصیت فوتوکاتالسیتی نانوتیوب‌ها را تا حد زیادی از بین می‌برد.
با افزودن مقدار اندکی از فلزات مختلف نظیر قلع، طلا، نقره، مس و نایوبیم، یک گروه متنوعی از سنسورهای شیمیایی بدست می‌آیند. این فلزات خاصیت فوتوکاتالیستی نانوتیوب‌های تیتانیا را تغییر می‌دهند. به هر حال سنسورها در یک محیط غیرقابل کنترل در دنیای واقعی توسط مواد گوناگونی نظیر بخار‌های آلی فرار، دودة کربن و بخارهای نفت و همچنین گرد و غبار آلوده می‌گردند. قابلیت خودپاک‌کنندگی این سنسورها طول عمر آن‌ها را افزایش و از همه مهمتر خطای آنها را کاهش می‌دهد.

سنسورهای جدید در خدمت بهبود استخراج نفت
براساس آخرین اطلاعات چاپ شده توسط سازمان انرژی آمریکا، استخراج نفت در حدود دو سوم از چاه‌های نفت آمریکا اقتصادی نمی‌باشد. با توجه به دما و فشار زیاد در محیط‌های سخت زیرزمینی، سنسورهای قدیمی الکتریکی و الکترونیکی و سایر لوازم اندازه‌گیری قابل اعتماد نمی‌باشند و در نتیجه شرکت‌های استخراج‌ کنندة‌ نفت در تهیة ‌اطلاعات لازم و حساس جهت استخراج کامل و مؤثر نفت از مخازن با برخی مشکلات مواجه می‌باشند.
در حال حاضر محققان در آزمایشگاه فوتونیک دانشگاه صنعتی ویرجینیا در حال توسعة یک‌سری سنسورهای قابل اعتماد و ارزان از فیبرهای نوری جهت اندازه‌گیری فشار، دما، جریان نفت و امواج آکوستیک در چاه‌های نفت می‌باشند. این سنسورها به‌علت مزایایی نظیر اندازة کوچک ،‌ایمنی در قبال تداخل الکترومغناطیسی ، قابلیت کارآیی در فشار و دمای بالا و همچنین محیط‌های دشوار، مورد توجه بسیار قرار گرفته‌اند. از همه مهم‌تر اینکه امکان جایگزینی و تعویض این سنسورها بدون دخالت در فرآیند تولید نفت و باهزینة‌ مناسب فراهم می‌باشد. در حال حاضر عمل جایگزینی و تعویض سنسورهای قدیمی در چاه‌های نفت میلیون‌ها دلار هزینه در پی دارد. سنسورهای جدید از نظر تولید بسیار مقرون ‌به صرفه بوده و اندازه‌گیری‌های دقیق‌تری ارائه می‌دهند.

انتظار می‌رود که تکنولوژی این سنسورها تولید نفت را با ارائه اندازه‌گیری‌های دقیق و قابل اعتماد و کاهش ریسک‌های همراه با اکتشاف و حفاری نفت بهبود بخشد. همچنین سنسورهای جدید به‌علت برخی کاربردهای ویژه نظیر استخراج دریایی و افقی نفت، جایی که بکاربستن سنسورهای قدیمی در چنین شرایطی بسیار مشکل می‌باشد، از توجه ویژه‌ای برخوردارند.

منبع: http://www.iee.org

سلام
در ادامه مبحث نانو که به پیشنهاد دوست عزیزم خانم لقمانی ایجاد شده ،توجه شما را به استفاده هایی از این تکنولوژی در زندگی انسان جلب می کنم.

 پتانسیل تشخیص سرطان بوسیله نانومیله‌های طلا
بر اساس یافته‌های محققان موسسه فناوری جورجیا، مولکولهای مشابه نانومیله‌ها بر روی سلولهای سرطانی، طیف رامانی می‌دهند که بواسطه همترازی ناهمسانگرد شدیداً تقویت شده، تیز و قطبی هستند. این مشاهدات می‌توانند به عنوان علائم تشخیصی برای سلولهای سرطانی بکار روند و روش نوید بخشی برای تشخیص سرطان در آینده نزدیک به حساب می‌آیند.

پتانسیل کاربردی فناوری نانو در صنایع غذایی
فناوری‌نانو با دستکاری مولکولهای زیستی به منظور ایجاد عملکردی متفاوت از ماهیت طبیعی آنها، در حال پیدا کردن کاربردهای بالقوه در صنایع غذایی و گشودن حوزه جدیدی از تحقیقات در این زمینه است. بدین ترتیب به نظر می‌رسد محدودیتی برای فناوری‌های تهیه مواد غذایی وجود نخواهد داشت و فناوری نانو تمامی ابزارهای جدید برای این صنعت را فراهم خواهد کرد.
مواد غذایی هنگامی با عنوان نانوغذا خوانده می‌شوندکه از نانوذرات یا فنون و ابزارهای فناوری نانو در یکی از مراحل کاشت، برداشت، فرآوری یا بسته‌بندی مواد غذایی استفاده شود. البته این بدان معنی نیست که مستقیماً یا بطور خودکار توسط نانوماشینها تولید یا اصلاح شده باشند. ولی تحقیقات اخیر با بکار گرفتن مفاهیم جدید و راهکارهای مهندسی در جهت استفاده از ترکیبات زیست فعال و ریزمغذی‌ها، پتانسیل کاربردی بالای فناوری نانو را برای مواد غذایی اساسی نشان می‌دهد.
نانومواد در مقایسه با عوامل کپسوله‌کننده قدیمی از راندمان کپسوله‌کردن و رهاسازی بهتری برای عناصر غذایی فعال برخوردارند و توسعه نانوامولسیون، لیپوزومها و کمپلکسهای زیست پلیمری منجر به اصلاح خواصی نظیر محافظت از ترکیبات زیست فعال، سیستم رهاسازی کنترل شده و تغییر طعم نامطلوب غذا می‌شوند. فناوری نانو همچنین قادر است فرآیندهای غذایی را که در آنها از آنزیم برای تزریق مواد مغذی استفاده می‌شود اصلاح کند. به عناون مثال، آنزیمها معمولاً برای هیدرولیز ترکیبات با ارزش غذایی به مواد غذایی افزوده می‌شوند و از این‌رو دسترسی به مواد مغذی ضروری نظیر مواد معدنی و ویتیامینها را افزایش می‌دهند. از نانومواد با فعالیت بالا و طول عمر زیاد و مقرون به صرفه جهت فراهم کردن سیستمهای آنزیم- پایه که بواسطه نسبت بالای سطح به حجم در مقایسه با نمونه‌های معمولی برتری دارند استفاده می‌شود.

اختراع جدید فناوری نانو در زمینه استفاده از ویتامین E برای تهیه محصولات آرایشی
ویتامین E مدتهای مدیدی بعنوان ماده‌ای جوان کننده در ترکیب محصولات پوستی با خاصیت ضدپیری بکار رفته است. این ویتامین برای خنثی سازی ‌‌رادیکالهای آزاد، جلوگیری از اثرات مخرب اشعه UV و کنترل التهابها و حتی ترمیم زخمها در ترکیب بسیاری از محصولات پوستی بکار می‌رود. ویتامین E از جمله ترکیباتی است که تاکنون امکان استفاده راحت از آن در ترکیب محصولات آرایشی ممکن نبوده است. اما مسئله مهم در استفاده از این ترکیب عدم حلالیت آن در آب است لذا بایستی این ماده را در فرمولاسیونهای چرب بکار برد که هم استعمال پوستی آنها مشکل است و هم بخاطر محدودیت استفاده از این ویتامین در فرمولاسیونهای چرب، کارایی آن کم می‌شود. اخیرا گروهی از محققان دانشگاه سلطنتی فاشیون ادعا کرده‌اند که با کمک فناوری نانو امکان تهیه فرمولاسیونهای ضدپیری حاوی ویتامین E با کارایی بیشتر فراهم شده است. کوچک سازی اندازه ذرات در این روش باعث شده است تا نفوذ آنها به مناطق عمقی‌تر پوست فراهم شود. بزودی به کمک فناوری نانوامکان تهیه فرمولاسیونهای پوستی بسیار موثرتر از ویتامین E و حتی سایر ترکیبات مفید فراهم خواهد شد.

بهبود داروها به کمک نانوذرات
محققان دانشگاه North Western آمریکا، نوعی تست مبتنی بر نانوذرات ابداع کرده‌اند که می‌توان با آن قدرت اتصال، اتصال دهنده‌های سه جزئی DNA را تشخیص داد. این تکنیک می‌تواند به روش‌هایی کارآمد برای توسعه داروهای بیمارهای ژنتیکی منجر شود.
Chad Mirkin از دانشگاه North Western می‌گوید: شرکت‌های داروسازی مختلف توجه خود را برای درمان بیماری‌های ژنتیکی به DNA معطوف کرده‌اند و سعی می‌کنند تا DNA مولکول‌های کوچکی را که به طور انتخابی به DNA متصل می‌شوند و ژن مربوط به یک بیماری خاص را فعال یا غیر فعال می‌کنند، شناسایی کنند.
DNA معمولاً دارای یک ساختار دوتایی است که در آن یک جفت رشته DNA به یکدیگر متصل شده و یک مارپیچ دوتایی را تشکیل می‌دهند. ولی گاهی اوقات 3 رشته به یکدیگر متصل می‌شوند. این DNA سه جزئی که با عنوان DNA ی مارپیچ سه‌تایی هم شناخته می‌شود، فقط در حضور یک مولکول کوچک اتصال دهنده تشکیل می‌شود.
برای آزمایش اینکه آیا یک مولکول مشخص می‌تواند به عنوان اتصال دهنده سه جزئی عمل کند یا خیر، آنرا به محلول حاوی دو نوع رشته DNA با عامل های نانوذرات طلا به قطر 13 نانومتر، همچنین رشته‌های آزاد DNA که مکمل یکی از دونوع دیگر هستند می‌افزایند. اگر مولکول مورد آزمایش به عنوان یک اتصال دهنده سه جزئی عمل نکند، رشته‌های DNA مکمل با یکی از رشته‌های عامل‌دار DNA تشکیل یک مارپیچ دو تایی داده و رشته دیگر به طور آزاد باقی می‌ماند. اما اگر یک مولکول اتصال دهنده سه جزئی به محلول اضافه شود، سه نوع DNA ی مختلف، یک ساختار سه جزئی پایدار تشکیل می‌دهند. در نتیجه نانوذرات طلا به یکدیگر متصل شده و تشدید پلاسمون آنها به سمت قرمز جابجا می‌شود این امر سبب تغیر رنگ قرمز به آبی می‌شود که به آسانی قابل تشخیص است.
فرآیند مذکور با گرم کردن محلول قابل برگشت است. گرما سبب شکستن ساختار سه جزئی می‌شود و دمایی که در آن تخریب ساختار سه جزئی و تغییر رنگ به قرمز اتفاق می‌افتد، نشان دهنده استحکام پیوند اتصال دهنده سه جزئی به DNA است. هر چه دمای مورد نیاز برای تخریب این ساختار بیشتر باشد، اتصالات فوق قوی‌تر هستند.
Mirkin و همکارانش این فرآیند را با استفاده از عامل‌های اتصال دهنده بنزو [e] پیریدوایندول (BePI) وکورالین (CORA) نشان دادند. اتصال‌دهنده قوی‌تر BePI برای شکستن ساختار سه جزئی به گرمای بیشتری نسبت به اتصال ضعیف‌تر CORA نیاز داشت. انجام مطالعات مطالعات کامل بر روی هر اتصال دهنده یا مولکول کوچک امکان پذیر نیست ولی این روش به محققین اجازه می‌دهد که انواع مولکول‌های اتصال‌دهنده سه‌تایی را برای یک رشته مخصوص DNA شناسایی کنند. بیشتر بیماری‌ها دارای یک رمز ژنتیکی منحصر به فرد هستند که با دست‌کاری ژن‌ها با اتصال‌دهنده‌های سه‌تایی مناسب می‌توان راه درمان جدیدی ابداع کرد.
این محققان نتایج کار خود را در مجله Journal Of American Chemical Society به چاپ رسانده‌اند.

سلام
خانم لقمانی که از دوستان و بازدید کنندگان خوب و همیشگی ما هستند از ما خواسته بودن در مورد فناوری نانو نیز مطالبی بگذاریم.مطلب زیر را به ایشون تقدیم می کنیم:

فناوری نانو چیست؟
فناوری‌نانو واژه‌ای است کلی که به تمام فناوری‌های پیشرفته در عرصه کار با مقیاس نانو اطلاق می‌شود. معمولاً منظور از مقیاس نانوابعادی در حدود 1nm تا 100nm می‌باشد. (1 نانومتر یک میلیاردیم متر است).
اولین جرقه فناوری نانو (البته در آن زمان هنوز به این نام شناخته نشده بود) در سال 1959 زده شد. در این سال ریچارد فاینمن 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 نوریوتاینگوچی استاد دانشگاه علوم توکیو در سال 1974 بر زبانها جاری شد. او این واژه را برای توصیف ساخت مواد (وسایل) دقیقی که تلورانس ابعادی آنها در حد نانومتر می‌باشد، به کار برد. در سال 1986 این واژه توسط کی اریک درکسلر در کتابی تحت عنوان : «موتور آفرینش: آغاز دوران فناوری‌نانو»بازآفرینی و تعریف مجدد شد. وی این واژه را به شکل عمیق‌تری در رساله دکترای خود مورد بررسی قرار داده و بعدها آنرا در کتابی تحت عنوان «نانوسیستم‌ها ماشین‌های مولکولی چگونگی ساخت و محاسبات آنها» توسعه داد.

عناصر پایه در فناوری نانو
تفاوت اصلی فناوری نانو با فناوری‌های دیگر در مقیاس مواد و ساختارهایی است که در این فناوری مورد استفاده قرار می‌گیرند. البته تنها کوچک بودن اندازه مد نظر نیست؛ بلکه زمانی که اندازه مواد دراین مقیاس قرار می‌گیرد، خصوصیات ذاتی آنها از جمله رنگ، استحکام، مقاومت خوردگی و ... تغییر می‌یابد. در حقیقت اگر بخواهیم تفاوت این فناوری را با فناوری‌های دیگر به صورت قابل ارزیابی بیان نماییم، می‌توانیم وجود "عناصر پایه" را به عنوان یک معیار ذکر کنیم. عناصر پایه در حقیقت همان عناصر نانومقیاسی هستند که خواص آنها در حالت نانومقیاس با خواص‌شان در مقیاس بزرگتر فرق می‌کند.

اولین و مهمترین عنصر پایه، نانوذره است. منظور از نانوذره، همانگونه که از نام آن مشخص است، ذراتی با ابعاد نانومتری در هر سه بعد می‌باشد. نانوذرات می‌توانند از مواد مختلفی تشکیل شوند، مانند نانوذرات فلزی، سرامیکی، ... 
                                      
                                  

دومین عنصر پایه، نانوکپسول است. همان طوری که از اسم آن مشخص است، کپسول‌های هستند که قطر نانومتری دارند و می‌توان مواد مورد نظر را درون آنها قرار داد و کپسوله کرد. سال‌هاست که نانوکپسول‌ها در طبیعت تولید می‌شوند؛ مولکول‌های موسوم به فسفولیپیدها که یک سر آنها آبگریز و سر دیگر آنها آبدوست است، وقتی در محیط آبی قرار می‌گیرند، خود به خود کپسول‌هایی را تشکیل می‌دهند که قسمت‌های آبگریز مولکول در درون آنها واقع می‌شود و از تماس با آب محافظت می‌شود. حالت برعکس نیز قابل تصور است.
                                              

عنصر پایه بعدی نانولوله کربنی است. این عنصر پایه در سال 1991 در شرکت NEC کشف شدند و در حقیقت لوله‌هایی از گرافیت می‌باشند. اگر صفحات گرافیت را پیچیده و به شکل لوله در بیاوریم، به نانولوله‌های کربنی می‌رسیم. این نانولوله‌ها دارای اشکال و اندازه‌های مختلفی هستند و می‌توانند تک دیواره یا چند دیواره باشند. این لوله‌ها خواص بسیار جالبی دارند که منجر به ایجاد کاربردهای جالب توجهی از آنها می‌شود.