91صفحه
از آغاز تمدن بشری مخابرات اهمیت اساسی را برای جوامع انسانها داشته است . در مراحل اولیه مخابرات توسط امواج صوتی از طریق صدا صورت می گرفت . با افزایش مسافات لازم برای مخابرات ابزارهای مختلفی مانند طبلها ، بوقها و غیره ارائه شدند .
برای مسافات طولانیتر روشها و وسائل ارتباطات بصری مانند پرچمهای خبری و علائم دودی در روز و آتش در شب به کار برده شدند .
البته ابزارهای مخابراتی نوری از قسمت مرئی طیف الکترومغناطیسی استفاده میکنند. تنها در تاریخ اخیر بشر است که طیف الکترومغناطیسی خارج از ناحیه مرئی برای ارتباطات راه دور از طریق امواج رادیوئی به کار برده شده است .
آنتن رادیوئی یک قطعه اساسی در هر سیستم رادیوئی می باشد . یک آنتن رادیوئی یک ابزاری است که امکان تشعشع یا دریافت امواج رادیوئی را فراهم می سازد .
به عبارت دیگر ، یک آنتن یک موج هدایت شده روی یک خط انتقال را به یک موج فضای آزاد در حالت ارسال و برعکس در حالت دریافت تبدیل می کند . بنابراین ، اطلاعات می تواند بدون هیچ گونه ساختار و وسیله واسطه ای بین نقاط و محلهای مختلف انتقال یابد .
فرکانسهای ممکن امواج الکترومغناطیسی حامل این اطلاعات طیف الکترومغناطیسی را تشکیل می دهد .
باند فرکانسهای رادیوئی در ضمیمه ارائه شده اند . یکی از بزرگترین منابع انسان طیف الکترومغناطیسی است و آنتنها در استفاده از این منبع طبیعی نقش اساسی را ایفاء کرده اند . یک تاریخ مختصر تکنولوژی آنتنها بحثی از کاربردهای آنها ذیلاً ارائه می شود .
مبنای نظری آنتها بر معادلات ماکسول استوار است . "جیمز کلارک ماکسول" (1831 – 1879 ) در سال 1864 در حضور انجمن سلطنتی انگلستان نظریه خود را ارائه داد مبنی بر اینکه نور و امواج الکترومغناطیسی پدیده های فیزیک یکسانی هستند .
همچنین پیش بینی کرد که نور و اختلالات الکترومغناطیسی را می توان بصورت امواج رونده دارای سرعت برابر توجیه کرد .
فیزیکدان آلمانی "هاینریش هرتزگ" (1857 – 1897) در سال 1886 توانست صدق ادعاو پیش بینی ماکسول را مبنی بر اینکه کنشها و پدیده های الکترومغناطیسی می توانند در هوا منتشر شوند ، نشان دهد .
هرتز کشف کرد که اختلالات الکتریکی می توان توسط یک مدار ثانویه با ابعاد مناسب برای حالت تشدید و دارای یک شکاف هوا برای ایجاد جرقه آشکار کرد .
منبع اولیه اختلالات الکتریکی مورد بررسی هرتز شامل دو ورق هم صفحه بود که هر ورق با یک سیم به یک سیم پیچ القائی وصل می شد .
این اولین آنتن مشابه آنتن دو قطبی ورق خازنی مورد بحث در بخش 2-1 می باشد . هرتز آنتهای دو قطبی و حلقوی و نیز آنتهای انعکاسی سهموی استوانه ای نسبتاً پیچیده ای را دارای دو قطبیهائی در امتداد خط کانونی شان بعنوان تغذیه ساخت .
مهندس برق ایتالیایی "گوگلیلمو مارکونی" نیز یک استوانه سهموی میکروویو در طول موج 23 سانتیمتر را برای انتقال کد اولیه اش ساخت . ولی کارهای بعدیش برای حصول برد مخابراتی بهتر در طول موجهای بلندتر بود .
برای اولین مخابرات رادیوئی در ماورای اقیانوس اطلس در سال 1901 آنتن فرستنده شامل یک فرستنده جرقه ای بود که بین زمین و یک سیستم شامل 50 عدد سیم قائم متصل می شد .
سیم ها از هم باز شده و توسط یک سیم افقی متصل به دو دکل نگه داشته می شد . آنتن گیرنده توسط بالونهائی آویزان می شدند . مارکونی اهمیت مرتفع کردن آنتها را در این فرکانسهای پائین در حدود 60 کیلوهرتز درک می کرد .
فیزیکدان روسی " الکساندر پوپوف " (1859 – 1905) نیز اهمیت کشف امواج رادیویی را توسط هرتز تشخیص داد و یک سال قبل از مارکونی شروع به کار و فعالیت در مورد روشهای دریافت آنها نمود .
اغلب افتخار کاربرد اولین آنتن در اولین سیستم رادیوئی را در سال 1897 برای ارسال یک سیگنال از کشتی به ساحل در مسافت سه میل به او می دهند .
در هر حال ، این مارکونی بود که رادیوی تجارتی را توسعه داده و مخابرات رادیوئی را در ماورای اقیانوس اطلس ایجاد کرد . مارکونی را می توان پدر رادیو آماتور دانست .
توسعه آنتها در سالهای اولیه به علت عدم وجود و در دسترس نبودن مولدهای سیگنال محدود بود . در حدود سالهای 1920 پس از آنکه لامپ تریود "دوفارست" برای ایجاد سیگنالهای امواج پیسوته تا 1 مگاهرتز به کار رفت ، ساخت آنتهای تشدیدی (با طول تشدید) مانند دو قطبی نیم موج امکان یافت .
در این فرکانسهای بالاتر امکان ساخت آنتها با ابعاد و اندازه های فیزیکی در حدود تشدید (یعنی نیم طول موج) فراهم شد .
قبل از جنگ دوم جهانی مولدهای سیگنال مگنیترون و کلایسترون میکروویو (در حدود 1 گگا هرتز) همراه با موجبرهای تو خالی اختراع و توسعه یافتند . این تحولات منجر به ابداع و ساخت آنتهای بوقی شد ، گر چه سالها قبل "چندر بوز" (1858- 1937) در هندوستان اولین آنتن بوقی الکترومغناطیسی را ساخت .
در سال 1934 اولین سیستم رادیو تلفنی میکروویو تجارتی بین انگلستان و فرانسه در فرکانس عمل 8/1 گگا هرتز برقرار شد .
در خلال جنگ دوم جهانی یک فعالیت وسیع طراحی و توسعه برای ساخت سیستمهای رادار منجر به ابداع انئاع مختلف آنتهای مدرن مانند آنتهای بشقابی (منعکس کننده) ، عدسیها و آرایه های شکافی موجبری شد .
حال ، نظر خود را به کاربردهای آنتها معطوف می کنیم . انتقال انرژی الکترومغناطیسی می تواند توسط نوعی از ساختارهای هدایت کننده امواج (مانند یک خط انتقال) صورت گیرد و یا می تواند از طریق آنتهای فرستنده و گیرنده بدون هیچ گونه ساختار هدایت کننده واسطه ای انجام گیرد .
اگر فاصله بین فرستنده و یک گیرنده برابر r باشد ، تلفات توان برای خط انتقال متناسب با 2(e-αr) است .
α ثابت تضعیف خط انتقال می باشد . اگر آنتها در یک سیستم خط دید به کار رود ، تلفات توان متناسب با است . عوامل مختلفی در انتخاب بین خطوط انتقال یا آنتها دخالت دارند .
بطور کلی ، خطوط انتقال در فرکانسهای پائین و فواصل کوتاه عملی هستند فرکانسهای بالا اغلب به علت پهنای باند موجود به کار می روند . با افزایش فواصل و فرکانسها تلفات سیگنال و هزینه های کاربرد خطوط انتقال بیشتر می شود و در نتیجه استفاده از آنتها ارجحیت می یابد . استثناء قابل توجه این قاعده خط انتقال فیبر نوری در طیف مرئی می باشد .
در چندین کاربرد باید از آنتها استفاده کرد . برای مثال ، آنتها را باید در مخابرات رادیو سیار شامل هواپیماها ، فضاپیماها ، کشتیها ، یا خودروهای زمینی به کار برد . آنتها در سیستمهای رادیوئی سخن پراکنی شامل یک ایستگاه فرستنده و تعداد نامحدود گیرنده ها که احیاناً مانند رادیوی خودرو متحرک و سیار است ، نیز به کار می رود .
کاربردهای غیر سخن پراکنی مانند سیستمهای رادیو سیار شهرداری (مانند پلیس ، آتش نشانی ، امداد ، بهداشت و بهداری) و رادیو آماتور نیز به آنتها نیاز دارند در کاربردهای غیر مخابراتی مانند رادار نیز آنتها لازم هستند .
عوامل دیگری که در انتخاب نوع سیستم انتقال تأثیر می گذارند ، شامل دلایل تاریخی ، ایمنی و اطمینان پذیری هستند .
قبل از آنکه تکنولوژی رادیوئی در دسترس باشد ، شرکتهای تلفن آغاز به اتصال پایانه های بی شمار ارسال و دریافت توسط خطوط انتقال کردند . اخیراً شرکتهای تلفن استفاده بیشتری را از رادیو به عمل می آورند .
در آمریکا بیشتر از نصف مکالمات تلفنی دور (بین شهری) توسط ارتباطات رادیوئی میکروویو انجام می گیرد . خطوط انتقال یک درجه از ایمنی را فراهم می سازند . در یک سیستم رادیوئی بی سیم هر فرد مجهز به یک گیرنده مناسب می تواند به یک انتقال اطلاعات گوش فرا دهد ، ولی برای تخطی به خطوط انتقال با سیم یک اتصال فیزیکی ضرورت دارد .
برای ایجاد ایمنی در یک ارتباط رادوئی در سیستمهای رادیوئی پیچیده تر کدگذاری را می توان به کار برد . ولی ، ایمنی مخابرات در معدودی از ارتباطات مخابراتی لازم است.
اطمینان پذیری عامل دیگری است که باید در نظر گرفته شود . برای مثال ، سیگنالهای رادیوئی توسط شرایط محیطی مانند ساختارها و موانع در طول مسیر سیگنال ، یونسفر و جو تأثیر می پذیرند .
بعلاوه ، تداخل همواره تهدیدی برای سیستمهای رادیوئی می باشد . کلیه این عوامل همراه با یک مقایسه هزینه سیستمهای خطوط انتقال و سیستمهای رادیوئی متشکل از آنتها باید ملحوظ و در نظر کرفته شود .
هر ساله هزینه دستگاههای رادیوئی کاهش یافته و اطمینان پذیری آنها بهبود می یابد . این عوامل به کاربرد سیستمهای رادیوئی ارجحیت می دهد . بنابراین ، تقاضا برای آنتها و نیاز به دانش فنی در مورد عملکرد آنها همواره وجود خواهد داشت .
در دو بخش بعد این فصل یک مرور مختصر اصول میدانهای الکترومغناطیسی و حل معادلات ماکسول را برای مسائل تشعشع ارائه می دهیم . پس از آنکه چند رابطه اساسی را استنتاج کردیم ، کابرد مستقیم معادلات ماکسول تنها در چند مورد خاص ضرورت دارد . باقیمانده این فصل به بررسی اصطلاحات آنتها و چند مثال ساده اختصاص دارد .
همچنین کاربردهای آنتها در سیستمهای مخابراتی و رادار مورد بحث و بررسی قرار میگیرد .
فصل اول
1- آنتن حلقوی ....................................................................................9
1-1- حلقۀ کوچک ............................................................................. 9
2-1- دو قطبی مغناطیسی کوتاه . معادل یک حلقله ..................................... 13
3-1- میدانهای دور دو قطبی کوچک و دو قطبی کوتاه ...............................16
4-1- مقایسه میدانهای دور حلقه کوچک و دو قطبی کوتاه ...........................20
5-1- آنتن حلقه ای . حالت کلی ........................................................... 21
6-1- پترن های میدان دور آنتهای حلقه ای دایره ای با جریان یکنواخت .......... 26
7-1- حلقه کوچک به عنوان یک حالت خاص .......................................... 30
8-1- مقاومت تشعشع حلقه ها ............................................................... 31
9-1- خاصیت جهتی آنتهای حلقه ای دایره ای با جریان یکنواخت ................. 37
10-1- جدول فرمول های حلقه ............................................................. 39
11-1- آنتهای حلقوی مربعی ................................................................ 40
12-1- آنتهای حلقوی دایروی .............................................................. 53
13-1- حلقه ی دایروی حامل یک جریان ثابت ......................................... 61
فصل دوم
2- آنتهای حلقوی کوچک ................................................................... 65
1-2- دوگانگی ................................................................................. 66
2-2- آنتن حلقوی کوچک .................................................................. 71
فصل سوم
3- آنتهای یاگی یودا .......................................................................... 77
منابع و مأخذ ............................................................................91
181 صفحه
هدف از ارائه ی این پروژه معرفی اصول و مبانی امنیت در شبکه های کامپیوتری می باشد .در ابتدا به تعاریف و مفاهیم امنیت در شبکه می پردازیم .
در مبحث امنیت شبکه ،منابع شبکه وانواع حملات ،تحلیل خطر ،سیاست های امنیتی ،طرح امنیت شبکه و نواحی امنیتی به تفضیل مورد تحلیل و بررسی قرار می گیرد .
برای حفظ امنیت شبکه نیاز است تا مراحل اولیه ایجاد امنیت و سیتم های عامل و برنامه کاربردی مناسب لحاظ شود .در ادامه به انواع حملات در شبکه های رایانه ای پرداخته ایم و برای افزایش امنیت در سطح شبکه به AUDITING ، کامپیوترهای بدون دیسک ،به رمز در آوردن داده ها و محافظت در برابر ویروس پرداخته ایم .
و اما روشهای تامین امنیت در شبکه که عبارتند از : دفاع در عمق ،فایروال و پراکسی که به طور کامل تشریح شده است .و در ادامه سطوح امنیت شبکه ، تهدیدات علیه امنیت شبکه ، امنیت شبکه لایه بندی شده، ابزارها و الگوهای امنیت شبکه ،مراحل ایمن سازی شبکه ، راهکارهای امنیتی شبکه ،مکانیزم های امنیتی و الگوریتم جهت تهیه الگوی امنیت شبکه توضیح داده شده است .
فهرست مطالب
عنوان
صفحه
مقدمه .............................................................................................................................................................
1
فصل یکم : تعاریف و مفاهیم امینت در شبکه
2
1-1) تعاریف امنیت شبکه
2
1-2) مفاهیم امنیت شبکه4
4
6
1-2-3) تحلیل خطر
7
1-2-4- سیاست امنیتی
8
1-2-5- طرح امنیت شبکه
11
1-2-6- نواحی امنیتی
11
فصل دوم : انواع حملات در شبکه های رایانه ای
13
2-1) مفاهیم حملات در شبکه های کامپیوتری
15
2-2) وظیفه یک سرویس دهنده
16
2-3) سرویس های حیاتی و مورد نیاز
16
2-4) مشخص نمودن پروتکل های مورد نیاز
16
2-5) مزایای غیر فعال نمودن پروتکل ها و سرویس های مورد نیاز
17
2-6) انواع حملات
18
1-2-6) حملات از نوع Dos
2-2-6) حملات از نوع D Dos
2-6-3) حملات از نوع Back dorr
2-6-3-1) Back ori fice
2-6-3-2) Net Bus
2-6-3-3) Sub seven
2-6-3-4) virual network computing
2-6-3-5) PC Any where
2-6-3-6) Services Terminal
2-7) Pactet sniffing
2-7-1) نحوه کار packet sniffing
2-2-7) روشهای تشخیص packet sniffing در شبکه
2-7-3) بررسی سرویس دهندة DNS
2-7-4) اندازه گیری زمان پاسخ ماشین های مشکوک
2-7-5) استفاده از ابزارهای مختص Antisniff
فصل سوم ) افزایش امنیت شبکه
3-1) علل بالا بردن ضریب امنیت در شبکه
3-2) خطرات احتمالی
3-3) راه های بالا بردن امنیت در شبکه
3-3-1) آموزش
3-3-2) تعیین سطوح امنیت
3-3-3) تنظیم سیاست ها
3-3-4) به رسمیت شناختن Authen tication
3-3-5) امنیت فیزیکی تجهیزات
3-3-6) امنیت بخشیدن به کابل
3-4) مدل های امنیتی
3-4-1) منابع اشتراکی محافظت شده توسط کلمات عبور
3-4-2) مجوزهای دسترسی
3-5) امنیت منابع
3-6) روش های دیگر برای امنیت بیشتر
3-6-1) Auditing
3-6-2) کامپیوترهای بدون دیسک
3-6-3) به رمز در آوردن داده ها
3-6-4) محافظت در برابر ویروس
فصل چهارم : انواع جرایم اینترنتی و علل بروز مشکلات امنیتی
4-1) امنیت و مدل
4-1-1) لایه فیزیکی
4-1-2) لایه شبکه
4-1-3) لایه حمل
4-1-4) لایه کاربرد
4-2) جرایم رایانه ای و اینترنتی
4-2-1) پیدایش جرایم رایانه ای
4-2-2) قضیه رویس
4-2-3)تعریف جرم رایانه ای
4-2-4) طبقه بندی جرایم رایانه ای
4-2-4-1) طبقه بندی OECDB
4-2-4-2) طبقه بندی شعرای اروپا
4-2-4-3) طبقه بندی اینترپول
4-2-4-4) طبقه بندی در کنوانسیون جرایم سایبرنتیک
4-2-5) شش نشانه از خرابکاران شبکه ای
4-3) علل بروز مشکلات امنیتی
4-3-1) ضعف فناوری
4-3-2) ضعف پیکربندی
4-3-3) ضعف سیاستی
فصل 5 ) روشهای تأمین امنیت در شبکه
5-1) اصول اولیه استراتژی دفاع در عمق
5-1-1) دفاع در عمق چیست.
5-1-2) استراتژی دفاع در عمق : موجودیت ها
5-1-3) استراتژی دفاع در عمق : محدودة حفاظتی
5-1-4) استراتژی دفاع در عمق : ابزارها و مکانیزم ها
5-1-5) استراتژی دفاع در عمق : پیاده سازی
5-1-6) جمع بندی
5-2)فایر وال
1-5-2) ایجاد یک منطقه استحفاظی
5-2-2) شبکه های perimer
5-2-3) فایروال ها : یک ضرورت اجتناب ناپذیر در دنیای امنیت اطلاعات
5-2-4) فیلترینگ پورت ها
5-2-5) ناحیه غیر نظامی
5-2-6) فورواردینگ پورت ها
5-2-7) توپولوژی فایروال
5-2-8) نحوة انتخاب یک فایروال
5-2-9) فایروال ویندوز
5-3) پراکسی سرور
5-3-1) پیکر بندی مرور
5-3-2) پراکسی چیست
5-3-3) پراکسی چه چیزی نیست
5-3-4) پراکسی با packet filtering تفاوت دارد.
5-3-5) پراکسی با packet fillering state ful تفاوت دارد .
5-3-6) پراکسی ها یا application Gafeway
5-3-7) برخی انواع پراکسی
5-3-7-1) Http proxy
5-3-7-2) FTP Proxy
5-3-7-3) PNs proxy
5-3-7-4) نتیجه گیری
فصل 6 ) سطوح امنیت شبکه
6-1) تهدیدات علیه امنیت شبکه
6-2) امنیت شبکه لایه بندی شده
6-2-1) سطوح امنیت پیرامون
6-2-2) سطح 2 – امنیت شبکه
6-2-3) سطح 3 – امنیت میزبان
6-2-4) سطوح 4 – امنیت برنامه کاربردی
6-2-5) سطح 5 – امنیت دیتا
6-3) دفاع در مقابل تهدیدها و حملات معمول
فصل هفتم ) ابزارها و الگوهای امنیت در شبکه و ارائه ی یک الگوی امنیتی
7-1) مراحل ایمن سازی شبکه
7-2) راهکارهای امنیتی شبکه
7-2-1) کنترل دولتی
7-2-2) کنترل سازمانی
7-2-3) کنترل فردی
7-2-4) تقویت اینترانت ها
7-2-5) وجود یک نظام قانونمند اینترنتی
7-2-6) کار گسترده فرهنگی برای آگاهی کاربران
7-2-7) سیاست گذاری ملی در بستر جهانی
7-3) مکانیزم امنیتی
7-4) مرکز عملیات امنیت شبکه
7-4-1) پیاده سازی امنیت در مرکز SOC
7-4-2) سرویس های پیشرفته در مراکز SOC
7-5) الگوی امنیتی
7-5-1) الگوریتم جهت تهیه الگوی امنیتی شبکه
فهرست شکلها
عنوان
صفحه
شکل 3-1 مجوزهای مربوط به فایل ها و دایرکتوری اشتراکی را نشان می دهد.
3
شکل 5-1 یک نمونه از پیاده سازی Fire wall را مشاهده می کنید
3
شکل 5-2 یک نمونه از پیاده سازی Fire wall را مشاهده می کنید
شکل 5-3 ارتباط بین سه نوع شبکه Perimeter را نمایش می دهد.
شکل 5-4 دو شبکه Perimeter درون یک شبکه را نشان می دهد.
شکل 5-5 یک فایروال مستقیماً و از طریق یک خط dial – up ، خطوط ISPN و یا مووم های کابلی به اینترنت متصل می گردد.
شکل 5-6 روتر متصل شده به اینترنت به هاب و یا سوئیچ موجود در شبکه داخل مستقل می گردد.
شکل 5-7 فایردال شماره یک از فایر دال شماره 2 محافظت می نماید.
شکل 5-8 یک کارت شبکه دیگر بر روی فایر دال و برای ناحیه DMZ استفاده می گردد.
شکل 5-9 Proxy server
شکل 5-10 logging
شکل 5-11 Ms proxy server
شکل 5-12 SMTP proxy
شکل 5-13 SMTP Filter Properties
شکل 5-14 Mozzle pro LE
شکل 5-15 DNS proxy
شکل 5-16
شکل 6-1
شکل 6-2 برقراری ارتباط VPN
شکل 6-3 پیکربندی های IDS و IPS استاندارد
شکل 6-4 سطح میزبان
شکل 6-5 Prirate local Area Network
شکل 6-6 حملات معمول
فهرست جدولها
عنوان
صفحه
جدول2-1- مقایسه تهدیدات امنیتی در لایه های چهارگانه TCP/IP
جدول2-2- اهداف امنیتی در منابع شبکه
جدول6-1- امنیت شبکه لایه بندی شده
82 صفحه
کاربرد نانو تکنولوژی در صنعت نساجی:
با توجه به پیشرفت روز افزون علم نانو تکنولوژی و گسترش آن در اکثر صنایع ، صنعت نساجی نیز از این اصل جدا نبوده و توانایی خود را برای ظهور در تمامی صنایع همراه با علوم دیگر نشان داده و به پیشرفت های قابل ملاحظه ای در این زمینه دست یافته است
امروزه دانشمندان به فناوریهای لازم نانو دست یافتهاند و تولید محصولات مختلف را از طریق این فناوری به حصول رسانده اند، تنها امروزه آنچه کم است تزریق نکردن کالاهای حاصل از این فناوری به بازارهای روزمره مردم عادی در مقیاس زیاد است.
اگر این امر صورت بگیرد بیشک با وسایلی روبرو میشویم که دنیای عادی ما را متحول میکند و امکانات بسیار نوینی را در اختیار میگیریم. به طور مثال لباسهای حاصل از مواد نانو متری ،به گونهای است که دیگر لباس نه لک میشود نه چروک میشود و ضمنا دارای خاصیت تهویه هوا و رطوبت هم خواهد بود.
اما سوالی که مطرح است این است که چگونه می توان کاربرد نانو را در صنعت نساجی نشان داد یا به طور واضح تر الیاف نانو به چه روشی در این صنعت گسترده تولید می شود .
پاسخ این سوال آسان است و آن عبارت است از علم (( الکترواسپینینگ)) .
آشنایی با علم الکترو اسپینینگ :
الکترو اسپینینگ (برق ر یسی) و به عبارتی استفاده از نیروی برق برای ریسندگی یکی از روشهای مهم و گسترده جهت تولید الیاف نانوساختار میباشد. در این روش یک محلول پلیمری داخل سرنگ ریخته میشود و در فاصله 20 سانتیمتری از آن، صفحهای فلزی قرار میگیرد؛ صفحه به زمین ثابت میگردد و سرنگ روی پمپ قرار گرفته و سوزن آن به منبع تغذیه با ولتاژ بالا وصل میشود، محلول با دبی پایین به سمت سر سرنگ رفته و هنگامیکه، ولتاژ بین 30-5 کیلووات اعمال میشود، قطره بهصورت جت در آمده، در طول مسیر کشیده میشود و پس از تبخیر شدن حلال به صفحه فلزی برخورد میکند و سپس به صورت الیاف نانوساختار از صفحه فلزی جمعآوری میشوند.
الیاف نانو ساختار در تمامی علوم و زمینه ها کاربردهای فراوانی دارد مثلاالیاف نانوساختار در فیلتراسیون، نانوکاتالیستها و در مهندسی بافت بهعنوان داربست برای رشد سلول مورد استفاده قرار میگیرندکه در فصل های ۀینده به توضیح مفصل آنها می پردازیم.
پس از تولید نانوالیاف به روش معمول الکترواسپینینگ، پارامترهای مختلف فرایندی (ولتاژ، دبی محلول و. . .) ، محیطی (دما و رطوبت محیط) و محلول (رسانایی ویسکوزیته و. . .) را بر یکنواختی و قطر آنها بررسی می شودکه هدف، ایجاد شرایطی برای تولید الیاف با یکنواختی زیاد و قطر کم بوده و در این راستا اثر کشش سطحی و رسانایی الکتریکی محلول بر یکنواختی و قطر الیاف بهطور دقیق مورد مطالعه قرار می گیرد. نتایج حاکی از آن بود که رسانایی الکتریکی محلول اثر بسیار خوبی در یکنواختی الیاف دارد بهطوریکه "مثلا اضافه کردن نمک کلرید لیتیم به محلول پلی استایرن در حلال DMF یکنواختی الیاف تولیدی را تا حد قابل توجهی بالا میبرد، در عین حال قطر الیاف افزایش مییابد که با توجه به یکنواختی بالا در محصول به دست آمده در عوض امکان استفاده از محلول با غلظت کمتر فراهم میگردد. همچنین با کم کردن کشش سطحی تا حد مشخصی، یکنواختی محصول بالا میرود". هم اکنون تحقیقات وسیعی در زمینه کاربرد این الیاف در مهندسی مواد در حال انجام است.
فهرست مطالب :
پیشگفتار ............................................................................................................. آ – ت
فصل اول : کابرد نانو تکنولوژی در صنعت نساجی و آشنایی با علم الکترواسپینینگ
کاربرد نانو تکنولوژی در صنعت نساجی .................................................................. 2
آشنایی با علم الکترو اسپینینگ ................................................................................ 2
فصل دوم: آشنایی با ساختار دستگاه الکترواسپینینگ و عوامل تاثیر گذار روی خواص نانو الیاف تولید شده به روش الکترواسپینینگ
آشنایی با ساختار دستگاه الکترواسپینینگ .................................................................. 5
آشنایی با کارکرد دستگاه الکترواسپینینگ ................................................................ 6
عوامل تاثیر گذار روی خواص نانو الیاف تولید شده به روش الکترواسپینینگ .................. 7
فصل سوم : تولید نانوفیلترها بروش الکترواسپینینگ محلولهای پلیمری
آشنایی باپوشش های دارای منافذ الکتروسپون با کارایی بالاجهت عمل فیلتراسیون ......... 9
مقدمه .................................................................................................................. 10
محلول های پلیمری به کار رفته در تولید فیلترها به روش الکترواسپینینگ ...................... 12
دستگاه الکترواسپین و فرآیند ................................................................................... 13
روش الکترواسپینینگ محلول های پلیمری ................................................................. 13
نتایج ................................................................................................................... 16
نتیجه گیری ......................................................................................................... 20
فصل چهارم : تهیه لایه های الیاف پلی اتیلن اکسید / چیتوسان (chitosan) بوسیله الکترواسپینینگ و ارزیابی سازگاری زیستی
تهیه لایه های الیاف پلی اتیلن اکسید / چیتوسان (chitosan) بوسیله الکترواسپینینگ (ریسندگی ) و ارزیابی سازگاری زیستی ................................................................................................. 22
روش تهیه لایه های الیاف پلی اتیلن اکسید / چیتوسان (chitosan) بوسیله الکترواسپینی 23
آماده سازی محلول های الکترواسپینی ...................................................................... 23
الکترواسپینینگ محلول .......................................................................................... 24
نتایج ................................................................................................................... 25
انواع حلال های غشاء PEO .................................................................................. 25
میزان حجم های متفاوت غشاء PEO / Chitosan ............................................... 25
میدان ها الکتریکی مختلف در غشاءچیتوسان / PEO ............................................... 25
کشت سلولی ........................................................................................................ 27
نتیجه گیری .......................................................................................................... 28
فصل پنجم : تهیه نانولوله های کاربردی در صنعت نساجی با استفاده از روش الکترواسپینینگ
نساجی و نانو لوله های کاربردی ............................................................................. 30
آینده (الیاف) همراه با توانایی های حسی افزایش یافته ............................................... 30
بر اساس تعداد دیواره ها , نانو تیوب ها می تواند بر 2 فهرست اصلی طبقه بندی شود ...... 31
الکترواسپینینگ .................................................................................................... 34
مواد و روش ها ..................................................................................................... 35
آماده سازی محلول پلیمر/CNT ............................................................................ 36
1) پراکنش نانو تیوب ها ........................................................................................ 36
2) انحلال پلیمر .................................................................................................... 37
3) مخلوط پلیمر و محلول نانو تیوب ......................................................................... 37
الکترواسپینی محلول پلیمر ....................................................................................... 37
پردازش و ویژگی سنسورهای بر اساسCNT ........................................................... 39
پردازش الیاف غیر پیچ خورده آمده از الکترواسپینی .................................................... 39
خاصیت الیاف غیر پیچ خورده بدست آمده از الکترواسپینی ........................................ 40
نتیجه گیری .......................................................................................................... 47
فصل ششم : آشنایی باالکترواسپینینگ کلاژن
آشنایی باالکترواسپینینگ کلاژن ............................................................................... 49
مقدمه ................................................................................................................... 50
فرآیند الکترواسپینینگ ............................................................................................. 51
روش الکترواسپینینگ کلاژن .................................................................................. 51
اسکلت هسته ........................................................................................................... 52
نتایج ...................................................................................................................... 54
نتیجه گیری ............................................................................................................. 58
فصل هفتم : حفاظت الکترومغناطیسی مس / فولاد ضد زنگ / الیاف پلی آمید بدست آمده از الکترواسپینینگ
حفاظت الکترومغناطیسی مس / فولاد ضد زنگ / الیاف پلی آمید بدست آمده از الکترواسپینینگ بصورت کامپوزیت های پلی پروپیلن فشرده ......................................................................................... 61
آشنایی ............................................................................................................... 61
مقدمه ................................................................................................................. 61
گسترش کامپوزیت های رسانا همراه با خواص ESD و EMSE .......................... 62
مواد ................................................................................................................... 63
تولید نخهای هیبرید رسانا برای حلقه های ساخته شده , بوسیله تار و نخ پود تزئین شده . 64
پارچه های حلقوی – تاری پودی .......................................................................... 68
ساخت کامپوزیت های فشرده پارجه های حلقوی – تاری پوری ................................ 69
ارزیابی EMSE با موج ساده ............................................................................... 70
نتایج .................................................................................................................. 73
واریانس یا اختلاف EMSE بوسیله کامپوزیت های رسانای مختلف ......................... 73
آزمایش ESD همراه با / یا بدون کامپوزیت رسانا .................................................... 77
نتیجه گیری .......................................................................................................... 81
منابع و مأخذ
75 صفحه
به معنی ابزار تشخیص امواج رادیویی است. RFID یک تکنولوژی برای شناسایی خودکار اشیا است. در برچسب های RFID یک وسیله الکتریکی با یک قلم کالا ضمیمه می شودو به مجرد درخواست انتقال کالا اطلاعاتی را از قبیل ویژگی محصولات و... در اختیار قرار می دهد.
برچسب RFID دستگاه الکترونیکی کوچکی است که شامل یک تراشه کوچک و یک آنتن میباشد. این تراشه قادر به حمل 2000 بایت اطلاعات یا کمتر است. برای روشنتر شدن مطلب میتوان گفت دستگاه RFID کاربردی شبیه بارکد و نوارهای مغناطیسی نصب شده روی کارت های اعتباری[2] دارد. RFID برای هر شی یک مشخصه واحد ایجاد می کند که از دیگر اشیا قابل شناسایی خواهد شد. و همین طور که از روی بارکد یا نوار مغناطیسی میتوان اطلاعات را خواند RFID هم میتواند توسط خواننده ها، خوانده شده و از آن طریق اطلاعات آن دریافت یا اصلاح شود. .در سالهای اخیر روش های شناسایی خودکار[3] در میان صنایع، حرفه ها و شرکتهای مختلف عمومیت یافته اند. از این روشها برای جمع آوری اطلاعات در مورد افراد، حیوانات، کالاها و محصولات در حال حمل استفاده می شود.
جدول 1 انتهای مقدمه، ضمن مقایسه سامانه های عمومی خودکار مزایا و معایب هر یک را نیز نشان می دهد. به نظر می رسد که فناوری شناسایی با امواج فرکانس رادیویی یا RFID فناوری نوینی است که انقلابی در بهره وری تجاری به وجود آورده است. خواننده ها می توانند برچسب ها را با سرعت هزاران متر در ثانیه اسکن کنند. محصولات هنگامی که از یک جایگاه به جایگاه دیگر حرکت داده می شوند ردیابی می گردند. اصلاح کردن صنعتی واسطه ها، حمایت از زنجیره مدیریت و بهترین لیست موجودی محصولات، تجدید حیوانات در نوعی که کمبود دارند همگی می تواند از کاربردهای RFID باشد. در مبحثی بحث انگیز برچسب ها می توانند برای شناسایی انسانها استفاده گردند (به خصوص در مدارس کودکان).
RFID فرکانس پایین در طی بیش از یک دهه در برخی محیطهای صنعتی در دنیا استفاده می شد، اما تصمیم اخیر فروشگاه های زنجیرهای Walmart و وزارت دفاع آمریکا در دستور به تأمین کنندگان تجهیزاتشان برای استفاده از RFID با فرکانس بسیار بالا بعنوان ابزار مدیریت منابع، توجه همه جانبهای را در محیطهای صنعتی و علمی بسوی آن جلب کرده است.
ارائه کنندگان این فناوری معتقدند که RFID به میزان زیادی از هزینه ها خواهد کاست و با افزایش قابلیت رؤیت تمام زنجیره تامین، ما را گامی به سوی یکپارچگی واقعی و زنجیره تامین مجازی به پیش میبرد. در مقابل، منتقدین بر این نظرند که چالشهای فنی بزرگی مانند هماهنگی با زیرساخت IT موجود و قیمت بالای برچسب های RFID و نیاز به تغییرات ساختاری برای تطبیق با آن، مانند تغییر در شیوه پردازش داده های تجاری، مانع استفاده از این فناوری است. مانع بزرگ دیگری که بر سر راه گسترش RFID است، استانداردهای آن است. در تجارت جهانی، مشکل سازگاری بین سیستمهای RFID در نقاط مختلف جهان، مصرف کنندگان را از سرمایه گزاری عمده بر روی این فناوری باز می دارد. با این حال این حقیقت که ارتباط بین برچسب ها و خواننده های RFID بی سیم است و نیاز به اتصالات فیزیکی ندارد احتمال سوء استفاده و نقض امنیت کاربر را به وجود می آورد.
در این پروژه ابتدا به بررسی ساختار کلی سیستم های RFID و نحوه عملکرد زیر سیستم های آن و چگونگی پیشروی آن در زنجیره تولید می پردازیم. در فصل دوم آشنایی بیشتر با ساختار فیزیکی و گستره فرکانس ها و استانداردهای در حال اجرا و در دسترس سیستم های RFID را دنبال می کنیم و در مبحث مهم فصل بعدی به موانع اصلی عدم مقبولیت سیستم های RFID می پردازیم و در نهایت با توجه به این که عدم رعایت مسائل امنیتی در سیستم ها می تواند موجب استراق سمع و دسترسی غیرمجاز متخلفان به اطلاعات ذخیره شده در برچسب ها گردد و امنیت کاربران به خطر اندازد، فصلی را به روشهای پیاده سازی امنیت و خصوصی سازی در سیستم های RFID می پردازیم.
فصل اول: بررسی نرم افزاری سیستم RFID و عملکرد EPC در آن
مقدمه
فصل دوم : بررسی سخت افزاری سیستم های RFID ، فرکانس ها و استانداردهای موجود
اصول فناوری RFID
2.1 انواع RFID از نظر محدوده فرکانس
2.2 انواع تگ های RFID
2.3 پیوستگی قیاسی
2.4 پیوستگی خمش ذرات هسته ای
2.5 دامنه های فرکانسی
2.6 استانداردهای RFID
فصل سوم : چالش های تکنیکی و استراتژی های پیش روی سیستم های RFID
چااش های تکنیکی و استراتژی ها
فصل چهارم : بررسی روشهای پیاده سازی امنیت و خصوصی ساری در سیستم های RFID
روشهای امنیتی
100 صفحه
نه تنها جهان دنش و دنیای امروز متوجه ذره که همه اشیاء عالم خلقت را تشکیل می دهد، می باشد و نیرو و خاصیت آنرا مورد بررسی قرار داده است، بلکه بشر همواره در این امر تعلق داشته و تا آنجا که محیط و وسعت دانش او اجازه میداده در شناسائی و کشف آن کوشیده است. یونانیان قدیم در طریق کشف ذره پیشقدم بوده اند. اولین فردی که در مطالعه و بحث راجع به اتم پرداخت، دمکریتوس یونانی آن هم در 2500 سال پیش بوده است.
اما دانشمندان ایرانی از قبیل ابوعلی سینا فیلسوف نامدار و طبیب حاذق و ملاصدرا و امام غزالی و غیره نسبت به ذره و خاصیت آن شرح و بسط داده اند و با عبارت طنز ادبی حقیقت علمی و تغییر ناپذیر اتم را آشکار ساخته اند.
اتم یعنی ذره کوچکترین جز شیء مادی است که منشأ تشکیل اشیاء است. همه چیز از اجتماع ذرات کوچک اتم متشکل گردیده جهان و موجودات در آن هسته مجموع اجتماع ذرات اتم هستند اتم یا ذره خود از هسته مرکزی و ذرات ریز دیگری بنام الکترون تشکیل شده اند. ذرات موجود در هسته اتم پروتون نام دارند (بار الکتریکی مثبت) اما چون طبق قانون جاذبه (هم نام دافعه) نیرویی این ذرات را به یکدیگر متصل کرده است که به آن نوترون گویند. نوترون بار الکتریکی ندارد. الکترون ها که به دور هسته در حال گردش اند دارای بار منفی اند، اگر تعداد پروتون ها و الکترون های درون یک اتم مساوی باشد، آن اتم از نظر بار الکتریکی خنثی است.
در جهان هستی سه نیرو وجود دارد نیروی جاذبه ی نیوتونی (نام کاشف نیروی جاذبه) نیروی الکترومغناطیسی و نیروی اتمی و یا انرژی ذره ای که مورد بحث این پژوهش است که دارای جرم و انرژی و نور و تشعشع می باشد و مطابق فرضیه ی آلبرت انیشتین با قابلیت تبدیل جرم و انرژی بیکدیگر تحت فرمول E=MC2 منشأ اکتشافات جدید در جهان هستی و سیر در کرات و پی بردن به اسرار آن ها گردیده است هرچند اتم موجود انرژی و نور و حرارت است اما بشر تا چند قرن قبل بعظمت و نیروی خارق العاده آن پی نبرده و خواص فراوان آن را نمی دانست.
قرن هجدهم و نوزدهم را که دوران کشف جدید و ترقی و تعالی بشر می توان نامید، مغزهای متفکر باهوش، کنجکاوی بسیار کردند و با رنج فراوان و کوشش زیاد بکشف اسرار اتم آنطور که علم و عمل خواهان آن بود، نائل آمدند. امروزه با وسع دانش و بینش نظری و علمی، استفاده از نیروی شگرف اتمی عالمگیر شده و در اقصی نقاط جهان از این منبع عظیم قدرت بهره برداری علمی، فنی، طبی، اجتماعی و غیره می شود.
از برکت این کشف مهم در زمان صلح، فواید بی شماری عاید مردم جهان گردیده است. امروزه با استفاده معقول و مفید در اثر مهار کردن اتم، بشر توانسته با نیروی درمانی بر قخطی و گرسنگی غلبه نماید، آفات نباتی را از بین ببرد، کود لازم و مقدار دقیق آنرا در ازدیاد محصول کشاورزی معلوم نماید و عملاً نظریه معروف مالتوس را مبنی بر افزایش روز افزون جمعیت کره ی زمین و محدودیت مواد خوراکی مردود اعلام دارد.
امروزه از اتم و نیروی آن بحصول اشعه ی آلفا برای کنسرو غذاها و جلوگیری از خرابی و فساد آنها استفاده می کنند و در بهداشت عمومی و دفع مرض و طول عمر از آن بهره برداری می نمایند.
در امور پزشکی اتم کمک بسیاری نموده علاوه بر استفاده های عظیم علمی و لابراتوری و تشخیص و معالجه امراض ناشناخته و صعب العلاج پزشکان را راهنمائی دقیق است.
با استفاده از اشعه رادیواکتیویته قسمت های نامرئی بدن از قبیل مغز استخوان و غیره قابل رویت است و رادیوگرافی و رادیوسکوپی امروز کمک فراوانی به تشخیص عضو مریض و درمان آن می نماید. همین کشف مهم امراض غیر قابل علاج از قبیل سرطان که قبلاً معالجه آن ها غیر ممکن بوده، درمان می شود.
اما در کنار این همه مفاد، مضرراتی هم دارد. مثلاً اشعه رادیواکتیویته با وجود اینکه سلول سرطانی را می سوزاند، بناچار ببافتهای اطراف لطمه می زند. به عبارت دیگر در عین سرطان زدایی، خود سرطان را می گیرد و مولد سرطان در پوست و عضو سرطانی می شود. در دستگاه تناسلی اثر می گذارد و کسی که در معرض مستقیم اشعه آن قرار گیرد، عقیم می شود. این اشعه موجب سوختگی بدن و کوتاهی عمر می گردد. اما با استفاده از لوازم و ابزار مناسب، انسان ها را از این بلاها حفظ می کند.
استفاده ی صنعتی از اتم امروز در کارخانجات رایج گشته، کارخانه برق اتمی، اتمی، یخ شکن عظیم و ... همه محصول این نیروی عظیم هستند.
دیگر امروز برای بکار انداختن موتور مولد برق، نیاز به سوخت زیاد و انرژی آبشاری نیست، بلکه با مهار کردن اتم بوسیله ی ایجاد در آکسیون زنجیری در رآکتورها، می توان نیروی فراوان برق تولید کرد که بمصارف روشنائی و سوخت دور افتاده ترین دهات جهان برسد.
در هنر نقاشی و حرف و صنایع سبک و سنگین، بخوبی بهره برداری می گردد. استفاده از اتم در علوم مختلف از قبیل زیست شناسی، خاک شناسی، باستان شناسی امکان پذیر است و عملاً مورد اقدام و اجراء می باشد. برای تعیین قدمت سن خاک، اشیاء، اموات، گیاهان کربن 14 ایزوتوپ کربن و رادیواکتیوتیه و خاصیت اتمی دارند، استفاده می کنند.
در علوم جنائی و جرم شناسی و کشف بزه، دقت نظر اتم قابل توجه است. در نمونه برداری آلت ناچیز جرم از قبیل مو و لکه ریز خون و عرق، در تشخیص نوع و رنگ و محتوی آن دقت نظر کامل و موشکافی دقیق دارد که در کشف حقیقت و اجرای عدالت که قوام جامعه بر پایه صحیح آن استوار است، کمک می نماید. فوائد فراوان و ارزنده اتم در این مختصر قابل برشماری نیست.