تبلیغات
نانوتکنولوژِی - جهان ریاضیات در فضای نانو

تـبلیغات

X

 
نانو تکنولوژی
 
دانشمندان نانو


موضوعات سایت

بخش های سایت :


صفحات ثابت سایت

صفحات ثابت سایت :
  اخبار نانو



آمار و اطلاعات سایت
 

مدیران و نویسندگان :

» علیرضا علیزاده

آمار و اطلاعات :

» کل بازدید : 1
» بازدید امروز : 1
» بازدید دیروز : 1
» بازدید این ماه : 1
» بازدید ماه قبل : 1
» تعداد نویسندگان :
» تعداد کل پست ها :
» آخرین بازدید :
» آخرین بروز رسانی :


مطالب و نظرات :
» كل مطالب :
» كل نظر ها : X


ابر برچسب ها
تکنولوژی نانو, آموزش نانو تکنولوژی, نرم افزار آموزش نانو, کلیپ نانوتیوب, آموزشی نانو, آموزش, نرم افزار, نانوتیوب, نانو, شیمی,

لوگو سایت

نانوتکنولوژِی


لوگوی دوستان

بسیج دانشجویی دانشکده فنی مهندسی ثامن الحجج(ع)مشهد
دانشکده فنی مهندسی ثامن الحجج(ع)مشهد
دانشکده فنی مهندسی ثامن الحجج(ع)مشهد

چت روم اختصاصی

پیام مدیر
کاربرانی که مطالب را با سایز درشت و ناخوانا مشاهده می نمایند، فونت فارسی را روی سیستم خود نصب کنند مطالب با فونت B kamran می باشد

جهان ریاضیات در فضای نانو

دانش ریاضیات به عنوان خط مقدم جبهة علم مطرح است. ویژگی بدیهی ریاضیات در علوم نانو «محاسبات علمی» است. محاسبات علمی در فناوریی که به عنوان فناوری انقلابی مطرح شده است.

جهان ریاضیات در فضای نانو

علوم نانو و فناوری نانو بیانگر رهگذری به سوی دنیایی جدید هستند. سفر به اعماق سرزمین اتمها و مولکولها نوید دهندة اثراث اجتماعی شگفت‌انگیزی است: در علوم بنیادین، در فناوریهای نو، در طراحی مهندسی و تولیدات، در پزشکی و سلامت و در آموزش.
پیش‌بینی‌های گسترده در حوزه کشفیات جدید، چالشها، درک مفاهیم، حتی هنوز فرم و محتوای موضوع، مه‌آلود و اسرارآمیز است. این مقاله می‌کوشد تا چالشهای دنیای ریاضیات را در مواجهه با دنیای شگفت‌انگیز نانو بررسی کند. به عبارت دیگر، ریاضیات در معماری پازل نانو چه نقشی خواهد داشت ؟

همگان بر این نکته توافق دارند که پیشرفتهای بزرگ، مستلزم تعامل میان مهندسان، ژنتیست‌ها، شیمیدانان، فیزیکدانان، داروسازان، ریاضیدانان و علوم رایانه ای ها است. شکاف میان علوم و فناوری، میان آموزش و پژوهش، میان دانشگاه و صنعت، میان صنعت و بازار بر مجموعه تأثیرگذار خواهد بود. دلایل کافی مبتنی بر فصل مشترک میان نظامهای کلاسیک و فرهنگ ها موجود است.

این انقلاب علمی و فناورانه، منحصر به فرد است. این بدین معنی است که می‌بایستی نه تنها در بعد علمی، که در سایر ابعاد، نیز زیرساختهای بنیادین با حداکثر انعطاف پذیری در برابر تغییرات را پیش‌گویی و پیش‌بینی کنیم.
دانش ریاضیات به عنوان خط مقدم جبهة علم مطرح است. ویژگی بدیهی ریاضیات در علوم نانو «محاسبات علمی» است. محاسبات علمی در فناوریی که به عنوان فناوری انقلابی مطرح شده است. محاسبات علمی در طول، تفسیر آزمایشات، تهیة پیش‌بینی در مقیاس اتمی و مولکولی بر پایة تئوری کوانتومی و تئوریهای اتمی است.
همانگونه که ریاضیات زبان علم است، محاسبات، ابزاری عمومی علم و کاتالیزوری برای تعاملات عمیق‌تر میان ریاضیات و علوم است. یک تیم محاسبات، دربارة مدلشان و اثر محاسباتشان و تطبیق‌پذیری آن با واقعیت، به بحث می‌پردازند. «‌محاسبات» رابطی میان آزمایش و تئوری است. یک تئوری و یک مدل ریاضی، پیش نیاز محاسبات است و یک آزمایش تنها اعتبار بخش هر نوع تئوری، مدل و محاسبات است.

مدلهای ریاضی، ستونهای راهگشا به سوی بنیاد علم و تئوریهای پیش بین هستند. مدلها، رابطهایی بنیادین در پروسه‌های علمی هستند و اغلب اوقات در سیستم‌های آموزشی به فاز مدلسازی و محاسبات، تأکید کافی نمی‌شود. یک مدل ریاضی بر پایة فرمولاسیون معادلات و نامعادلات اصول بنیادین استوار است و مدل درگیر با درک کامل پیچیدگیهای مسأله نظیر، جرم، اندازة حرکت و توازن انرژی است. در هر سیستم فیزیکی واقعی تقریب اجازه داده می‌شود، تا مدل را در یک قالب قابل حل عرضه کنند. اکنون می‌توان مدل را یا به صورت «تحلیلی» و یا بصورت «عددی» حل کرد. در این حالت مدلسازی ریاضی یک پروسه پیچیده است،زیرا می‌بایستی دقت و کارآیی را همزمان نشان دهد.

در علوم نانو و فناوری نانو، مدلسازی نقش محوری را بر عهده دارد، بویژه وقتی که بخواهیم عملکرد ماکروسکوپی مواد را از طریق طراحی در مقیاس اتمی و مولکولی کنترل کنیم، آن هم در شرایطی که درجات آزادی زیاد باشد. مدلسازی ریاضی یک ضرورت در این فضای مه آلود است. تفسیر داده‌های آزمایشگاهی یک ضروت حتمی است. همچنین برای هدایت، تفسیر، بهینه سازی، توجیه رفتارهای آزمایشگاهی، مدلسازی ریاضی ضرورت می‌یابد.
یک مدل مؤثر، راه رسیدن به تولیدات جدید، درک جدید رفتارشناسی، را کوتاه می‌کند و تصحیح گر هوشمندی است که از نتایج گذشته درس می‌گیرد.
مدلسازی نه تنها ویژگی منحصر به فرد ریاضیات است بلکه پلی بسوی فرهنگهای مختلف علمی است.
تئوری در هر مرحله از توسعة علم، نقش محوری دارد، ارزیابی حساسیت مدل به شرایط پروسه‌های فیزیکی ، و حصول اطمینان از اینکه معادلات و الگوریتمهای محاسباتی با شرایط کنترل آزمایشگاهی سازگارند، از چالشهای مهم است. تئوری نهایتاً بسوی تعریف نتایج و درک فیزیکی سیستم، میل خواهد کرد و اغلب اوقات ریاضیات جدیدی لازم نیست تا به منظور رسیدن به درک رفتار، ساخته شود.
عبور از تئوریهای موجود ارزشمند است و اغلب نیز اتفاق می‌افتد. زمانی مدلها، مشابه سیستم‌های شناخته شده هستند که دقت ریاضی بالایی را داشته باشند اما در جهان شگفت ‌انگیز نانو، مدلهای مختلف و جدید، چالشهای جدی را در دانش ریاضیات پدید می‌آورند. تئوریهای جدید در مقیاسهای زمانی غیر قابل پیش‌گوئی اتفاق می‌افتند و تئوریهای قدرتمند در قالبهای عمیق شکل می‌گیرند. میان‌برهای اساسی لازم است تا شبیه‌سازی صورت گیرد:
طراحی در مقیاس اتمی و مولکولی، کنترل و بهینه سازی عملکرد مواد و ابزار آلات، و کارآیی شبیه‌سازی رفتار طبیعی، از مهمترین چالشها است. این چالش‌ها نوید دهندة برهم کنشهای کامل میان حوزه‌های مختلف ریاضی خواهد بود.
آثار اجتماعی این چالش‌ها زیاد و متنوع خواهد بود.
منافع حاصل از مشغولیت ریاضیدانان فعال، توازن با چالشهای اصلی در زمینه رشد زیرساختهای ریاضیات، تغییرات در ساختار آموزش ریاضیات، از جمله آثار ورود ریاضیات به دنیای شگفت انگیز نانو خواهد بود.
جامعه ریاضی می‌بایستی اصلاح شود: تئوریهای بنیادین، ریاضیات میان رشته‌ای و ریاضیات محاسباتی و آموزش ریاضیات.
ریاضیات چه حوزه‌هایی را در بر خواهد گرفت؟ الگوریتمهای اصلی در حوزه‌های ریاضیات کاربردی و محاسباتی، علوم کامپیوتر، فیزیک آماری، نقش مرکزی و میان بر ساز را در حوزة نانو بر عهده خواهند داشت.

برای روشن شدن موضوع برخی از اثرات ریاضیات را در فرهنگ نانو بررسی می‌کنیم:
ـ روشهای انتگرال گیری سریع و چند قطبی سریع: اساسی و الزامی به منظور طراحی کدهای مدار (White, Aluru, Senturia) و انتگرال گیری به روش Ewala در کد نویسی در حوزه‌های شیمی کوانتوم و شیمی مولکولی (Darden ۱۹۹۹)
ـ روشهای« تجزیه حوزه»، مورد استفاده در شبیه‌سازی گسترش فیلم تا رسیدن به وضوح نانوئی لایه‌های پیشرو مولکولی با مکانیک سیالات پیوسته در مقیاسهای ماکروسکوپیک (
Hadjiconstantinou)
ـ تسریع روشهای شبیه سازی دینامیک مولکولی (
Voter ۱۹۹۷)
ـ روشهای بهبود مش‌بندی تطبیق پذیر: کلید روشهای شبیه پیوسته که ترکیب کنندة مقیاسهای ماکروئی، مزوئی، اتمی ومدلهای مکانیک کوانتوم از طریق یک ابزار محاسباتی است (
Tadmor, Philips, Ortiz)
ـ روشهای پیگردی فصل مشترک: نظیر روش نشاندن مرحله‌ای
Sethian, Osher که در کدهای قلم زنی و رسوب‌گیری جهت طراحی شبه رساناها مؤثرند (Adalsteinsson, Sethian) و نیز در کدگذاری به منظور رشد هم بافت ها (Caflisch)
ـ روشهای حداقل کردن انرژی هم بسته با روشهای بهینه سازی غیر خطی (المانی کلیدی برای کد کردن پروتیئن‌ها) (
Pierce& Giles)
ـ روشهای کنترل (مؤثر در مدلسازی رشد لایه نازک‌ها (
Caflisch))
ـ روشهای چند شبکه‌بندی که امروزه در محاسبات ساختار الکترونی و سیالات ماکرومولکولی چند مقیاسی بکار گرفته شده است.
ـ روشهای ساختار الکترونی پیشرفته ، به منظور هدایت پژوهشها به سمت ابر مولکولها

(Lee & Head Gordon)

ستاد ویژه توسعه فناوری نانو



برچسب های مطلب : ریاضیات, نانو, جهان ریاضیات در فضای نانو,

به اشتراک بگذارید :

 :: لینك ثابت نویسنده : علیرضا علیزاده Comment نظرات()  

مطالب پیشین

اتوران تحقیقاتی آشنایی با نانو
نرم افزار مدل سازی نانو لوله های کربنی
نانو شیشه
نانوتکنولوژی و صنعت نساجی
هوای پاک با فناوری نانو
نانوسیم
جهان ریاضیات در فضای نانو
فناوری نانو و برخی كاربردهای آن در صنعت آب
ریچارد. پی. فاینمن (Richard. P. Feynman )
بیوتكنولوژی ، بیونانو تكنولوژی ، نانو بیو تكنولوژی
Buckyballs
نانوتیوب
ساخت در مقیاس نانو
جزوه ی نانوتکنولوژی
نانو اسمبلرها
مفید یا مضر
تعریف نانو
تاریخچه نانو
نگاهی به آینده
نیاز ، اختراع ، نانو

لیست مطالب ارسالی



پیام شما


پشتیبانی آنلاین



وضعیت آب و هوا



آرشیو پست ها

آرشیو بر حسب تاریخ :
  شهریور 1390

  مرداد 1390
  فروردین 1389
  اسفند 1388
  همه آرشیوها

خبرنامه

با عضویت در خبرنامه ی سایت از کلیه امکانات سایت بهره مند شده و از بروز شدن سایت مطلع شوید





Powered by WebGozar


نظرسنجی
مطالب سایت را تا کنون چگونه ارزیابی می کنید؟





جستجو در سایت :


جستجو در موتورهای جستجو :

جستجوگر


لینك دوستان
» دانشکده فنی مهندسی ثامن
» بسیج دانشکده ثامن الحجج(ع)
» حیدریون مشهد الرضا
» مهندسی شیمی
» کمپ علمی
» حس یاس
» FREE ART

» همه ی پیوندها

لینكدونی
» بسیج دانشکده ثامن الحجج(ع)
» حس یاس
» کمپ علمی
» حیدریون مشهد الرضا
» باشگاه نانو
» ستاد فناوری نانو
»

» آرشیو لینكدونی
» ارسال لینک خود

صفحه اصلی |  ارتبــــــــــــــاط با ما |  ایمیل |  صفحه خانگی



| Powered By Alireza Alizadeh & | Email : Shahrudi1@yahoo.com | RSS | Atom |