تازه های نانو

[moo2010]

بهبود حافظه کوانتومي با روش چرخ و فلکي خواندن اطلاعات

محققاني که اميدوار به ساخت رايانه‌هاي کوانتومي هستند در حال بررسي روش‌هاي متنوع ذخيره‌سازي اطلاعات هستند. اتم‌هاي نيتروژني که در داخل الماس قرار گرفته‌اند، نويدبخش رمزگذاري بيت‌هاي کوانتومي (کيوبيت‌ها) هستند؛ ولي فرايند خواندن اطلاعات منجر به سيگنال بسيار ضعيفي مي‌گردد. اکنون فيزيکدان‌ها يک روش چرخ و فلکي توسعه داده‌اند که قادر به توليد سيگنال‌هاي بسيار قوي‌تر براي اين کيوبيت‌ها است.

http://pnu-club.com/imported/2010/04/1315.jpg

راه اندازي يک کيوبيت در يک مسير کوانتومي طولاني (مسير 2 و 3) مي‌تواند به طور رويايي کيفيت سيگنالي را که از طي يک مسير کوتاه‌تر بدست آمده است (مسير 1) بهبود بخشد.




در يک رايانه کوانتومي، يک بيت منفرد اطلاعات در يک خاصيت از يک سيستم مکانيکي کوانتومي، مانند اسپين يک الکترون، رمزگذاري مي‌شود. در اکثر ترتيب‌هايي که فرآيند ذخيره‌سازي به اتم‌هاي نيتروژن جاسازي‌شده در الماس وابسته است، خواندن اطلاعات باعث نظم‌گيري متفاوت کيوبيت‌ها مي‌شود که به معناي آن است که فقط يک فرصت براي اندازه‌گيري حالت کيوبيت‌ها وجود دارد.

گروهي از فيزيکدان‌هاي آلماني از دانشگاه اشتودگارت توانسته‌اند با به کارگيري اسپين هسته‌هاي نيتروژن، فرآيند بازخواني تک پله‌اي اطلاعات را به يک فرآيند چندپله‌اي تغيير دهند. اين محققان کشف کردند که به جاي نظم‌گيري مجدد کيوبيت‌هاي الکتروني بعد از خواندن اطلاعات، مي‌توانند حالت هسته‌اي نيتروژن را قبل از آنکه اطلاعات ذخيره‌شده در کيوبيت‌ها پاک شود، دو بار تغيير دهند.

حالت مربوط به هسته‌هاي نيتروژن هيچ اطلاعات مهمي را ثبت نمي‌کند و فقط به اين محققان اجازه مي‌دهد که فرآيند خواندن حالت‌هاي کيوبيت‌ها را در چندمرحله انجام دهد. اين امر منجر به يک فرآيند مکانيک کوانتومي پيچيده‌تر مي‌شود و قادر است تعداد رخداد‌هاي قبل از پاک شدن اطلاعات را سه برابر بيشتر کند، که به نوبه خود مي‌تواند سيگنال اطلاعات را در کيوبيت‌ها تقويت نمايد.

اين محققان نتايج خود را در مجله‌هاي Physical Review B و Physics منتشر کرده‌اند.






به نقل از : ���� ���� ��� ����� ������ ����(Iran Nanotechnology Initiative Council) (http://nano.ir/)


منبع : A Roundabout Method of Reading Data Can Improve Quantum Memory (http://pnu-club.com/redirector.php?url=http%3A%2F%2Fwww.azonano.com%2F news.asp%3FnewsID%3D15512)

(http://pnu-club.com/redirector.php?url=http%3A%2F%2Fwww.azonano.com%2F news.asp%3FnewsID%3D15512)

[moo2010]

گروه تحقيقاتي آزمايشگاه ملي بروکاون با استفاده از رشته‌هاي "DNA" مصنوعي نانوذرات را به هم متصل کردند. ساختارهاي ايجادشده قادرند پيکربندي خود را تحت شرايط مختلف تغيير دهند كه اين ويژگي باعث مي‌شود تا بتوان از آنها به‌‌عنوان سوئيچ برگشت‌‌پذير استفاده كرد. با توجه به قابليت اين ساختارها براي انطباق‌‌پذيري با سيستم‌هاي زنده، مي‌توان اميدوار بود که از آنها در ساخت ماشين‌هاي نانو مقياس براي تبديل انرژي خورشيد به ديگر صورت‌هاي انرژي استفاده کرد. http://pnu-club.com/imported/mising.jpg مدل غلتيدن يک نانوميله روي سطح آب. رنگسازهاي قطبي‌شده (قرمز) جذب مولکول‌هاي قطبي آب مي‌شوند. محققان توانستند با دقت بسيار بالايي فاصله‌ي موجود ميان نانوذرات را در اين ساختارها کنترل کنند. ويژگي‌هاي نظير خواص مغناطيسي يا نوري در نانو مواد به اين فاصله‌ها بستگي دارد.

پيش از اين دانشمندان از تک‌‌رشته‌هاي "DNA" متصل به نانوذرات در ايجاد اين ساختارها استفاده مي‌کردند؛ اما در اين کار جديد از جفت رشته‌هاي "DNA" استفاده شده‌‌است. تک رشته‌هاي "DNA" به‌‌راحتي درهم مي‌پيچند؛ اما جفت رشته‌ها بر خلاف بسيار محکم بوده، مي‌تواند فاصله‌ي موجود ميان نانوذرات را در مقادير مشخصي ثابت نگه دارد.

علاوه بر اين برخي از اين جفت رشته‌هاي "DNA" به شکل حلقوي درآمده و ذرات را در فاصله‌ي بسيار کمي از يکديگر نگه مي‌دارند. با ترکيب جفت رشته‌هاي "DNA" حلقوي و غير حلقوي، دانشمندان ثابت کردند که مي‌توانند فاصله‌ي موجود ميان نانوذرات را با دقت بيشتري کنترل کنند و ساختار ايجادشده را از يک پيکربندي به پيکربندي ديگر تغيير دهند.

آنها اميدوارند با افزودن "DNA" يه يک مولکول ديگر به‌‌عنوان محرک‌‌هاي خارجي، بتوانند پيکربندي ساختارهاي ايجادشده را تغيير دهند.



منبع : ���� ���� ��� ����� ������ ����(Iran Nanotechnology Initiative Council) (http://nano.ir)
Switchable Nanostructures Made with DNA (http://www.physorg.com/news180624054.html)

[moo2010]

شرکت اکولُکَپ سُلوشنز(EcoloCap Solutions)، بعد از سال‌ها تلاش اولين باتري مبتني بر نانولوله کربني خود را براي تست‌هاي مستقل در آمريکا تحويل داده است. به محض تکميل اين تست‌ها، اين شرکت به سمت بازاريابي و توليد انبوه محصول خود حرکت خواهد کرد.

شرکت اکولکپ سلوشنز،يک توليد‌کننده محصولات انرژي جايگزين، اعلام کرد که اولين کشتي حامل باتري‌هاي مبتني بر نانولوله کربني‌اش براي تست‌هاي مستقل از تاسيسات اين شرکت واقع در کره‌جنوبي به مقر اين شرکت در آمريکا رسيده است. اين باتري از همه لحاظ فني شامل ظرفيت ذخيره‌سازي، ولتاژ پيل، راندمان گرمايي و زمان شارژ، مورد آزمايش قرار خواهد گرفت. نتايج به زودي منتشر و قابل دسترسي خواهد بود.

ميکائيل سيگِل، رئيس و مدير اجرايي اين شرکت و شرکت تکنولوژي بابِل‌ميکرو (زيرمجموعه اين شرکت)، گفت: براي رسيدن به اين مرحله مسير طولاني طي کرده‌ايم. دانشمندان ما تلاش زيادي کرده‌اند و لايق رسيدن به اين نتايج هستند. اين محصول در شش ماه گذشته در سرتاسر جهان به شدت مورد توجه قرار گرفته‌است. ما منتظر انتشار نتايج اين تست‌ها هستيم و اعتقاد داريم که آنها مزاياي اين فناوري جديد را تأييد خواهند کرد و به همه سؤالات باقي‌مانده در مورد اين محصول، پاسخ خواهند داد.

اين باتري مبتني بر نانولوله کربني بوسيله شرکت K-MBT، زيرمجموعه شرکت اکولکپ سلوشنز در سئول کره‌جنوبي توسعه داده شده‌بود. خط توليد باتري 12 ولتي مبتني بر نانولوله کربني شرکت اکولکپ ساخته شده‌است. اين باتري‌هاي 12 ولتي براي گستره وسيعي از کاربردهاي صنعتي و صنايع خودروسازي مشخصه‌هاي عملکردي را به شدت افزايش و هزينه‌هاي عملياتي را به شدت کاهش خواهند ‌داد.

اين شرکت همچنين اعلام کرده است که توسعه نسل جديد باتري نانوليتيومي‌اش در حال تکميل است.

اطلاعات بيشتر در مورد اين باتري‌هاي مبتني بر نانولوله‌ کربني در سايت اين شرکت موجود است.



منبع : nano.ir
MBT CNT-Battery - EcoloCap Solutions Inc. (http://www.ecolocap.com/site/en/mbt-cnt-battery.html)

[moo2010]

دانشمندان در تگزاس يک نانوماشين مسابقه ساخته‌اند که ممکن است منجر به توسعه نسل جديدي از ماشين‌هاي مولکولي آينده شود. اين وسيله نقليه از نظر ظاهري به يک ميله داغ شباهت دارد و مي‌تواند نسبت به وسيله‌هاي نقليه نانواندازه قبلي عملکرد بهتري داشته باشد.

جيمز تور، کِوين‌کِلي و همکارانش بيان مي‌کنند که توانايي کنترل حرکت مولکول‌هاي کوچک براي ساخت ماشين‌هاي مولکولي که کاملاً قابل پيش‌بيني هستند؛ ضروري است. بعضي از اين ماشين‌ها ممکن است در آينده در ساخت مدارات کامپيوتري و ديگر اجزاء الکترونيکي استفاده شوند. دانشمندان پيش‌از اين با طراحي وسايل نقليه نانواندازه، در اين زمينه گام‌هايي برداشته‌اند. بعضي از اين وسايل نقليه نانواندازه قبلي از يک نانوواگن با چرخ‌هاي ساخته‌شده از باکي‌بال‌ها (کره‌هاي کربني حاوي 60 اتم کربن) تشکيل شده بودند.

نانووسيله ساخته‌شده بوسيله اين محققان، از يک محور جلويي کوتاه با چرخ‌هاي کوچک (کربوران-P يک مولکول) و يک محور عقبي طويل با چرخ‌هاي بزرگ (يک مولکول باکي‌‌بال) تشکيل‌شده‌است. اين محققان بواسطه شباهت ساختاري اين نانووسيله نقليه با ماشين‌هاي مسابقه آن را نانوماشين مسابقه ناميده‌اند.
http://pnu-club.com/imported/mising.jpg نانوماشين مسابقه جديد (چپ) ممکن است منجر به ماشين‌هاي مولکولي براي ساخت مدارات کامپيوتري و ديگر اجزاء الکترونيکي، شود. کنترل حرکت نانوماشين‌هاي قبلي بسيار مشکل است، اما در اين نانوماشين جديد اين کار بهتر انجام مي‌گيرد. در قسمت جلويي اين ماشين يک محور کوچک‌تر وجود دارد که داراي چرخ‌هاي ساخته‌شده از ماده ويژه‌اي (کربوران-P) است، که آسان‌تر مي‌چرخد. چرخ‌هاي عقبي روي يک محور طويل‌تر هستند؛ اما هنوز از باکي‌بال‌هايي که قوياً به سطح چنگ مي‌زنند، تشکيل شده‌اند.

اين محققان مي‌گويند که اين تغييرات منجر به يک نانوماشين مسابقه‌اي شده‌است که مي‌تواند در دماهاي کمتر از يک نانوماشين معمول عمل کند و ممکن است چابکي بهتري داشته باشد. بطور کلي اين نانوماشين مسابقه راه را براي ماشين‌هاي مولکولي بهتر هموار مي‌کند.

اين محققان نتايج خود را در مجله‌ي ACS' Organic Letters منتشر کرده‌اند.



منبع : nano.ir
Nanodragsters hit the street: Scientists roll agile hot rod out of micro-garage (Update) (http://www.physorg.com/news182000232.html)

[moo2010]

آيا مي‌توان iPod يا گوشي تلفن همراه خود را به آساني و با اتصال آن به تي‌شرت يا شلوار خود شارژ کرد؟ دانشمندان در دانشگاه کاليفرنيا با توسعه روش آساني براي تبديل پارچه نخي و پلي‌استر معمولي به منسوجات رسانا، اين توانايي را به واقعيت نزديک‌تر کرده‌اند. آنها براي توليد اين منسوجات رسانا از فناوري‌نانو استفاده کرده‌اند.

http://pnu-club.com/imported/2010/04/1316.jpg

الياف اصلاح‌شده با جوهر رساناي جديد ممکن است که منجر به لباس‌هايي شوند که مي‌توانند iPodها، گوشي‌هاي تلفن همراه و ديگر افزاره‌هاي الکترونيکي را شارژ کنند.
اخيراً الکترونيک پوشيدني، انعطاف‌پذير و سبک براي رفع نيازهاي جامعه مدرن کنوني به شدت مورد توجه قرار گرفته است. اين نوع افزاره‌هاي ذخيره انرژي مجتمع زمينه کليدي هستند که هنوز چندان توسعه نيافته‌اند. اکنون محققان دانشگاه کاليفرنيا ساخت اين نوع افزاره‌ها از منسوجات معمولي را شرح داده‌اند. آنها با يک فرآيند بسيار ساده‌ي "غوطه‌ورسازي و خشک‌کردن" با استفاده از جوهر نانولوله کربني تک‌جداره، منسوجات بسيار رسانايي توليد کرده‌اند.

يي‌کو، يکي از اين محققان مي‌گويد: الکترونيک پوشيدني طبقه جديد و پيشرفته‌اي از مواد ارائه مي‌کند که داراي مجموعه‌اي از خواص از قبيل انعطاف‌پذيري، کشساني و سبکي مي‌باشند. اين خواص امکان کاربردها و طرح‌هاي زيادي که با الکترونيک مرسوم امکان‌پذير نبودند، را فراهم مي‌کنند. لباس‌هاي ورزشي با عملکرد بالا، نمايشگرهاي پوشيدني، طبقه‌هاي جديدي از افزاره‌هاي توان‌دهنده‌ي قابل‌حمل و سيستم‌هاي پايش سلامتي جاسازي‌شده، مثال‌هايي از اين کاربردهاي جديد هستند.

اين مطالعه فرآيند جديدي را براي ساخت منسوجات الکترونيکي شرح مي‌دهد. در اين فرآيند از جوهر ساخته‌شده از نانولوله‌هاي کربني تک‌جداره استفاده مي‌شود. موقعي که اين جوهر براي الياف پلي‌استر و پارجه نخي بکار برده شد، منسوجات الکترونيکي توليد کرد که توانايي عالي براي ذخيره الکتريسيته داشتند. اين الياف (منسوجات) الکترونيکي، انعطاف‌پذيري و کشساني پلي‌استر و پارچه نخي معمولي را حفظ کرده و علاوه بر آن خواص الکترونيکي جديدي پيدا کردند.

اين محققان نتايج خود را در مجله‌ي Nano Letters منتشر کرده‌اند.




منبع : nano.ir

An electrifying advance toward tomorrow's power suits (http://portal.acs.org/portal/acs/corg/content?_nfpb=true&_pageLabel=PP_ARTICLEMAIN&node_id=223&content_id=CNBP_023906&use_sec=true&sec_url_var=region1&__uuid=)

[moo2010]

محققان در دانشگاه ايلونويز در شيکاگو، غلتاندن يک نانوميله روي سطح آب را مدل کرده‌اند. اين دانشمندان با استفاده از شبيه‌سازي ديناميک مولکولي نشان داده‌اند که چگونه نانوميله‌هايي با قطر 3 تا 10 نانومتر مي‌توانند با سرعت‌هاي انتقالي بالاي 5 نانومتردر نانوثانويه روي سطح آب بغلتند.

لِلا ووکويک، يکي از اين محققان گفت: حرکت‌کردن نانواشياء روي سطح مشترک هوا و مايع را بطور جدي بررسي کرده‌ايم. شبيه‌سازي‌هاي ما از غلتاندن نانوميله‌ها نشان مي‌دهند که براي اين کار مي‌توان از همان يا مشابه اصولي که طبيعت استفاده مي‌کند، استفاده کرد. در طبيعت عنکبوت‌هاي آبي و حتي بعضي از مارمولک‌ها مي‌توانند روي سيالات پياده‌روي کنند.
http://pnu-club.com/imported/mising.jpg مدل غلتيدن يک نانوميله روي سطح آب. رنگسازهاي قطبي‌شده (قرمز) جذب مولکول‌هاي قطبي آب مي‌شوند. اين دانشمندان توضيح دادند که چگونه به منظور غلتاندن اين نانوميله روي سطح آب، سطح نانوميله را با يک پرتوي نور بارگذاري کردند. اين پرتوي نور رنگسازهاي ("chromophore") اين نانوميله را تحريک مي‌کند. رنگسازها قسمت‌هايي از مولکول هستند که فوتون‌ها را جذب مي‌کنند. سپس اين رنگسازهاي قطبي‌شده‌ي نانوميله جذب مولکول‌هاي به‌شدت قطبي آب مي‌شوند، و در نهايت اين نيروي جاذبه سبب غلتيدن نانوميله مي‌شود. اين محققان با تطبيق دادن زماني که اين پرتوي نور به رنگسازها مي‌رسد، با سرعت چرخش اين نانوميله، به صورت تئوري نشان دادند که آنها قادر به پايدار نگه‌داشتن سرعت غلتيدن نانوميله هستند.

اين محققان در مدل‌شان نشان دادند که اين نانوميله هنگامي که روي سطح آب مي‌چرخد، قادر به هل‌دادن نانواشياء خواهد بود. اين توانايي مي‌تواند اين سيستم را به يک کانديداي مناسب براي انتقال محموله‌هاي نانومقياس در سطح سلولي، تبديل کند.

اين محققان نتايج خود را در مجله‌ي Physical Review Letters منتشر کرده‌اند.



منبع : nano.ir
Light-Driven Nanorod Could Roll on Water (http://www.physorg.com/news180352909.html)

[moo2010]

دانشمندان در دانشگاه نوتري دام کاربردهاي جديدي براي گرافن پيدا کرده‌اند. اين محققان توضيح داده‌اند که گرافن مي‌تواند به‌عنوان يک حصير کاتاليستي چند‌عملکردي استفاده شود. آنها موفق شده‌اند که دو نوع نانوذره مختلف- نقره و اکسيد تيتانيوم- را روي يک اکسيد گرافن احياء‌شده در سايت‌هاي مختلف، بدون هيچ تجمعي پراکنده کنند. اين يافته‌ها ممکن است راه را براي توسعه نسل جديدي از سيستم‌هاي کاتاليستي و پيشرفت حسگرهاي زيستي و شيميايي، تسهيل کنند.

پراشنت کامَت، يکي از اين محققان، گفت: براي ساخت يک حصير کاتاليستي نياز به سطح ويژه بزرگي است که ذرات کاتاليستي بتوانند بدون هيچ تجمعي روي آن پراکنده شوند. گرافن، با نانوساختار دوبعدي خود، بزرگ‌ترين سطح ويژه را براي لنگراندازي ذرات کاتاليستي آماده مي‌کند.

http://pnu-club.com/imported/2010/04/1319.jpg

اکسيد گرافن احياء‌شده (RGO) مي‌تواند به‌عنوان يک نانوحصير کاتاليستي براي لنگراندازي ذرات کاتاليستي مختلف، استفاده
يک صفحه گرافني علاوه بر سطح ويژه بزرگش، مي‌تواند به‌عنوان يک سکوي ارتباطي عمل کند که بواسطه خواص اکسايش- احياء ( Redox ) خود قادر به ذخيره و انتقال الکترون‌ها به مکان‌هاي مختلفش مي‌باشد. اين پژوهشگران با بهره‌گيري از اين خواص گرافن، دونوع ذرات کاتاليستي مختلف- نانوذرات نيمه رسانا (تيتانيا) و نانوذرات فلزي(نقره)- راروي يک صفحه اکسيد گرافن قرار دادند.

براي ساخت اين سيستم کاتاليستي، ابتدا الکترون‌هاي توليد شده بوسيله نور در نانوذرات تيتانيا، به بستر اکسيد گرافن منتقل مي‌شوند. بعضي از اين الکترون‌ها براي بهبود رسانايي اين بستر و تبديل اکسيد گرافن به اکسيد گرافن احياء‌شده (RGO) استفاده مي‌شوند و الکترون‌هاي ديگر تا ورود نيترات نقره، در اين صفحه RGO ذخيره مي‌شوند. به محض ورود نيترات نقره، اين الکترون‌هاي ذخيره‌شده براي احياء يون‌هاي نقره و تبديل آنها به نانوذرات نقره، در عرض اين صفحه RGO انتقال مي‌يابند.

اين محققان مي‌گويند که وجود دو نوع ذرات کاتاليستي مختلف در مکان‌هاي مختلف روي يک نانوصفحه که همانند يک نانوحصير عمل مي‌کند؛ شرايط بسيار مناسبي را براي انجام فرآيندهاي کاتاليستي مهيا مي‌کند.

مثالي که اين محققان براي استفاده از اين نانوحصير کاتاليستي، به آن اشاره مي کنند، سيستم کاتاليستي تجزيه آبي است که در آن مولکول‌هاي اکسيژن و هيدروژن در سايت‌هاي کاتاليستي مختلف توليد مي‌شوند.

نتايج اين تحقيق در مجله‌ي Nano Letters منتشر شده‌است.




منبع : nano.ir

Graphene-Based Nanomat Could Lead to Next-Generation Catalysts (http://www.physorg.com/news183109383.html)

[moo2010]

محققان دانشگاه ميشيگان و دانشگاه جيانگنان (چين) نانوحسگرهاي بسيار حساسي ساخته‌اند که مي‌توانند به آساني سم محيطي موجود در آب را شناسايي کنند. اين نانوحسگرها به آساني با آغشته‌سازي يک کاغذ با چندين لايه از نانولوله‌هاي کربني تک‌جداره‌ي (SWCNT) حاوي پادتن‌ها، ساخته مي‌شوند.

نيکولاس‌کوتو، از دانشگاه ميشيگان و يکي از اين محققان، توضيح مي‌دهد: تغيير پاسخ الکتريکي اين کاغذ، منعکس‌کننده ميزان سم محيطي است. آنچه براي ما بيش از همه جالب مي‌باشد، اين است که حساسيت اين افزاره به صورت استثنايي بالا است و با بهترين روش‌هاي زيست‌شيميايي از قبيل ELISA يا اسپکتروسکوپي جرمي قابل مقايسه است. ضمناً، زمان پاسخ خيلي کوتاه‌تر(حداقل 28 برابر کوتاه‌تر) است و آموزش ويژه‌اي نيز لازم ندارد. http://pnu-club.com/imported/mising.jpg مدل غلتيدن يک نانوميله روي سطح آب. رنگسازهاي قطبي‌شده (قرمز) جذب مولکول‌هاي قطبي آب مي‌شوند. اين محققان براي ساخت نانوحسگرهاي خود، نوارهاي کاغذي فيلتري منظمي را در محلولي از نانولوله‌هاي کربني تک‌جداره و پادتن‌ها، روکش‌دهي کردند. آنها سپس اين نوارها را در هوا خشک کردند. اين محققان چرخه‌ي غوطه‌ورسازي- خشک‌کردن را اينقدر تکرار کردند که پارامترهاي الکتريکي حسگري مناسب بدست آمد.

غلظت نانولوله‌هاي کربني تک‌جداره در اين محلول آبي 50 ميلي‌گرم در ميلي‌ليتر بود. به 6 ميکروليتر از اين محلول 10 ميلي‌ليتر از پادتن‌ها اضافه شده بود تا غلظت پادتن‌ها به 10 ميکروگرم در ميلي‌ليتر برسد. در اين حالت پادتن‌هاي استفاده‌شده مربوط به ميکروسيستينLR-، يکي از معمول‌ترين و خطرناک‌ترين سموم توليد‌شده بوسيله سيانوباکتريا، بودند. تحت اين شرايط نسبت نانولوله‌ها به پادتن‌ها حدود 5000 به 1 بود.

نتايج اين محققان نشان مي‌دهد که حتي غلظت‌هاي بسيار کمي از ميکروسيستينLR- مي‌تواند رسانايي اين کامپوزيت کاغذي- نانولوله‌اي را کاهش دهد.

کوتو مي‌گويد: حسگرهاي نانولوله‌اي ما توان بالقوه‌اي براي پايش منبع آب محيطي دارند و مي‌توانند به آساني براي ديگر سموم و مواد شيميايي مضر توسعه داده شوند.

اين محققان نتايج خود را در مجله‌ي Nanoletters منتشر کرده‌اند.


منبع : ���� ���� ��� ����� ������ ����(Iran Nanotechnology Initiative Council) (http://www.nano.ir)
Simple nanotechnology paper sensor for detecting toxins in water (http://www.nanowerk.com/spotlight/spotid=13913.php)

[moo2010]

دانشمندان در کره و آمريکا موفق به توليد اولين ترانزيستور ساخته‌شده از يک مولکول منفرد شده‌اند. اين محققان نشان داده‌اند که جريان در سرتاسر اين ترانزيستور مي‌تواند با تنظيم انرژي‌هاي اوربيتالي مولکولي منفرد کنترل شود.

تاکهي ‌لي از موسسه علوم و فناوري گوانگجو در کره جنوبي و مارک ريد از دانشگاه يل نشان داده‌اند که يک مولکول بنزن متصل به تماس‌ها نانوسيم طلايي، مي‌تواند مانند يک ترانزيستور سيليکوني عمل کند. اين محققان بسته به ولتاژ اعمال‌شده بين اين تماس‌ها قادر به تحت‌نفوذ بردن سطوح مختلف انرژي اين مولکول شدند. با تحت نفوذ بردن سطوح انرژي، آنها قادر به کنترل جريان عبوري از سرتاسر اين مولکول شدند.

ريد گفت: اين کار شبيه به غلتاندن يک گوي روي يک تپه است، در اين حالت گوي نشان‌دهنده جريان الکتريکي و ارتفاع تپه نشان‌دهنده سطوح مختلف انرژي اين مولکول مي‌باشد. ما قادر به تنظيم ارتفاع اين تپه شديم؛ بطوري که هنگامي که ارتفاع کم است به جريان اجازه عبور مي‌دهد و هنگامي که ارتفاع زياد است عبور جريان را متوقف مي‌کند.
http://pnu-club.com/imported/mising.jpg اولين ترانزيستور مولکولي ساخته شده در جهان. اين محققان در کار قبلي خود شرح داده بودند که مي‌توان مولکول‌هاي منفرد را بين دو تماس الکتريکي به دام انداخت. آنها اکنون روش‌هايي را توسعه داده‌اند که به آنها اجازه مي‌دهند، آنچه را که در اين سطح مولکولي اتفاق مي‌افتد، ببينند.

ساخت مدارات کامپيوتري با استفاده از مولکول‌ها موضوع بسيار جالبي است، زيرا ساخت ترانزيستورهاي مرسوم در چنين مقياس کوچکي امکان‌پذير نيست. ريد مي‌گويد که کار آنها يک تحول بزرگ علمي است، اما کاربردهاي عملي چنين کامپيوترهاي کوچک‌تر و سريع‌تري چندين‌دهه طول خواهد کشيد.

او اضافه مي‌کند که هرچند ساخت نسل جديدي از مدارات مجتمع سال‌ها طول‌خواهد کشيد، اما ما بعد از چند سال تلاش و کوشش نشان داده‌ايم که مولکول‌ها مي‌توانند به‌عنوان ترانزيستور عمل کنند.

نتايج اين تحقيق در مجله‌ي Nature منتشر شده‌است.


منبع : nano.ir
http://opa.yale.edu/news/article.aspx?id=71 (http://opa.yale.edu/news/article.aspx?id=7169)

[moo2010]

استوارت ليندساي از دانشگاه ايالت آريزونا به کمک همکارانش قابليت روش جديدي را براي تعيين سريع‌تر توالي DNA نشان داده‌اند. در اين روش يک نوار تک‌رشته‌اي از DNA، همانند يک قطعه نخ از درون يک نانولوله کربني عبور داده مي‌شود و در نتيجه ولتاژ کوتاه مدتي ايجاد مي‌شود که اطلاعاتي را در مورد عبور بازهاي DNA در زمان عبور آن از درون لوله (فرآيندي بنام ترانس لوکيشن) بدست مي‌دهد.

روش‌هاي رايج براي خواندن متن اطلاعات ژنتيکي که از چهار باز نوکلئوتيد بدست مي‌آيد، نوعاً مستند به جداکردن مولکول DNA به صدها هزار قطعه است که اين قطعه‌هاي کوچک‌شده خوانده مي‌شوند و در نهايت توالي ژنتيکي کامل به کمک توان محاسباتي بسيار زيادي بازسازي مي‌گردد. در يک دهه قبل، اولين ژنوم انساني- توالي بيش از سه ميليارد جفت باز شيميايي- در يک شاهکار علمي برجسته با موفقيت رمز‌گشايي شد. مأموريتي که حدود يازده سال تلاش و کوشش طاقت‌فرسا و هزينه‌اي بالغ بر يک ميليارد دلار را نياز داشت.

http://pnu-club.com/imported/2010/04/1320.jpg
راهبرد جديد استفاده از نانوحفره‌ها است. يک ولتاژ ثابت بين دو الکترود که در دوسر نانوحفره قرار گرفته‌اند، ايجاد مي‌شود و در نتيجه اين ولتاژ يک جريان يوني براي عبور از طول کانال مياني نانوحفره، تحريک مي‌شود. در اين مقياس، عبور حتي يک مولکول منفرد از اين معبر، موجب تغيير قابل توجهي در ميزان جريان يوني درون حفره مي‌شود. سپس اين جريان به صورت الکترونيکي تقويت‌شده و اندازه‌گيري مي‌شود.

در اين مطالعه، از نانولوله‌هاي کربني تک‌ديواره با قطر 1 تا 2 نانومتر به‌عنوان کانال هادي استفاده شده‌است. زمانيکه جريان به درون نانولوله اعمال شد، قطعه‌هايي از DNA تک‌رشته‌اي (که به عنوان اليگومر شناخته مي‌شود) ساخته شده از 60 يا 120 نوکلئوتيد، به درون نانولوله کشانده شده و به علت بار منفي که توسط مولکول DNA حمل مي‌شود، از سمت آند نانولوله به سمت کاتد خروجي جابجا مي‌شوند. سرعت جابجايي DNA بستگي به ساختار نوکلئوتيد و نيز وزن مولکولي نمونه دارد.

ليندساي تاکيد دارد که چنانچه اين فرآيند بتواند تکميل شود، تعيين توالي DNA مي‌تواند هزاران بار سريع‌تر از روش‌هاي فعلي و با هزينه‌اي به مراتب کمتر انجام شود.

نتايج اين تحقيق در مجله‌ي Science منتشر شده‌است.






منبع : nano.ir
http://asunews.asu.edu/20100105_carbonnanotubes

[moo2010]

پژوهشگران دانشگاه UCLA روش تزريق بين سلولي جديدي ابداع کرده‌اند که در آن نانوکپسول‌هايي استفاده مي‌شود که هسته‌اي شامل يک پروتئين منفرد و پوسته‌ي پليمري نازکي دارند. پوسته‌ي اين نانوکپسول‌ها مي‌تواند طوري طراحي شود که بر اساس محيط داخل سلول تخريب شده يا بصورت پايدار باقي بماند. اين يافته‌ها منجر به پيشرفت مهمي در پروتئين‌درماني- تزريق مستقيم پروتئين‌هاي سالم به درون سلول‌هاي انسان به منظور جايگزيني پروتئين‌هاي خراب- خواهند شد.

http://pnu-club.com/imported/2010/04/1321.jpg

شمايي از اين نانوکپسول شامل يک پروتئين در هسته و يک پوسته‌ي پليمري.
يو‌فنگ لو، يکي از اين محققان، مي‌گويد: براي پروتئين‌ها بطور کلي بسيار مشکل است که از غشاي سلولي عبور نمايند. آنزيم پروتئاز ( Protease ) بطور معمول آنها را تجزيه مي‌کند. ما با استفاده از اين فناوري جديد توانستيم پروتئين‌ها را پايدار کرده و عبور آنها از درون غشاي سلولي را بسيار آسان نمائيم.

نانوکپسول‌ها ظرف‌هايي بسيار کوچک هستند که از يک هسته روغني يا آبي- در اين حالت يک پروتئين منفرد- که توسط غشاي پليمري تراواي نازک با ضخامتي از چند تا ده نانومتر احاطه شده‌است؛ تشکيل شده‌اند. غشاءهاي اين نانوکپسول‌هاي جديد، مي‌توانند بسته به اندازه زير‌لايه‌هاي مولکولي که بايد با پروتئين جاسازي‌شده درون‌شان برهم‌کنش داشته‌باشند، تخريب‌شده و يا سالم باقي بمانند.

نانوکپسول‌هاي تخريب‌ناپذير، پايدارتر بوده و زيرلايه‌هاي مولکولي کوچک مي‌توانند به سهولت به پروتئين داخلي نفوذ نمايند. در ضمن کپسول‌هاي با پوسته تخريب‌‌ناپذير، محموله خود را نسبت به حمله پروتئاز حفاظت‌کرده و پروتئين را در مقابل ساير فاکتورها مانند تغيير دما و pH پايدار مي‌کنند.

زماني‌که نانوکپسول‌ پروتئيني در درون سلول قرار گرفت، در ابتدا داخل اندوزوم مي‌ماند. اندوزوم‌‌ها عموماً سطح pH پايين‌تري نسبت به محيط بيرون سلول دارند. pH پايين، موجب آغاز تخريب در لايه پليمري شده و در نتيجه محموله پروتئيني در درون سلول آزاد مي‌گردد.

با اين روش مي‌توان پروتئين‌هاي چندگانه را با بازدهي و فعاليت زياد و با سميت کم به درون سلول‌ها تزريق نمود و در نتيجه کاربردهاي بالقوه‌اي در پروتئين‌درماني، واکسن‌ها، تصويربرداري سلولي، بررسي تومورها، درمان‌هاي سرطان حتي وسايل آرايشي براي اين تکنيک وجود دارد.

نتايج اين تحقيق در مجله‌ي Nature Nanotechnologyمنتشر شده‌است.




منبع : nano.ir

Researchers create new 'smart' nanocapsule delivery system for use in protein therapy / UCLA Newsroom (http://newsroom.ucla.edu/portal/ucla/ucla-researchers-create-novel-149808.aspx)

[moo2010]

محققان در MIT و گروه پزشکي هاروارد نانوذرات ويژه‌اي (نانوخارها) ساخته‌اند که مي‌تواند به ديواره‌هاي سرخرگ چسبيده و به آهستگي محموله‌هاي دارويي خود را رها کنند. اين سيستم به صورت بالقوه يک جايگزين مناسب براي استنت‌هاي (Stent) رهاکننده- دارو در بعضي از بيماران داراي بيماري قلبي- عروقي، ارائه مي‌کند.

http://pnu-club.com/imported/2010/04/1322.jpg

اين نانوخارها مي‌توانند به ديواره‌هاي سرخرگ چسبيده و به آهستگي محموله‌هاي دارويي خود را رها کنند.
اين نانوذرات که نانوخار ناميده شده‌اند با قطعه‌هاي پروتئيني ريزي روکش‌داده مي‌شوند. اين قطعه‌هاي پروتئيني به آنها اجازه مي‌دهند که به ديواره‌هاي سرخرگ آسيب‌ديده بچسبند. آنها به محض چسبيدن مي‌توانند داروهايي از قبيل پاکليتاکسل را رها کنند. اين دارو از تقسيم سلولي جلوگيري مي‌کند و از رشد محل التيام زخم که مي‌تواند سرخرگ‌ها را مسدود کند، ممانعت مي‌کند.

يکي از روش‌هاي استاندارد کنوني براي درمان سرخرگ‌هاي آسيب‌ديده و مسدود‌شده، کاشت يک استنت مجرادار مي‌باشد که سرخرگ را باز نگه مي‌دارد و داروهايي از قبيل پاکليتاکسل را رها مي کند. اين محققان اميد دارند که براي درمان آسيب قرار گرفته در مکان‌هايي که براي اين استنت مناسب نيستند- مانند نزديک يک انشعاب در سرخرگ-نانوخارهاي جديدشان را بتوان همراه با اين استنت‌ها يا بجاي آنها استفاده کرد.

اين نانوخارها يک ساختار معروف به غشاء سرداب را هدف‌گيري مي‌کنند. اين غشاء روي ديوارهاي سرخرگ قرار دارد، اما فقط هنگامي که اين ديوارها صدمه مي‌بينند، در معرض قرار مي گيرد. اين محققان براي ساخت نانوذرات‌شان مجموعه‌اي از رشته‌هاي پپتيدي کوتاه را بررسي کردند؛ تا آن رشته پپتيدي که مؤثرترين پيوند را با مولکول‌هاي روي سطح غشاء سرداب، ايجاد مي‌کند؛ را پيدا کنند. آنها بهترين رشته (رشته هفت-آمينو-اسيد بنام C11) را براي روکش‌دهي لايه بيروني نانوذرات‌شان، استفاده کردند.

هسته داخلي اين نانوذرات، دارويي را حمل مي‌کند که با زنجيره پليمري بنام PLA پيوند داده است. اين دارو فقط هنگامي که از اين زنجيره پليمري جدا شود، مي‌تواند رها شود. اين جداسازي به تدريج با يک واکنش بنام هيدروليز استر اتفاق مي‌افتد.

نتايج اين تحقيق در مجله‌ي Proceedings of the National Academy of Sciences منتشر شده‌است.




منبع : nano.ir
New ‘nanoburrs’ could help fight heart disease (http://web.mit.edu/newsoffice/2010/nanoburrs.html)

[moo2010]

خلاصه :
عناصر داراي مشخصات متنوعي هستند که براي تعيين هر کدام از آنها، ابزار و وسايل دقيقي مورد نياز است. سيستم EDS، به عنوان ابزاري براي طيف‌سنجي تفکيک انرژي (EDX يا EDAX) و سيستم WDS، به عنوان طيف‌سنجي تفکيک طول موج( WDX يا WDXRF) معرفي شده‌است. اين سيستم‌ها به‌عنوان تجهيزات جانبي دستگاه ميکروسکپ الکتروني روبشي (SEM) مورد استفاده قرار مي‌گيرند. در طيف‌سنجيEDS، با اندازه‌گيري انرژي پرتوهايX منتشر شده از نمونه، امکان بررسي کمي و کيفي نمونه ميسر مي‌شود. در طيف‌سنجي WDS، امواج پرتو X منتشر شده، براساس طول‌موج، دسته‌بندي و تفکيک مي‌شوند و مورد بررسي قرار مي‌گيرند. با استفاده از اين روش‌ها مي‌توان آناليزهاي کمي و کيفي روي نمونه انجام داده، نوع و ميزان عناصر موجود در نمونه را مشخص کرد.
متن اين خبر به صورت pdf (http://nano.ir/papers/attach/801.pdf) قابل دريافت مي باشد( http://pnu-club.com/imported/2010/04/1323.jpg (http://nano.ir/papers/attach/801.pdf))


منبع : nano.ir

[moo2010]

خلاصه :
يک ابزار که بيت هاي مغناطيسي را در طول «شيار لغزشي» نانوسيمي به جلو و عقب مي‌راند مي‌تواند داده را در يک ميکروتراشۀ سه بعدي به صورت فشرده ذخيره کرده و جايگزين تقريباً تمام روش‌هاي ذخيره سازي دادۀ معمولي گردد. شرايط دنياي امروزي ما به دليل قابليت دستيابي آسان به مقادير عظيمي از اطلاعات، بسيار متفاوت با آن چيزي است که حتي در يک دهه قبل وجود داشت. ابزارهايي چون شبکه هاي اجتماعي مجازي1، موتورهاي جستجوي اينترنتي، نقشه هاي آنلاين با جهت‌هاي نقطه به نقطه و کتابخانه‌هاي آنلاينِ آهنگ‌ها، فيلم‌ها، کتاب‌ها و عکس‌ها در چند سال قبل در دسترس نبودند. دستيابي به اين اطلاعات را مديون توسعۀ سريع فناوري‌هاي چشمگير در ارتباطات پرسرعت، پردازش داده و ذخيره سازي دادۀ ديجيتال (که شايد مهمترين مورد از ميان آنها است) مي باشيم.
متن اين خبر به صورت pdf (http://nano.ir/papers/attach/800.pdf) قابل دريافت مي باشد( http://pnu-club.com/imported/2010/04/1323.jpg (http://nano.ir/papers/attach/800.pdf))



منبع : nano.ir

[moo2010]

خلاصه :
امروزه از يک سو توانايي‌هاي سيليکون به محدوديت‌هاي خود رسيده و از سوي ديگر، به طور هم زمان کشف گرافن با خواص منحصربه‌فرد خود در مقياس نانو، مسير موجود براي توليد جايگزين‌هاي ممکن براي نسل جديد قطعات الکترونيکي سريعتر و کوچکتر در قرن 21 را هموار کرده است. ويژگي‌هاي جذاب گرافن، باعث شده است که اعتبارات و حاميان مالي فراواني براي تحقيقات در اين زمينه پيدا شود و ما شاهده افزايش نمايي در تعداد مقالات مرتبط با گرافن باشيم. ما در اين مقاله، روند تحقيقات در مورد گرافن را مطالعه کرده، چالش‌ها و فرصت‌هاي اصلي در اين زمينه را مورد بحث قرار مي‌دهيم. پروفسور ريچارد فاينمن، در جمله معروف، - اون پايين جاي زيادي وجود داره - آينده محتمل نانومواد را پيش بيني کرده بود؛ - من نمي‌توان ببينم که چه چيزي اتفاق مي‌افتد، اما به جرأت مي‌گويم که هنگامي که ما بر روي آرايش اجزاء در مقياس کوچک کنترل داشته باشيم به محدوده بسيار وسيعتري از خواص قابل پيش بيني اجزا دست خواهيم يافت و کارهاي مختلفي مي‌توانيم انجام دهيم. - او اين جمله را در دسامبر 1959 بيان کرد که: ما شاهد کاهش رويايي مقياس اجزاي الکتريکي از مقياس ماکرو (در آن زمان) تا مقياس‌هاي ميکرو و نانو، مقياس اتم‌ها و مولکول‌هاي منفرد خواهيم بود. از آن زمان به بعد، تلاش‌هاي زيادي به منظور درک و بهره‌برداري از مواد در سطح اتمي با استفاده از خواص نانومقياس انجام گرفته است.
متن اين خبر به صورت pdf (http://nano.ir/papers/attach/799.pdf) قابل دريافت مي باشد( http://pnu-club.com/imported/2010/04/1323.jpg (http://nano.ir/papers/attach/799.pdf))


منبع : nano.ir

[moo2010]

پژوهشگران ايراني با همکاري محققان آلماني، موفق به ساخت نانوکامپوزيت‌هاي زمينه آلومينيم بسيار محکمي براي ساخت قطعات هواپيما و خودروهاي مسابقه‌اي شدند.

خانم دکتر زهره صادقيان، در گفتگو با بخش خبري سايت ستاد ويژه توسعه فناوري نانو گفت: «با همكاري دكتر محمدحسين عنايتي و پروفسور بايس از دانشگاه RWTH آخن آلمان، توانستيم قطعات بالک کامپوزيت‌هاي‌ Al-TiB2 نانوساختار را به صورت درجا و با کمک چند فرايند متوالي شامل آلياژسازي مکانيکي، سينتر پلاسمايي جرقه‌اي و اکستروژن گرم توليد و ساختار ميکروسکوپي، پايداري حرارتي و خواص مکانيکي آن را مورد ارزيابي قرار دهيم».

TiB2 به‌دليل دارا بودن خواصي مانند چگالي پايين، سختي زياد، نقطه ذوب بالا و مقاومت به سايش در توليد نانوکامپوزيت‌ ذره‌اي زمينه آلومينيم به‌كار گرفته شده است. فرايند سينتر پلاسمايي جرقه‌اي نيز به اين دليل استفاده شده که با استفاده از آن مي‌توان در مدت زمان کم، قطعه‌اي متراکم با چگالي نسبتا بالا و با ساختار نانومتري بدست آورد.

با استفاده از روش ارايه شده مي‌توان ترکيب شيميايي محصول حاصل را کنترل نموده و از تشکيل فازهاي ناخواسته جلوگيري کرد. به علاوه قطعات بدست آمده در دماي محيط و دماي بالا، استحکام بالاتري نسبت به نتايج ارايه شده در پژوهش‌هاي پيشين دارد و مي‌تواند در ساخت قطعات هوا-فضا و خودروهاي مسابقه‌اي استفاده شود.

جزئيات اين پژوهش در مجله Journal of Materials Science (جلد 44، صفحات 2572-2566، سال2009) منتشر شده است.







منبع : nano.ir

[moo2010]

به‌تازگي پژوهشگران ايراني موفق به توليد زخم‌بندهاي آنتي‌باکتريالي شده‌اند که به سرعت زخم را ترميم نموده و زيبايي پوست را در حين ترميم، حفظ مي‌کند.

اين زخم‌بند به دليل نوع پليمر مصرفي(کيتوسان) که يک هيدروژل است و وجود تخلخل در شبکه سه بعدي وب (حاوي هزاران نانوليف بوده و به صورت رندوم روي هم قرار گرفته‌اند)، پس از جذب مايعات، مقداري متورم شده و رطوبت را در خود حفظ مي‌کند، در نتيجه در تمام مراحل ترميم، سطح زخم تا حدي مرطوب مي‌ماند که اين امر موجب مي‌شود زخم‌بند روي زخم نچسبد و عبور و مرور هوا و اکسيژن روي آن به آساني صورت گيرد. بدين ترتيب زخم در مدت زمان کمتر و به شکل بهتري ترميم خواهد شد.

مهندس عادله قلي‌پور کنعاني در دانشگاه صنعتي اميرکبير با همکاري دکتر سيد هژير بهرامي و دکتر مهدي نوري موفق به سنتز اين زخم‌بند شده است.

وي در گفتگو با بخش خبري سايت ستاد ويژه ستاد توسعه نانو گفت: «ابتدا محلول پليمري (مخلوط کيتوسان با پلي‌وينيل الکل) در نسبت‌هاي مختلف تهيه شده است. سپس فرايند الکتروريسي، صورت گرفته، به‌طوري‌كه که سرنگ حاوي پليمر روي يک پمپ سرنگ ( ديجيتالي يا مکانيکي) قرار گرفته و با استفاده از يک منبع ولتاژ بالا با اعمال ولتاژ متوسط 15 - 20 کيلوولت، نانواليافي در سطح جمع‌کننده جمع گرديده‌اند. گفتني است که وب نانوليفي به دست آمده براي بررسي‌هاي مرفولوژيکي، تحت آزمايش‌هاي مختلفي از جمله FTIRو DSCو SEM قرار گرفته است. همچنين تست‌هاي زيستي (کشت سلولي و کشت ميکروبي) نيز براي تعيين ميزان زيست‌سازگاري و ميزان خاصيت آنتي‌باکتريالي، روي نمونه‌ها انجام شده است».

دانشجوي دکتري مهندسي شيمي نساجي دانشگاه صنعتي اميرکبير در پايان تاکيد کرد: «در اين کار، از پليمر زيست‌سازگار و طبيعي کيتوسان با وزن مولکولي بالا براي توليد محصول استفاده نموده‌ايم که با توجه به وزن مولکولي بالا، نسبت به موارد پيشين خود، از استحکام فيزيکي و مکانيکي مناسب‌تري برخوردار بوده و با توجه به خواص آنتي‌باکتريالي آن نسبت به باکتري‌هاي توليدکننده عفونت و همچنين جذب مايعات(مانند خون، چرک و ...) از روي زخم و عبور و مرور اکسيژن روي سطح زخم و وجود تخلخل در ساختار نانوليفي، موجب تسريع در ترميم زخم و همچنين حفظ زيبايي پوست در حين ترميم گرديده است».

جزئيات اين پژوهش در مجلهe-polymers (جلد133، صفحات1-12، سال2009) منتشر شده است.






منبع : nano.ir

[moo2010]

به تازگي، محققان دانشگاه صنعتي شريف، به دانش فني ساخت آلياژهاي استحكام بالا با استفاده از روش انجماد سريع دست يافتند.

اين آلياژ از نوع هايپريوتکتيک و بر پايه آلومينيم نانوساختار است و به‌دليل سبك بودن و داشتن خواص فيزيکي و شيميايي مطلوب‌تر در صنايع حمل و نقل به خصوص در خودرو كاربرد دارد.

دكتر محمد رجبي، نانوآلياژهاي آلومينيم- سيليسيم هايپريوتکتيک حاوي عناصر آلياژي را به دو روش ريسندگي مذاب و افشانش گازي تهيه و ريزساختار و فازهاي تشکيل‌دهنده آنها را به وسيله ميکروسکوپ نوري، تفرق اشعه X، SEM و TEM بررسي کرده‌است. در مرحله بعد، پودرها و ريبون‌هاي خرد شده را پس از پرس اوليه سرد، گاززدايي و پرس گرم نموده و خواص مکانيکي آنها را در دماهاي مختلف ارزيابي کرده‌است. در مرحله آخر، خواص آلياژهاي انجماد سريع را با آلياژهاي سنتي ريختگي، مقايسه و پس از تدوين دانش فني ساخت، امکان‌سنجي توليد لاينينگ داخلي موتور را به روش انجماد سريع بررسي نموده‌است.

عضو هيئت علمي دانشگاه صنعتي نوشيرواني بابل در مورد نتايج اين کار پژوهشي گفت: «استفاده از آلياژهاي انجماد سريع شده، باعث بهبود قابل توجه خواص مکانيکي (به ويژه در دماي بالا) و همچنين کاهش ضريب انبساط حرارتي نسبت به آلياژهاي معمولي ريختگي مي‌گردد. اين اثر ناشي از بهسازي و ريز شدن ريزساختار، تشکيل فازهاي نانومتري و همچنين گسترش حد حلاليت عناصر آلياژي در زمينه آلومينيم است. براي نمونه، استفاده از آلياژهاي انجماد سريع شده مي‌تواند استحکام در دماي K 573 را تا 58% و ضريب انبساط حرارتي را تا 21% نسبت به آلياژ ماهله 138 بهبود بخشد».

جزئيات اين پژوهش كه با همکاري دکتر عبدالرضا سيم‌چي، دکتر پرويز دوامي و مهندس محمود وحيدي انجام شده، در مجله Materials Characterization (جلد60، صفحات 1381-1370، سال 2009) منتشر شده‌است.



منبع : nano.ir

[moo2010]

پژوهشگران ايراني با كمك نانوذرات، نمونه‌اي از نانوسيستم‌هاي دارورساني را سنتز نموده‌اند كه اين نانوسيستم نتايج مطلوبي در درمان بيماري سرطان داشته است.

دکتر رسول ديناروند، از داروسازان توانمند ايراني است که در زمينه تهيه و ارزيابي نانوذرات حاوي داروي ضدسرطان با هدف ورود ترجيحي دارو به سلول‌هاي سرطاني و كم كردن عوارض آنها فعاليت مي‌کند.

داروهاي ضدسرطان، منجر به توقف فعاليت سلول‌هاي سرطاني و در نهايت نابودي آنها مي‌شود، ولي متاسفانه روي سلول‌هاي طبيعي بدن تاثيرگذار است. به همين دليل همه بيماران تحت شيمي درماني دچار عوارض جانبي شديدي مي‌شوند. از اين رو دانشمندان در تلاشند تا با استفاده از فناوري نانو، سيستم‌هاي دارورساني را به گونه‌اي طراحي نمايند که ضمن جلوگيري از آسيب به سلول‌هاي طبيعي، بتوانند به سلول‌هاي هدف حمله نموده و آنها را از بين ببرند.

رئيس دانشکده داروسازي دانشگاه علوم پزشکي تهران، در گفتگو با بخش خبري سايت ستاد ويژه توسعه فناوري نانو، در مورد چگونگي انجام اين پژوهش گفت: «نانوذرات حاوي داروي ضدسرطان، با استفاده از پليمرهاي زيست تخريب‌پذير مانند PLGA، تهيه شده است. براي اينکه نانوذرات، مدت بيشتري در جريان خون باقي مانده و به وسيله سيستم رتيکولواندوتليال و سلول‌هاي فاگوسيت حذف نشوند، از pegylation استفاده شده است. اتصال مولکوهاي پلي‌اتيلن گليکول روي سطح نانوذرات، باعث عدم شناسايي آنها به وسيله سلول‌هاي فاگوسيت شده و مدت بيشتري در سيستم گردش خون باقي و شانس ورود به سلول‌هاي سرطاني افزايش مي‌يابد. براي هدفمندسازي نانوذرات نيز از مولکول folate که سلول‌هاي سرطاني گيرنده بسيار بيشتري از سلول‌هاي طبيعي دارند، استفاده شده است. همچنين مطالعات کشت سلولي با استفاده از رده‌هاي سلولي سرطاني براي نشان دادن کارايي اين نانوذرات انجام شده است».

سرپرست مرکز تحقيقات نانوفناوري دانشگاه علوم پرشکي تهران در پايان خاطر نشان کرد: «اين پژوهش بخشي از تلاش‌هاي بين‌المللي است که براي طراحي و ساخت سيستم‌هاي موثرتر و کم‌خطرتر ضدسرطان برنامه‌ريزي شده است».

جزئيات اين پژوهش که با همکاري دکتر فاطمه اطيابي، دکتر محمدحسين قهرماني، دکتر ناصر استاد و دکتر ابوالقاسم سجادي انجام شده، در مجله Journal of Food and Drug Analysis(جلد17، صفحات 256- 246، سال 2009) منتشر شده است.






منبع : ���� ���� ��� ����� ������ ����(Iran Nanotechnology Initiative Council) (http://www.nano.ir)

[moo2010]

به‌تازگي پژوهشگران ايراني، با استفاده از بسترهاي معدني نانوحفره، موفق به سنتز نانوکاتاليزگر ناهمگني شدند که مي‌تواند بازده واکنش‌هاي اكسايش هيدروکربن‌ها را در صنايع نفت و گاز و پتروشيمي افزايش دهد.

خانم مونس پورخسرواني، در گفتگو با بخش خبري سايت ستاد ويژه توسعه فناوري نانو با بيان اين مطلب که «با كمك نانوراکتور Al-MCM-41، موفق شده‌ايم كه كاتاليزگرهاي ناهمگني را با راندمان بالا براي اکسايش سيکلوهگزان سنتز كنيم»، افزود: «فرايند اکسايش سيکلوهگزان(از اجزاي اصلي سازنده نفت و گاز طبيعي) به دو محصول کتوني و الکلي، نيازمند کاتاليزگرهاي ناهمگني است که فرايند توليد اين دو محصول را با گزينش‌پذيري و راندمان مناسب پيش ببرند و به راحتي از محيط واکنش جدا ‌شوند».

خانم پورخسرواني براي انجام اين كار تحقيقاتي، با الگوبرداري از سيستم‌هاي زيستي(مانند سيتوکرومP-450)، کمپلکس‌هايي از آهن را با ليگاندهاي نيتروژن‌دار مانند اتيلن دي‌آمين، بي‌پيريدين، تترا فنيل پورفيرين و ... سنتز کرده است و آنها را در نانوحفرات مزوپورAl-MCM-41 تثبيت و خواص کاتاليزگري مواد سنتز شده(کاتاليزگرهاي ناهمگن) را در اکسايش سيکلوهگزان به كمك آب اکسيژنه (كه اكسيداني دوست‌دار محيط زيست است) مورد بررسي قرار داده است.

وي دستاوردهاي اين طرح پژوهشي را چنين برشمرد: «نتايج نشان مي‌دهد که از بين کاتاليزگرهاي سنتز شده، کاتاليزگر [Fe(bpy)2Cl2]+/Al-MCM-41با بازده 60% و کاتاليزور Fe(III)/Al-MCM-41 با بازده 3% به ترتيب بيشترين و کمترين بازده را در واکنش اکسايش سيکلوهگزان به وسيله آب آكسيژنه دارند. کاتاليزگر [Fe(bpy)2Cl2]+/Al-MCM-41 در شرايط بهينه شده (زمان و مقدار کاتاليزگر) قادر به تبديل سيکلوهگزان به سيکلوهگزانون و سيکلوهگزانول، بدون توليد محصولات جانبي و با بازده 76% است».

خانم پورخسرواني از واکنش‌هاي اکسايش سيکلوهگزان، به عنوان فرايندهايي براي عامل‌دار کردن هيدروکربن‌هاي موجود در صنايع نفت و گاز ياد كرد و تاكيد كرد كه اين واکنش‌ها در صنايع پتروشيمي نقش بسيار مهمي را دارا هستند.

جزئيات اين پژوهش که با همکاري پروفسور فائزه فرزانه و در دانشگاه الزهرا(س)انجام شده، در مجله

Journal of Molecular Catalysis A: Chemical (جلد 308، صفحات 113- 108، سال 2009) (http://nano.ir/infobeta/article_issn_info.php?id=3879) منتشر شده است.



منبع : nano.ir

[moo2010]

نانوکامپوزيتي با زمينه آلومينايد آهن با ساختاري منظم در دانشگاه صنعتي اصفهان سنتز شد.
مهندس مهدي رفيعي، موفق به توليد نانوکامپوزيت (Fe,Ti)3Al-Al2O3 با استفاده از فرايند آلياژسازي مکانيکي و مشخصه‌يابي آن شده است.
مهندس رفيعي در گفتگو با بخش خبري سايت ستاد ويژه توسعه فناوري نانو گفت: «تا به حال هيچ گزارشي مبني بر سنتز اين ماده در دنيا منتشر نشده است. نانوكامپوزيت توليدي، در صورت تجاري شدن مي‌تواند در صنايع هوا- فضا، خودروسازي و صنايع توليد مواد كه در دماي بالا كار مي‌كنند، استفاده شود».
پژوهشگر دانشگاه صنعتي اصفهان، براي انجام اين پژوهش، با استفاده از روش آسياب‌کاري، مخلوط پودري Fe-Al-TiO2، نانوکامپوزيت (Fe,Ti)3Al-Al2O3 را توليد نموده است. وي، نمونه‌هايي از اين پودر را در زمان‌هاي مختلف، آسياب‌کاري کرده و تغييرات مورفولوژي، ساختار و ريزساختار ذرات پودر را مشخصه‌يابي و بررسي نموده است. در ادامه، براي بررسي رفتار حرارتي نانوپودر حاصل، عمليات آنيل را در دماي 900 درجه سانتي‌گراد و به مدت 1 ساعت انجام داده است.
وي براي اين بررسي‌ها، نمونه‌ها را با تجهيزات XRD و SEM مورد تحليل قرار داده است.
نتايج پژوهش‌هاي او نشان مي‌دهد که آسياب‌کاري مخلوط پودري Fe-Al-TiO2 منجر به تشکيل نانوکامپوزيت (Fe,Ti)3Al-Al2O3 مي‌گردد. همچنين، اکسيد تيتانيوم در حين آسياب‌کاري به تدريج به وسيله آلومينيوم احيا شده و در اين صورت تيتانيوم محلول و اکسيد آلومينيوم آمورف توليد مي‌گردد. آسياب‌کاري بيشتر، محلول جامد Fe(Al,Ti) را ايجاد مي‌کند که در ادامه، ترکيب بين فلز (Fe,Ti)3Alبا ساختار DO3 نامنظم مي‌شود. عمليات حرارتي ساختار نهايي، منجر به متبلور شدن اکسيد آلومينيوم آمورف و منظم شدن ترکيب بين فلزي مي‌گردد.
جزئيات اين پژوهش که بخشي از پايان‌نامه کارشناسي‌ارشد مهندس مهدي رفيعي است و با همکاري دکتر محمدحسين عنايتي و دکتر فتح‌الله کريم‌زاده انجام شده، در مجله Journal of Alloys and Compounds (جلد 488، صفحات147–144، سال 2009) منتشر شده است.



منبع : nano.ir

[moo2010]

نانوحفره‌اي سيليكاتي به وسيله محققان پژوهشگاه علوم و فنون هسته‌اي سنتز شد و ساختار آن به منظور جذب بيشتر فلزات سنگين از پساب‌هاي صنعتي اصلاح شد.

دکتر حميد سپهريان و همكارانش در پژوهشي، ساختار نانوحفره سيليکاتي MCM-41 را با استفاده از گروه‌هاي عاملي تيول و آمين اصلاح نمودند و موفق به تهيه جاذب نانوحفره جديدي با ظرفيت جذب بالا براي کاتيون‌هاي سنگين شدند.

دکتر سپهريان در گفتگو با بخش خبري سايت ستاد ويژه توسعه فناوري نانو، مراحل سنتز اين نانوحفره را چنين برشمرد: «ابتدا نانوحفره سيليكاتي MCM-41، تهيه و سپس براي اصلاح رفتار جذبي آن، از (3‌- ‌مركاپتوپروپيل) تري‌‌متوكسي سيلان و (3‌- ‌آمينوپروپيل) تري‌‌اتوكسي سيلان براي عامل‌دار کردن ساختار نانوحفره، استفاده شده است. براي اين کار، مقدار مشخصي از نانوحفره MCM-41 و واکنش‌گرهاي آلي ذکر شده، در حلال تولوئن رفلاکس شده و بعد از زمان معيني، فيلتر گرديده و چند بار با اتانول شستشو و در نهايت خشک گرديده است. براي اندازه‌گيري ميزان جذب، جاذب‌هاي اصلاح شده را با يون‌هاي مختلف مجاورت داده، هم زده و بعد از زمان معيني، ميزان يون را در محلول اندازه‌گيري کرده‌ايم».

نتايج حاكي از آن است که جذب يون روي (Z N روي جاذب سنتز شده به طور قابل ملاحظه‌اي نسبت به دو جاذب قبلي که فقط با يک گروه عاملي، عامل‌دار شده بودند افزايش يافته است.

بنابراين تمامي صنايعي که با پساب‌هاي حاوي کاتيون‌هاي سنگيني مانند کروم، جيوه، روي و زيرکونيوم مواجه هستند، مي‌توانند از اين محصول استفاده کنند.

جزئيات اين پژوهش که با همکاري دکتر سيد واقف حسين، آقاي فرخ رخشنده‌رو و خانم ليلا کامل انجام شده، در مجله Chinese Journal of Chemistry (جلد 27، صفحات 2174- 1271، سال 2009) منتشر شده است.


منبع : nano.ir

[moo2010]

پژوهشگران دانشگاه آزاد اسلامي واحد دورود، با تغيير خواص آب‌گريزي نانولوله كربني زيگزاگي، كاربردهاي جديدي را براي اين نانولوله معرفي كردند.

دكتر ليلا مهدويان در گفتگو با بخش خبري سايت ستاد ويژه توسعه فناوري نانو با بيان اين مطلب که نانولوله‌هاي كربني پايه اساسي بسياري از تحقيقات و فنون كاربردي است، افزود: «نانولوله کربني زيگزاگي، اغلب آب‌گريز و نيمه‌‌رسانا بوده و دفع‌کننده ترکيبات قطبي، همانند آب و الکل‌ها است، لذا براي آب‌دوست نمودن آن، پژوهشي را در دانشگاه آزاد اسلامي واحد دورود انجام داده‌ايم».

دکتر مهدويان، براي اين كار، برهم‌کنش الکل‌ها را با نانولوله کربني بررسي کرده است. وي به اين نتيجه رسيده كه با قرار گرفتن اتانول در مجاورت نانولوله کربني، تبادل الکتروني بين آنها صورت مي‌گيرد و تبديل به محصولاتي مانند استالدئيد، اتيل استات، مولکول‌هاي هيدروژن و در نهايت دي‌اکسيدکربن و آب مي‌شود. اين تبادل الکتروني بين آنها، نانولوله کربني را براي استفاده در سنسورهاي گازي و جايگزيني براي سوخت‌هاي فسيلي، مناسب ساخته است.

استاديار دانشگاه آزاد اسلامي، براي ارزيابي انرژي و ساختار سطح (تابعي از پتانسيل شيميايي مواد جذب شده)، از محاسبات ترموديناميكي اتمي Ab initio و براي شبيه‌سازي رفتار فيزيكي اتانول بر سطح نانولوله كربني، تحت شرايط و حالات متفاوت، از روش مونت كارلو استفاده نموده است.

جزئيات اين کار تحقيقاتي كه با حمايت و همکاري پروفسور نيکورن منگ کورتانگ از دانشگاه چيانگ ماي، دانشکده نانوتکنولوژي کشور تايلند و پروفسور مجيد منجمي انجام شده، در مجله Fullerenes, Nanotubes and Carbon Nanostructures (جلد 17، صفحات 495–484، سال 2009) (http://nano.ir/infobeta/article_issn_info.php?id=3878) منتشر شده است.



منبع : nano.ir

[moo2010]

موقعي که گروهي از محققان صنعتي و دانشگاهي به دنبال توسعه يک روش ريخته گري قالب‌گيري- پرکردن جديد براي ساخت افزاره‌هاي نانومقياس بودند، به کشف با ارزشي دست يافتند. آنها نه تنها يک روش ساخت نانومقياس سه بعدي طراحي کردند، بلکه اين فرآيند را نيز براي ساخت نانوپروب‌هاي بسيار سخت وضد سايش (ماده‌اي مشابه الماس) استفاده کردند.

کومار استريدهاران از دانشگاه ويسکونسين – ماديسون و يکي از اين محققان، مي‌گويد: در افزاره‌ها و فرآيند‌هاي نانومقياس، اثر اصطکاک بسيار مهم است. در اين مقياس نيروهاي سطحي بواسطه نسبت سطح به حجم بالا، به‌طور فزاينده‌اي غالب هستند. اين گروه تحقيقاتي که شامل محققاني از دانشگاه پنسيلوانيا و IBM نيز است، براي ساخت کربن شبه الماسي حاوي سيليکون (Si-DLC) يک روش ساخت نانومقياس سه‌بعدي ابداع کرده‌اند. در اين مطالعه، اين محققان نشان داده‌اند که Si-DLC که در مقياس ماکرو بواسطه‌ي اصطکاک کم و مقاومت ضدسايشي بالايش با ارزش است، در مقياس نانو نيز مقاومت ضدسايشي برجسته‌ي مشابهي دارد.
http://pnu-club.com/imported/mising.jpg تصوير يک نوک‌ Si-DLC که مقاومت ضدسايشي آن سه‌هزار برابر مقاومت ضدسايشي نوک‌هاي سيليکوني است. هاريش بهاسکاران از IBM و يک از اين محققان، مي‌گويد: اينکه موادي در مقياس ماکرو خواص ضدسايشي داشته باشند، معلوم نيست که در مقياس نانو نيز همان خواص را داشته باشند.

روش نانوريخته‌گري جديد توسعه‌يافته به‌وسيلة اين محققان به آساني مي‌تواند براي ساخت در مقياس صنعتي اصلاح‌شده و استفاده شود. اين محققان با استفاده از يک ويفر سيليکون روي عايقِ حکاکي‌شده با قالب‌هاي هرمي‌شکلِ تيز، نوک‌هاي بسيار تيز با قطر 10 نانومتر روي ميکرولرزانک‌هاي سيليکوني استاندارد، ساختند.

آنها براي روکش‌دهي اين نوک‌ها با Si-DLC از روش پلاسما استفاده کردند. اين روش در فضاي سه بعدي همانند يک برف‌روب که روي زمين پوششي از برف ايجاد مي‌کند، عمل مي‌کند. در اين حالت، برف دي‌سيلوکسان هگزامتيل يونيزه شده است. دي‌سيلوکسان هگزامتيل يک پيش‌ماده‌ي مايع براي Si-DLC است که در ظرف پلاسما به صورت گاز يونيزه‌شده درآمده و روي اين نوک‌ها به‌صورت Si-DLC ترسيب مي‌شود. اين روش اين امکان را براي آنها فراهم مي‌کند که نوک‌هاي خيلي تيز را به‌طور دقيق روکش‌دهي کنند.

اين محققان متوجه شدند که مقاومت ضدسايشي اين نوک‌هاي Si-DLC سه‌هزار برابر مقاومت ضدسايشي نوک‌هاي سيليکوني است.

نتايج اين تحقيق در مجله‌ي Nature Nanotechnology منتشر شده است.



منبع : nano.ir

[moo2010]

خلاصه :
کوانتوم داتها (Quantum dot) ، نانوذراتي با خصوصيات نوري منحصربهفرد هستند که کاربردهاي بالقوهاي در علوم بيولوژيک و مشاهده وقايع درون سلولي دارند. اين نانوذرات، عموماً نيمههاديهايي از جنس CdSe ( سلنيد کادميوم) هستند، که بهوسيلهي يک پوسته نيمههادي ديگر از جنس ZnS (سولفيد روي) پوشيده شدهاند و توانايي نشر نورهاي با رنگ مختلف را دارند، که رنگ نور به اندازه کريستال آنها بستگي دارد. کوانتوم داتها، همچنين به دليل اندازه کوچکشان خصوصيات نوري و الکتريکي منحصربهفردي دارند که الکترونها در پيدايش اين خصوصيات، نقش کليدي دارند. تنوع طول موجهاي تابش اين نانوکريستالها امکان به کارگيري همزمان چندين نشانگر در اجزاي سلول زنده و مشاهده پروسههاي درون سلولي را فراهم آورده است.
متن اين خبر به صورت pdf (http://www.nano.ir/papers/attach/793.pdf) قابل دريافت مي باشد( http://pnu-club.com/imported/2010/04/1324.jpg (http://www.nano.ir/papers/attach/793.pdf))



منبع : nano.ir

[moo2010]

محققان دانشگاه شيراز، با روش‌هاي محاسباتي، موفق به محاسبه خواص غيرخطي نقاط كوانتومي عدسي شكل شدند.

نقاط كوانتومي عدسي شكل در صنايع اپتيک و ليزر، كاربرد‌هاي فراواني دارند. خواص غيرخطي در نقاط كوانتومي نسبت به ساير ساختار‌هاي مشابه (سيم‌ها، چاه‌هاي كوانتومي و حالت كپه‌اي مواد)، به خصوص در محيط‌هايي با شدت نور زياد، بسيار متفاوت است.

دکتر محمود براتي خواجوئي و همكارانش در دانشگاه شيراز موفق به محاسبه‌ خواص غيرخطي نقاط كوانتومي عدسي شكل شده‌اند.

دکتر براتي در گفتگو با بخش خبري سايت ستاد ويژه توسعه فناوري نانو، گفت: « به دليل ابعاد محدود، اين نقاط مي‌توانند خواص غيرخطي جالبي در پرتوهاي قوي از خود بروز ‌دهند».

وي، براي انجام اين پژوهش، ابتدا به كمك نرم‌افزارهاي موجود و با استفاده از شرايط مرزي بن دانيل- داك، خواص الكتريكي نقاط كوانتومي عدسي شكل را محاسبه کرده، سپس به كمك روش ماتريسي، چگالي خواص نوري اين سامانه‌ها را بررسي و تغيير ضريب جذب و شكست محيط را در اثر حضور اين نقاط محاسبه نموده‌است.

استاد دانشگاه شيراز در مورد نتايج اين کار پژوهشي گفت: «محاسبات نشان مي‌دهد كه با افزايش اندازه‌ نقطه‌ كوانتومي، خواص غيرخطي در بسامد‌هاي بالاتر ظاهر شده و در نتيجه اندازه‌ تغييرهاي ضريب شكست و جذب كاهش مي‌يابد. همچنين با افزايش شدت پرتو فرودي، خواص غيرخطي افزايش مي‌يابد».

جزئيات اين پژوهش که با همکاري دكتر محمدرضا كازراني وحداني و دكتر قاسم رضايي انجام شده، در مجله Journal of Computational and Theoretical Nanoscience (جلد 6، صفحات7-1، سال 2009) منتشر شده‌است.



منبع : nano.ir

[moo2010]

پژوهشگران دانشگاه صنعتي شاهرود و دانشگاه آزاد اسلامي ورامين، با تحقيقات خود توانستند در جهت افزايش کارايي ترانزيستورها و چشمه‌هاي تابشگر نور(معمولي و ليزري) گام جديدي بردارند.

اين پژوهشگران در قدم اول با محاسبات کوانتوم مکانيکي دقيق خود روي نانوساختارهاي نيمرسانا، يکي از موثرترين عوامل کاهنده كارايي ترانزيستورهاي اثر ميداني پرسرعت و پرتوان و نيز چشمه‌هاي تابشگر نور معمولي و ليزري را مورد بررسي و ارزيابي کمي قرار دادند و در قدم بعدي به منظور بررسي کيفي اين اثر و تقويت جنبه‌هاي کاربردي آن با همکاري دانشگاه صنعتي دارمشتات آلمان اقدام به ساخت و مشخصه‌يابي نمونه‌هاي طراحي شده براي اين قطعات نمودند. لازم به توضيح است که مشخصه‌يابي‌هاي انجام شده روي ساختار اين نمونه‌ها که از نيمرساناهاي نيتروژن‌دار تشکيل شده‌اند مويد قسمت عمده‌اي از تحقيقات نظري ذکر شده است که بخشي از نتايج تجربي آن به‌زودي منتشر خواهد شد.

آقاي حميدرضا علائي، در دوره دکتري خود پژوهشي را با هدف «بررسي و تعيين ميزان تاثير ميدان‌هاي الکتريکي داخلي بر كارايي نانوساختارهاي نيمرساناي نيتروژن‌دار كرنش‌دار مبتني بر چاه‌هاي کوانتمي يگانه و چندگانه (GaN/InGaN) » انجام داده‌است.

وي نخست با استفاده از معادله شرودينگر، توابع موج الكترون‌ها و حفره‌ها را در يك چاه پتانسيل متناهي در ساختارهاي نانومتري به‌طور تحليلي به ‌دست آورده ‌است. سپس به بررسي اثر حبس كوانتومي استارك ناشي از ميدان پيزوالكتريكي داخلي بر انتقال ترازهاي انرژي كوانتيده كه سبب کاهش شدت نور گسيلي و نيز گذار به سوي قرمز در چاه‌هاي كوانتومي مي‌‌شود، پرداخته است.

فارغ‌التحصيل دکتري فيزيک دانشگاه صنعتي شاهرود، در گفتگو با بخش خبري سايت ستاد ويژه توسعه فناوري نانو «احتساب وابستگي جرم موثر حامل‌هاي بار الکتريکي (الکترون‌ها و حفره‌ها) به ابعاد نانوساختار (اندازه عرض چاه‌هاي کوانتومي در ساختار مورد نظر) را به عنوان يک عامل مهم در محاسبات» برشمرد که از جنبه‌هاي بديع اين پژوهش است.

عضو هيئت علمي دانشگاه آزاد اسلامي ورامين و محقق ميهمان دانشگاه صنعتي دارمشتات آلمان در ادامه افزود: «محاسبات ما در حوزه کوانتوم مکانيکي مبتني بر نظريه اختلال غير وابسته به زمان مرتبه اول و دوم بودند. ما به منظور تعيين انرژي گذار بين حالت‌هاي پايه الکترون و حفره در چاه‌هاي کوانتومي با عرض متفاوت، ابتدا تابع موج حامل‌ها را در اين چاه‌ها تعيين نموديم سپس پتانسيل ناشي از ميدان پيزوالکتريکي را به عنوان يک عامل اختلالي در اين مدل دخالت داديم و محاسبات مربوطه را در دو حالت زير انجام داديم: در حالت اول جرم موثر حامل‌ها را ثابت در نظر گرفتيم و در حالت دوم آنها را تابعي از عرض چاه در نظر گرفتيم. ما دريافتيم که در حالت دوم نتيجه محاسبات انجام شده با دقت خوبي بر داده‌هاي تجربي انطباق دارند. اين نتيجه‌گيري همچنين صحت وجود ميدان‌هاي پيزوالكتريكي و تاثيرگذاري آنها را در اين ساختارها نشان مي‌دهد».

نتايج نظري و تجربي اين پژوهش مي‌تواند در صنعت الکترونيک و اپتوالکترونيک استفاده شده و در طراحي و ساخت قطعاتي مانند ترانزيستورها، چشمه‌هاي تابشگر‌ نور نظير ديودهاي نور گسيل و نيز ديودهاي ليزري که در ناحيه فعال خود از اين نوع ساختارها بهره مي‌برند به‌کار آيند.

جزئيات نظري اين پژوهش که با راهنمايي دكتر حسين عشقي در دانشگاه صنعتي شاهرود انجام شده، در مجله Physics Letters A. (جلد 374، صفحات 69-66، سال 2009) منتشر شده‌است.



منبع : nano.ir

[moo2010]

پژوهشگران دانشگاه شيراز، روشي براي افزايش ظرفيت محاسبات و سرعت کامپيوترهاي کنوني نسبت به کامپيوترهاي سنتي معرفي کردند.

امروزه پژوهش روي تغيير کامپيوترها از حالت سنتي به کوانتومي که در آن ظرفيت محاسبات و سرعت، نسبت به کامپيوترهاي سنتي، بيشتر است، بسيار گسترش يافته است. يکي از نامزدهايي که اين ايده را عملي مي‌کند، استفاده از حالت‌هاي اسپيني به عنوان بيت‌هاي کوانتومي، است. امروزه ثابت شده است که حلقه‌هاي يک‌سويه مي‌توانند شبکه‌هاي کوانتومي را تشکيل دهند. محمدمهدي گلشن، از فيزيک‌دانان ايراني است که براي ساخت اين قبيل کامپيوترها، بسيار تلاش مي‌کند.

وي در گفتگو با بخش خبري سايت ستاد توسعه فناوري نانو گفت: «اين پژوهش، با هدف بررسي حرکت تقديمي الکترون، حول ميدان مغناطيسي در يک حلقه يک‌سويه، همراه با اثر راشبا انجام شده است. حرکت تقديمي الکترون حول ميدان مغناطيسي، چه کلاسيک و چه کوانتومي، از ديرباز مورد بررسي قرار مي‌گرفته و اساس تصويربرداري از طريق MRI را تشکيل مي‌دهد. از طرف ديگر، رفتار اسپين به عنوان يک بيت کوانتومي، براي پردازش کوانتومي اطلاعات استفاده مي‌شود».

وي در ادامه اذعان داشت: «از آنجا که در نانوساختارهاي ساخته شده از نيمه‌رساناهاي مختلف(مانند حلقه يک‌سويه) پديده‌اي با عنوان «اثر راشبا» ظاهر مي‌شود، بررسي اثرات اين پديده بر حالت‌هاي اسپيني، براي موارد استفاده در تصويربرداري از طريق MRI، بسيارحائز اهميت است».

دکتر گلشن براي بررسي اثر راشبا بر حالت‌هاي اسپيني، ابتدا هاميلتوني يک الکترون که تحت تأثير ميدان مغناطيسي خارجي قرار داشته و در آن اثر راشبا و محدوديت فضايي حلقه منظور شده است را نوشته، سپس از طريق آن، عملگر تحول زماني را استخراج کرده است. با استفاده از اين عملگر، تحول زماني ميانگين مؤلفه‌هاي اسپين، همراه با زيرلايه‌ها محاسبه شده است.

عضو هيئت علمي دانشگاه شيراز در ادامه تاکيد کرد: «از بررسي اين ميانگين‌ها به اين نتيجه رسيده‌ايم که حرکت تقديمي اسپين در نقاط مختلف حلقه، متفاوت بوده و رفتار زيرلايه‌ها بستگي به محل قرار گرفتن الکترون‌ها دارد».

اين پژوهش در مقايسه با پژوهش‌هاي اخير، داراي دو مزيت عمده است. اولا اثر راشبا به‌طور کامل منظور شده است و ديگر آنکه اثرات محدوديت‌هاي فضايي (حلقه، خود محدوديت فضايي ايجاد مي‌کند) نيز به طور کامل در پيکربندي، منظور شده است.

در انجام اين طرح خانم رزا صفايي اسدآبادي و خانم دکتر ندا فروزاني همكاري كرده‌اند. جزئيات اين پژوهش در مجله Journal of Computational and Theoretical Nanoscience (جلد 6، صفحات 1519–1522، سال 2009) منتشر شده است.


منبع : nano.ir

[moo2010]

محققان دانشگاه شاهد با روش‌هاي نانومحاسباتي، به جوابي بسته و پيوسته براي مسئله انتقال حرارت در ابعاد نانو دست يافتند.

معادلات انتقال گرما در مقياس نانو، به طور گسترده‏اي در بررسي توزيع دماي لايه‏هاي نازک مورد استفاده قرار مي‏گيرند. کاهش اندازه وسايل الکترونيکي تا مقياس نانو، باعث افزايش سرعت توليد گرما که بار گرمايي زيادي را به وسايل الکترونيکي تحميل مي‏کند، مي‌شود. بنابراين شناخت رفتار حرارتي در لايه‌هاي نازك، نقش مهمي دارد.

دكتر سيد حجت‏اله مومني ماسوله، در گفتگو با بخش خبري سايت ستاد ويژه توسعه فناوري نانو، کاربرد روز افزون لايه‌هاي نازک در قسمت‌هاي مختلف صنايع از يک‌سو و از طرفي پر هزينه بودن و يا در دسترس نبودن وسايل دقيق اندازه‌گيري دما در اين ابعاد را لزوم تحقيقات در اين زمينه بيان نمود و افزود: «با توجه به ضعف روش‏هاي گسسته موجود، هدف اصلي اين پژوهش را به دست آوردن يک جواب تحليلي تقريبي و پيوسته براي معادلات گرما در ابعاد نانو (که يک جواب تحليلي براي آن وجود ندارد)، قرار داديم».

دکتر مؤمني براي انجام اين کار، ابتدا به‌طور نظري اپراتور سازگار با مسئله را تعريف کرده، سپس به صورت شبيه‌سازي عددي با استفاده از نرم‌افزار Maple جواب مسئله را بدست آورده‏است.

عضو هيئت علمي گروه رياضي کاربردي و علوم کامپيوتر دانشگاه شاهد در مورد مزيت اين کار پژوهشي اظهار داشت: «اين پژوهش مي‌تواند هزينه‏هاي سنگين آزمايشگاهي را حذف کرده و از شدت خطرات و حوادث ناشي از انجام آزمايش بکاهد و همچنين زمان مورد نياز براي دستيابي به نتايج در مقايسه با روش‏هاي آزمايشگاهي را کاهش دهد».

دكتر مومني ادامه داد: «با استفاده از اين روش، مي‌توان بدون تحميل شرطي به مسئله که باعث ايجاد فاصله با مدل فيزيکي واقعي ‏گردد، آن را حل نمود. همچنين جوابي که با روش تجزيه ادوميان به دست مي‏آيد برخلاف روش‏هاي وابسته با يک بار حل کردن مدل، جواب براي تمامي نقاط دامنه قابل استفاده است که چنين قابليتي در روش‏هاي وابسته به شبکه مشاهده نمي‏شود، در روش‌هاي گسسته براي يافتن جواب در نقاطي غير از نقاط شبکه بايد مسئله را دوباره حل نمود و يا محاسبات مربوط به درون‌يابي را پذيرفت.

لازم به توضيح است كه در روش تجزيه ادوميان، زمان رسيدن به جواب با محاسبات رايانه‏اي اندک است كه با مقايسه زمان CPU مربوط به برنامه‏هاي رايانه‏اي قابل استناد است. در صورت وجود عوامل غير خطي در معادله، اين روش بدون احتياج به خطي‏سازي که خود عامل توليد خطا است، مسئله را حل مي‏نمايد».

اين پروژه در دانشگاه شاهد و با همکاري آقاي وحيد محمدي فخار دانشجوي رياضي کاربردي در مقطع کارشناسي ارشد انجام پذيرفته است.

جزئيات اين کار پژوهشي در مجلهPhysics Letter A (جلد374، صفحات595-604، سال 2010) منتشر شده است.




منبع : nano.ir

[moo2010]

پژوهشگران ايراني، با روش‌هاي نانومحاسباتي، چگونگي تغيير و بهبود خواص فيزيکي سخت‌افزارهاي کامپيوتري را با تغيير ضخامت نانولايه‌ها نشان دادند.

دکتر سعيد جلالي اسدآبادي، در گفتگو با بخش خبري سايت ستاد ويژه توسعه فناوري نانو گفت: «در مطالعات نظري قبلي اثر زيرلايه سيليکون بر خواص فيزيكي سخت‌افزارهاي کامپيوتري، ناديده انگاشته شده بود، در حالي که در اين پژوهش اثر اين زيرلايه مهم ارزيابي شده‌است. همچنين اثرات اندازه کوانتمي در لايه‌هاي نازک سرب روي زيرلايه سيليکون با استفاده از نظريه تابعي چگالي مورد بررسي قرار گرفته و نشان داده شده که چگونه تغيير ضخامت لايه‌ها در ابعاد نانو مي‌تواند بر خواص فيزيکي دستگاه اثر بگذارد».

عضو هيئت علمي گروه فيزيک دانشگاه اصفهان، در بيان چگونگي انجام اين پژوهش گفت: در اين پژوهش، کليه محاسبات در چارچوب نظريه تابعي چگالي با استفاده از روش امواج تخت بهبود يافته خطي به‌علاوه اوربيتال‌هاي موضعي انجام شده است. ابتدا زيرلايه سليکون با استفاده از روش ابر سلول شبيه‌سازي و سپس لايه‌هاي نازک سرب روي آن نشانده شده‌است. نيروهاي موجود بين اتم‌ها با دقت قابل قبولي به سمت صفر واهلش داده شده و پس از شبيه‌سازي کامل لايه‌هاي نازک و زيرلايه، محاسبات کميت‌هاي مختلف فيزيکي يک بار با وجود زيرلايه سليکون و بار ديگر بدون در نظر گرفتن زيرلايه سليکون انجام و بدين ترتيب اثر زيرلايه بر تاثيرات کوانتمي اندازه آشکارسازي شده‌است.

نتايج نشان مي‌دهد که اثر برهمکنش نسبيتي اسپين- مدار علي‌رغم بزرگ بودن عدد اتمي سرب برخلاف انتظار، در توافق با نتايج تجربي اثر راشبا براي لايه نازك (Pb/Si(111 قابل چشم‌پوشي است. همچنين اثر زيرلايه روي لايه‌هاي نازک، هنگامي قابل صرف‌نظر کردن است که قدرت پيوند اتم‌هاي زيرلايه با اولين لايه نازک در سطح مشترک قابل مقايسه با قدرت پيوند لايه‌هاي نازک بالاتر با يکديگر باشد. از سوي ديگر نتايج حاكي از آن است که اثر زيرلايه سليکون در بررسي برخي از کميت‌هاي فيزيکي حايز اهميت است و قابل چشم پوشي نيست.

اين پژوهش به عنوان بخشي از پايان‌نامه کارشناسي‌ارشد آقاي مرتضي رفيعي انجام شده، و جزئيات آن در مجله Computational Materials Science (جلد47، صفحات 584-592، سال 2009) منتشر شده‌است.






منبع : nano.ir

[moo2010]

محققان در ايرلند با استفاده از نانوسيم سيليکوني موفق به ساخت اولين ترانزيستور بدون اتصال شده‌اند. طبق گفته اين محققان اين افزاره که ايده آن اولين بار در سال 1925 داده شده ولي تاکنون ساخته نشده است، خواص الکتريکي نسبتاً ايد‌ه‌آلي دارد. اين افزاره در مقايسه با ترانزيستورهاي مرسوم امروزي، به صورت بالقوه مي‌تواند سريع‌تر و با توان کمتر کار کند.

ترانزيستور‌هاي امروزي داراي اتصالات نيمه‌رسانا مي‌باشند. معمول‌ترين نوع اتصال، اتصال p-n است که به‌وسيلة تماس بين يک قطعه سيليکوني نوع p و يک قطعه سيليکوني نوع n تشکيل مي‌شود. در قطعه نوع p، سيليکون براي ايجاد حفره‌هاي اضافي با ناخالصي‌ها دوپ مي‌شود و در قطعه نوع p، سيليکون براي ايجاد الکترون‌هاي اضافي با ناخالصي‌ها دوپ‌ مي‌شود.

تعداد ترانزيستورها روي يک ميکروتراشه سيليکوني منفرد به طور فزاينده‌اي در حال افزايش مي‌باشد و از سال 1970 تاکنون از چندصد به چندين بيليارد رسيده است. در نتيجه ترانزيستورها به قدري ريز شده‌اند که ايجاد اتصالات با کيفيت در آنها به شدت مشکل شده است. در عمل تغيير غلظت دوپ‌کننده‌ي يک ماده‌ي در فصول کمتر از حدود 10 نانومتر بسيار مشکل است.

http://pnu-club.com/imported/mising.jpg شمایی از یک ترانزیستور نانوسیمی نوع n. اکنون جين- پير کالينگ و همکارانش در مؤسسه ملي تيندال؛ براي حل اين مشکل از ايده مطرح شده در سال 1925 الهام گرفته‌اند. طبق اين ايده، ترانزيستور يک مقاومت ساده است و شامل يک گيت مي‌باشد که چگالي الکترون‌ها و حفره‌ها و در نتيجه جريان الکتريکي را کنترل مي‌کند. افزاره ساخته شده بوسيله اين محققان يک نانوسيم سيليکوني مي‌باشد که در آن جريان الکتريکي به‌طور کامل به‌وسيلة يک گيت سيليکوني کنترل مي‌شود. اين گيت به‌وسيلة يک لايه عايق نازک از اين نانوسيم جدا مي‌شود.

در اين حالت نياز به تغيير دوپ‌کننده در فواصل کم نيست. در عوض کل اين نانوسيم، نوع N و گيت نوع p مي‌باشد. حضور اين گيت منجر به تخليه‌ي تعدادي از الکترون‌ها در ناحيه‌ي انتهايي نانوسيم متصل به آن، مي‌شود. اگر يک ولتاژ در سرتاسر اين نانوسيم اعمال شود، جريان الکتريکي در سرتاسر اين ناحيه‌ي تخليه‌شده جاري نمي‌شود. اگر يک ولتاژ به گيت نيز اعمال شود، اثر فشردگي کاهش‌يافته و جريان جاري مي‌شود.

نتايج اين تحقيق در مجله‌ي Nature Nanotechnology منتشر شده است.


منبع : nano.ir

[moo2010]

محققان در آمريکا و کره کشف کرده‌اند که جرقه ‌زدن يک نانولوله کربني پوشش‌ داده شده به ‌وسيلة مواد قابل‌اشتعال شيميايي، مي‌تواند منجر به ايجاد يک موج بسيار سريع شود. اين موج مي‌تواند با سرعتي که ده ‌هزار برابر سرعت گسترش واکنش شيميايي است، در سرتاسر اين نانولوله حرکت کند. اين پديده جديد که يک "موج توان گرما" ناميده شده است، مي‌تواند منجر به راه جديدي براي توليد الکتريسيته شود و ممکن است قادر به تأمين توان مورد نياز براي حرکت افزاره‌هاي نانومقياس باشد. http://pnu-club.com/imported/mising.jpg ايجاد يک جرقه در يک انتهاي يک TNA-CNT منجر به يک واکنش گرمازا و انتقال گرما با سرعت بالا در طول نانولوله و درنتيجه گسترش سريع اين واکنش مي‌شود.
استرانو و همکارانش در مؤسسه فناوري ماساچوست در آزمايشات خود، نانولوله‌هاي کربني چند‌ديواره را با سوخت شيميايي معروف به سيليکوتري‌متيلن تري‌نيترامين (TNA) روکش ‌دادند. سپس آنها يک ليزر کم‌توان به اين سيستم مي‌تابانند. در نتيجه گرماي اين ليزر، سوخت مشتعل‌ شده و يک واکنش شيميايي شروع مي‌شود و در طول نانولوله حرکت مي‌کند. اين سرعت 104 برابر سرعت گسترش خود واکنش شيميايي است.
نام اين پديده‌ي جديد (موج توان گرما) از اين حقيقت ناشي‌شده است که امواج گرمايي بسيار سريع‌ الکترون‌ها را انرژي داده و آنها را به طور موثري در سرتاسر نانولوله مي‌رانند (يک جريان الکتريکي ايجاد مي‌کنند). اين پديده در نانولوله‌هاي کربني مشاهده مي‌شود زيرا ظرفيت گرمايي کم آن منجر به يک سيستم بازخورد مي‌شود که در آن گرماي جاري‌شده در نانولوله، سوخت بيشتري مشتعل مي‌کند و سرعت واکنش شيميايي را افزايش مي‌دهد. پالس‌هاي الکتريکي منتج مي‌توانند منجر به يک توان ويژه به بزرگي 7‌ کيلووات بر کيلوگرم شوند. اين توان ده ‌برابر توان توليد‌شده در باتري‌هاي ليتيوم استاندارد است.
اين توان بسيار بالا مي‌تواند اين امکان را فراهم کند که اين مواد بعنوان افزاره‌هاي ذخيره‌ي سازگار با محيط‌زيست، که در آنها مواد سمي از قبيل ليتيوم، کادميوم و سرب به‌کار برده نمي‌شود، استفاده شوند.
يو- مينگ لين، يک متخصص فناوري در مرکز تحقيقاتي واتسون IBM، مي‌گويد که اين چگالي بالاي انرژي شرح‌ داده‌شده بسيار هيجان‌آور است و ممکن است که در فناوري ذخيره‌ي انرژي انقلابي ايجاد کند.
اين محققان نتايج خود را در مجله‌ي Nature Materials منتشر کرده‌اند.

(http://www.rsc.org/chemistryworld/News/2010/March/09031001.asp)

(http://www.rsc.org/chemistryworld/News/2010/March/09031001.asp)

(http://www.rsc.org/chemistryworld/News/2010/March/09031001.asp)
منبع : nano.ir
(http://www.rsc.org/chemistryworld/News/2010/March/09031001.asp)
Nanotube 'fuse' generates power (http://www.rsc.org/chemistryworld/News/2010/March/09031001.asp)

[moo2010]

محققان آمريکايي موفق شدند آرايه‌‌اي از نانوسوزن‌هاي ژرمانيوم را روي سطح انعطاف‌‌پذير رشد دهند. از اين سطوح مي‌توان در ساخت پوشش‌هاي ضد انعکاس و ادوات شناساگرهاي نوري و فتوولتائيک استفاده كرد.

نانوسوزن‌هاي فلز ژرمانيوم داراي نوک‌هاي خيلي تيزي به عرض 2 نانومتر هستند که نور را به‌‌شدت جذب مي‌کنند؛ اين در حالي است كه نور حتي اگر زاويه‌اي فوق‌‌العاده بالا هم به نانوساختارها تابيده شود، به‌‌سختي مي‌تواند از سطح نانوساختارها منعکس شود.

http://pnu-club.com/imported/mising.jpg سمت راست: نانوذره پلاتينيوم عريان؛ سمت چپ: ذره پوشيده شده با CO. علي جاوي (از دانشگاه کاليفرنيا) در مطالعات خود دريافت که کاتاليست‌هاي نانوذرات نيکل در فرايند CVD، مي‌تواند در رشد آرايه‌هاي نانوسوزني متراکم ژرمانيوم با نوک تيز و سطح مقطع عريض مؤثر باشند. اين نانوسوزن‌ها مي‌توانند روي سطوح منعطف مانند پلاستيک و لاستيک رشد يابند. اين در حالي است که کاتاليست‌هاي نانوذرات طلا منجر به توليد نانوساختارهاي ژرمانيوم با قطري بيشتر و خواص جذب نوري فوق‌‌العاده کمتري مي‌شوند.

خواص نوري نانوسيم‌ها ساخته‌‌شده به اين روش به‌‌راحتي قابل کنترل است؛ در حالي که در مورد ساختار سوزن‌هايي که به روش‌هاي ديگر توليد مي‌شوند، اين امکان وجود ندارد. ساختارهاي سوزني ژرمانيوم تيره‌‌رنگند، زيرا مي‌توانند تمام طول موج‌هاي نور مرئي را که به سمت آنها مي‌آيند، جذب مي‌کنند.

اين گروه تحقيقاتي که در آزمايشگاه ملي لورنس در برکلي مشغول فعاليت هستند، معتقدند كه از ساختارهاي سوزني‌‌شکلي که ساخته‌اند، مي‌توان به‌‌عنوان مواد جاذب در شناساگرهاي نوري و فتوولتائيک استفاده كرد. نکته‌ي جالب توجه اين است که اين نانوسوزن‌ها با ضخامت 2 ميکرومتر قادرند 100 درصد نور تابيده‌‌شده را جذب کنند، حتي اگر زاويه‌ي تابش بيش از 75 درجه باشد.

دانشمندان در حال جستجو براي يافتن راه‌هاي جديدي براي جفت کردن اين ماده جاذب جديد با دستگاه‌هاي ديگر هستند.



منبع : nano.ir

[moo2010]

خلاصه :
پيشگامي ملي فناوري‌نانوي ايالات متحده آمريكا (NNI)، يك برنامه‌ي دولتيِ بين‌سازماني است كه با هدف هماهنگ كردن فعاليت‌هاي تحقيق و توسعه سازمان‌هاي مختلف در حوزه فناوري‌نانو، از سال 2001 آغاز شده است. به طور كلي هدف NNI، تسريع توسعه و بهره‌برداري از علم، مهندسي و فناوري در مقياس نانو است. اين برنامه مبتني بر 8 طبقه سرمايه‌گذاري (يا حوزه‌هاي تشکيل دهنده برنامه (PCAs) ) است که هر کدام از آنها به دنبال تحقق يک يا چند هدف زير هستند: • پديده‌ها و فرايندهاي بنيادي نانومقياس؛ • نانومواد؛ • ابزارها و سيستم‌هاي نانومقياس؛ • تحقيقات ابزار دقيق، مترولوژي و استانداردهاي فناوري‌نانو؛ • نانوساخت؛ • تجهيزات و تسهيلات اصلي تحقيقات؛ • ايمني، سلامت و ‌محيط زيست؛ • ابعاد اجتماعي و آموزشي.
متن اين مقاله به صورت pdf (http://www.nano.ir/papers/attach/808.pdf) قابل دريافت مي باشد( http://pnu-club.com/imported/2010/04/1324.jpg (http://www.nano.ir/papers/attach/808.pdf))



منبع : ���� ����� �����ی ���� | ������ � ����� �� | ����� ����������� ������ �� ��� 2010 (http://www.nano.ir/paper.php?PaperCode=808)

[moo2010]

خلاصه :
يک ميکروسکوپ نيروي اتمي مي‌تواند جهت ايجاد ترانزيستورهاي اثر ميدان در مقياس نانومتري و همچنين ساير دستگاه‌هاي الکترونيکي در فصل مشترک بين اکسيد فلزات به کار برده شود. مواد اکسيدي داراي گستره وسيعي از خواص متغيير مثل پيزوالکتريسيته و فروالکتريسيته، مقاومت مغناطيسي زياد و فرو مغناطيس هستند. در حال حاضر که توليد نمونه‌هايي با کيفيت بالا از لايه‌هاي بسيار نازک اکسيدهاي مختلف ممکن شده است، اين مواد قسمت مهم بسياري از دستگاه‌هاي الکترونيک جديد به شمار مي‌روند. جرمي لوي و همکارانش در دانشگاه پيتسبورگ و دانشگاه آگسبورگ نشان داده‌اند که خواص الکترونيکي در فصل مشترک چنين ساختارهاي چندگانه‌اي مي‌تواند با دقت و ظرافت در مقياس نانو کنترل شود.
متن اين مقاله به صورت pdf (http://www.nano.ir/papers/attach/807.pdf) قابل دريافت مي باشد( http://pnu-club.com/imported/2010/04/1324.jpg (http://www.nano.ir/papers/attach/807.pdf))



منبع : ���� ����� �����ی ���� | ������ � ����� �� | ���� ��� ���ј �� ����ǘ����� (http://www.nano.ir/paper.php?PaperCode=807)

[moo2010]

خلاصه :
محققان با تلاش فراوان به دنبال توسعه مرزهاي فناوري هايي هستند که مدارهاي مجتمع را کوچک تر، سريع تر و ارزان تر مي سازند. در سال 1975 محقق پيشرو گوردون مور در يک نظريه معروف، پيش بيني کرد که پيچيدگي تراشه هاي مدارهاي مجتمع هر دو سال، دو برابر خواهد شد. پيشرفت هاي حاصل شده در روش هاي ساخت اين امکان را به ترانزيستورهاي تراشه مي دهد تا کوچک و کوچک تر شوند، از اين رو براي پردازش اطلاعات، سيگنال هاي الکتريکي فاصله ي کوچک تري را بايد طي نمايند. براي صنعت الکترونيک و براي مشتريان، قانون مور (که با اين نام شناخته مي‌شود) به اين معناست که ابزارهاي رايانه اي به شکل وحشتناکي کوچک تر، سريع تر و ارزان تر خواهد شد. به دليل وجود روند پيوسته و دائمي نوآوري در طراحي و ساخت نيمه‌رساناها، تراشه ها براي مدت 35 سال به ميزان چشمگيري به سير تحولي مذکور نزديک بودند. با اين حال مهندسان مي دانستند که در نقطه اي به بن بست خواهند رسيد. بالاخره ترانزيستورها روزي به ضخامتي در حدود ده ها اتم مي رسند. در چنين مقياسي قانون هاي بنيادي فيزيک، محدوديت هايي مي آورند. حتي قبل از رسيدن به اين بن بست، احتمالاً به دو مشکل عملي برخورد مي کردند. قراردادن ترانزيستورهايي تا اين حد کوچک در نزديکي يکديگر به گونه اي که بازده کار بالا باشد (نسبت بالاي تراشه هاي قابل استفاده به تراشه هاي معيوب) مي توانست بسيار گران تمام شود. همچنين گرماي توليدشده توسط اين ترانزيستورهاي انبوه و متراکم که خاموش و روشن مي شوند مي توانست آنچنان بالا رود که منجر به سوختن خود اجزا شود.
متن اين مقاله به صورت pdf (http://www.nano.ir/papers/attach/806.pdf) قابل دريافت مي باشد( http://pnu-club.com/imported/2010/04/1324.jpg (http://www.nano.ir/papers/attach/806.pdf))



منبع : ���� ����� �����ی ���� | ������ � ����� �� | ��� �������� �� 20 ��� ����� (http://www.nano.ir/paper.php?PaperCode=806)

[moo2010]

خلاصه :
شناخت مسير اشتغال براي فارغ التحصيلان آموزش عالي که مدتي از سرمايه گران‌ بهاي عمرشان را به تحصيل در زمينه ‌اي خاص گذرانده اند، اهميت فراواني دارد. شناخت موقعيت هاي شغلي مرتبط با رشته تحصيلي که دانشجو در آن تحصيل کرده يا مي کند، مي تواند او را در انتخاب شغل مورد علاقه و متناسب با توانايي هايش ياري نمايد و از سردرگمي در انتخاب شغل يا شاغل شدن در شغلي که به آن علاقه‌اي نداشته يا توانايي هاي لازم براي احرازش را ندارد، بازدارد. قصد داريم با گفتگو با شاغلان در فناوري نانو، ضمن معرفي برخي از موقعيت هاي شغلي در اين حوزه، توانايي لازم و مشکلات موجود در هر يک از اين مشاغل را براي علاقه مندان به اشتغال در زمينه فناروي نانو تشريح کنيم. از اين رو به سراغ آقاي مهندس مهرداد محرمي، مدير ارشد آزمايشگاه هاي مرکز پژوهش متالورژي رازي، رفتيم تا در مورد زواياي مختلف شغلشان با ايشان گفتگو کنيم.
شناخت مسير اشتغال براي فارغ التحصيلان آموزش عالي که مدتي از سرمايه گران‌ بهاي عمرشان را به تحصيل در زمينه ‌اي خاص گذرانده اند، اهميت فراواني دارد. شناخت موقعيت هاي شغلي مرتبط با رشته تحصيلي که دانشجو در آن تحصيل کرده يا مي کند، مي تواند او را در انتخاب شغل مورد علاقه و متناسب با توانايي هايش ياري نمايد و از سردرگمي در انتخاب شغل يا شاغل شدن در شغلي که به آن علاقه‌اي نداشته يا توانايي هاي لازم براي احرازش را ندارد، بازدارد.

قصد داريم با گفتگو با شاغلان در فناوري نانو، ضمن معرفي برخي از موقعيت هاي شغلي در اين حوزه، توانايي لازم و مشکلات موجود در هر يک از اين مشاغل را براي علاقه مندان به اشتغال در زمينه فناروي نانو تشريح کنيم. از اين رو به سراغ آقاي مهندس مهرداد محرمي، مدير ارشد آزمايشگاه هاي مرکز پژوهش متالورژي رازي، رفتيم تا در مورد زواياي مختلف شغلشان با ايشان گفتگو کنيم.

• کجا و در چه زمينه اي فعاليت مي کنيد؟

در مرکز پژوهش متالورژي رازي فعاليت مي کنم که کار تخصصي پژوهشي و آزمايشگاهي روي مواد انجام مي دهد؛ موادي شامل فلز ها، پليمر ها، سراميک ها، نسوز ها و غيره. آزمايشگاه ما در اين حوزه از مراکز پژوهشي اصلي در ايران است. مهمترين بخش هاي آزمايشگاهي مرکز، آزمايشگاه تحقيقات شيمي (شامل آزمون هاي شيمي تر، پليمر، و آناليزهاي دستگاهي)، آزمايشگاه متالوگرافي و آزمايشگاه مکانيک است. مجموعه آزمايشگاه هاي ما از حدود چهار سال قبل وارد حوزه نانو آغاز شده و در دو بخش آزمون هاي مواد نانو (با استفاده از تجهيزات لازم براي آزمايش هاي نانومواد مانند SEM، XRF، XRD، FTIR و Atomic Absorption) و همچنين پروژه هاي تحقيقاتي نانو فعاليت مي کند. در اين زمينه آزمايشگاه هاي مرکز پژوهش متالورژي رازي در رتبه بندي هاي شبکه آزمايشگاهي فناوري نانو در دو سال متوالي (سال 86 و 87) مقام اول را در بين حدود 40 آزمايشگاه عضو به خود اختصاص داده است.

مشتريان ما طيف گسترده‌اي را شامل مي شوند؛ صنايع مختلفي مانند نفت و گاز و پتروشيمي، خودروسازي، فلزي، ريخته‌گري و ذوب آهن؛ مراکز مختلف مانند موسسه‌ي استاندارد، دانشگاه ها و پژوهشگاه ها. دانشجويان هم براي انجام آزمايش‌هاي مختلف در حوزه مواد به ما مراجعه مي کنند. همچنين آزمايشگاه هاي ما مراجعه هايي از کشور هاي ديگر به خصوص کشور هاي حوزه خليج فارس دارند. آزمايشگاه هاي ما رقيب جدي‌ در کشور هاي منطقه ندارند. هر چند در بعضي کشور ها مانند امارات آزمايشگاه هايي توسط کشور هاي اروپايي تاسيس شده؛ اما اين مراکز در واقع حاصل دانش متخصصان اين کشور ها نيستند و زيربناهاي موجود را هم ندارند. حتي ما از کشور هايي مانند انگليس هم چيزي در حوزه دانش کم نداريم. مشکل اصلي ما بيشتر در حوزه تجهيزات و امکانات و تهيه دستگاه هاي مدرن و همچنين خدمات پس از فروش از جمله تعميرات و نگهداري و تهيه قطعات يدکي دستگاه ها است.



• فعاليت تخصصي شما در مجموعه آزمايشگاه هاي متالورژي رازي چيست؟

من در حال حاضر مسئوليت هاي مختلفي در مرکز دارم ولي مسئوليت اصلي من مديريت آزمايشگاه ها است. وظيفه من به عنوان مديريت آزمايشگاه ها در رابطه با سه دسته از افراد تعريف مي‌شود؛ مشتريان، کارکنان و مديريت مرکز. مديريت آزمايشگاه ها بايد اشراف کلي به مجموعه آزمايشگاه ها داشته باشد تا بتواند مسائل مربوط به سه دسته ذکر شده را حل نمايد.

در رابطه با مشتريان؛ کارشناسان مجموعه تا جايي که بتوانند، پاسخگو هستند؛ اما اگر در جايي اختلاف يا مشکلي پيش بيايد، پاسخگوي نهايي مديريت آزمايشگاه ها خواهد بود.

در رابطه با کارکنان، بايد ارتباط تنگاتنگي با مديريت منابع انساني جهت هماهنگ کردن کارکنان از جمله استخدام، ماموريت، مرخصي، خدمات رفاهي کارکنان و غيره داشته باشم. تامين نيازهاي کارکنان و جلب رضايت آنها در افزايش بهره وري سيستم نقش موثري خواهد داشت.

در ارتباط با مديريت مرکز، تهيه گزارش هاي ادواري و گزارش عملکرد، تدوين و اصلاح اهداف آزمايشگاه ها، مميزي هاي دوره اي و بازنگري هاي مديريت از وظايف من محسوب مي شود.

به نظر من مديريت يکي از کار هاي دشوار در کشور ماست. مدير بايد بتواند بين مسائل مختلف در سازمان هماهنگي برقرار کند و اين هماهنگي و مديريت کردن بين چند کار مختلف کار آساني نيست.

ما نرم افزاري براي پايش و رصد آزمايشگاه‌ها داريم که به ما کمک مي‌کند به راحتي فعاليت‌هاي آزمايشگاه را دنبال کنيم و از اينکه هر کاري در چه مرحله‌اي قرار دارد با خبر شده و در صورت تاخير يا ايجاد مشکل در انجام کاري آن را به طور خاص مورد توجه قرار دهيم.



• تحصيلات و مهارت‌هاي شما چيست؟

من در دانشگاه در رشته متالورژي تحصيل کرده ام و داراي مدرک کارشناسي ارشد مهندسي مواد از دانشگاه صنعتي شريف هستم. چند سال در بخش هاي مختلف آزمايشگاه کار مي‌کردم، اما بعد از چند سال کار در آزمايشگاه، متوجه ضعف هاي عمده اي در سيستم هاي کنترل کيفيت مرکز شدم و به اين نتيجه رسيدم که در آزمايشگاه مشکل داريم و نمي توانيم استاندارد ها را رعايت کنيم. بنابراين مجبور شدم دانش و مهارت هاي ديگري را علاوه بر رشته تخصصي خودم کسب کنم. دوره هايي را در زمينه مديريت کيفيت و استانداردسازي گذراندم و در اين حوزه تخصص هايي را کسب کردم. در حال حاضر کار من بيشتر به مهندسي صنايع نزديک است تا به متالورژي.

اعتقاد دارم رشد بايد پله به پله باشد. شاغل بايد در مسئوليت هاي پايين تر دانش و تجربه بياندوزد بعد در مسئوليت هاي بالاتر از آن ها استفاده کند. خود من اگر از ابتدا در موقعيت شغلي فعلي قرار داشتم به هيچ وجه موفق نبودم. در ابتدا هم به عنوان مشاور مدير عامل کار خودم را در مجموعه مرکز پژوهش متالورژي رازي آغاز کردم. بعد به آزمايشگاه منتقل شدم و در بخش هاي مختلف آزمايشگاه کار کردم. آهسته وارد سيستم هاي مديريت کيفيت شدم. پس از مدتي مدير کيفيت آزمايشگاه‌ها و بعد مسئول آزمايشگاه متالوگرافي و در نهايت به موقعيت کنوني يعني مدير مجموعه آزمايشگاه ها ارتقا يافتم. من به رشد پله به پله اعتقاد کامل دارم.



• متخصصان چه رشته هايي در مجموعه شما شاغل هستند؟

مجموعه ما کار خود را در حوزه متالورژي آغاز کرد ولي در حال حاضر در زمينه همه مواد کار پژوهشي و آزمايشگاهي انجام مي دهد. متخصصان رشته هاي مواد، پليمر، متالورژي، شيمي، مکانيک و رياضي در بخش‌هاي مختلف مرکز کار مي کنند. بخش تخصصي کامپيوتر هم در زمينه نرم افزار هاي تخصصي فعاليت‌هايي را انجام مي دهد. حدود صد و پنجاه نفر در اين مجموعه مشغول به کار هستند که حدود بيست نفر از آنها در بخش تحقيقات نانو فعاليت مي کنند.



• به طور خلاصه روند پذيرش، انجام آزمايش و ارايه نتايج به مشتري را توضيح دهيد.

در بدو ورود مشتري به بخش پذيرش راهنمايي مي‌شود. کارشناسان بخش پذيرش، مشاوره هايي را به فرد يا نهاد درخواست کنندة آزمايش ارائه داده، پس از شنيدن درخواست مشتري، آزمايش متناسب با هدف مشتري را به ايشان پيشنهاد مي دهند. به نظر ما اين بخش مهمترين قسمت اين روند است چرا که اگر از ابتدا، آزمايش در مسير درستي بيافتد تا انتها هم به خوبي پيش خواهد رفت. در اين بخش يک نفر کارشناس ارشد مهندسي مواد و يک کارشناس از هر يک از رشته هاي شيمي، مکانيک و متالورژي حضور دارند.

پس از پايان مراحل ابتدايي و دريافت تاريخچه قطعه، آزمون‌هاي لازم مشخص مي شوند. پس از مشخص شدن مسئول اجرايي کار، قطعه به آزمايشگاه ارسال مي شود. مسئول اجرايي، در همه مراحل همراه قطعه است و بعد از دريافت نتايج آزمايش، گزارش نهايي را تهيه مي‌کند.

گزارش تهيه شده در يک کميته علمي متشکل از فرد تهيه‌کننده گزارش، مسئول آزمايشگاه مربوطه و گروه علمي همان آزمايشگاه بررسي شده و به مشتري تحويل داده مي شود.

واحد هماهنگي مسئوليت ارتباط با مشتري را بر عهده دارد و هيچ يک از افرادي که در مراحل مختلف آزمايش دخيل هستند ارتباط مستقيمي با مشتري ندارند. چون امروزه يکي از ملاک هاي اعتبار آزمايش، عدم تاثير مشتري بر نتايج آزمايش است و وجود اين واحد امکان اين اثرگذاري را از بين مي برد.



• براي دانشجويان و فارغ التحصيلاني که علاقه‌مند به ورورد به اين حوزه شغلي هستند چه توصيه هايي داريد؟

در ابتدا لازم است که دانش نظري خودشان را تا جايي که مي توانند تقويت کنند و بهترين زمان، براي استحکام بنيه ي علمي، دوران دانشجويي است. اينکه در کدام بخش از درس هايشان وقت بيشتري بگذارند و در چه چيزي کمتر زمان صرف کنند، بستگي به اين دارد که در آينده بخواهند وارد چه حوزه اي شوند. پس بايد بتوانند تا حدي حوزه تخصص خودشان را مشخص کنند و بر اساس آن زمانشان را مديريت کنند. فهم زمينه کاري آينده در ارتباط با صنعت ميسر مي شود. دانشگاه ها بايد زمينه اين ارتباط را فراهم کنند تا دانشجويان صنايع را ببينند، مشکلات آن را بشناسند و با متخصصان شاغل در اين حوزه‌ها گفتگو کنند و با بهره گيري از مشاوره آنها دانش نظري خودشان را به صورت هدفمند بهبود دهند.

نکته بعدي عادت کردن به کار تيمي است. دانشجويان حتي از همان دوران دانشجويي بايد بتوانند کار هايي را به طور تيمي انجام دهند. آنها نبايد خودشان را تنها ببينند.

آشنا شدن با سيستم هاي مديريت کيفيت از الزامات ورود به اين حوزه شغلي است. دانشجويان بايد حتما چنين مهارت هايي را به طور جنبي کسب کنند.

زبان انگليسي خيلي مهم است. حتما بايد آن را بياموزند.

مهارت هاي کامپيوتري فوق العاده مفيد است که بايد آن را ارتقا دهند.

ارتقاي روابط عمومي از ديگر لوازم کار است که بايد سعي کنند روابط عمومي قدرتمندي داشته باشند.

توانايي ساماندهي محيط کار و آموزش روش‌هاي ساماندهي محيط کار بر اساس روش‌هاي استاندارد روز هم مهم است. دانشجويان بايد بتوانند اين توانايي را در خود ايجاد کنند که محيط کار را خودشان ساماندهي و منظم کنند. بعضي از متخصصان تصور مي کنند چنين کار هايي را بايد حتما نيرو هاي خدماتي انجام دهند در حالي که در کار ما که تميز نگاه داشتن دستگاه هاي آزمايشگاه بسيار مهم است، انجام اين کار توسط فرد بدون تخصص ممکن است باعث آسيب به دستگاه شود.

در نهايت گزارش نويسي يکي از مهمترين ملزومات اين کار و کارهاي مشابه است. متاسفانه در کشور ما ارائه گزارشِ خوب و منظم عادت نشده است و در دوران تحصيل آموزش داده نمي شود. به نظر من گزارش‌نويسي بايد از دوران مدرسه به دانش آموزان آموزش داده شود تا به يک عادت در آنها تبديل شود.



• چگونه سعي مي کنيد که در کارتان دچار روزمرگي نشويد؟

خوشبختانه کار ما يکنواخت نيست. هر روز با قطعه و آزمايش هاي جديدي سر و کار داريم. گاهي اوقات تعدد مراجعه‌ها براي انجام يک آزمايش که امکانش براي ما وجود ندارد، ما را بر اين مي دارد که مطالعاتي را براي امکان‌پذيرکردن انجام آن آزمايش در مجموعه آغاز کنيم و آزمايش جديدي را به مجموعة آزمايش هايمان بيافزاييم.

در حوزه مديريتي، هر روز جلساتي را براي بررسي کارهاي مختلف و مشکلات آزمايشگاه برگزار مي کنيم و راهکارهايي را براي برون رفت از اين مشکلات طرح مي کنيم.

براي اينکه ساير کارکنان ما دچار روزمرگي نشوند، از راهکار چرخش در موقعيت هاي شغلي استفاده مي‌کنيم. اين کار همچنين سبب مي شود که نيرو ها با مسائل و امکانات بخش هاي مختلف آزمايشگاه آشنا شوند. همچنين در صورت عدم حضور يکي از نيرو ها، کار او متوقف نمي‌شود و کسي حضور دارد که با وظايف او آشنايي کامل دارد و از انجام کار وي بر مي‌آيد.

يکي از مسايلي که در همه مجموعه ها بايد به آن اهميت داده شود ارتقا است. اگر ارتقاء نباشد نيروها دلسرد مي شوند. ما هم در مجموعه خودمان ابتدا کارانه در نظر گرفتيم که حقوق کارکنان بر اساس کارانه آنها متغير بود. اما پس از مدتي اين الگو را هم کافي نديديم و ارتقاء را مطرح کرديم. دستور العملي اجرايي براي ارتقاي نيروها تنظيم شد که نيرو ها بر اساس دانش، سابقه، امتحانات، رفتار با کارکنان و مشتريان ارتقاء مي يابند. بر اساس اين ارزيابي ها نيروها را در چند دسته پژوهشيار، پژوهشيار آزموده، پژوهشگر، پژوهشگر ارشد، مربي آموزشي و استاديار رتبه‌بندي کرده ايم. براي مديران هم روش هاي خاصي را در نظر گرفته ايم. وقتي نيرو ها به سمت هاي مديريتي ارتقا مي يابند، مديران سمت مشاوره اي پيدا مي کنند و تجارب چند ساله شان را در اختيار مديران جديد قرار مي دهند



• شيرين ترين بخش کار شما چيست؟

در کارم زمان‌هايي پيش مي‌آيد که فردي براي انجام آزمايش يا مشاوره براي توليد قطعه اي به ما مراجعه مي کند و قبلا تلاش‌هاي فراواني کرده و به نتيجه نرسيده است. در چنين مواقعي با ايشان جلسه‌اي ترتيب داده و مسيرهاي کار را نشان مي دهيم. شيرين‌ترين لحظه هاي کار من ديدن لبخند رضايتي است که در چهره اين فرد از پيدا کردن جواب‌هاي خود مي‌بينم. چون انگيزه مالي در انجام چنين کارهايي دخالت ندارد لذت فراواني نصيبم مي کند.



منبع : ���� ����� �����ی ���� | ������ � ����� �� | ��ʐ� �� ����� ������ ������ ���� ���� �����Ԑ�� ��� �ј� ����� �����ю� ���� (http://www.nano.ir/paper.php?PaperCode=802)

[moo2010]

پژوهشگران سنگاپوري راهي ساده براي رشد بلورهاي نانومقياس براي استفاده در نمايشگرهاي سهبعدي يافته‌اند. براي اين کار آنها از عناصر گروه لانتانيد براي دوپينگ NaYF4 استفاده کردند که با اين کار علاوه بر کنترل ساختار و اندازهي بلورها، طيف نشري اين ماده را نيز مي‌توان کنترل کرد.


NaYF4 يکي از ترکيبات بسيار مهم در توسعهي نمايشگرهاي سهبعدي است. اين ترکيب پرتو مادون قرمز را جذب و نور مرئي را منتشر مي‌کند؛ با اين کار مي‌توان اين بلورها را درون نمايشگرهاي سيليکوني قرار داد و با تابش ليزر مادون قرمز تصاويري سهبعدي ايجاد کرد. مزيت NaYF4، غير سمي بودن و زيستسازگاري آن است که اين ماده را به گزينهاي مناسب براي ساخت دستگاه‌هاي تصويربرداري زيستي و برچسبزني زيستي لومينسانس تبديل کردهاست.

مشکل پيش رو در اين فناوري آن است که بلورها بايد کمتر از 20 نانومتر و به شکل ششوجهي باشند. از آنجا که بلورهاي NaYF4 بهصورت طبيعي تمايل به تشکيل ساختار مکعبي دارند، براي ايجاد ساختار ششوجهي بايد عمليات حرارتي بسيار شديد و مواد شيميايي قوي روي آن اعمال گردد که اين خود مشکلات ديگري را ايجاد مي‌کند.

پژوهشگران سنگاپوري راهي ساده‌تر براي رشد بلورهاي نانومقياس با ساختار کنترلشده يافته‌اند؛ آنها مقداري از عناصر گروه لانتانيد را به اين ماده تزريق مي‌کنند که با اين کار علاوه بر ساخت بلورهايي به اندازهي ده نانومتر، مي‌توان رنگ پرتو‌هاي منتشرشونده را نيز تحت کنترل درآورده، طيف‌هاي نشري از سفيد تا سبز را ايجاد کرد.

آنها دريافتند که عنصر ساماريوم و نئوديميوم موجب کوچک شدن بلورها مي‌گردد؛ اما اربيوم، يتربيوم و تاليوم باعث تغيير رنگ پرتو نشري مي‌گردد، همچنين اين گروه دريافته‌اند که افزودن يون گادوليوم در طول فرايند رشد بلور موجب تشکيل ساختار ششوجهي مي‌شود؛ زيرا يون گادوليوم جايگزين يون يتريوم شده که اين کار موجب مي‌شود تا تمام بلور به خود ساختار ششوجهي بگيرد.



منبع : ���� ����� �����ی ���� | ����� | �������� | ����� ��� �����Ǻ ���� �� ��� ���� ����Ԑ���� ������ (http://www.nano.ir/newstext.php?Code=7244)

[moo2010]

تيشرت‌هايي را در نظر بگيريد که ضربان قلب را رصد مي‌کنند، عرق بدن را آناليز کرده، بدن را در هواي گرم، خنک نگه مي‌دارند. بالش‌هايي را تصور کنيد که امواج مغزي را مونيتور مي‌کند، لباس‌هاي که انرژي خورشيد را گرفته و آيپاد شما را شارژ مي‌کند. اين‌ها داستان علمي تخيلي نيستند بلکه نخ‌هاي سال 2010 اين ويژگي‌ها را دارند.


پژوهشگران موفق به توسعهي نخي شدند که همانند يک سيم، رساناي جريان الکتريسيته است؛ اين نخ سبکي خود را حفظ کرده و مي‌توان از آن در بافت لباس‌هاي گوناگون استفاده کرد. اين فناوري بسيار ساده است، به طوري که هر گره در منسوجات بافتهشده از اين الياف، مي‌تواند يک مدار الکترونيکي کامل باشد. لباسي با قابليت تبديل نور خورشيد به الکتريسيته با اين فناوري، در جشنوارهي لباسي در دانشگاه کرنل روز 13 مارس 2010 به نمايش درآمد.

براي ساخت اين الياف، دانشمندان دانشگاه کرنل نانوذرات را روي الياف نشست دادند، به شکلي که الياف انعطافپذيري و سبکي اوليهي خود را حفظ مي‌کنند؛ اما رساناي الکتريکي مي‌گردند. پيش از اين کار مشابهي انجام شده بود که در آن الياف ايجادشده سفت و سنگين بودند، اما محصول اين پروژهي جديد کاملاً قابل بافتن است. پس از تهيهي اين الياف رسانا، به جاي سيم براي انتقال الکتريسيتهي موجود در لباس‌هاي مجهز به پيل‌هاي خورشيدي از آنها استفاده مي‌شود.

يکي از محققان اين پروژه مي‌گويد که با الهام از اين فناوري مي‌توان لباس‌هايي را توليد و روانه بازار کرد که مجهز به کابل USB اند و مي‌توان MP3 پليرها و تلفن‌هاي هوشمند را با آن شارژ کرد.



منبع : ���� ����� �����ی ���� | ����� | �������� | �Ν���� ���� ����� ���ӝ��� ����� (http://www.nano.ir/newstext.php?Code=7245)

[moo2010]

پژوهشگران با استفاده از مواد جديد گرافني موفق به توليد قطعات مورد استفاده در لامپ‌ها شدند که علاوه بر ارزاني، کاملاً قابل بازيابي است.

اخيراً ديودهاي نوري آلي موسوم به OLED ـ که بسيار کوچک بوده و انرژي کمي هم مصرف مي‌کنند ـ به‌صورت تجاري در تلفن‌هاي همراه، تلويزيون‌هاي نازک و دوربين‌ها مورد استفاده قرار گرفته‌اند. OLEDها از پلاستيک‌هاي توليد‌کننده‌ي نور تشکيل شده‌اند که در ميان دو الکترود شفاف بسيار گران‌قيمت از جنس آلياژ فلز اينديوم و اکسيد قلع قرار گرفته‌است. مشکل اين OLEDها قيمت بالاي فلز اينديوم و فرايند پيچيده‌ي بازيافت آن است.

براي حل اين مشکل دانشمندان آمريکايي به همراه هم‌تايان سوئدي خود، پيل‌هاي الکتروشيميايي آلي منتشر‌کننده‌ي نور و LEC را به‌عنوان جايگزيني مناسب براي OLED ارائه کرده‌اند که بسيار ارزان بوده و در آن از مواد گرافني استفاده شده‌است. از آنجا که در اين سيستم به جاي فلز اينديوم از گرافن استفاده شده، فرايند بازيافت بسيار ساده بوده و در نتيجه محصولي کاملاً مناسب براي محيط زيست خواهد بود.

از آنجا که قطعات مورد استفاده در LEC از فاز محلول قابل دستيابي است، مي‌توان LEC را از فرايند Roll-to-roll (فرايندي رايج در توليد قطعات الکترونيکي که در آن از ورقه‌هاي پلاستيکي استفاده مي‌شود) توليد کرد. اين پروژه مسير ساخت نمايشگرهاي مبتني بر پلاستيک را هموار مي‌کند. اين مواد را مي‌توان روي سطوح مختلف و سقف‌‌ها قرار داد.

15 سال است که دانشمندان در سراسر دنيا به دنبال جايگزيني براي فلز اينديوم هستند.






به نقل از : nano.ir

منبع :

Super material will make lighting cheaper and fully recyclable (http://www.physorg.com/news184604070.html)

[moo2010]

يک سوئيچ مبتني بر نور براي روشن و خاموش کردن يک نانوماشين DNA توسط پژوهشگران ژاپني ساخته شده است. اين گروه تحقيقاتي نشان داد که چگونه يک انبرک ريز ساخته شده از DNA به‌عنوان يک نانوماشين مي‌تواند تحت تابش نور UV و نور مرئي باز و بسته شود. اميد است که اين مکانيزم نقش مهمي در طراحي نانوروبات‌ها ايفا کند.

http://pnu-club.com/imported/2010/04/1791.jpg

گروه‌هاي آزوبنزن در دو انتهاي اين توالي DNA، مانند فوتوسوئيچ رفتار مي‌کند. تحت تابش نور مرئي به شکل ترانس و تحت تابش نور UV به شکل سيس در مي‌آيند.
DNA يک آجربناي چندمنظوره براي ساخت ماشين‌آلاتي است که به اندازه کافي کوچک هستند تا بتوانند با مولکول‌هاي منفرد برهم‌کنش داشته باشند. اما اين نانوماشين‌ها معمولاً نياز به "سوختي" دارند که با آن فعال گردند. مشکلات موجود در اين فرايند، شامل تأخيرهاي موجود در سيستم‌هاي فعال‌سازي و غيرفعال‌سازي و نيز توليد محصولات زائدي مي‌شود که مي‌توانند مانع حرکت شوند.

هيرويوکي آسانوما که مدير اين پژوهش از دانشگا ناگويا در ژاپن است، مي‌گويد: "ما مشغول طراحي نانوروبات‌هايي هستيم که به جاي سوخت شيميايي از نور براي ايجاد تحرک مکانيکي استفاده مي‌کنند. به عبارت ديگر ما در حال ساخت نانوروبات‌هاي دوست‌دار طبعيت هستيم".

اين گروه توجه خود را بر روي حلقه‌اي از DNA که شبيه به يک گير سر با دو بازو است، متمرکز کرده است. در انتهاي هر بازو گروه‌هاي آزوبنزن به اين توالي DNA متصل شده‌اند. با تابش نور مرئي، گروه‌هاي آزوبنزن مي‌توانند به حالت ايزومر ترانس تغيير وضعيت دهند - تقريباً مانند انگشت‌هاي حلقه شده- و باعث نزديک شدن بازوها و قفل شدن آنها به همديگر شوند.

هنگامي که نور UV اعمال گردد، گروه‌هاي آزوبنزن به ايزومر سيسِ محدودشده از نظر فضايي، تغيير وضعيت مي‌دهند – مانند اينکه اين انگشتان باز مي‌شوند. در اين حالت بازوها نمي‌توانند در کنار هم باشند و از هم دور مي‌شوند و حلقه باز مي‌گردد. به محض باز شدن، رشته‌ي DNA که در گير سر به دام افتاده بود آزاد شده و آماده فعاليت مي‌گردد و به عبارت ديگر روشن مي‌شود.

از آنجايي که اين سيستم بسيار ساده و برگشت‌پذير است، مي‌تواند به ساير فناوري‌نانو‌هايي که از DNA استفاده مي‌کنند؛ اعمال گردد. براي مثال، فرايندي که در اينجا ذکر شد مي‌تواند از نور براي شروع کردن تخريب RNA در محيط زنده، و يا کنترل حرکت سيستم‌هاي نانومقياس استفاده کرد.

اين محققان نتايج خود را تحت عنوان " يک نانوماشين DNA که با نور حرکت مي‌کند، براي فتوسويچينگ موثر تخريب RNA" در مجله‌ي Angew. Chem. int. Ed.منتشر کرده‌اند.








به نقل از : nano.ir

منبع :

Nanomachinery lights up (http://www.rsc.org/chemistryworld/News/2010/February/25021001.asp)

[moo2010]

فيزيکدانان ژاپني براي اولين بار موفق شده‌اند با استفاده از امواج اسپيني يک سيگنال الکتريکي را در طول يک فاصله يک ميليمتري در داخل يک عايق منتقل کنند. اين تکنيک، که شامل تبديل جريان الکتريکي به سيگنال اسپيني و بالعکس است، مي‌تواند در افزاره‌هاي "اسپينترونيکي"، که از اسپين و بار الکترون استفاده مي‌کنند، مورد استفاده قرار گيرد. چنين افزاره‌هايي مورد علاقه فراوان هستند زيرا در مقايسه با مدارهاي الکترونيکي مرسوم کوچک‌تر و کم مصرف‌تر هستند.

http://pnu-club.com/imported/2010/05/25.jpg

يک موج اسپيني مي تواند اسپين را از طريق يک عايق منتقل کند.
يکي از مسائلي که مانع از پيشرفت اسپينترونيک مي‌شود اين است که انتقال جريان الکترون‌هاي قطبيده- اسپيني در فواصل بزرگ‌تر از يک ميکرومتر در رساناهايي مانند مس بسيار مشکل است. مزيت امواج اسپيني- نوسان‌هاي جمعي اسپين‌هاي ايستا در يک عايق مغناطيسي- اين است که مي‌توانند در بعضي مواد تا فاصله‌هاي چند ميليمتري يا حتي چند سانتيمتري بدون اتلاف منتقل شوند.

اين تکنيک توسط ايجي سايتو و همکارانش از دانشگاه توهوکيو، دانشگاه کئيو و شرکت FDK توسعه يافته است. آنها اين افزاره را از نوار مستطيلي نازکي به ضخامت μm1/3 از عايق مغناطيسي Y3Fe5O12ساخته‌اند. الکترودهاي پلاتيني با ضخامت 15 نانومتر بر روي دو انتهاي اين نوار رسوب داده مي‌شوند، بطوريکه يک ميليمتر از عايق Y3Fe5O12 بين اين دو الکترود قرار دارد.

اين گروه از طريق يکي از الکترودها يک جريان الکتريکي به افزاره مي‌فرستد تا باعث تجمع الکترون‌هاي اسپين- بالا در سطح مشترک اين پلاتين و Y3Fe5O12 شود در حاليکه الکترون‌هاي اسپين- پايين در سطح مقابل اين پلاتين تجمع مي‌يابند. اين يک رفتار شناخته شده در بين فيزيکدان‌ها است و اثر هال اسپيني ناميده مي‌شود.

اگرچه الکترون‌هاي داخل پلاتين نمي‌توانند در عايق جريان يابند ولي مي‌توانند به اسپين‌هاي داخل Y3Fe5O12 که نزديک سطح مشترک هستند، گشتاور وارد کنند. اين اسپين‌هاي ايستا نيز به همسايگانشان گشتاور وارد مي‌کنند. آنها نيز همان کار را انجام مي‌دهند و اختلال اسپيني به مانند يک موج در عايق منتشر مي‌گردد.

وقتي اين موج به الکترود پلاتيني ديگر مي‌رسد فرايند عکس تکرار مي‌گردد- موج اسپيني مي‌تواند اسپين را در عرض اين سطح مشترک انتقال دهد و تجمعي از الکترون‌هاي اسپين- بالا ايجاد کند. اين امر باعث ايجاد يک ولتاژ اسپين- هال مي‌شود و باعث جريان يافتن الکترون‌ها در الکترود ديگر مي‌گردد.

نتايج اين تحقيق در مجله‌ي Nature منتشر شده است.






منبع : nano.ir

Electrical signals transmitted via spin waves - nanotechweb.org (http://nanotechweb.org/cws/article/tech/41987)

[moo2010]

فيلم‌هاي لاستيکي توليد کننده برق که توسط مهندسان دانشگاه پرينستون ساخته شده‌اند مي‌توانند انرژي حرکات بدن، همچون تنفس را گرفته و از آن در تأمين برق باتري‌هاي قلب، موبايل‌ها و ابزارهاي الکترونيکي ديگر استفاده کنند.

http://pnu-club.com/imported/2010/05/26.jpg
اين ماده که از نانوروبان‌هاي سراميکي وارد شده در ورقه‌هاي لاستيکي سيليکون ساخته شده است، زمان خم شدن الکتريسيته توليد کرده و در تبديل انرژي مکانيکي به انرژي الکتريکي کارايي بسيار بالايي دارد. در آينده شايد کفش‌هايي با استفاده از اين ماده ساخته شوند که انرژي ناشي از راه رفتن يا دويدن را گرفته و از آن در موبايل‌ها استفاده کنند. همچنين مي‌توان با استفاده از اين ماده ورقه‌هايي براي روي سينه ساخت که انرژي حرکات ناشي از تنفس را گرفته و از آن براي تأمين برق باتري قلب بهره ببرند. در اين صورت نياز به تعويض اين باتري‌ها با استفاده از جراحي مرتفع مي‌شود.

گروه تحقيقاتي پرينستون اولين گروهي هستند که موفق به ترکيب کردن سيليکون و نانوروبان‌هاي زيرکونات تيتانات روي (PZT) شده‌اند. PZT يک ماده پيزوالکتريک است، يعني زماني که به آن فشار وارد مي‌شود، اختلاف پتانسيل الکتريکي توليد مي‌کند. از ميان مواد پيزوالکتريک PZT کاراترين آنهاست که مي‌تواند 80 درصد انرژي مکانيکي اعمال شده را به انرژي الکتريکي تبديل کند.

مايکل مک آلپاين استاد مهندسي مکانيک و هوافضا در پرينستون که رهبري اين تحقيق را بر عهده داشته است، مي‌گويد: «کارايي PZT 100 برابر بيشتر از کوارتز است که يک ماده پيزوالکتريک ديگر به شمار مي‌آيد. شما موقع راه رفتن يا نفس کشيدن انرژي زيادي توليد نمي‌کنيد، بنابراين بايد تا حد امکان از اين انرژي استفاده کرد».

اين پژوهشگران ابتدا نانوروبان‌هاي PZT را توليد نمودند. سپس در يک فرايند چداگانه اين روبان‌ها را درون ورقه‌هاي شفافي از لاستيک سيليکوني وارد نموده و به قول خودشان «تراشه‌هاي پيزولاستيکي» را ايجاد کردند. چون سيليکون زيست‌سازگار است، از آن در قطعات کاشتني زيبايي و ابزارهاي پزشکي استفاده مي‌شود. مک آلپاين مي‌گويد: «اين ابزار جديد توليدکننده برق را مي‌توان درون بدن وارد کرده و از آن به طور دائمي براي تأمين برق ابزارهاي پزشکي بهره برد؛ بدن اين ابزارها را پس نخواهد زد».

http://pnu-club.com/imported/2010/05/27.jpg
در اين ماده علاوه بر اين که موقع خم شدن الکتريسيته توليد مي‌شود، حالت برعکس نيز اتفاق مي‌افتد: اعمال جريان الکتريکي موجب خم شدن آن مي‌شود. مک آلپاين توضيح مي‌دهد که اين ويژگي راه را براي توسعه کاربردهاي ديگري همچون استفاده از اين ماده در ابزارهاي ميکروجراحي فراهم مي‌آورد.

يي کي، يکي ديگر از محققان اين پژوهش مي‌گويد: «زيبايي اين ابزار در اين است که مقياس‌پذير است. در صورت پيشرفت بيشتر در توليد اين تراشه‌ها مي‌توانيم ورقه‌هاي بزرگ‌تري بسيازيم که مي‌توانند انرژي بيشتري را جذب نمايند».

جزئيات اين تحقيق در مجله Nano Letters منتشر شده است.






منبع : nano.ir

Energy-harvesting rubber sheets could power pacemakers, mobile phones (http://www.physorg.com/news183832835.html)

[moo2010]

دانشمندان مرکز جان اينز براي اولين بار توانسته‌اند از يك ويروس گياهي، ذره‌ي توخالي رشد دهند که مي‌تواند بعنوان يك نانوظرف در انتقال مواد شيميايي مهم مورد استفاده واقع شود. مي‌توان سطوح خارجي اين نانوظرف‌ها را با مولکول‌هايي پوشش داد و بوسيله‌ي اين مولكول‌ها، اين نانوظرف‌ها و محتويات دارويي داخل آنها، را به مکان‌هاي مورد نياز بدن هدايت کرد.

http://pnu-club.com/imported/2010/05/28.jpg

نانوذرات ويروسي توخالي شده‌اي كه با مولكول‌هاي خاصي پوشش داده شده‌اند، مي‌توانند بعنوان نانوظرف‌هايي جهت انتقال هدفمند دارو استفاده شوند.
اين نانوظرف‌ها در حقيقت ذرات ويروس موزائيکي لوبياي چشم بلبلي هستند که براي طراحي زيست‌مواد نانومقياس بسيار ايده‌آل مي‌باشند. پروفسور جرج لومونوسوف از مرکز جان اينز و يكي از اين محققان، مي‌گويد: "اين يک دلگرمي و پيشرفت بزرگ براي تمام فناوري ويروس موزائيکي اين لوبيا است."

دانشمندان پيش از اين تلاش زيادي براي تخليه ذرات ويروسي از مواد ژنتيکي با استفاده از روش شيميايي و تابشي انجام داده‌اند. علي‌رغم موفقت آنها در عفونت‌زدايي اين ذرات، اين روش‌ها توان تخليه کامل اين ذرات ويروسي را نداشتند.

اكنون دانشمندان مرکز جان اينز کشف کرده‌اند که مي‌توانند ذرات ويروسي خالي را از مواد گياهي جمع كرده و سپس استخراج كنند و مواد شيميايي مطلوب را به آنها وارد کنند. آنها همچنين پيش از اين توانسته بودند که سطح اين ذرات ويروسي را با مولکول‌هاي مناسب تزئين کنند.

دکتر داوه ايوانس، يكي ديگر از اين محققان، مي‌گويد: " ما اکنون مي‌توانيم آنها را پر کنيم و نانوظرف‌هاي شيميايي جالبي بسازيم." پروفسور لومونوسوف نيز مي‌گويد: "اين کشف تغيير عظيمي در کل فناوري در پي دارد و زمينه‌هاي تحقيقاتي جديدي ايجاد خواهد کرد. "

يکي از کاربردهاي اين نانوظرف‌ها مي‌تواند در درمان سرطان باشد. اينتگرين‌ها (Integri N ) مولکول‌هايي هستند که در سلول‌هاي سرطاني ظاهر مي‌شوند. مي‌توان اين نانوظرف‌هاي ويروسي را با پپتيدهايي که با اينتگرين‌ها تشکيل پيوند مي‌دهند، پوشاند. اين به معناي آن است که اين نانوظرف‌ها دنبال سلول‌هاي سرطاني و جداسازي آنها از سلول‌هاي سالم خواهند بود. اين نانوظرف‌ها به محض اتصال به سلول سرطاني، عامل ضدسرطاني که قبلاً با آن پرشده‌اند، را رها خواهند کرد.

بعضي از داروهاي موجود علاوه بر سلول‌هاي سرطاني به سلول‌هاي سالم نيز آسيب مي‌زنند و باعث ريزش مو و ساير اثرات جانبي مي‌گردند. فناوري مذکور مي‌تواند دارو را با هدف‌گيري دقيقتري به مقصد منتقل کند.

اين محققان نتايج خود را در مجله‌ي Small منتشر كرده‌اند.







منبع : nano.ir

Designer nano luggage to carry drugs to diseased cells (http://www.sciencedaily.com/releases/2010/03/100309202929.htm)

[moo2010]

به‌تازگي، گروهي از متخصصان دانشگاه علم و صنعت ايران، شيوه جديدي را براي تعيين خواص نانوكامپوزيت‌ها ارايه دادند.

دكتر رهام رفيعي پژوهشگري در حوزه سازه، مواد كامپوزيتي و نانوكامپوزيت‌هاست که در رساله دکتري خود به پيش‌بيني خواص مكانيكي كامپوزيت تقويت شده با نانولوله كربني پرداخته‌است.

وي در گفتگو با بخش خبري سايت ستاد ويژه توسعه فناوري نانو هدف از اين تحقيق را پيش‌بيني خواص مكانيكي (مدول الاستيك و ضريب پوآسون) كامپوزيت پليمري تقويت شده با نانولوله كربني بيان كرد.

دكتر رفيعي، در مورد نتايج اين کار پژوهش اذعان داشت: «با توجه به نتايج اين پژوهش، استفاده مستقيم از قوانين مايكرومكانيك براي پيش‌بيني خواص نانوكامپوزيت‌هاي حاوي نانولوله كربني صحيح نبوده و استفاده از روش چندمقياسي ضروري است. با توجه به ماهيت حاكم بر نانولوله كربن، مدل‌سازي صحيح بايد بر اساس يك روش تصادفي صورت پذيرد و استفاده از روش‌هاي قطعي، منجر به پاسخ‌هاي دور از واقعيت مي‌گردد. پس از تحليل، مشخص گرديد كه مي‌توان از مقادير ميانگين طول و كسر حجمي نانولوله كربني، به جاي مقادير تصادفي آنها استفاده نمود و ساير متغيرها همانند جهت‌هاي مختلف راستاي نانولوله كربن، شكل غيرمستقيم، ميزان تجمع توده‌اي و انتشار غيريكنواخت نانولوله كربن در محيط مادي مي‌بايست لزوماً به صورت تصادفي در مدل‌سازي لحاظ گردند. گفتني است كه نتايج شبيه‌سازي تطابق بسيار خوبي با مشاهدات آزمايشگاهي صورت گرفته توسط ديگران را نشان مي‌دهد».

دكتري تخصصي مهندسي مكانيك در رابطه با چگونگي انجام اين پژوهش اظهار داشت: «در اين پژوهش، يك روش چندمقياسي تمام احتمالي براي پيش‌بيني خواص كامپوزيت تقويت شده با نانولوله كربن ارايه شده‌است. شيوه چندمقياسي توسعه داده شده، تمامي مقياس‌هاي نانو، مايكرو، مسو و مكرو را در برمي‌گيرد و بر اساس يك رهيافت پايين به بالا از مقياس نانو آغاز گرديده، پس از گذار از مقياس‌هاي مياني مايكرو و مسو به مقياس نهايي مكرو ختم مي‌گردد. در مقياس نانو، حل بسته‌اي براي پيش‌بيني مدول الاستيك نانولوله كربني بر اساس مدل‌سازي محيط پيوسته نانومقياس با استفاده از المان تير توسعه داده شده‌است. ابتدا، حل بسته‌اي براي شبيه‌سازي ورق گرافن انجام شده‌است و اين حل بسته به نانولوله كربني بسط داده شده‌است. حل بسته توسعه داده شده براي نانولوله كربن بر اساس المان تير تطابق بسيار خوبي با مشاهدات آزمايشگاهي نشان مي‌دهد و اختلاف بسيار كمي با حل تحليلي مبتني بر المان فنر/خرپا دارد. بنابراين در اين پژوهش استفاده از المان تير به عنوان يك ساده‌سازي بسيار مناسب براي شبيه‌سازي نانولوله كربن ملاك عمل قرار گرفته‌است.

در مقياس مايكرو، از يك مدل‌سازي المان محدود چندمقياسي كه نانولوله را به صورت ساختار مشبك مولكولي خود در مقياس نانو و رزين اطراف را به صورت يك محيط پيوسته در مقياس مايكرو شبيه‌سازي مي‌نمايد، استفاده شده‌است. فاز واسط در اين پژوهش به صورت كامل از نوع برهم‌كنش واندروالس در نظر گرفته شده‌است. با توجه به ماهيت غيرخطي برهم‌كنش واندروالس، تحليل المان محدود به صورت غير خطي و تطابقي صورت پذيرفته و در هر مرحله از تحليل، وضعيت پيوندهاي واندروالس بر اساس آخرين وضعيت نانولوله و رزين اطراف اصلاح گرديده‌است. با توجه به اين امر كه قوانين مايكرومكانيك مورد استفاده براي كامپوزيت‌ها در مقياس نانو معتبر نيستند، بر خلاف پژوهش‌هاي پيشين، به جاي استفاده مستقيم از روابط مايكرومكانيك، ايده تك رشته معادل كه جايگزين نانولوله كربن و فاز واسط آن است؛ استفاده شده‌است. خواص مكانيكي تك‌رشته معادل بر اساس مدل‌سازي ذكر شده محاسبه گرديده‌ كه حاكي از رفتار ايزوتروپ جانبي براي تك‌رشته معادل است. تاثير طول نانولوله كربني بر پديده انتقال بار از رزين به نانولوله كربن نيز بررسي گرديده‌است.

در مقياس مسو، مدل مايكرومكانيك مناسب به منظور لحاظ كردن جهت‌هاي مختلف نانولوله و تجمع نانولوله‌ها در توده‌هاي خوشه‌اي شناسايي و معرفي شده‌است. در اين مقياس، قرارگيري نانولوله كربن به صورت غيرمستقيم و تاثير آن در افت خواص مكانيكي بلوك‌هاي سازنده محيط مادي بررسي شده و يك روش تحديدي پديده‌شناختي به منظور لحاظ كردن قرارگيري نانولوله به صورت غيرمستقيم توسعه داده شده‌است. خواص نهايي محيط مادي در مقياس مكرو، بر اساس ميانگين‌گيري از خواص بلوك‌هاي سازنده محاسبه گرديده‌است. روش ذكر شده جايگزين بسيار مناسبي براي روش اجزاء محدود بوده و زمان تحليل را به صورت فزاينده‌اي كاهش مي‌دهد.

با توجه به عدم قطعيت‌هاي موجود در مسئله، در اين تحقيق شيوه مدل‌سازي چندمقياسي بر خلاف ساير پژوهش‌ها به صورت تمام تصادفي صورت گرفته‌است. پارامترهايي همانند طول نانولوله كربن، جهت‌هاي مختلف راستاي نانولوله كربن، شكل غيرمستقيم، ميزان تجمع توده‌اي و انتشار غيريكنواخت نانولوله كربن در محيط مادي به صورت اتفاقي شبيه‌سازي شده‌اند».

جزئيات اين طرح که با راهنمايي دكتر محمود مهرداد شكريه انجام شده، در پنج مقاله مختلف در مجلات Mechanics of Composite Materials, In Press در سال 2010 ، Composite Structures (جلد 92، صفحات 652-647، سال 2010)، Material and Design (جلد 31، صفحات 795-790، سال 2010)، Mechanics Research Communications (جلد 37، صفحات 240-235، سال 2010) و Composite Structures در سال 2010 منتشر شده‌است.







منبع : nano.ir

[moo2010]

پژوهشگران در ژاپن توانسته‌اند يک فرآيند مکانوشيميايي- مرطوبِ مقرون به صرفه از نظر اقتصادي، توسعه دهند که با آن مي‌توانند اجزاء سلولزي در ساختار چوب را تبديل به الياف سلولزي نانومقياس کنند. اين الياف نانومقياس بواسطه سطح ويژه‌ي بالاي‌شان، قابليت دسترسي آنزيمي بالايي از خود نشان مي‌دهند؛ بنابراين راندمان مرحله قندسازي آنزيمي را افزايش مي‌دهند. قندسازي آنزيمي يکي از مراحل مهم کل فرآيند توليد اتانول از چوب است. فرآيند مکانوشيميايي- مرطوبِ اين محققان مبتني بر درک مشخصه‌هاي ساختاري نانويي چوب و سلولز است.

http://pnu-club.com/imported/2010/05/140.jpg

در پيش‌عمليات قبل از قندسازي آنزيمي، هرچه چوب به واحدهاي ريزتر تبديل شود، بهتر است. روش مکانوشيميايي مرطوب اين محققان، ساختار چوب را تبديل به ميکروالياف سلولزي نانومقياس مي‌کند.
تاکاشي ايندو، از مرکز تحقيقاتي فناوري زيست‌توده در ژاپن و يکي از اين محققان، مي‌گويد: ساختار چوب نانويي است. الياف چوب از ميکروالياف سلولزي نانواندازه‌اي تشکيل شده‌اند که بوسيله نيم‌سلولز و ماده چوب به‌عنوان چسب، در کنار هم نگه‌داشته شده‌اند؛ و ساختارچوب با قراردادن اين الياف چوب که آب را هدايت مي‌کنند، در وسط و لايه‌اي کردن اين ميکروالياف سلولزي نانومقياس اطراف آنها، تشکيل مي‌شود (شکل را ببينيد).

در فرآيند توليد اتانول از چو ب، قبل از تخمير ميکروبي قندها، لازم است که طي فرآيند قندسازي آنزيمي، سلولز گياهي را تبديل به قند کرد. از آنجايي که چوب با آنزيم‌ها واکنش نمي‌دهد، يک پيش‌عمليات لازم است. در اين پيش‌عمليات هرچه چوب به واحدهاي ريزتر تبديل شود، بهتر است. اين محققان با فرآيند مکانوشيميايي- مرطوب خود ساختار چوب را به ميکروالياف سلولزي نانومقياس تبديل مي‌کنند. سپس اين ميکروالياف نانومقياس طي فرآيند قندسازي آنزيمي تبديل به قند مي‌شوند. اين ميکروالياف نانومقياس بواسطه سطح ويژه‌ي (سطح قابل دسترسي) بالايي که دارند، راندمان اين فرآيند قندسازي را افزايش مي‌دهند.

ايندو مي‌گويد: ساختار چوب آرايشي از ميکروالياف نانومقياس است که با پيوند ضعيفي مانند پيوند هيدروژني بهم متصل شده‌اند. آنچه ما متوجه شده‌ايم، اين است که در يک عمليات مکانوشيميايي مرطوب مي‌توان با استفاده از يک مولکول آب مانند يک گوه پيوندهاي هيدروژني بين اين ميکروالياف نانومقياس را شکست. با اين روش ما توانستيم به جداسازي موثري از اين ميکروالياف نانومقياس که براي قندسازي آنزيمي کافي است، برسيم.

ايندو اشاره مي‌کند که يکي از مزاياي اين فرآيند مکانوشيميايي مرطوب اين است که آن مي‌تواند هزينه‌ها در ديگر فرآيند‌هاي توليد اتانول زيستي را به شدت کاهش دهد.

اين محققان نتايج خود را در مجله‌ي Synthesiology منتشر کرده‌اند.






به نقل از : nano.ir


منبع:
Nanoscale investigation advances bioethanol production from woods (http://www.nanowerk.com/spotlight/spotid=15515.php)

[moo2010]

محققان دانشگاه روتگرز براي اولين بار توانسته‌اند با موفقيت فيلم‌هاي نازک اکسيد گرافن مشتق شده شيميايي را روي ويفرهاي بزرگ سيليکون رسوب دهند. مي‌توان از اين فيلم‌ها در الکترودهاي شفاف براي ابزارهاي اُپتوالکترونيکي همچون پيل‌هاي خورشيدي و ديودهاي نورافشان بهره برد. http://pnu-club.com/imported/2010/05/141.jpg فيلم‌هاي اکسيد گرافن مانيش چوالا رهبر اين گروه مي‌گويد: «ما توانسته‌ايم فيلم‌هاي نازک گرافن مشتق شده شيميايي را روي ويفرهايي به اندازه 30 اينچ رسوب دهيم. قبل از اين رسوب‌دهي تنها روي بسترهاي کوچک (به عرض چند سانتي‌متر) انجام شده بود».

فيلم‌هاي اکسيد گرافن شفاف بوده و ويژگي الکتريکي آنها را مي‌توان با تغيير ضخامت، از نيمه‌رسانايي تا فلزي تنظيم کرد. مي‌توان با ساخت ابزارهايي روي بسترهاي مختلف، از اين ويژگي و ويژگي‌هاي اُپتوالکترونيکي ديگر اين فيلم‌ها بهره برد.

انتقال آسان

فيلم‌هاي توليد شده توسط گروه چوآلا کاملاً يکپارچه و با ضخامت اتمي هستند. طيف‌سنجي رامان و اندازه‌گيري‌هاي ميکروسکوپي نيروي اتمي اين امر را تأييد مي‌کنند. اين فيلم‌ها از طريق روکش‌دهي چرخشي محلول غليظي از اکسيد گرافن روي سطح هيدروکسيله شده Si/SiO2 صورت مي‌گيرد. در اين فرايند سرعت تبخير حلال مورد استفاده بايد کنترل شود. سپس مي‌توان اين فيلم را روي هر بستري منتقل نموده و يا اينکه در صورت نياز، به صورت مستقل و بدون نياز به بستر از آن استفاده کرد.

اين کل قضيه نيست. اين محققان مي‌توانند ضخامت فيلم را از يکي دو لايه تا 30 لايه کنترل کنند. اين کار به سادگي از طريق تغيير سرعت روکش‌دهي چرخشي، غلظت اکسيد گرافن يا تعداد دفعات رسوب‌دهي صورت مي‌گيرد. چوآلا مي‌گويد: «چون ضخامت اين ماده تعيين‌کننده ويژگي‌هاي اُپتوالکترونيکي آن مي‌باشد، راهکار ما امکان تنظيم اين ويژگي‌ها را به روشي ساده فراهم مي‌آورد».

فيلم‌هاي توليدشده از نظر الکتريکي فعال بوده و مقاومت الکتريکي آنها حدود 1 کيلواُهم بر سانتي‌متر مربع است. ترانزيستورهاي اثر زمينه توليد شده با استفاده از اين فيلم‌ها تحرک‌پذيري بالاي حدود cm2/(Vs) 15 از خود نشان داده و تا 70 درصد شفاف هستند.

بنابر گفته اين گروه مي‌توان از اين ماده در الکترودهاي شفاف براي ابزارهاي اُپتوالکترونيکي همچون پيل‌هاي خورشيدي و ديودهاي نورافشان بهره برد. با اين حال براي اينکه اين ماده بتواند از نظر عملکرد با رساناهاي شفاف معمول همچون اکسيد کادميوم قلع قابل رقابت باشد، بايد بهبود بيشتري پيدا کند. حال چوآلا و همکارانش اميدوارند ويژگي رسانايي و شفافيت اين فيلم‌ها را از طريق تنظيم دقيق شرايطي که در آن اکسيد گرافن احيا مي‌شود، بهبود بخشند.

نتايج اين تحقيق در ACS Nano منتشر شده است.



به نقل از :nano.ir
منبع :
Graphene oxide goes large scale - nanotechweb.org (http://nanotechweb.org/cws/article/tech/41673)

[moo2010]

گرافن مي‌تواند به‌خوبي با سلول‌هاي زنده تماس سطحي برقرار کند. اين کشف بدين معناست که مي‌توان در آينده از اين ماده در کاربردهاي مربوط به الکترونيک زيستي بهره برد. شايد حتي گرافن به کمرنگ کردن مرز ميان ابزارهاي الکترونيکي و سامانه‌هاي زيستي کمک کند.

گرافن که از زمان اکتشافش در سال 2004 به نام «ماده شگفتي» معروف شده است، به لطف ويژگي‌هاي منحصر به فرد فيزيکي و مکانيکي‌اش، واحد ساختماني بسيار خوبي براي ابزارهاي نانوالکترونيکي به شمار مي‌رود. از جمله اين ويژگي‌ها مي‌توان به رسانايي الکتريکي و حرارتي بالا و استحکام بسيار زياد آن اشاره کرد. با اين حال دانشمندان اطلاعات بسيار کمي درباره نحوه برهمکنش اين ماده با سلول‌ها و بافت‌هاي زيستي دارند.

http://pnu-club.com/imported/2010/05/142.jpg
حال کارلس ليبر و همکارانش در دانشگاه هاروارد و مرکز ملي علوم و فناوري نانو (NCNST) در چين نشان داده‌اند که مي‌توان ارتباطات سطحي بسيار قوي ميان گرافن با ضخامت اتمي و سلول‌هاي قلبي تپنده ايجاد نمود. آنها همچنين ثابت کرده‌اند که مي‌توان ترانزيستورهاي نشر زمينه نانوسيمي سيليکوني (SiNW-FETs) تک‌بعدي و ترانزيستورهاي نشر زمينه (FET) گرافني دوبعدي را به خوبي به صورت پهلو به پهلو باهم ادغام نموده و ارتباط سطحي خوبي ميان ترکيب حاصل و سلول‌هاي زنده برقرار کرد.

آنها براي به دست آوردن اين نتايج، در دو مرحله متوالي تراشه‌هاي چندتايي از گرافن-SiNW-FET/FET ساختند. ابتدا از طريق لايه لايه کردن گرافن، فلس‌هاي تک‌لايه از گرافن را روي بستري از سيليکون اکسيدشده منتقل نمودند. سپس با استفاده از ليتوگرافي تابش الکتروني، اتصالات ورودي/خروجي را بر روي اين بستر ايجاد نمودند. در نهايت نانوسيم‌هاي سيليکوني نوع p را از محلول نزديک به ابزار گرافن-FET رسوب داده و دوباره با استفاده از ليتوگرافي، SiWN-FETها را ساختند.

ايجاد تماس سطحي با سلول‌هاي قلبي
ليبر و همکارانش توانستند با موفقيت تماس سطحي ميان هر دو ابزار ساخته شده را با سلول‌هاي تپنده قلبي جنين جوجه برقرار نمايند. اين سلول‌ها روي ورقه نازکي از پليمر کشت داده شده و در سروم فيزيولوژيک غوطه‌ور بودند. اين محققان توانستند سيگنال‌هاي الکتريکي ناشي از اين سلول‌ها را ثبت نمايند که نشان مي‌دهد سلول‌ها هنگام ايجاد تماس سطحي با FETها، دست نخورده و سالم باقي مي‌مانند.

ليبر مي‌گويد: «هر دو نانوماده فرصت‌هاي منحصر به فردي ايجاد کرده و امکان به‌کارگيري ويژگي‌هاي کليدي و تنظيم‌پذير نانومواد را در ساختن سطوح تماس زيست‌الکترونيکي پيچيده و چندکارکردي ايجاد مي‌کنند؛ اين ويژگي‌ها بسيار فراتر از قابليت‌هاي قطعات الکترونيکي ساخته شده‌ي موجود هستند. يکي از کاربردهاي روشن در اين حوزه ايجاد ترکيب ماهيچه/ابزار است که داراي ورودي و خروجي مي‌باشد».

همچنين شايد بتوان از اين سطوح تماس نانوسيم سيليکوني و گرافن با سلول‌ها، در ايجاد آرايه‌هاي بررسي دارو و تحقيقات زيست‌پزشکي بهره برد. ليبر مي‌افزايد: «در نهايت با ايجاد ساختارهاي کوچک‌تر خواهيم توانست مرز ميان ابزارهاي الکترونيکي و سامانه‌هاي زنده را کمرنگ نماييم».






به نقل از : nano.ir
منبع :

http://nanotechweb.org/cws/article/tech/4186 (http://nanotechweb.org/cws/article/tech/41864)

[moo2010]

دانشمندان در آمريکا يک داروي نانوذره‌اي ساخته‌اند که مانند يک نانوبمب‌افکن مخفي عمل کرده و به دور از چشم سيستم‌هاي دفاعي بدن، محموله دارويي مداخله‌کننده-RNA خود را روي سلول‌هاي سرطاني رها مي‌کند. اين محققان مي‌گويند که اين سيستم اولين مثال از يک نانوذره است که بعد از تزريق به داخل جريان خون مي‌تواند هدف خود را جستجو و پيدا کند. اين نانوذرات راه را براي هدف‌گيري انتخابي سلول‌ها و بافت‌هاي سرطاني تسهيل مي‌کنند، در حالي که اثرات جانبي ناچيزي دارند.
اين سيستم از پديده‌ي تداخل RNA (RNAi) بهره مي‌جويد. در اين پديده توالي‌هاي کوتاه RNA دورشته‌اي، معروف به مداخله‌کننده کوچک RNA ياsiRNA، مي‌توانند منجر به توقف ساخت پروتئين‌هاي مشخصي در يک سلول شوند. RNAi براي درمان بسياري از بيماري‌ها از جمله سرطان، نويد بزرگي مي‌دهد. اما در اين رابطه مشکلاتي از جمله چگونگي تحويل RNA به سلول هدف، وجود دارد.
http://pnu-club.com/imported/2010/05/143.jpg اجزاء مختلف، هنگامی که باهم مخلوط می‌شوند؛ به شکل یک نانوذره‌ی هدفمند به طور خودبه خود آرایش می‌یابند. مارک ديويس، از موسسه‌ي فناوري کاليفرنيا و يکي از اين محققان، مي‌گويد: اگر از RNA خالص استفاده شود، خيلي سريع در جريان خون از بين مي‌رود. حتي اگر در خون پايدار مانده و از بين نرود، بوسيله کليه‌ها دفع مي‌شود. RNA خالص، اگر از اين مرحله نيز به سلامت عبور کند، سپس بايد به بافت هدف ويژه‌ي خود برده شود.
اين محققان بعد از 15سال تحقيق، توانسته‌اند يک سيستم چندجزئي بسازند که بر هرکدام از اين چالش‌ها به طريقي غلبه مي‌کند. يک پليمر مبتني بر سايکلودکسان (CDP) همراه با siRNA، به شکل نانوذره‌ي ويژه‌اي که در آن از siRNA محافظت مي‌شود، به‌طور خودبه‌خود آرايش مي‌يابند. براي جلوگيري از کلوخه‌شدن و پيوند ناخواسته با مواد موجود در خون، سطح اين نانوذره با پي‌اتيلن گلايکول حاوي سايکلو آلکان‌آدامانتان (AD-PEG) تزيين داده مي‌شود. در نهايت يک ليگاند هدف‌گيرنده، پروتئين ترانسفرين (Tf)، براي هدف‌گيري سلول‌هاي سرطاني و اتصال به آنها، به سطح اين نانوذره متصل مي‌شود.
هنگامي که اين محققان اين نانوذرات را به بيماراني که مبتلا به سرطان تومور سياه‌رنگ قشر عميق پوست بودند، تزريق کردند؛ متوجه شدند که اين نانوذرات در سلول‌هاي سرطاني تجمع کرده‌اند و هر چه دوز اين نانوذرات بيشتر بود، اين تجمع نيز بزرگ‌تر بود.
طبق گفته اين محققان، اين اولين مثال از تجمع وابسته به دوزِ نانوذرات داخل سلول‌هاي سرطاني، بوسيله يک سيستم تزريق مي‌باشد.
نتايج اين تحقيق در مجله‌ي Nature منتشر شده است.



منبع : nano.ir

[moo2010]

دانشمندان تايواني با استفاده از نانوذرات چندکاره توانسته‌اند رهيافت موثرتري براي درمان سرطان پيدا کنند. اين نانوذرات هم مي‌توانند با استفاده از شيمي‌درماني و نورگرمادرماني هم‌زمان، تومورها را مورد تهاجم قرار دهند و هم مي‌توانند مکان و اندازه آنها را تعيين کنند.

http://pnu-club.com/imported/2010/05/144.jpg

نانوذرات چندعملکردي اين محققان مي‌توانند بطور هم‌زمان عمليات آشکارسازي، تشخيص، شيمي‌درمان و
در حاليکه معلوم شده است نانوذرات فلزي هنگامي که تحت تابش نور ليزري قرار مي‌گيرند، موجب کشتن سلول‌هاي توموري مي‌گردند ولي اندازه کوچک عرض باريکه ليزري باعث مي‌شود که بعضي از سلول‌هاي سرطاني ديده نشوند. ادغام شيمي‌درماني و نوردرماني مي‌تواند منجر به رهيافت جديدي براي غلبه بر اين مشکل گردد. چن شنگ يه از دانشگاه ملي چنگ کونگ، تايوان، و همکارانش موفق به ساخت نانوذراتي شده‌اند که هم شامل طلا به منظور نوردرماني هستند و هم آزادکننده داروي ضدسرطان "تاکسول" هستند.

اين نانوذرات از پلي اسيد لاکتيک- اسيد گلايکوليکِ (PLGA) بارگذاري شده با تاکسول و ترکيب شده با نانوذرات اکسيد آهن و نقاط کوانتومي (به منظور تصويربرداري تشديد مغناطيسي و نوري از اين نانوذرات در محيط زنده)، تشکيل شده‌اند. اين نانوذرات با نانوميله‌هاي طلا پوشش داده شده‌اند تا با جذب نور فروسرخ نزديک و تبديل آن به گرما، هم نوردرماني را افزايش دهند و هم اين نانوذرات PLGA را تخريب کنند تا داروي ضدسرطان موجود در آنها تخليه و آزاد گردد.

شنگ يه مي‌گويد: "اين نانوذرات پليمري چندکاره براي بهبود عمليات درماني مي‌توانند به‌طور هم‌زمان کارهاي آشکارسازي، تشخيص و درمان را در يک نانوذره انجام دهند". او افزود: "موش‌هاي درمان شده با شيمي‌درماني و تخريب نورگرمايي از طريق اين نانوذرات به مدت دو ماه زنده ماندند و تومورهاي آنها يا به طور کلي از بين رفت و يا رشد آنها متوقف گرديد". با آزاد سازي داروي ضدسرطان در محل تومور مي‌توان از اثرات جانبي نامطلوب مربوط به شيمي‌درماني نيز اجتناب کرد.

ريچارد تيلي که يکي از متخصصان نانومواد از دانشگاه ويکتوراي ولينگتون در زلاندنو مي‌باشد مي‌گويد: "با ترکيب اين دو روش کشتن سلول، مي‌توان به موثر بودن نانوذرات در کشتن سلول‌هاي سرطاني پي برد. اين چندعملکردي، يک رهيافت بسيار تازه و منحصربه فرد است که روش هوشمندتري براي درمان سرطان ارائه مي‌کند. "

شنگ يه مي‌گويد: "اين نانوذرات مي‌توانند يک سکوي جامع براي پزشکي مهيا کنند". او اميدوار است که در آينده ديگر خبري از انجام عمليات هجومي بر روي بيماران نباشد.

نتايج اين تحقيق در مجله‌ي Chem. Commun. منتشر شده است.








به نقل از : nano.ir
منبع :

Double action cancer therapy (http://www.rsc.org/Publishing/Journals/cb/Volume/2010/04/double_action.asp)

[moo2010]

موسسه تحقيقات و بازار (Research and Markets) در قالب گزارشي با عنوان «مواد نانوساختار، فيلم‌هاي نازک و پوشش‌هاي سخت براي کاربردهاي پيشرفته»، آخرين پيشرفت‌هاي پوشش‌هاي نانوکامپوزيت را بررسي کرده است.

مطالب اين گزارش برگرفته از مقالات دومين همايش بين‌المللي مواد نانوساختار، فيلم‌هاي نازک و پوشش‌هاي سخت براي کاربردهاي پيشرفته» است که در روزهاي 24 تا 27 مي سال 2009 ميلادي در شهر سوزوپل بلغارستان برگزار شد.

اين مجموعه منحصربه فرد از مقالات، مواردي چون: تعيين مشخصات و تجهيزات مورد نياز براي دستکاري فيلم‌هاي نانوکامپوزيت‌ و پوشش‌هاي سخت و فوق سخت پوشش داده است.

همچنين اين گزارش، موضوعات مربوط به توسعه، ويژگي‌ها و روش‌هاي تعيين مشخصات مواد نانوساختار براي: فناوري‌هاي انرژي و الکترونيک حالت جامد؛ فيلم‌هاي نانوکامپوزيت؛ نانوحسگرها، نانوادوات و نانوسيستم‌ها؛ تجهيزات تعيين مشخصات فيلم‌هاي نانوکامپوزيت و کاربردهاي صنعتي سخت و فوق سخت را نيز پوشش داده است.

محورهاي اصلي اين گزارش عبارتند از:


نانومکانيک پوشش‌ها براي کاربردهاي نوري و الکترونيک؛
مسير طولاني رسيدن به نيمه‌هادي‌هاي فوق سخت؛
ويژگي‌هاي ساختاري و مغناطيسي پودرهاي هگزافريت باريم نانومقياس؛
تعيين مشخصات نيرات آلومينيم.

متن کامل اين گزارش به قيمت 120 يورو از طريق نشاني Nanostructured Materials, Thin Films and Hard Coatings for Advanced Applications - Market Research Reports - Research and Markets (http://www.researchandmarkets.com/research/dff33d/nanostructured_mat) قابل خريداري است.



به نقل از : nano.ir
منبع :
Book Gives Overview of the State-Of-The-Art of Nanocomposite Coatings (http://www.azonano.com/news.asp?newsID=17005)

[moo2010]

پژوهشگراني از دانشگاه کمبريج انگليس و CNRS در گرنوبل فرانسه، يک ليزر گرافني " مد قفل‌شده" فوق سريع ساخته‌اند. اين موفقيت- که به خاطر عدم وجود گپ باندي در گرافن کاملاً حيرت‌انگيز است- راه را به سوي افزاره‌هاي نوري بر اساس گرافن هموار مي‌کند.

گرافن به خاطر خواص الکترونيکي منحصربه فردش ممکن است که در آينده به‌عنوان ماده الکترونيکي، جايگزين سيلکون گردد.

http://pnu-club.com/imported/2010/05/145.jpg

ليزر گرافني مد قفل شده
هم‌اکنون، آندريا فراري و همکارانش با ساخت يک ليزر فوق سريع از اين ماده اظهار مي‌کنند که گرافن مي‌تواند داراي کاربردهاي اپتوالکترونيکي نيز باشد.

امروزه، فناوري غالب در ليزرهاي معروف به "مد قفل‌شده"- ليزرهايي که پالس‌هاي فوق کوتاه با آهنگ تکرار بسيار بالا توليد مي‌کنند- بر اساس آينه‌هاي نيمه‌رساناي جاذب اشباع شونده (SESAMS) استوار است. اين ليزر فوق سريع جديد از گرافن و لايه‌هاي گرافن به عنوان مد قفل‌کننده استفاده مي‌کند.

اين گروه نحوه جذب نور در گرافن و نحوه رفتار حامل‌هاي بار تحريک‌شده با نور را مورد مطالعه قرار داد. به ويژه، آنها تمرکز خاصي روي نقش کليدي "انسداد پائولي" در اشباع‌سازي جذب نور داشتند. به خاطر اصل طرد پائولي، هنگامي که آهنگ پمپ الکترون‌ها در حالت برانگيخته از آهنگ واهلش (آراميدگي) آنها بيشتر باشد، آنگاه فرايند جذب اشباع مي‌گردد. اين امر به خاطر آن است كه تا وقتيكه براي الكترون‌ها در حالت برانگيخته شده فضاي خالي وجود دارد، هيچكدام از آنها نمي‌تواند تحريك شود.

از آنجايي که الکترون‌هاي ديراک در داخل گرافن داراي پاشندگي خطي هستند، مي‌توان چنين نتيجه گرفت که گرافن پهن- باند‌ترين جاذب قابل اشباع براي نور است و بسيار عريض‌تر از پهناي باند ساير مواد شناخته شده مي‌باشد.

اين پژوهشگران با استفاده از يك كامپوزيت پليمر- گرافن، که از يك محلول گرافن بدست آمده بود، ساخت ليزر خود را شروع کردند. سپس اين كامپوزيت را بين دو تار نوري در يک کاواک ليزري قرار دادند.

فراري گفت: "گرافن يک جاذب قابل اشباع پهن- باند ايده‌آل مي‌باشد و مي‌تواند از نور UV تا نور مرئي و مادون قرمز کار کند. ليزر گرافني فوق سريع ما، که غيرخطي بودن نوري پهن- باند گرافن را به خدمت مي‌گيرد و نيازي به مهندسي گپ باندي ندارد، توانسته است کاربردهاي عملي اين ماده جديد را از نانوالکترونيک به اپتوالکترونيک و فوتونيک مجتمع توسعه دهد".

نتايج اين تحقيق در مجله‌ي ACS Nano منتشر شده است.








به نقل از : nano.ir
منبع :

Graphene makes ultrafast laser - nanotechweb.org (http://nanotechweb.org/cws/article/tech/41949)

[moo2010]

انتقال فاز (تغيير ماده از حالتي به حالت ديگر بدون تغيير در ترکيب شيميايي) بخش مهمي از زندگي را در دنياي سه‌بعدي ما تشکيل مي‌دهد. آب به شکل برف از آسمان به زمين مي‌افتد، سپس ذوب شده و به آب تبديل مي‌شود و در نهايت تبخير شده و ابرها را تشکيل مي‌دهد تا اين چرخه از نو تکرار شود.

حال گروهي از دانشمندان راهي براي بررسي چگونگي عملکرد اين تغييرهاي فاز در کمتر از سه بعد و در سطح تنها چند اتم ابداع کرده‌اند. آنها اميدوارند با استفاده از اين روش بتوانند جنبه‌هاي مختلف چيزي را که تاکنون فيزيک تئوري بوده است، بررسي کنند. آنها همچنين اميد دارند اين روش بتواند کاربردهاي عملي در حوزه حسگري در مقياس‌هاي بسيار کوچک (همچون غشاء سلول‌ها) داشته باشد.

آنها از نانولوله‌هاي کربني تک‌ديواره براي مطالعه رفتار انتقال فاز اتم‌هاي آرگون و کريپتون استفاده نمودند. ديويد کوبدن، استاديار فيزيک دانشگاه واشينگتن و مسئول اين کار پژوهشي مي‌گويد: «فيزيک در کمتر از سه بعد مي‌تواند کاملاً متفاوت باشد».

اين گروه براي مشاهدات خود از نانولوله‌هاي کربني بهره بردند؛ نانولوله‌هاي کربني استوانه‌هاي ميکروسکوپي هستند که ضخامت بسيار کمي داشته، اما شبيه به يک ماده يک‌بعدي هستند.

انتقال فاز چگالي اتم‌ها را تغيير مي‌دهد. در فاز بخار در يک حجم مشخص تعداد اتم‌هاي کمتري وجود داشته و اتم‌ها فشردگي بسيار کمتري دارند. در مايعات تعداد اتم‌ها بيشتر بوده و فشردگي بالاتر است. جامد، بلوري است که اتم‌ها در آن به شدت کنار هم فشرده شده‌اند. اين محققان براي تعيين فاز اتم‌هاي آرگون و کريپتون، از نانولوله‌هاي کربني مثل يک تار گيتار استفاده نمودند که هنگام تهييج کشيده مي‌شود. يک قطعه فلزي رسانا که در همان نزديکي قرار دارد، براي ارتعاش اين تار يک نيروي الکتريکي وارد مي‌کند و دانشمندان اين جريان را اندازه گرفتند تا به تغيير فرکانس ارتعاش «گوش دهند». هر چقدر جرم بيشتري از اتم‌ها به سطح نانولوله چسبيده باشد، فرکانس ارتعاش پايين‌تر است.

کوبدن مي‌گويد: «شما به اين نانوگيتار گوش مي‌دهيد و با بم شدن صدا متوجه مي‌شويد که اتم‌هاي بيشتري به سطح چسبيده‌اند. در تئوري شما مي‌توانيد نشستن يک اتم را روي نانولوله بشنويد؛ حساسيت تا اين اندازه بالاست».

اين دانشمندان دريافتند که با چسبيدن اتم‌هاي کريپتون به سطح نانولوله، مقاومت الکتريکي آن تغيير مي‌کند. آنها اميدوارند در آينده دريابند که چگونه اتم‌هايي که روي نانولوله نشسته‌اند، در طول فرايند انتقال فاز با يکديگر برهمکنش مي‌کنند و همچنين چگونه اين اتم‌ها چگونه با کربن خالص نانولوله اثر متقابل دارند. آنها انتظار دارند تفاوت‌هاي زيادي در آزمايش‌هايي که يک‌بعدي هستند با آزمايش‌هايي که دو يا سه‌بعدي هستند، مشاهده کنند.

کوبدن مي‌افزايد: «به‌عنوان مثال ماده مي‌تواند در دو يا سه بعد منجمد شود، ولي نبايد در يک بعد منجمد شود».

علاوه بر ايجاد يک بستر آزمايشي براي تئوري‌هاي فيزيک، اين کار مي‌تواند در کاربردهاي حسگري به‌کار رود.



به نقل از : nano.ir
منبع :
How many argon atoms can fit on the surface of a carbon nanotube? (http://www.physorg.com/news183908971.html)

[moo2010]

امروزه هزاران ترانزيستور سيليکوني مسئول انتقال اطلاعات روي يک ميکروتراشه هستند. ترانزيستورها بهصورت صفحه‌اي آرايش مي‌يابند، يعني به شکل مسطح کنار هم قرار مي‌گيرند. اندازه هر ترانزيستور تا 50 نانومتر کاهش يافته است. بهدليل محدوديت‌هاي فيزيک بنيادي، کوچک‌سازي بيشتر ترانزيستورها با ساختار صفحه‌اي بهزودي ناممکن خواهد شد. با اين حال براي بهبود عملکردهاي ترانزيستورها و کاهش هزينه ابزارهاي الکترونيکي، نياز به کوچک‌تر شدن بيشتر اين قطعات وجود دارد.
در حال حاضر محققان بهسختي روي راهکارهاي مختلفي براي غلبه بر محدوديت‌هاي فيزيکي کوچک کردن و يکپارچه‌سازي ميکروتراشه‌ها کار مي‌کنند. يکي از اين راهکارها ايجاد يک معماري کاملاً جديد و سه‌بعدي براي ترانزيستورهاست. در اين روش به جاي آرايش ترانزيستورهاي سيليکوني بهصورت مسطح روي يک صفحه، اين ترانزيستورها 90 درجه چرخيده و بهصورت ستون‌هاي کوچک عمود بر سطح قرار مي‌گيرند. بدين ترتيب مي‌توان تعداد زيادي ترانزيستور عمودي را در همان فضايي که تنها يک ترانزيستور مسطح جاي مي‌گرفت، قرار داد. اين کار گامي از ميکرو به نانوالکترونيک محسوب مي‌شود.
قبلاً توليد آرايه‌هاي نانوسيم سيليکوني عمودي گزارش شده است. با اين حال براي اينکه بتوانيم ترانزيستورهاي قابل اطميناني براي نسل جديد ميکروتراشه‌ها بسازيم، بايد تحقيقات دقيق‌تري روي ويژگي‌هاي الکتريکي نانوسيم‌هاي سيليکوني صورت پذيرد. بر خلاف ترانزيستورهاي معمولي، جريان الکتريکي در اين ترانزيستورهاي ستون‌مانند عمودي بوده و در نتيجه انرژي کمتري مصرف مي‌شود. همچنين اميد بسيار زيادي براي ساختن پيل‌هاي خورشيدي بسيار کارا با استفاده از اين نانوسيم‌ها وجود دارد.

محققان موسسه ماکس پلانک در Halle نانوسيم‌هاي سيليکوني تک‌بلوري توليد مي‌کنند که براي استفاده در ميکروتراشه‌ها بسيار مناسب مي‌باشند. در مرکز تابش يوني FZD، اتم‌هاي خارجي که «آلاينده» ناميده مي‌شوند، در اين نانوسيم‌ها وارد مي‌شوند. اين آلاينده‌ها برخي از محل‌هاي شبکه نيمه‌رساناي ميزبان را اشغال کرده و رسانايي الکتريکي و جريان عبوري از اين نيمه‌رساناها را افزايش مي‌دهند. وارد کردن انتخابي آلاينده‌هاي مختلف مي‌تواند قطبيت حامل‌هاي بار را در يک ترانزيستور تغيير داده و منجر به تغيير جريان شود. فناوري سيليکون مسطح به خوبي توسعه يافته است، با اين حال اين امر در مورد نانوساختارهاي سيليکوني صادق نيست.
http://pnu-club.com/imported/2010/05/146.jpg اجزاء مختلف، هنگامی که باهم مخلوط می‌شوند؛ به شکل یک نانوذره‌ی هدفمند به طور خودبه خود آرایش می‌یابند. دکتر رينهارد کوگلر و دکتر ژين ئو از FZD مي‌گويند: «ابتدا نانوسيم‌هايي به قطر 100 و طول 300 نانومتر را آناليز کرديم. اما هدف ما سيم‌هايي با قطر تنها چند اتم و همچنين سيم‌هايي بود که از به رشته کشيدن اتم‌هاي منفرد شکل گرفته بودند. مي‌خواستيم رفتار آنها را به دقت بررسي کرده و دريابيم که چگونه مي‌توان ويژگي‌هاي الکتريکي آنها را جهت استفاده در کاربردهايي همچون ترانزيستورهاي اثر زمينه جديد تنظيم کرد».
جزئيات اين تحقيق در مجله Nano Letters منتشر شده است.



به نقل از : nano.ir
منبع :
High, not flat: nanowires for a new chip architecture (http://www.physorg.com/news184355174.html)

[moo2010]

پژوهشگران دانشگاه صنعتي شريف، توانستند روش محاسباتي مناسبي را براي پيش‌بيني خواص مكانيكي و ساخت نانوکامپوزيت‌هاي پليمر/ خاک رس ارايه دهند.

نتايج محاسبات اين مهندس ايراني نشان داده‌است که مدل‌هاي تحليلي و ميکرومکانيکي نسبت به مدل‌هاي قبلي داراي انعطاف‌پذيري بيشتر و دقت بالاتري هستند. همچنين مدل ميکرومکانيکي به دليل قابليت در نظر گرفتن Aspect ratio بزرگتر و مدول فاز گالري متفاوت از زمينه پليمري، نسبت به مدل تحليلي برتري دارد. در مدل تجربي نيز، از چندين سيستم نانوکامپوزيتي شامل پلي‌پروپيلن، پلي‌استايرن، اپوکسي و نايلون 6 با وزن مولکولي زياد و متوسط استفاده شده که مقايسه نتايج دو مدل ارايه شده با داده‌هاي تجربي، بيانگر دقت بالاتر مدل ميکرومکانيکي نسبت به مدل تحليلي است.

عليرضا زهتاب يزدي، محقق اين پژوهش، در گفتگو با بخش خبري سايت ستاد ويژه توسعه فناوري نانو گفت: «بر اساس مقايسه‌هاي انجام گرفته بين روش‌هاي مختلف مدل‌سازي ارايه شده در ساخت نانوکامپوزيت پليمر/ خاک رس، در اين پژوهش با اصلاح مدل ميکرومکانيکي Mori-Tanaka، مدول الاستيک اين نانوکامپوزيت‌ها پيش‌بيني شده‌است. از طرف ديگر، تحقيقات بسياري در زمينه استفاده از اين روش براي پيش‌بيني مدول الاستيک اين نانوکامپوزيت‌ها به صورت تابعي از پارامترهاي ساختاري انجام گرفته‌است. ولي بررسي جزئيات هر يک از تحقيقات انجام شده نشان داده‌اند که هنوز جنبه‌هاي ريزساختاري مهمي به طور دقيق مطالعه نشده‌است. بنابراين ما در اين پژوهش سعي کرده‌ايم که مدلي را ارايه دهيم که تا حد امکان بتواند کليه پارامترهاي ساختاري موثر بر خواص مکانيکي نانوکامپوزيت‌هاي پليمر/ خاک حاوي ساختارهاي کاملا بين لايه‌اي، ترکيبي از ورقه ورقه شده و بين لايه‌اي و کاملا ورقه‌ورقه شده را در نظر بگيرد».

دانشجوي دکتري دانشگاه صنعتي شريف، براي انجام اين کار پژوهشي، ابتدا به مدل‌سازي تحليلي و ميکرومکانيکي نانوکامپوزيت با ساختار کاملا بين لايه‌اي ولي غيريکنواخت و همچنين مدل‌سازي ميکرومکانيکي نانوکامپوزيت با ساختار ترکيبي بين لايه‌اي و ورقه ورقه شده پرداخته است. سپس اثر ويژگي‌هاي فاز گالري بين ورقه‌هاي خاک رس بر مدول الاستيک در دو ساختار ورقه ورقه شده/ بين لايه‌اي و کاملا بين لايه‌اي غيريکنواخت را بررسي کرده و در نهايت توانسته‌است؛ رويکردي جديد در تعريف نسبت ساختار ورقه ورقه شده به بين لايه‌اي و حل مدل ميکرومکانيکي ارايه دهد.

در ادامه نيز به بررسي تاثير پارامترهاي مختلف ساختاري بر مدول الاستيک نانوکامپوزيت حاوي ساختار کاملا بين لايه‌اي غيريکنواخت و ساختار ورقه ورقه شده/ بين لايه اي به طور مجزا و مقايسه آنها با نتايج تجربي پرداخته‌است.

اين نانوکامپوزيت‌ها مي‌توانند با خواص منحصربه‌فرد خود همچون مدول و استحکام بالا، پايداري ابعادي مناسب، مقاومت در برابر آتش و خواص نفوذپذيري خوب در صنايع هوافضا بسيار موثر باشند.

جزئيات اين پژوهش که به راهنمايي دکتر رضا باقري انجام شده، در مجله Journal of COMPOSITE MATERIALS (جلد 43، صفحات 2941- 2921، سال 2009) منتشر شده‌است.




منبع :
ستاد ويژه توسعه فناوري‌نانو

[moo2010]

پژوهشگران دانشگاه صنعتي شريف، موفق به ساخت نمونه‌اي از نانوحسگر هيدروژن شده‌اند که در دماي اتاق داراي حساسيتي از مرتبه 104 است.
خانم سميه فردين‌دوست با هدف دسترسي به فناوري توليد حسگرهاي هيدروژن ارزان قيمت، سبک، پايدار و با مصرف انرژي پايين، تحقيقاتي را در دانشگاه صنعتي شريف با راهنمايي خانم دكتر اعظم ايرجي‌زاد انجام داده و موفق به توليد حسگر هيدروژن با روش سل‌ژل شده‌است.
لايه‌هاي ساخته شده به روش سل- ژل در اين پژوهش، از تخلخل بالايي برخوردار بوده و ذراتي با اندازه نانومتري(نسبت سطح به حجم زياد) در بستر آن وجود داشته‌اند. اندازه نانوذرات تهيه شده از مرتبه‌اي است که بهترين نسبت سطح به حجم براي حسگري تري‌اکسيد تنگستن را ايجاد کرده‌اند. نمونه‌هاي آلاييده شده با پالاديم، در مقابل گاز هيدروژن حتي در غلظت‌هاي کم گاز، حساسيت‌هاي بسيار زيادي از مرتبه بيش از 104 در دماهاي کار پايين(دماي اتاق) را نشان داده‌اند.
به طور کلي پالاديم، حساسيت حسگرهاي اکسيد فلزي را به گازهاي احياکننده از جمله هيدروژن افزايش داده و دماي کار را پايين آورده‌است. حسگرهاي ساخته شده به روش سل- ژل در اين پژوهش پايداري شيميايي و زمان پاسخ کوتاه کمتر از 1 دقيقه دارند
وي در گفتگو با بخش خبري سايت ستاد ويژه توسعه فناوري نانو گفت: «از آنجا که هيدروژن گازي سبک، بدون رنگ، بو و طعم است و در ترکيب با هوا، در بازه 65/4 تا 9/93 درصد حجمي، احتمال انفجار بسيار بالايي دارد، بنابراين بايد از نشت هيدروژن در مقادير زياد جلوگيري کرد. آشکارسازي سريع و دقيق هيدروژن در غلظت‌هاي قبل از انفجار يک مساله بسيار مهم است».
وي افزود: «با توجه به پيشروي صنعت به سمت جايگزيني هيدروژن به‌عنوان سوخت تميز، ساخت اين حسگرها، مي‌تواند در اتومبيل‌ها و مصارف صنعتي آينده در محل‌هاي ذخيره يا سوخت‌گيري يا اتومبيل‌هاي مصرف کننده گاز هيدروژن به‌عنوان سوختي تميز و سازگار با محيط زيست استفاده شود».
از مزاياي روش سل- ژل به‌کار رفته، مي‌توان به سادگي انجام، عدم نياز به تجهيزات خلاء و پايين بودن هزينه اشاره نمود. همچنين چون از يک بستر آب در اين پژوهش استفاده شده ، مي‌توان افزودني‌هاي ديگري نيز به لايه وارد کرده تا در صورت نياز خواص بهتري به آن داده شود.

براي انجام اين کار پژوهشي، سل تري‌اکسيد تنگستن به روش سل- ژل و با حل نمودن سيم تنگستن در آب اکسيژنه تهيه شده‌است. براي آلائيدن با پالاديم، نمک PdCl2 با درصدهاي وزني مختلف پالاديم به محلول تري‌اکسيد تنگستن افزوده شده و سپس به روش اسپيني روي زيرلايه آلومينا لايه‌نشاني گرديده‌است. لايه‌هاي آلاييده شده با پالاديم به مدت معيني پخته شده، سپس الکترودهاي شانه‌اي تيتانيوم و طلا به ترتيب به روش پرتوي الکتروني و تبخير حرارتي روي سطح لايه‌نشاني شده و براي ايجاد اتصالات الکتريکي استفاده گرديده‌اند. براي بررسي حسگري نيز، نمونه‌ها در سيستم گاز چند کاناله متصل به کامپيوتر قرار گرفته‌اند و همه نمونه‌ها در شرايط يکسان تست گرديده‌اند.
جزئيات اين پژوهش که با راهنمايي دکتر اعظم ايرجي زاد و همکاري دکتر فرشته رحيمي و دكتر رقيه قاسم‌پور انجام شده، در مجله international journal of hydrogen Energy (جلد 35، صفحات 860- 854، سال 2010) منتشر شده‌است.






منبع :

ستاد ويژه توسعه فناوري‌نانو

[moo2010]

به‌تازگي، گروهي از متخصصان دانشگاه علم و صنعت ايران، شيوه جديدي را براي تعيين خواص نانوكامپوزيت‌ها ارايه دادند.

دكتر رهام رفيعي پژوهشگري در حوزه سازه، مواد كامپوزيتي و نانوكامپوزيت‌هاست که در رساله دکتري خود به پيش‌بيني خواص مكانيكي كامپوزيت تقويت شده با نانولوله كربني پرداخته‌است.

وي در گفتگو با بخش خبري سايت ستاد ويژه توسعه فناوري نانو هدف از اين تحقيق را پيش‌بيني خواص مكانيكي (مدول الاستيك و ضريب پوآسون) كامپوزيت پليمري تقويت شده با نانولوله كربني بيان كرد.

دكتر رفيعي، در مورد نتايج اين کار پژوهش اذعان داشت: «با توجه به نتايج اين پژوهش، استفاده مستقيم از قوانين مايكرومكانيك براي پيش‌بيني خواص نانوكامپوزيت‌هاي حاوي نانولوله كربني صحيح نبوده و استفاده از روش چندمقياسي ضروري است. با توجه به ماهيت حاكم بر نانولوله كربن، مدل‌سازي صحيح بايد بر اساس يك روش تصادفي صورت پذيرد و استفاده از روش‌هاي قطعي، منجر به پاسخ‌هاي دور از واقعيت مي‌گردد. پس از تحليل، مشخص گرديد كه مي‌توان از مقادير ميانگين طول و كسر حجمي نانولوله كربني، به جاي مقادير تصادفي آنها استفاده نمود و ساير متغيرها همانند جهت‌هاي مختلف راستاي نانولوله كربن، شكل غيرمستقيم، ميزان تجمع توده‌اي و انتشار غيريكنواخت نانولوله كربن در محيط مادي مي‌بايست لزوماً به صورت تصادفي در مدل‌سازي لحاظ گردند. گفتني است كه نتايج شبيه‌سازي تطابق بسيار خوبي با مشاهدات آزمايشگاهي صورت گرفته توسط ديگران را نشان مي‌دهد».

دكتري تخصصي مهندسي مكانيك در رابطه با چگونگي انجام اين پژوهش اظهار داشت: «در اين پژوهش، يك روش چندمقياسي تمام احتمالي براي پيش‌بيني خواص كامپوزيت تقويت شده با نانولوله كربن ارايه شده‌است. شيوه چندمقياسي توسعه داده شده، تمامي مقياس‌هاي نانو، مايكرو، مسو و مكرو را در برمي‌گيرد و بر اساس يك رهيافت پايين به بالا از مقياس نانو آغاز گرديده، پس از گذار از مقياس‌هاي مياني مايكرو و مسو به مقياس نهايي مكرو ختم مي‌گردد. در مقياس نانو، حل بسته‌اي براي پيش‌بيني مدول الاستيك نانولوله كربني بر اساس مدل‌سازي محيط پيوسته نانومقياس با استفاده از المان تير توسعه داده شده‌است. ابتدا، حل بسته‌اي براي شبيه‌سازي ورق گرافن انجام شده‌است و اين حل بسته به نانولوله كربني بسط داده شده‌است. حل بسته توسعه داده شده براي نانولوله كربن بر اساس المان تير تطابق بسيار خوبي با مشاهدات آزمايشگاهي نشان مي‌دهد و اختلاف بسيار كمي با حل تحليلي مبتني بر المان فنر/خرپا دارد. بنابراين در اين پژوهش استفاده از المان تير به عنوان يك ساده‌سازي بسيار مناسب براي شبيه‌سازي نانولوله كربن ملاك عمل قرار گرفته‌است.

در مقياس مايكرو، از يك مدل‌سازي المان محدود چندمقياسي كه نانولوله را به صورت ساختار مشبك مولكولي خود در مقياس نانو و رزين اطراف را به صورت يك محيط پيوسته در مقياس مايكرو شبيه‌سازي مي‌نمايد، استفاده شده‌است. فاز واسط در اين پژوهش به صورت كامل از نوع برهم‌كنش واندروالس در نظر گرفته شده‌است. با توجه به ماهيت غيرخطي برهم‌كنش واندروالس، تحليل المان محدود به صورت غير خطي و تطابقي صورت پذيرفته و در هر مرحله از تحليل، وضعيت پيوندهاي واندروالس بر اساس آخرين وضعيت نانولوله و رزين اطراف اصلاح گرديده‌است. با توجه به اين امر كه قوانين مايكرومكانيك مورد استفاده براي كامپوزيت‌ها در مقياس نانو معتبر نيستند، بر خلاف پژوهش‌هاي پيشين، به جاي استفاده مستقيم از روابط مايكرومكانيك، ايده تك رشته معادل كه جايگزين نانولوله كربن و فاز واسط آن است؛ استفاده شده‌است. خواص مكانيكي تك‌رشته معادل بر اساس مدل‌سازي ذكر شده محاسبه گرديده‌ كه حاكي از رفتار ايزوتروپ جانبي براي تك‌رشته معادل است. تاثير طول نانولوله كربني بر پديده انتقال بار از رزين به نانولوله كربن نيز بررسي گرديده‌است.

در مقياس مسو، مدل مايكرومكانيك مناسب به منظور لحاظ كردن جهت‌هاي مختلف نانولوله و تجمع نانولوله‌ها در توده‌هاي خوشه‌اي شناسايي و معرفي شده‌است. در اين مقياس، قرارگيري نانولوله كربن به صورت غيرمستقيم و تاثير آن در افت خواص مكانيكي بلوك‌هاي سازنده محيط مادي بررسي شده و يك روش تحديدي پديده‌شناختي به منظور لحاظ كردن قرارگيري نانولوله به صورت غيرمستقيم توسعه داده شده‌است. خواص نهايي محيط مادي در مقياس مكرو، بر اساس ميانگين‌گيري از خواص بلوك‌هاي سازنده محاسبه گرديده‌است. روش ذكر شده جايگزين بسيار مناسبي براي روش اجزاء محدود بوده و زمان تحليل را به صورت فزاينده‌اي كاهش مي‌دهد.

با توجه به عدم قطعيت‌هاي موجود در مسئله، در اين تحقيق شيوه مدل‌سازي چندمقياسي بر خلاف ساير پژوهش‌ها به صورت تمام تصادفي صورت گرفته‌است. پارامترهايي همانند طول نانولوله كربن، جهت‌هاي مختلف راستاي نانولوله كربن، شكل غيرمستقيم، ميزان تجمع توده‌اي و انتشار غيريكنواخت نانولوله كربن در محيط مادي به صورت اتفاقي شبيه‌سازي شده‌اند».

جزئيات اين طرح که با راهنمايي دكتر محمود مهرداد شكريه انجام شده، در پنج مقاله مختلف در مجلات Mechanics of Composite Materials, In Press در سال 2010 ، Composite Structures (جلد 92، صفحات 652-647، سال 2010)، Material and Design (جلد 31، صفحات 795-790، سال 2010)، Mechanics Research Communications (جلد 37، صفحات 240-235، سال 2010) و Composite Structures در سال 2010 منتشر شده‌است.









منبع :

ستاد ويژه توسعه فناوري‌نانو

[moo2010]

پژوهشگران دانشگاه صنعتي اميركبير و پژوهشگاه صنعت نفت، به نوعي قير جديد، دست يافتند که مشکل انبارداري قيرهاي پليمري معمولي را از لحاظ پايداري ندارد و نسبت به قيرهاي پليمري، خواص مناسب‌تري دارد.

استفاده از قيرهاي پليمري ساليان متمادي است كه جايگزين قيرهاي نفتي در اكثر بزرگراه‌ها و باندهاي فرودگاهي دنيا، مرسوم شده‌است. در ايران نيز، به علت آزاد شدن قيمت قير، استفاده از قيرهاي پليمري مورد توجه بسياري قرار گرفته‌است. قيرهاي پليمري، به دليل داشتن خواص بي‌نظير و منحصر به فرد نسبت به قيرهاي نفتي، توانايي كاربرد در شرايط آب و هوايي مختلف و هرگونه بار ترافيكي را دارند. ولي اين قيرها، پايداري مناسبي در فرايند انبارداري ندارند.

مهندس سعيد صادق‌پور، از دانشجويان دكتري مهندسي شيمي دانشگاه صنعتي اميركبير است که اين پژوهش را به منظور حل مشكل پايداري انبارداري قير پليمري انجام داده‌است.

وي در گفتگو با بخش خبري سايت ستاد ويژه توسعه فناوري نانو گفت: « بيش از 20% بزرگراه‌هاي دنيا با قيرهاي پليمري آسفالت شده‌اند. بلاك كوپليمر SBS بيش از هر پليمر ديگري در دنيا براي اختلاط با قير مورد استفاده قرار گرفته‌است. اختلاط اين پليمر و قير به صورت فيزيكي بوده و هيچ واكنش شيميايي بين قير و پليمر وجود ندارد و لذا تمايل به جدا شدن از يكديگر را دارند».

مهندس صادق‌پور در ادامه افزود: «براي حل اين مشكل، ابتدا قير و پليمر را با هم مخلوط کرده و با تغيير درصد پليمر درون قير و انتخاب قير پايه مناسب پالايشگاه‌هاي كشور، درصد مناسب پليمر را درون قير، به دست آورديم. سپس آزمايش‌هاي بسيار زيادي مطابق استانداردهاي ASTM و SHRP روي قير خالص و پليمري انجام داده و با افزايش نانوذرات صفحه‌اي به قيرهاي پليمري با رعايت شرايط خاص عملياتي و يافتن درصد مناسب نانوذرات، به قيرهاي پليمري پايداري دست يافتيم که مشکل پايداري انبارداري قيرهاي معمولي را ندارند و از لحاظ صنعتي بسيار با ارزش هستند».

مسئولين وزارت راه، شهرداري‌ها و راه‌سازي‌ها، با كمك اين فناوري جديد، مي‌توانند جاده‌ها و خيابان‌ها را با کيفيت بيشتري آسفالت نمايند.

جزئيات اين پژوهش که با همکاري دكتر بهرام دبير (استاد دانشگاه صنعتي اميركبير)، مهندس علي احسان نظربيگي (رييس واحد قير و راهسازي پژوهشگاه صنعت نفت) و مهندس عليرضا معيني (مسئول پروژه در واحد قير و راهسازي پژوهشگاه صنعت نفت) انجام شده، در مجله Construction and Building Materials (جلد 24، صفحات 300-307، سال 2010) منتشر شده‌است.






منبع :

ستاد ويژه توسعه فناوري‌نانو

[moo2010]

محققان دانشگاه تهران، به کاتاليستي دست يافته‌اند که مي‌تواند فعاليت کاتاليست مورد استفاده در فرايندهاي توليد بنزين و سوخت‌هاي هيدروکربني را تا حد زيادي افزايش دهد.

مهندس مريم زمان از نانولوله‌هاي کربني به‌عنوان پايه کاتاليست کبالت کربني در سنتز فيشر- تروپش استفاده كرده‌‌است که منجر به افزايش چشمگير فعاليت کاتاليست کبالت در مقايسه با کاتاليست کبالت با ديگر پايه‌ها از جمله کربن فعال و آلومينا و اكسيد منگنز گرديده‌است.

نتايج اين پژوهش مورد نياز صنايع گاز و پتروشيمي است، به‌طوري‌که هم‌اکنون يک واحد عملياتي در عسلويه نيز براي آن در حال آماده‌سازي است.

مهندس زمان در گفتگو با بخش خبري سايت ستاد ويژه توسعه فناوري نانو با بيان اين مطلب که «از نانولوله‌هاي كربني به عنوان پايه كاتاليست‌هاي فلزات واسطه استفاده مي‌شود»، افزود: «کربن فعال به دليل توزيع بهتر جزء فعال و برهم‌کنش کمتر آن با پايه، عملکرد بهتري نسبت به كاتاليست‌هاي بدون پايه دارد».

کارشناس ارشد مهندسي شيمي در ادامه اظهار داشت: «سنتز فيشر- تروپش معمولاً در فشارهاي بالا انجام مي‌شود ولي با استفاده از كاتاليست با پايه کربن، واكنش را مي‌توان در فشار اتمسفريك انجام داد. اما بايد توجه داشت که کربن فعال داراي روزنه‌هاي ميکرومتري (ميکروپور) است و اين امر موجب محدوديت‌هاي انتقال جرم مي‌گردد، در صورتي که با به‌کار بردن نانولوله‌هاي کربني به دليل داشتن ساختار مزوپور، از اين محدوديت‌ها کاسته مي‌شود».

فارغ‌التحصيل دانشگاه تهران کاتاليست‌هاي %2 و %5 آهن روي اكسيد منگنز را به روش‌هاي تلقيح روي پودر اكسيد منگنز و آلومينا ساخته‌است که در روش تلقيح، محلول نيترات آهن با غلظت و حجم مشخص به پايه، اضافه شده و مخلوط همگني به دست آمده‌است. وي سنتز نانولوله‌هاي کربني را نيز به روش CVDانجام داده‌است.

مهندس زمان در مورد چگونگي انجام اين پژوهش اذعان داشت: «براي ساخت تمامي کاتاليست‌هاي تهيه شده از روش تلقيح (قرار دادن اجزاي فعال روي سطح و داخل حفره‌هاي پايه) استفاده كرده‌ايم و جزئيات مربوط به ساخت نمونه‌هاي کاتاليست، شامل مواد اوليه و آماده‌سازي آنها، تهيه محلول‌ها، قرترر دادن محلول پيش‌ماده فعال در داخل حفره‌هاي پايه، خشک کردن و کلسينه کردن را مد نظر قرار داده‌ايم و تمام اين کاتاليست‌ها را تحت شرايط يکساني خشک و کلسينه نموده‌ايم.

پس از رشد نانولوله‌هاي کربني بر پايه5%wt Fe/MgO ، كاتاليست 15%wt Co/C نيز به روش تلقيح با استفاده از نمك نيترات كبالت (II) تهيه شده‌است».

جزئيات اين پروژه که با راهنمايي دکتر عباسعلي خدادادي و دکتر يدالله مرتضوي انجام گرفته، در مجله Fuel Processing Technol (جلد 90، صفحات 1219-1214، سال 2009) منتشر شده‌است.










منبع :

ستاد ويژه توسعه فناوري‌نانو

[moo2010]

محققان دانشگاه خواجه نصيرالدين طوسي، به كمك نانوسيال‌ها توانستند ضريب انتقال حرارت ميکروکانال‌هاي مورد استفاده در تاسيسات صنعتي را افزايش دهند.

معمولاً براي افزايش ضريب انتقال حرارت ميکروکانال‌ها، از سيالاتي با ضريب هدايت حرارتي بيشتر استفاده مي‌كنند كه افت فشار زياد را به ‌همراه دارد.

راه حل ديگر، استفاده از نانوذرات جامد با ضريب هدايت حرارتي زياد به‌صورت غوطه‌ور در سيال است. بنابراين مي‌توان ضريب هدايت حرارتي يک سيال با افت فشار کم را با استفاده از نانوذرات معلق افزايش داد.

دكتر مهرزاد شمس، دکتراي تخصصي مهندسي مکانيک، موفق شده‌است كه تأثير قطر نانوذرات را بر انتقال حرارت داخل ميکروکانال‌ها بررسي و شرايط مورد نياز ميکروکانال در ايجاد نانوسيال همگن را به دست آورد.

در اين پژوهش از روش مستقيم مدل‌سازي استفاده شده‌است؛ يعني نانوذرات به‌طور مستقل در سيال بررسي و اثر سيال روي ذرات مستقيماً (و نه معادل‌سازي) مورد بررسي قرار گرفته‌است.

وي در گفتگو با بخش خبري سايت ستاد ويژه‌ي توسعه‌ي فناوري نانو گفت: «با توجه به اينکه در بحث نانوسيال، فرض بر اين است که مجموعه‌ي سيال پايه و نانوذرات حالت يکنواختي داشته باشند، ايجاد شرايطي که اين شرايط را پايدار نگه دارد، از اهميت ويژه‌اي برخوردار است».

او گفت: «با همكارانم در اين پروژه، ابتدا به مطالعه‌ي فيزيک مسئله در بحث جريان در ميکروکانال‌ها پرداختيم و پس از آن جريان لغزشي در ميکروکانال‌ها را بررسي و معادلات حاکم بر آن را به دست آورديم. سپس کاربرد نانوذرات را در جريان لغزشي داخل ميکروکانال بررسي و ملاحظات مربوط به استفاده از معادلات رياضي حاکم بر فيزيک مسئله را انجام داديم. بعد از اين با به‌کارگيري روش‌هاي جستجوي سريع براي تعيين موقعيت نانوذرات، حرکت براوني نانوذرات را با توجه به کوچک بودن ذرات مدل‌سازي نموديم و در پايان هم موقعيت رهاسازي نانوذرات را در نحوه‌ي پخش آنها در ناحيه‌ي ورودي ميکروکانال تعيين و نحوه پخش نانوذرات را در ايجاد يک مخلوط همگن مشخص كرديم.»

نتايج اين پژوهش مي‌تواند در صنايع الکترونيک، در جداسازي ذرات و مبدل‌هاي حرارتي مورد استفاده در نيروگاه‌ها استفاده شود.

جزئيات اين پژوهش ـ که به‌عنوان بخشي از پايان‌نامه‌ي دکتري آقاي حسين افشار و با همکاري دکتر موسوي نائينيان و دکتر گودرز احمدي انجام شده ـ در مجله‌يInternational Communications in Heat and Mass Transfer (جلد 36، صفحات 1066- 1060، سال 2009) منتشر شده‌است.





منبع :
ستاد ويژه توسعه فناوري‌نانو

[moo2010]

پژوهشگران دانشگاه صنعتي اميرکبير نشان دادند كه نانواکسيد روي نسبت به نانواکسيد تيتانيوم توانايي بيشتري در حذف فتوکاتاليزي ترفتاليك اسيد دارد.

دکتر اشرف شفائي در گفتگو با بخش خبري سايت ستاد ويژه توسعه فناوري نانو در مورد اهداف خود از انجام اين پژوهش گفت: «در پژوهشي كارايي دو نانوکاتاليست، نانواکسيد تيتانيوم و نانواکسيد روي را در روش اكسيداسيون فتوكاتاليزي براي حذف ترفتاليک اسيد بررسي كرديم همين راستا به دليل اهميت بالاي نقش راکتورهاي نوري در روش اکسيداسيون فتوکاتاليزي، به طراحي، ساخت و استفاده از راکتور نوري با کارايي بالا پرداختيم».

فارغ‌التحصيل دکتري مهندسي شيمي دانشگاه صنعتي اميرکبير در ادامه اظهار داشت: «در اين پژوهش نشان داديم که اکسيد روي توليد ايران کارايي بالايي در فرآيند اكسيداسيون فتوكاتاليزي دارد. از سويي ديگر، با مقايسه نتايج حاصل از آن با مطالعه مشابهي که در زمينه حذف فتوکاتاليزي ترفتاليک اسيد انجام شده بود، نشان داديم که استفاده از راکتور نوري با مشخصات مناسب، سبب تسريع فرآيند و در نتيجه افزايش راندمان انرژي مصرفي مي‌گردد».

نتايج اين پژوهش نشان مي‌دهد که استفاده از روش اکسيداسيون فتوکاتاليزي با هر دو نوع نانوکاتاليست، کارايي بالايي در تجزيه و حذف ترفتاليک اسيد دارد، اما ترفتاليک اسيد با استفاده از نانواکسيد روي با کارايي بالاتري حذف مي‌شود.

گفتني است با وجود اينکه پژوهش فوق در ارتباط با تصفيه پساب صنعت پتروشيمي انجام گرفته‌است ولي روش به کار گرفته شده در اين پژوهش، مي‌تواند به‌عنوان روشي کلي در حذف و جداسازي مواد آلاينده آلي از جريان آب و پساب به‌كار رود.

جزئيات اين پژوهش که با راهنمايي دکتر منوچهر نيک‌آذر و دکتر مختار آرامي انجام شده، در مجله Desalination (جلد 252، صفحات 16- 8، سال2010) منتشر شده‌است.

منبع : ستاد ويژه توسعه فناوري‌نانو

[moo2010]

محققان دانشگاه تربيت مدرس به كمك نانوتوپك‌ها موفق به ارايه روشي براي درمان سرطان سينه شدند.

دكتر فرزانه شيخ‌الاسلامي، با استفاده از نانوتوپك‌ها در تصويربرداري توام با نور به درمان سرطان سينه پرداخته‌است.

وي در گفتگو با بخش خبري سايت ستاد ويژه توسعه فناوري نانو گفت: «اين روش در آمريكا به كمك آنتي‌بادي مونوكلونال انجام شده كه از لحاظ اندازه و وزن تقريبا ده برابر آنتي بادي شتري است كه ما استفاده كرده‌ايم. اين اولين بار است كه آنتي‌بادي شتري براي چنين روشي به كار مي‌رود».

دکتر شيخ‌الاسلامي در مورد اساس كار تصويربرداري توام با نور يا گرما درماني به وسيله نانوتوپک گفت: «در اين روش هسته سيليسي به عنوان پايه‌اي براي ذرات طلا به كار مي‌رود. به اين كمپلكس؛ آنتي بادي‌اي كه بر عليه آنتي‌ژن عمده سلول سرطاني(HER-2) طراحي شده متصل و پس از برهم‌كنش آنتي‌بادي و آنتي‌ژن، كمپلكس فوق به سطح سلول سرطاني مي‌چسبد و زماني كه از محيط بيرون نور ليزر با طول موجي بين 1100-750 نانومتر به آن تابانده شود ذرات طلا تحريك شده به تراز بالاتر رفته و هنگام بازگشت به تراز اصلي خود انرژي دريافت شده را به صورت گرما آزاد مي‌كنند و به اين ترتيب سبب مرگ سلـول‌هاي سـرطاني(SK-Br-3) مي‌شوند؛ در حالي كه براي سلـول‌هاي شاهد (HelaS3) اتفاقي نمي‌افتد و آنها سالم مي‌مانند».

دکتر شيخ‌الاسلامي درباره نتايج اين پژوهش گفت: «ما انتظار داشتيم؛ نانوتوپکي که به نانوبادي SR-87 متصل است فقط به سلول‌هاي SKBr3 که داراي گيرنده HER-2بودند؛ متصل شود و اثر مرگ‌آور خود را فقط بر اين سلول‌هاي سرطاني نشان دهد که عملا همين نتيجه حاصل شد. تصاوير اخذ شد وMTT Assay نشان داد که پس از تابش ليزر، فقط 19% از سلول‌هاي SKBr3، زنده مانده‌اند (و 81% آنها از بين رفته‌اند)، در حالي‌که 89% سلول‌هاي HElaS3 سالم مانده‌اند زيرا اين سلول‌ها بر سطح خود، گيرنده HER-2 ندارند تا نانوبادي و نانوتوپک‌هاي همراه آن بتوانند به سطح آنها متصل شده و سلول‌ها را از بين ببرند. اندکي کاهش در تعداد اين سلول‌ها (11%) به‌دليل شستشوهاي مکرر، افزودن و کاستن معرف‌ها و تعويض محيط کشت است که سبب کنده شدن سلول‌ها و از دست رفتن آنها مي‌شود.

در نهايت ما به نتيجه‌اي که از قبل در فرضيه پايان‌نامه خود پيش‌بيني کرده بوديم نايل شديم و موفق به از بين بردن سلول‌هاي سرطاني که در سطح خود داراي گيرنده فاکتور رشد اپيدرمي2 انساني هستند، گشتيم».

محقق رشته بيوشيمي باليني دانشگاه تربيت مدرس، براي انجام اين کار، ابتدا نانوتوپک‌هاي سيليکاي طلا اندود شده را با مشخصات ويژه، تهيه و سپس بخش خارج سلولي گيرنده HER-2 را (که بصورت نوترکيب (درون مخمر پيکياپاستوريس کلون شده بود) تخليص نموده‌است. در ادامه، از کتابخانه‌اي که حاوي قسمت‌هاي بسيار متغير ايمونوگلبولين‌هاي زنجيره سنگين شتري است؛ آنــتي‌بادي نــوترکيب تک‌دومـيـني شـــتري(VHH) عليه بخش خارج سلولي گيرنده HER-2 را جداسازي؛ تعيين توالي و تخليص کرده و خصوصيات آن را تعيين نموده‌است.

شايان ذكر است كه نتيجه تعيين توالي نانوبادي فوق به نام محقق، در بانک جهاني ژن (Gene Bank)به ثبت رسيده‌است.

پس از آن آنــتي‌بادي نــوترکيب تک‌دوميــني شـــتري عليه گيرنده HER-2 را به نانوتوپک‌ها متصل نموده‌است. در بخش پاياني فرايند نور- گرما درماني سلول‌هاي SKBr3 (HER-2 مثبت) وCHO (HER-2 منفي) را به کمک نانوتوپک‌هاي دي‌اکسيد سيليسيم طلا اندود و مسلح شده (با آنتي‌بادي ضد گيرنده فاکتور رشد اپيدرمي 2 انساني(HER-2)) و منبع ليزر nm810 انجام داده‌است.

بخشي از جزئيات اين پژوهش که با راهنمايي دكتر محمدجواد رسايي و دكتر محمدعلي شكرگزار و مشاوره دكتر منيژه مختاري ديزجي انجام شده، در مجله LABMEDICINE (جلد4، صفحات 76-69، سال 2010) منتشر شده‌است.

منبع : ستاد ويژه توسعه فناوري‌نانو

[moo2010]

پژوهشگران دانشگاه صنعتي شريف، براي تهيه دوجنسي‌هاي فولاد/زيرکونيا، از نانوذرات سراميكي بهره گرفته و امكان توليد انبوه اين نوع از دوجنسي‌ها را به متخصصان صنايع هوا فضا نويد دادند.

دكتر مهدي دورانديش يزدي، در تحقيقي، ايجاد اتصالات فلز/سراميک را به طور مستقيم و بدون استفاده از فلز واسطه به صورت علمي (استفاده از مباني ترموديناميک و شبيه‌سازي المان محدود) و عملي (آزمون‌هاي عملي تف‌جوشي همزمان و بررسي‌هاي آزمايشگاهي) مورد مطالعه قرار داده‌است.

دكتر دورانديش، در گفتگو با بخش خبري سايت ستاد ويژه توسعه فناوري نانو گفت: «در اين تحقيق، به بررسي اتصال زيرکونيا به فولاد زنگ‌نزن با روش تف‌جوشي همزمان پرداختيم. براي انجام اين کار، از زيرکونياي پايدار شده با ايتريا و فولاد زنگ نزن 430 به‌عنوان مواد اوليه استفاده كرديم. با توجه به اختلاف دماي تف‌جوشي دو ماده و سطوح آزاد محدود ذرات ميکرومتري که باعث محدوديت قابل توجه در ايجاد باندهاي موثر بين فلز و سراميک مي‌شود، از نانوپودر زيرکونيا به عنوان جزء سراميکي استفاده نموديم. همچنين عوامل موثر در ايجاد اتصال فلز/ سراميک در فرآيند تف‌جوشي را نيز بررسي كرديم».

نتايج اين پژوهش نشان مي‌دهد که اتصال مستقيم زيرکونيا به فولاد زنگ‌نزن به روش تف‌جوشي همزمان امکان‌پذير است. آزمون استحکام برشي نيز حاكي از آن است که استحکام فصل مشترک در تف‌جوشي تحت خلاء، نسبت به آرگون بالاتر است. هر چند که نتايج بررسي ترموديناميک، حاکي از عدم امکان اکسيداسيون کروم در فصل مشترک اتصال است، بررسي‌هاي ميکروسکوپي و آناليزهاي ترکيبي نشان مي‌دهد که کروم با نفوذ به فصل مشترک و جدايش از فولاد، نقش به‌سزايي در ايجاد اتصال ايفا مي‌كند. در محيط خلاء نيز، کروم عمدتاً با نفوذ از فاز بخار و نفوذ سطحي روي سطوح آزاد زيرکونيا تجمع مي‌كند. همچنين ايجاد فاز مايع در حين تف‌جوشي، موجب بهبود ترشوندگي سطح زيرکونيا، تسريع نفوذ در فصل مشترک و نفوذ مذاب در بين ذرات زيرکونيا و ايجاد قفل‌هاي مکانيکي مي‌گردد. دست‌يابي به ريزساختاري ريزدانه در جزء زيرکونيا (nm160~) از ديگر ويژگي‌هاي دوجنسي‌هاي توليد شده است.

در اين پژوهش، با به‌کارگيري پودرهايي در ابعاد نانو، نه تنها موانع ايجاد اين نوع اتصالات با روش تف‌جوشي هم‌زمان مرتفع گرديده، بلکه نهايتاً ساختاري نانومتري با خواص مکانيکي قابل قبول نيز حاصل شده و امکان توليد انبوه فراهم شده‌است.

براي مطالعه ميکروسکوپي فصل مشترک اتصال و بررسي واکنش و نفوذ در اين منطقه از آزمون‌هاي HRSEM، EPMA، HRTEM و Micro-Focused XRD بهره گرفته شده‌است. استحکام برشي فصل مشترک نيز اندازه‌گيري شده و از شبيه‌سازي تنش‌هاي پسماند حرارتي و مطالعه ترموديناميک فصل مشترک براي تحليل نتايج به دست آمده استفاده شده‌است.

جزئيات اين پژوهش که با راهنمايي دکتر عبدالرضا سيم‌چي انجام شده، در مجلهJournal of the American Ceramic Society (جلد 91، صفحات 3503- 3493، سال 2008) منتشر شده‌است.


منبع : ستاد ويژه توسعه فناوري‌نانو

[moo2010]

نانوساختارهاي فلزي قطعه کليدي در بسياري از ابزارهاي نانومقياس هستند؛ از جمله اين ابزارها مي‌توان به الکترودهاي ابزارهاي الکترونيکي مولکولي، سامانه‌هاي مغناطيسي همچون محيط‌هاي ضبط الگودهي شده و ابزارهاي فتونيکي مبتني بر رزونانس پلاسمون سطحي روي يک سطح فلزي اشاره کرد. با اين حال توليد سريع نانوساختارهاي فلزي همراه با کنترل ابعادي آنها هنوز با مشکل مواجه است. http://pnu-club.com/imported/2010/05/277.jpg شمایی از شناساگر نوری گرافنی ساخته شده بوسیله محققان IBM. براي حل اين مشکل، محققان دانشگاه پنسيلوانيا در آمريکا روش جديدي براي افزايش سرعت و سادگي الگودهي فلزات توسعه داده‌اند. در اين روش قالب مورد نظر روي يک فيلم نازک فلزي رسوب يافته روي يک ويفر فشار داده شده و يک پالس ليزري به مدت تنها 20 ميليارديوم ثانيه روي آن اعمال مي‌شود. سطح فلز به مدت بسيار کوتاه چندصد نانوثانيه ذوب شده و سپس اطراف قالب مورد نظر دوباره به حالت جامد درمي‌آيد. اين فرايندِ يک مرحله‌اي بسيار سريع جايگزين رديفي از فرايندها مي‌شود که به طور معمول براي الگودهي فلزات استفاده مي‌شوند. اين فرايندها عبارتند از الگودهي ماده مقاوم، انتقال الگو روي سطح با استفاده از حکاکي و حذف ماده مقاوم. اين گروه تحقيقاتي توانستند با استفاده از اين روش جديد شبکه‌هاي فلزي با تناوب 200 نانومتر و عرض خطوط حدود 100 نانومتر بسازند.
راهکار هدفمند
کليد اصلي اين روش ابزاري به نام ليزر اکسيمر (excimer las ER است؛ اين ليزر به طور معمول در جراحي‌هاي ليزري مورد استفاده قرار مي‌گيرد، زيرا مي‌تواند باريک‌ترين لايه سطح يک ماده را گرم کند بدون آنکه به لايه‌هاي زيرين آسيبي وارد کند. به همين دليل بستر مورد نظر در کمترين حد ممکن گرم مي‌شود و در نتيجه مي‌توان از بسترها و قالب‌هايي استفاده کرد که ضريب انساط حرارتي متفاوتي دارند (مثل قالب کوارتزي شفاف همراه با يک بستر سيليکوني).
اين روش ساخت جديد مي‌تواند کاربردهاي مختلفي داشته باشد. به‌عنوان مثال اين راهکار امکان ايجاد آرايه‌اي از حفره‌ها را روي يک فيلم فلز نجيب ايجاد مي‌کند که مي‌توان از آن به‌عنوان حسگر زيستي مبتني بر پديده به اصطلاح انتقال اُپتيکي غيرمعمول بهره برد.
علاوه بر نانوساختارسازي، انتظار مي‌رود سطح فلز مورد نظر در صورت استفاده از قالب کوارتزي صاف، هموار باشد. اين ويژگي براي ابزارهاي مبتني بر رزونانس پلاسمون سطحي يک مزيت به‌شمار مي‌آيد، زيرا در اين ابزارها وجود يک سطح صاف براي کاهش اتلاف و افزايش حساسيت ضروري است.
جزئيات اين تحقيق در مجله Nanotechnology منتشر شده است.




به نقل از : nano.ir
منبع :
Metallic nanostructures formed in nanoseconds - nanotechweb.org (http://nanotechweb.org/cws/article/tech/41666)

[moo2010]

گروهي از محققان دانشگاه مارشال مسير تازه‌اي را براي حرکت دادن تک‌مولکول‌ها يافته‌اند. يافته‌ي آنها در ساخت ماشين‌هاي مولکولي ضروري است.

جابه‌جا کردن تک‌مولکول به‌صورت کنترل‌شده، کاري بسيار چالش‌برانگيز است. براي درک اين مشکل تصور کنيد که يک سوزن را با يک بيلچه‌ي بزرگ از روي زمين برداريم بدون اينکه چيز ديگري همراه سوزن برداشته شود.

براي حل اين مشکل محققان با الهام از طبيعت، تصميم گرفتند از تک‌مولکول براي جا‌به‌جايي تک‌مولکول ديگر استفاده کنند. در عضلات بدن ما مشابه اين روش به کار گرفته مي‌شود.

محققان از ميوزين که يک پروتئين مسئول توليد نيرو در عضلات است، به‌عنوان موتور و از پروتئين آکتين به‌عنوان حمل‌کننده استفاده کردند. براي اين منظور آنها مولکول‌هاي ميوزين را روي يک سطح تثبيت کردند، به طوري که مولکول‌هاي آکتين قادر بودند تک‌مولکول‌ها را از روي آنها جابه‌جا کنند (همانند قطار که از روي ريل حرکت مي‌کنند. ريل‌ها ميوزين هستند و قطار باري آکتين).

مشکل اين روش حرکت رندمي آکتين‌ها بود. براي حل آن، دانشمندان دسته‌هاي چندتايي از آکتين را به هم بافته و رشته‌ي ضخيم‌تري را ايجاد کردند. اين رشته تقريباً خط سير مستقيم داشت.

براي شروع حرکت و بازايستادن رشته‌هاي آکتين از تابش نور و مولکولي به نام بلبيستاتين استفاده شد. بلبيستاتين يک بازدارنده‌ي ميوزين است که در حضور نور روشن و خاموش مي‌شود. در واقع با تغيير تابش نور، حرکت و بازايستادن اتفاق مي‌افتد.

اين فناوري کاربردهاي بسياري خواهد داشت؛ براي مثال در تست‌هاي تشخيصي مي‌توان مقدار بسيار کمي از نمونه را در بدن بيمار وارد کرد و در کوتاه‌ترين زمان و با دقت بالا آن را به سلول‌هاي هدف رساند.


به نقل از : nano.ir
منبع :
Research may lead to new ways to transport and manipulate molecules (http://www.physorg.com/news184337912.html)

[moo2010]

محققان در دانشگاه ويسکونسين- ماديسون شرح داده‌اند که چگونه مي‌توان با کمک نانومواد پيزوالکتريک، انرژي‌هاي نوساني کوچک اتلافي توليدشده در محيط از نويز‌ها، توان باد، حرکت آب يا موج آب، را جمع‌آوري کرد و از آنها به‌عنوان نيروي محرکه براي تجزيه مستقيم آب و توليد هيدروژن استفاده کرد.

هيوفانگ ‌زو، يکي از اين محققان گفت: ما يک مکانيزم پيزو‌الکتروشيميايي جديد براي تبديل مستقيم انرژي مکانيکي به انرژي شيميايي و استفاده از آن براي تجزيه آب به هيدروژن و اکسيژن، توسعه داده‌ايم. ما توضيح داده‌ايم که چگونه مي‌توان نانوبلورهايي از دو نوع بلور معمولي، اکسيد روي و تيتانات باريوم، رشد داد و آنها را در آب قرار داد. موقعي که با نوسان‌هاي مافوق صوت به آب ضربه وارد شود، اين نانوالياف خم‌شده و يک واکنش شيميايي را براي تجزيه مولکول‌هاي آب به هيدروژن و اکسيژن، کاتاليز مي‌کنند.

او اضافه مي‌کند: اين پديده که به اثر پيزوالکتريک معروف است، در بلورهاي معيني براي يک قرن است که شناخته شده است و نيروي محرکه‌اي براي ساعت‌هاي کوارتز و ديگر کاربردها مي‌باشد. اگرچه در حالي که اين مواد در حالت توده‌اي شکننده هستند، در مقياس نانو انعطاف‌پذير هستند.

http://pnu-club.com/imported/2010/05/278.jpg کاتالیز واکنش اکسایش- احیای مولکول‌های آب توسط نانوالیاف پیزوالکتریک، تحت شرایط نوسان‌های مافوق‌صوت. زو و همکارانش، اثر پيزو الکتروشيميايي نانوالياف خود را با قرار دادن آنها در آب و اعمال نوسان‌هاي مافوق صوت به آنها، شرح دادند. اين نانوالياف تحت اين نوسانات، واکنش تجزيه آب را کاتاليز مي‌کنند. زو توضيح مي‌دهد: فيزيک و شيمي توليد گازهاي هيدروژن و اکسيژن از آب خالص از ترکيب خواص پيزو‌الکتريک اين نانوالياف و واکنش اکسايش- احياي ( Redox آب ناشي مي‌شود. خاصيت پيزوالکتريکي هرکدام از مواد از تقارن وارونه‌سازي در ساختارهاي بلوري‌شان نشأت مي‌گيرد. هر تغيير شکل يا عامل کششي روي اين مواد سبب يک مومنت دوقطبي غيرصفر در شبکه بلورشان مي‌شود. بنابراين، يک پتانسيل الکتريکي القاء‌شده بوسيله کشش (يا تغيير شکل) روي سطح اين مواد ايجاد مي‌شود.

پتانسيل الکتريکي که در نتيجه نوسانات مافوق‌صوت روي سطح اين نانوالياف توليد مي‌شود، در شرايط مرطوب بواسطه انتقال بار الکتريکي به مولکول‌هاي آب جذب‌شده روي سطح، مي‌تواند واکنش اکسايش و احياء مولکول‌هاي آب را کاتاليز کند. اگرچه زو اشاره مي‌کند که اين پتانسيل الکتريکي براي اينکه بتواند در چنين شرايطي الکترون هاي قابل دسترسي براي شروع واکنش اکسايش- احياء توليد کند، بايد بزرگ‌تر از پتانسيل استاندارد اکسايش- احياء آب( 1/23 ev) باشد.

نتايج اين تحقيق در مجله‌ي Journal of Physical Chemistry Letters منتشر شده است.




به نقل از : nano.ir
منبع :
Nanotechnology recycles environmental energy waste into hydrogen fuel (http://www.nanowerk.com/spotlight/spotid=15398.php)

[moo2010]

يکي از مشکلات رايج استنت‌هاي مورد استفاده در پزشکي، ايجاد تورم درون بدن انسان است. اخيراً پژوهشگران دانشگاه کاليفرنيا با استفاده از استنت‌هاي داراي نانولوله‌هاي اکسيد تيتانيوم، خطر تورم را تا حد زيادي کاهش داده‌اند.

استنت‌هاي کاشته‌شده درون بافت‌هاي بدن مي‌تواند مشکلاتي از جمله انعقاد رگ‌هاي خوني و يا انقباض مجراهاي خوني را در پي داشته باشد. علاوه بر اين، سلول‌هاي غشاي قلب نيز غالباً به اين استنت‌ها چسبيده، مشکل‌آفرين خواهند بود، همچنين سلول‌هاي VSMCs ـ که سلول‌هاي غشاي قلب را محاط کرده‌اند ـ نيز تکثير مي‌شوند که در نهايت منجر به بسته شدن رگ‌هاي خوني مي‌شود.

براي حل اين مشکلات لازم است از استنت‌هايي استفاده شود که مانع حرکت سلول‌هاي غشاي قلب نشده، از رشد سلول‌هاي VSMCs نيز جلوگيري کند. براي اين کار محققان از استنت‌هاي داراي نانولوله‌هاي اکسيد تيتانيوم استفاده کردند. از آنجا که تيتانيوم به خودي خود يک لايه‌ اکسيد در سطح خود ايجاد مي‌کند، زيست‌سازگار بوده و در پزشکي کاربرد بسيار دارد. در اين پروژه نانولوله‌هايي به قطر 22 تا 300 نانومتر به روش الکتروشيميايي ايجاد مي‌شود. قطر اين نانولوله‌ها بسيار شبيه قطر گيرنده‌هاي سلولي و يا پروتئين‌هاست.

نتايج اوليه‌ي تست اين نانولوله‌ها نشان داد که سلول‌هاي غشاي قلب به‌راحتي قادر به حرکت بوده و سلول‌هاي VSMCs در اطراف استنت رشد نکردند. علاوه بر اين محققان به ساز و کار پاسخ‌دهي سلول‌هاي بدن در برابر وجود جسم خارجي نانوساختار پي بردند که اين مسئله در بهبود طراحي استنت‌هاي پزشکي مؤثر خواهد بود.

نتايج اين پژوهش در نشريه‌ي Nano Letters به چاپ رسيده‌است.



به نقل از : nano.ir
منبع :
TiO2 nanotubes make good stents - nanotechweb.org (http://nanotechweb.org/cws/article/tech/41627)

[moo2010]

بر اساس گزارشي که موسسه iRAP آن را منتشر کرده است، رشد سالانه بازار بسته‌بندي دارو مبتني بر فناوري‌نانو، 5/16 درصد است که انتظار مي‌رود با اين نرخ رشد، تا سال 2014 ارزش بازار اين حوزه به 1/8 ميليارد دلار افزايش يابد.

بر مبناي اين گزارش، افزايش تقاضا براي داروه‌هاي مبتني بر فناوري‌‌هاي جديد و با ارزش بالا، منجر به توسعه‌ي فناوري‌هاي بسته‌بندي مبتني بر فناوري‌نانو مي‌شود.

نويسندگان گزارش مذکور پيش‌بيني مي‌کنند که محرک اصلي بازار بسته‌بندي مبتني بر فناوري‌نانو، بسته‌بندي کالاهاي مصرفي کوچک (blister packagin g خواهد بود، زيرا که به خاطر انعطاف‌پذيري بالاي آنها، تقاضا براي چنين بسته‌هايي در سال‌هاي اخير به شدت افزايش يافته است.

همچنين تغييرات ايجاد شده در خصوص ويژگي‌هاي ماشين‌آلات پردازش، منجر به افزايش اثربخشي هزينه‌ي کاربردهاي دارويي اين نوع بسته‌بندي شده است.

iRAP پيش‌بيني مي‌کند که ارزش بازار بسته‌بندي کالاهاي مصرفي کوچک مبتني بر فناوري‌نانو تا سال 2014 به 1/2 ميليارد دلار خواهد رسيد. بر اساس پيش‌بيني محققان iRAP، بيشترين رشد بازار blister packaging به بازار سرنگ و تزريق‌کننده‌ها، اختصاص خواهد داشت.

ميزان تقاضاي گسترده جهاني براي تزريق‌کننده‌ها و سرنگ‌ها، منجر به خلق فرصت‌هاي رشد چشمگير در بين محصولات بسته‌بندي دارويي خواهد شد.

بر اساس يافته‌هاي گزارش جديد، هرچند که در حال حاضر اتحاديه اروپا، ژاپن و ايالات متحده آمريکا بيشترين حجم بازار بسته‌بندي مبتني بر فناوري‌نانو را در اختيار دارند، ليکن در آينده کشورهاي آسيايي، بازار اين بخش را در اختيار خواهند گرفت.

انتظار مي‌رود کشور هند در سال‌هاي آتي بزرگترين مصرف‌کننده بسته‌بندي مبتني بر فناوري‌نانو باشد. همچنين کشور چين نيز به خاطر حمايت‌هاي دولت، شاهد رشد بازار گسترده‌اي در اين زمينه خواهد بود.




به نقل از : nano.ir
منبع :
NanoChina (http://www.nano.org.uk/nanochina/english/index.php?option=com_content&task=view&id=998&Itemid=1)

[moo2010]

اگر پيل‌هاي خورشيدي ارزان‌تر بودند، مي‌توانستند مصرف سوخت‌هاي فسيلي را تا حد بسيار زيادي کاهش دهند، اما استفاده از عناصر کمياب در اين پيل‌ها و همچنين نياز به فرايندهاي پيچيده توليد موجب مي‌شوند تا اين ابزارها گران باشند. حال تحقيقي که در آي‌بي‌ام صورت گرفته است، هر دوي اين مشکلات را حل مي‌کند؛ در پيلي که آنها ساخته‌اند هم از عناصر ارزان معمولي استفاده شده است و هم اينکه فرايند توليد هزينه بالايي ندارد.

اين پيل‌هاي جديد که پيل‌هاي «kesterite» نام دارند، با استفاده از يک فناوري چاپي ساخته مي‌شوند؛ در اين روش يک محلول حاوي نانوذرات به روش روکش‌دهي چرخشي روي يک بستر شيشه‌اي نشانده مي‌شود. بنابر گفته محققان آي‌بي‌ام، کارايي اين پيل‌ها نزديک به کارايي پيل‌هاي جاافتاده موجود است.

ديويد ميتزي يکي از محققان آي‌بي‌ام و مدير بخش علوم و فناوري فتوولتائيک در اين شرکت مي‌گويد که آنها مي‌خواستند هزينه را کاهش داده و براي پيل‌هاي فتوولتائيک فيلم نازک از عناصري استفاده نمايند که به فراواني يافت مي‌شوند. در فناوري‌هاي فعلي از عناصر کمياب اينديوم و تلوريوم استفاده مي‌شود. اينديوم بسيار کمياب است، زيرا در توليد ترانزيستورهاي شفاف به کار رفته و تقاضاي زيادي براي آن در توليد نمايشگرهاي مسطح وجود دارد. برعکس، در پيل‌هاي kesterite آي‌بي‌ام از عناصر فراوان قلع، روي، مس، سلنيوم و گوگرد استفاده مي‌شود.

به‌علاوه، توليد اين پيل‌ها ارزان‌تر است؛ براي توليد آنها از يک روش چاپي استفاده مي‌شود که در آن از محلولي از هيدرازينِ حاوي مس و قلع و نانوذرات روي استفاده مي‌شود. سپس محلول حاضر به روش روکش‌دهي چرخشي روي سطح رسوب داده شده و در حضور بخار سلنيوم يا گوگرد حرارت داده مي‌شود. اين روش بسيار ارزان‌تر از فرايند توليد موجود است که در آن از روش گران مبتني بر خلأ استفاده مي‌شود.

http://pnu-club.com/imported/2010/05/279.jpg پيل خورشيدي آي‌بي‌ام يک گروه تحقيقاتي در دانشکده ملي فناوري Nagaoka در ژاپن در سال 2009 يک پيل kesterite فيلم نازک ساختند که کارايي آن 8/6 درصد بود. کارايي پيل ساخته شده توسط محققان آي‌بي‌ام 40 درصد بالاتر از نمونه ژاپني است. ميتزي مي‌گويد آنها در حال برنامه‌ريزي براي افزايش کارايي اين پيل‌ها تا بيش از 11 درصد هستند که مساوي يا بهتر از پيل‌هاي خورشيدي معمولي است.

پيل‌هاي خورشيدي در حال حاضر کمتر از 1/0 درصد الکتريسيته مورد نياز دنيا را تأمين مي‌کنند که اين امر عمدتاً به‌دليل گران بودن آنها و کميابي عناصري است که در ساخت آنها استفاده مي‌شوند. پيل خورشيدي آي‌بي‌ام اين امر را تغيير خواهد داد. آي‌بي‌ام اين فناوري را به صورت اختراع ثبت خواهد کرد و مي‌خواهد امتياز استفاده از آن را واگذار نمايد. آنها مي‌گويند آماده همکاري با شرکت‌هاي توليدکننده پيل‌هاي فتوولتائيک براي تجاري کردن اين فناوري هستند.

نتايج اين تحقيق در مجله Advanced Materials منتشر شده است.




به نقل از : nano.ir
منبع :
IBM develops promising contender for cheaper solar cells (http://www.physorg.com/news185093054.html)

[moo2010]

محققان دانمارکي به همراه هم‌تايان چيني و آمريکايي خود با استفاده از ابزاري جديد موفق شدند نشان دهند که مواد مورد استفاده در ساخت قطعات ميکرو و نانومقياس، بر حسب اندازه‌ي بلورهايشان واکنش‌هاي متفاوتي را از خود نشان مي‌دهند. اين يافته به دانشمندان در ساخت سيستم‌هاي مکانيکي ميکرو و نانومقياس کمک شاياني مي‌کند.

محققان با استفاده از ميکروسکوپ الکتروني عبوري موفق به مشاهده‌ي اتفاقاتي شدند که در بلورهاي نانومقياس فلز تيتانيوم در هنگام تغيير شکل (deform) يافتن، رخ مي‌دهد. در اين جا اندازه‌ي بلورهاي تيتانيوم تعيين‌کننده‌ي رفتار فلز در طول اين فرايند مکانيکي است. بلورهاي تيتانيوم با اندازه‌ا‌ي معين در حين تغيير شکل دادن متناسب با اتم‌‌هاي هم‌جوارشان دچار نابه‌جايي مي‌شوند. به اين تغيير شکل ماکروسکوپي « تغيير شکل بلورهاي شبيه هم» گفته مي‌شود.

با کوچک شدن اندازه‌ي بلورها، تغيير شکل آنها بسيار دشوار مي‌شود. در مورد بلورهاي تيتانيوم، زماني که اندازه‌‌ي بلورها به زير يک ميکرومتر مي‌رسد تغيير شکل بلورها همانند بلورهاي بزرگ‌تر است که به اين تغيير شکل «انعطاف نابه‌جايي» گفته مي‌شود. اين يافته‌ي محققان درباره‌ي تيتانيوم، اثر مهمي روي توليد نانوکامپوزيت‌ها از سراميک و فلز خواهد داشت.

براي انجام اين پروژه، محققان از ابزار جديدي کمک گرفتند که به‌وسيله‌ي همراه کردن آن با ميکروسکوپ الکتروني عبوري توانستند در حين تغيير شکل بلورها از آن تصوير بگيرند. اين دستگاه اخيراً به‌وسيله‌ي شرکت هيسيترون ساخته شده‌است و با دقتي بسيار بالا تغييرات ساختاري را در هنگام تغيير شکل نشان مي‌دهد.




به نقل از : nano.ir
منبع :
New knowledge about the deformation of nanocrystals offers new tools for nanotechnology (http://www.nanowerk.com/news/newsid=14589.php)

[moo2010]

محققان دانشگاه پنسيلوانيا موفق به ارائه‌ي نوعي فناوري شده‌اند که در آن با کمک آرايه‌اي از نانوذرات طلا مي‌توان تابش نوري را به جريان الکتريسيته تبديل کرد. نتيجه‌ي اين پروژه منجر به بهره‌برداري بيشتري از نور خورشيد خواهد شد.

از پلاسمون سطحي براي ادوات حساس به نور مانند حسگرهاي زيستي استفاده مي‌شده‌است؛ علاوه‌بر آن مي‌توان از آن در ذخيره‌ي داده‌هاي کامپيوتري نيز استفاده کرد.

در سيستم‌هاي فعلي ذخيره‌ي اطلاعات، داده‌ها به‌صورت دوتايي (صفر و يک) ذخيره مي‌گردند، اما با اين مدارات فتوولتائيک مي‌توان داده‌ها را در طيف وسيعي از طول موج‌ها ذخيره کرد؛ بنابراين با اين فناوري مي‌توان ادوات الکترونيکي مبتني بر تک‌مولکول‌ها را نيز ساخت که در آنها ويژگي‌هاي پلاسموني تک‌مولکول‌ها براي کاربردهاي مختلفي طراحي شود.

براي ساخت اين سيستم، پژوهشگران دانشگاه پنسيلوانيا آرايه‌اي از نانوذرات طلاي حساس به نور را روي بستر شيشه قرار دادند، به‌طوري که فاصله‌ي موجود ميان آنها به ميزان اپتيمم از يکديگر باشد، سپس به کمک تابش نور، الکترون‌ها تحريک شده، در سطح مولکول به حرکت درمي‌آيند که به آن پلاسمون گويند. در اين شرايط به سطح تماس دو مولکول پرتوي تابانده مي‌شود. در چنين شرايطي بازده توليد جريان در مولکول 400 تا 2000 برابر بيشتر مي‌شود که مي‌توان آن را از مولکول به بيرون انتقال داد.




به نقل از : nano.ir
منبع :
Scientists turn light into electrical current using a golden nanoscale system (http://www.sciencedaily.com/releases/2010/02/100212172537.htm)

[moo2010]

محققان در آمريکا با کمک يک غشاي نانومتخلخل، موفق به توسعه‌ي يک سيستم نمک‌زدايي نانوسيالي شدند که مي‌تواند با قدرت گرفتن از نور خورشيد آب دريا را نمک‌زدايي کند. اين فرايند مي‌تواند منجر به افزاره‌هاي نمک‌زدايي کوچک‌مقياس و قابل‌حملي شود که مي‌توانند آب شرب ضروري در مناطق حادثه‌ديده يا آن دسته از نواحي را که دچار خشک‌سالي هستند، تهيه کنند.

استفاده از غشاهاي نيمه‌تراوا براي تبديل آب دريا به آب شرب، به‌عنوان راه‌حلي براي مشکل جهاني کمبود آب شرب، به‌طور روزافزوني در حال افزايش است. همينک دو روش معمول براي نمک‌زدايي آب دريا وجود دارد: يکي اسمز معکوس که در آن آب دريا را براي فيلتر ‌کردن نمک موجود در آن، با فشار از سراسر يک غشاي غربالي عبور مي‌دهند و روش ديگر الکترودياليز است که براي دفع يون‌هاي نمکي در سراسر يک غشا، از جريان الکتريکي استفاده مي‌کند.

http://pnu-club.com/imported/2010/05/280.jpg در اين سيستم نمک‌زدايي نانوسيالي، نمک‌ها و ديگر ذرات باردار در منطقه تخليه از آب دريا جدا شده و وارد يک کانال مجزا مي‌شوند. در دو حالت، مواد آلي و نمک روي غشا تجمع کرده،و باعث گرفتگي سيستم مي‌شوند. اکنون اين محققان با توسعه‌ي يک روش جايگزين، بر اين مشکل غلبه کردند.

جانگ‌يون ‌هان، از مؤسسه‌ي فناوري ماساچوست و يکي از اين محققان، مي‌گويد: «ما براي دفع نمک‌ها از آب دريا، از پديده‌اي معروف به قطبش غلظت يون استفاده مي‌کنيم. هنگامي که يک ولتاژ در عرض يک غشاي نانومتخلخلِ ساخته‌شده از يک ماده‌ي انتخابگر يوني اعمال شود، اتفاقات غيرمعمولي مي‌افتد؛ در يک طرف اين غشا ذرات باردار دفع (تخليه) مي‌شوند و از طرف ديگر آنها جذب (تجمع) مي‌شوند. ترکيب اين پديده با يک جريان داراي نيروي محرکه فشار خارجي، اين امکان را فراهم مي‌کند که بتوان به يک منطقه تخليه پايدار معين در يک سيستم نمک‌زدايي نانوسيالي رسيد».

گروه تحقيقاتي هان يک سيستم نمک‌زدايي نانوسيالي/ ميکروسيالي را توسعه داده‌اند که در آن آب دريا در يک کانال هدايت مي‌شود تا به يک انشعاب برسد. اين کانال در اين انشعاب به دو کانال تقسيم مي‌شود. ورودي يکي از اين کانال‌ها با يک غشاي نافين(Naf ion باردار نانومتخلخل، پوشش داده شده‌است. اين غشا آب را از خود عبور داده و در عين حال نمک‌ها را به سوي کانال ديگر دفع مي‌کند. اين غشا ذرات باردار(چه مثبت و چه منفي) ديگر را نيز که شامل بيشتر مواد آلي و ميکروارگانيسم‌ها از قبيل باکتري‌ها، ويروس‌ها و ديگر آلاينده‌ها مي‌شوند، دفع مي‌کند.

هان توضيح مي‌دهد: «اين فرايند براي اينکه به‌طور مؤثري عمل کند، نياز به کانال‌هاي آب بسيار ريزي دارد که اين کانال‌ها فقط مي‌توانند مقادير کمي از آب را نمک‌زدايي کنند. اکنون ما به دنبال توسعه‌ي اين سيستم نمک‌زدايي مي‌باشيم».

نتايج اين تحقيق در مجله‌ي Nature Nanotechnology منتشر شده‌است.




به نقل از nano.ir
منبع :
Drinking water from sunlight and seawater (http://www.rsc.org/chemistryworld/News/2010/March/21031002.asp)

[moo2010]

محققان موسسه فناوری جرجیا و موسسه سرطان تخمدان پیشرفت جدیدی در روش درمانی سرطان که قبلاً توسعه داده بودند، ایجاد کرده‌اند؛ در این روش نانوذرات مغناطیسی به سلول‌های سرطانی متصل شده و آنها را از بدن دفع می‌کنند. این روش درمانی که در سال 2008 روی موش‌ها آزمایش شده بود، حال روی نمونه‌هایی از سلول‌های سرطانی انسان اجرا شده است.

جان مک‌دونالد، استاد دانشکده زیست‌شناسی موسسه فناوری جرجیا و پژوهشگر ارشد موسسه سرطان تخمدان می‌گوید: «علاقه‌مندی اصلی ما توسعه یک روش موثر برای کاهش سرعت انتشار سلول‌های سرطان تخمدان به بافت‌های دیگر است».

این ایده از کارهای کِن اسکاربری دانشجوی دکترا در موسسه فناوری جرجیا گرفته شده است. اسکاربری به این ایده به‌عنوان ابزاری برای استخراج ویروس‌ها و سلول‌های آلوده به ویروس نگاه می‌کرد. اساتید راهنمای اسکاربری به او پیشنهاد کردند نحوه عملکرد این روش را روی سلول‌های سرطانی بررسی کند.

او اولین مقاله خود را در این زمینه در جولای 2008 در Journal of the American Chemical Society منتشر نمود. در این مقاله او و مک‌دونالد با رنگ‌آمیزی سلول‌های سرطانی با سبز فلورسانس و نانوذرات مغناطیسی با قرمز نشان دادند که می‌توانند با اعمال یک میدان مغناطیسی، سلول‌های سرطانی را به ناحیه شکمی حرکت دهند.

حال مک‌دونالد و اسکاربری که حالا همکار فوق دکترا در آزمایشگاه مک‌دونالد است، ثابت کرده‌اند که این روش مغناطیسی روی سلول‌های سرطانی انسان نیز قابل اجراست.

اسکاربری می‌گوید: «در بیشتر موارد کشندگی سرطان به خود تومور ربطی ندارد، بلکه به تومورهایی مربوط است که توسط سلول‌های جدا شده از تومور اولیه در نقاط دورتر تشکیل می‌شوند. سلول های سرطانی که درون بدن می‌چرخند، می‌توانند در نقاط دورتر از تومور اولیه ساکن شده و تومور دوم را ایجاد کنند. در روش ما سیال peritoneal یا خون فیلتر شده و این سلول های سرگردان سرطانی از آنها جدا می شوند؛ این امر از طریق جلوگیری از انتشار متاستاتیک مداوم سلول‌های سرطانی، موجب طول عمر بیشتر بیماران می‌شود.

http://pnu-club.com/imported/2010/05/281.jpg نانوذرات مغناطیسی (قهوه‌ای) متصل شده به سلول‌های سرطانی (بنفش) این پژوهشگران در بررسی‌های خود نشان دادند همانگونه که این روش در گرفتن سلول‌های سرطانی از بدن موش کارایی بالایی داشت، در مورد نمونه‌های انسانی نیز همان کارکرد را از خود نشان می‌دهد. گام بعدی بررسی میزان کارایی این روش در افزایش عمر نمونه‌های زنده حیوانی است. اگر این بررسی‌ها با موفقیت همراه باشد، آزمایش‌های بعدی روی انسان صورت خواهند گرفت.

نتایج این تحقیق در مجله Nanomedicine منتشر شده است.




به نقل از : nano.ir
منبع :
Magnetic nanoparticles show promise for combating human cancer (http://www.physorg.com/news184247005.html)

[moo2010]

محققان با بهينه‌سازي شرايط در روش ليتوگرافي تبخيري، توانستند شبکه‌هايي حاوي ميکروسيم بسازند که در آن هدايت و ارتباط بيشتر از شبکه‌هاي فعلي ‌باشد.

در قياس با روش‌هاي ليتوگرافي فعلي نظير فتو ليتوگرافي، ليتوگرافي نرم و نانوچاپ، ليتوگرافي تبخيري بسيار ارزان‌تر و زيست‌سازگارتر است. به همين دليل محققان استراليايي و سنگاپوري به بهينه کردن اين روش پرداختند. آنها روي شيشه شبکه‌هاي ميکروسيمي ايجاد کردند که مي‌تواند جايگزين مناسب و ارزاني براي پوشش‌هاي استاندارد اکسيد قلع اينديوم به شمار رود.

محققان اين پروژه ابتدا با استفاده از ميکروذرات، الگوي دلخواهي را روي بستري ايجاد کردند و پس از آن، روي آن را محلولي حاوي نانوذرات ريختند و اجازه دادند تا اين محلول به‌تدريج کاملاً خشک شود. کشش سطحي موجب مي‌شود محلول در حين خشک شدن به‌صورت خطي شکل گيرد و نانوذرات به‌صورت پلي ميان ميکروذرات قرار گيرند و نانوسيم‌هايي را ايجاد کنند. پس از خشک شدن کامل محلول، محققان ميکروذرات را از سيستم خارج کردند که در نهايت شبکه‌اي از نانوذرات طلا باقي ‌ماند.

شکل اين شبکه به الگوي اوليه‌ي ميکروذرات بستگي خواهد داشت، بنابراين به‌راحتي مي‌توان شکل‌هاي مختلفي را با اين روش ايجاد کرد. محققان دريافته‌اند که با افزودن سورفاکتانت، افزايش دما و اعمال پلاسماي اکسيژن، مي‌توان هدايت و ارتباط ميان اين شبکه را بهبود داد. آنها معتقدند با بهينه کردن اين عوامل مي‌توان ميکروذرات و تشکيل پل نانوذرات را تثبيت کرده، شبکه‌اي کامل را ايجاد کرد.

اين روش‌ در حال توسعه به سطحي است که بتوان از آن در فرايندهاي توليد استفاده کرد.




به نقل از : nano.ir
منبع :
Nanoparticle assembly: Bridging spheres - A*STAR Research (http://www.research.a-star.edu.sg/research/6108)

[moo2010]

گروهي از محققان IBM، موفق به ساخت اولين شناساگر نوري گرافني شده‌اند. از اين افزاره که قادر به شناسايي دقيق جريان‌هاي داده‌هاي نوري با سرعت ده‌گيگابيت بر ثانيه است، مي‌توان در ساخت انواع جديدي از مدارات که براي پردازش و انتقال اطلاعات نور و جريان الکتريکي استفاده مي‌کنند؛ بهره برد.

شناساگرهاي نوري افزاره‌هايي هستند که براي تبديل سيگنال‌هاي نوري به جريان الکتريکي، نور را شناسايي مي‌کنند. آنها به‌طور گسترده در علم و فناوري، براي ارتباطات، حسگري و تصويربرداري، به کار مي‌روند. شناساگرهاي مدرن معمولاً با استفاده از نيمه‌رساناهاي V- ІІІ از قبيل آرسنيد گاليوم، ساخته‌ مي‌‌شوند. با برخورد نور به اين مواد، هر فوتون جذب‌شده يک جفت الکترون- حفره را ايجاد مي‌کند.سپس اين جفت‌ها جدا شده، يک جريان الکتريکي را توليد مي‌کنند.

گرافن داراي خواص مکانيکي و فيزيکي بي‌نظير بسياري است که آن را براي شناسايي نور مناسب مي‌کند؛ يکي از آنها سرعت بسيار بالاي الکترون‌ها و حفره‌ها در گرافن در مقايسه با سرعتشان در مواد ديگر است. همچنين گرافن مي‌تواند نور را در گستره‌ي وسيعي از طول موج‌ها ـ از نور مرئي گرفته تا مادون ‌قرمز ـ به شکل بسيار مناسبي جذب ‌کند، اين در حالي است که نيمه‌رساناهاي V- ІІІ نمي‌توانند در چنين گستره‌اي از طول موج‌ها کار کنند. http://pnu-club.com/imported/2010/05/282.jpg شمایی از شناساگر نوری گرافنی ساخته شده بوسیله محققان IBM.

به‌‌رغم همه‌ي اين مزايا، گرافن عيوبي نيز دارد، مثلاً‌ اينکه الکترون‌ها و حفره‌هاي ايجاد‌شده در بالک اين ماده، به‌صورت نرمال خيلي سريع بازترکيب مي‌شوند به اين معني که ديگر هيچ الکترون آزادي براي ايجاد جريان وجود ندارد؛ اما اکنون پائدون آووريس و همکارانش در IBM با جداسازي اين جفت‌هاي الکترون حفره توانسته‌اند بر اين مشکل غلبه کنند. آنها از ميدان‌هاي الکتريکي دروني طوري استفاده مي‌کنند که الکترون‌ها و حفره از هم جدا مي‌شوند.

آنها با قراردادن الکترودهاي پالاديوم و تيتانيوم روي نوک قطعه‌اي از گرافن تک‌لايه‌اي يا چند‌لايه‌اي، اين کار را انجام دادند. اين انگشت‌هاي فلزي که عملکرد‌هاي متفاوتي دارند، در فصل مشترک بين اين دو الکترود‌ و گرافن ميدان‌هاي الکتريکي توليد مي‌کنند. اين ميدان‌ها به‌طور مؤثري الکترون‌ها و حفره‌ها را از هم جدا مي‌کنند و با تابش نور به اين افزاره، يک جريان نوري توليد مي‌شود.

آووريس توضيح مي‌دهد: «اين ميدان‌هاي دروني روي تمام مساحت اين افزاره عمل مي‌کنند. به علاوه، ما به استفاده از يک ولتاژ باياس براي عمل‌کردن اين افزاره نيازي ندرايم و اين به ما اجازه مي‌دهد که نويز ناخواسته در همان زمان را حذف کنيم.»

اين شناساگر نور گرافني قار به شناسايي بدون خطاي جريان‌هاي داده‌هاي نوري با سرعت‌هاي ده‌گيگابيت در ثانيه مي‌باشد. اين توانايي با عملکرد شبکه‌هاي نوري ساخته‌شده با ديگر مواد مانند نيمه‌رساناهاي V- ІІІ قابل مقايسه است.

نتايج اين تحقيق در مجله‌ي Nature Photonics منتشر شده‌است.





به نقل از : nano.ir
منبع :
Graphene photodetector is a first - physicsworld.com (http://physicsworld.com/cws/article/news/42204)

[moo2010]

آلوميناي نانوساختار به روشي ارزان‌قيمت براي كاربرد در حذف فلزات سنگين از آب در دانشگاه سمنان سنتز شد.

آلوميناي نانوساختار از جمله نانوموادي است که به روش‌هاي مختلفي توليد مي‌شود و از آن در جذب فلزات سنگين از آب استفاده مي‌شود.

خانم اکرم رحماني در پايان‌نامه‌ي كارشناسي ارشد خود به سنتز اين نانوساختار به روش احتراقي محلول پرداخته‌است و موفق شده‌است از آن براي جذب فلزات سنگين از آب استفاده كند.

وي در گفتگو با بخش خبري سايت ستاد ويژه‌ي توسعه‌ي فناوري نانو گفت: «آلوميناي نانوساختار مورد استفاده در تصفيه آب در گذشته با روش سل-‌‌‌ژل توليد مي‌شد، ولي روش احتراقي محلول موجود در اين پژوهش ارزان‌قيمت بوده و روش بسيار ساده‌اي براي حذف آلاينده‌ها از آب‌هاي آلوده و پساب‌ها با راندماني بالاتر است».

نتايج حاصل از بررسي‌هاي خانم رحماني نشان داده‌است که آلوميناي نانوساختار تهيه شده با سوخت آمونيوم استات داراي ذرات ريزتر و اندازه حفرات بزرگتري است، بنابراين مي‌تواند به‌عنوان جاذب اصلي در حذف فلزات سنگين مطرح شود. نتايج بررسي عوامل مؤثر روي ميزان جذب هم حاكي از آن است که بيشترين ميزان حذف فلزات در pH=4، زمان 180 دقيقه، دماي=293کلوين و مقدار جاذب=4 گرم در ليتر روي داده‌است. مطالعات ترموديناميکي هم نشان داده‌است که فرآيند جذب اين فلزات روي آلوميناي نانوساختار يک فرآيند خودبه‌خودي و گرمازا است».

خانم رحماني براي انجام اين کار، ابتدا آلوميناي نانوساختار را با استفاده از روش احتراقي محلول، سنتز نموده‌است. به‌همين‌منظور، از آلومينيوم نيترات به‌عنوان اکسيدان استفاده کرده‌است. از اوره، آمونيوم استات و آمونيوم نيترات هم به‌عنوان سوخت بهره گرفته‌است. از آلوميناي نانوساختار تهيه شده در ادامه، به‌عنوان جاذب براي حذف مخلوط سه فلز سرب، روي و نيکل، به‌صورت سيستم ناپيوسته از آب استفاده کرده‌است. در پايان نيز عوامل مؤثر بر ميزان جذب سطحي، مانند pH، دما، زمان و مقدار جاذب را بررسي و ايزوترم‌هاي مختلف جذب مانند مدل لانگموير، فروندليچ و ... را روي فرآيند جذب انجام داده‌است.

اين مطالعه در گروه شيمي دانشگاه سمنان انجام شده‌است. دکتر مصطفي فضلي و دکتر زوار موسوي به‌عنوان اساتيد راهنما در اين پژوهش فعاليت نموده‌اند‌ و جزئيات آن را در مجله Desalination (جلد 253، صفحات100-94، سال 2010) منتشر كرده‌اند.



منبع : nano.ir

[moo2010]

محققان دانشگاه اروميه با همکاري پژوهشگران استراليايي، به روشي ساده و ارزان قيمت براي ساخت نانوساختارهاي نيكلي دست يافتند.

دکتر رضا امامعلي سبزي، عضو هيئت علمي گروه شيمي دانشگاه اروميه با همكاري دوستان استراليايي خود در پژوهشي به ساخت نانوساختارهاي مختلف از فلز نيکل و نيکل هگزاسيانوفرات» پرداخته است.

وي در گفتگو با بخش خبري سايت ستاد ويژه‌ي توسعه‌ي فناوري نانو گفت: «از آنجا که نيکل هگزاسيانوفرات توانايي مبادله‌ي کاتيون‌هاي تک ظرفيتي را دارد، بنابراين بررسي امکان ساخت اين ترکيب در اندازه‌ي نانوساختار و استفاده از آن به‌عنوان نانوسوييچ مي‌تواند در ساخت نانوابزارها بسيار مهم باشد».

او گفت: «تهيه نانوساختارهاي نيکل و نيکل هگزاسيانوفرات با روشي علمي و مقرون به صرفه با همکاري کريشنا کانت و دکتر دوسان لوسيک صورت گرفته‌است. عدم نياز به ابزار و تجهيزات گران قيمت و همچنين قابل کنترل بودن اندازه‌ي قطر و طول نانوساختارها از مزاياي تهيه‌ي نانوساختارها با اين روش به‌شمار مي‌آيد. جزئيات بيشتر در رابطه با اين تحقيق را در مجله‌ي Electrochimica Acta (جلد 55، صفحات 1835- 1829، سال 2010) منشر نموديم».

دکتر امامعلي سبزي در رابطه با روش ساخت نانوساختارهاي نيكلي گفت: «ابتدا ورق آلومينيمي را با روش آندي کردن به‌صورت غشاي آلومينا تبديل کرده و بعد از برداشتن لايه‌ي آلومينيم از پشت غشا و باز کردن انتهاي نانولوله‌ها، از آلوميناي حاصل به‌عنوان قالب در ساخت نانوساختارها استفاده نموديم. بدين منظور، قسمت تحتاني غشا را با استفاده از يک لايه‌ي نازک طلا به صورت هادي درآورده و از آن به‌عنوان يک الکترود کار، استفاده نموديم. سپس با اعمال پتانسيل احيايي مناسب در محلول نيکل، ترسيب نيکل در درون حفرات آلومينا را انجام داديم. با حل نمودن باقيمانده‌ي غشا، نانوساختارهاي حاصل از نيکل را به روش الکتروشيميايي به نانوساختارهاي نيکل هگزاسيانوفرات تبديل كرده و رفتار الکتروشيميايي نانوساختارها را نيز بررسي نموديم».

وي در پايان خاطر نشان کرد که در حالت کلي از اين ساختارها مي‌توان در ساخت نانوابزارها استفاده کرد.



منبع : nano.ir

[moo2010]

محققان دانشگاه تهران با همکاري پژوهشگران پژوهشكده مهندسي جهاد كشاورزي، روش بهينه‌اي را براي توليد نانوذرات مورد استفاده در كاتاليزور توليد هيدروژن به صاحبان صنايع معرفي کردند.

نانوذرات اكسيد مس- دي‌اكسيد زيركونيم از مواد اصلي سازنده‌ي كاتاليزورهاي توليد هيدروژن به وسيله‌ي واكنش تبديل بخار هستند.

مهندس ياسر وحيدشاد در پايان‌نامه‌ي كارشناسي ارشد خود به سنتز اين نانوذرات پرداخته‌است و شرايط بهينه را براي توليد ذرات نانومتري، پراكندگي باريك اندازه ذرات، ايجاد مساحت سطح بالاي ذرات توليد شده، به‌دست آورده‌است.

وي در گفتگو با بخش خبري سايت ستاد ويژه‌ي توسعه‌ي فناوري نانو، با بيان اين مطلب که «سنتز نانوذرات با دو روش سل- ژل و ميكروامولسيون باعث ريزتر شدن ذرات و توزيع باريك‌تر آنها و بيشتر شدن مساحت سطح مي‌شود»، افزود: «سنتز نانوذرات در ايران، بيشتر با روش هيدروترمال انجام مي‌شود، لذا توزيع اندازه ذرات، گسترده‌تر از نتايج اين پژوهش است».

مهندس وحيدشاد در ادامه گفت: «براي سنتز اين نانوذرات، از آلكوكسيد زيركونيم و نيترات مس به‌عنوان پيش‌ماده استفاده کرديم. ابتدا پارامترهاي موثر در سنتز اين نانوذرات، همانند pH محلول، نسبت مولي آب به آلكواكسيد، ميزان حلال، دماي پيرسازي و دماي تكليس را بررسي کرديم و حالت بهينه‌اي را براي سنتز نانوذرات موردنظر به‌دست آورديم. در پايان هم از روش ميكروامولسيون براي مقايسه‌ استفاده نموديم. نتايج حاصل از مقايسه نشان داد که اندازه نانوذرات توليد شده به روش ميكروامولسيون كوچك‌تر از نانوذرات به‌دست آمده در روش سل- ژل است. همچنين توزيع اندازه در روش ميكروامولسيون، باريك‌تر است. در نتيجه روش ميكروامولسيون نسبت به روش سل- ژل، شرايط بهتري را براي كاربرد اين نانوذرات به‌عنوان كاتاليزور ايجاد مي‌كند».

شايان ذکر است که اين پايان‌نامه به‌عنوان برترين پايان‌نامه در بين دانشكده‌هاي مهندسي دانشگاه تهران در هفته‌ي پژوهش در سال 1388 انتخاب شده‌است و جزئيات آن که با همکاري دكتر حسين عبدي‌زاده و دكتر حميد‌رضا بهاروندي و مشاوره مهندس محمود اكبري باصري انجام شده، در مجله‌ي MKS است. '> MKS است. '> J Sol-Gel Sci Technol(جلد 53، صفحات 271- 263، سال 2010) منتشر شده‌است.



منبع : nano.ir

[moo2010]

طبق گفته محققاني از دانشگاه کاليفرنياي جنوبي، سوئيس و چين، تي‌شرت‌هاي معمولي مي‌توانند تبديل به زره قابل پوشيدن شوند. اين محققان با ترکيب کربن موجود در کتان و بور، سومين ماده‌ي سخت در جهان، ميکروالياف کربني روکش‌داده‌شده با نانوسيم‌هاي کاربيد بور ساخته‌اند. آنها با اين ساختار هيبريدي استحکام تي‌شرت‌هاي کتاني را به شدت افزايش داده‌اند. نتيجه کار اين محققان يک تي‌شرت کتاني سبک تقويت‌شده با نانوسيم‌هاي کاربيد بور است. کاربيد بور همان ماده‌اي است که براي حفاظ از تانک‌ها استفاده مي‌شود. http://pnu-club.com/imported/2010/05/344.jpg تصاوير SEM از نانوسيم‌هاي کاربيد بور موجود در الياف تي‌شرت و شمايي از سطح مقطع ميکروالياف روکش داده‌شده با اين نانوسيم‌ها. زيااُدانک ‌لي، از دانشگاه کاليفرنيا جنوبي و يکي از اين محققان گفت: زره‌هاي کاربيد بور کنوني مستحکم مي‌باشند، اما انعطاف‌‌پذير نيستند و بسيار سنگين مي‌باشند. ما با يک روش متفاوت سعي در حل اين مشکل کرديم. ما در روش‌مان از تي‌شرت‌هاي کتاني استفاده کرديم. کاربيد بور بعد از الماس و ديگر مواد مبتني بر بور سومين ماده‌ي سخت در جهان است. پارچه‌هاي کتاني نيز نرم، قابل‌تنفس(راحت) و ارزان هستند.

اين محققان با يک بسته‌ي 5 دلاري از تي‌شرت‌هاي سفيدرنگ شروع کردند. سپس اين تي‌شرت ها را به نوارهاي نازکي بريدند. آنها اين نوارهاي کتاني سفيد را داخل محلول سياهي از بور غوطه‌ور کردند. بعد از يک ساعت، اين نوارها را از محلول خارج کرده و در دماي بيش از 1000 درجه سلسيوس براي يک ساعت قرار دادند. اين گرما هر چيزي غير از بور و کربن را از نوارهاي کتاني خارج کرد، و اين دو عنصر را با هم ترکيب کرده و به نانوسيم‌هاي کاربيد بور تبديل کرد.

پارچه حاصله با مواد اوليه در شروع اين فرآيند، بسيار متفات است. اين پارچه سبک‌تر، قوي‌تر، سفت‌تر و سخت‌تر از کتان اوليه مي‌باشد و در عين حال بر خلاف زره‌هاي کاربيد بور معمولي، انعطاف‌پذير مي‌باشد و مي‌تواند خميده شود. لي گفت: خواص فيزيکي اين پارچه جديد هنوز در حال بررسي مي‌باشند، اما نتايج اوليه ما بسيار بسيار نويد‌بخش بوده‌اند. ما انتظار داريم که اين پارچه مبتني بر نانوسيم‌هاي کاربيد بور ضد گلوله باشد.

او ادامه داد: اين تي‌شرت‌ همچنين مي‌تواند در مقابل تابش نور ماوراء بنفش خورشيد که سرطان‌زا است و نوترون‌هاي انتشار‌يافته از مواد راديواکتيو که تهديدکننده زندگي هستند، همانند يک سد عمل کند.

اين محققان نتايج خود را در مجله‌ي Advanced Materials منتشر کرده‌اند.




به نقل از : nano.ir
منبع :
University of South Carolina - News (http://www.sc.edu/news/newsarticle.php?nid=876)

[moo2010]

از آنجا که ابعاد تراشه‌هاي کامپيوترها در حال کوچک‌تر شدن است، پيدا کردن راهي براي ساخت تراشه‌ها به موضوعي چالش برانگيز براي محققان تبديل شده‌است. محققان MIT نشان دادند که برخي از مولکول‌ها قادرند روي سطح خالي تراشه بنشينند و تشکيل الگوهايي را بدهند که به‌عنوان مدارات تراشه استفاده شوند.

طي 5 سال گذشته فرايند فتوليتوگرافي ـ که اصلي‌ترين روش توليد تراشه‌ها محسوب مي‌شود ـ تغيير چنداني نکرده‌است. در اين روش سطح مورد نظر به‌وسيله‌ي مواد حساس به نور به شکل الگوهايي از پيش تعيين‌شده ماسک مي‌شود و پس از آن با تابش نور مواد مقاوم در برابر نور سفت مي‌شود و بخش‌هايي که نور بدان تابيده نشده نرم باقي مي‌ماند و با شستن از بين مي‌رود و درنهايت سطحي الگودار باقي مي‌ماند. چالش پيش رو اين است که اگر بخواهيم الگوهايي کوچک‌تر از طول موج نور ايجاد کنيم، فتوليتوگرافي پاسخگو نخواهد بود. براي حل اين مشکل محققان از ميکروسکوپ الکتروني استفاده کردند، زيرا طول موج الکترون بسيار کمتر از نور مرئي است. مشکل اين روش زمان‌بر بودن و هزينه‌ي بالاي آن است. در فتوليتوگرافي مي‌توان تمام سطح را در يک لحظه در معرض تابش قرار داد؛ اما با استفاده از ميکروسکوپ الکتروني بايد بخش‌هاي مختلف به‌صورت جداگانه در معرض تابش الکترون قرار گيرند.

در روش جديد ، از ميکروسکوپ الکتروني براي ايجاد الگو در بخش‌هايي از تراشه استفاده مي‌شود و براي پر کردن فضاي ميان اين الگو‌ها از مولکول‌هاي پليمري بلند استفاده مي‌شود. اين پليمرها در واقع دو پليمر به هم چسبيده‌اند که قادرند از هم جدا شده و شکل مشخصي را ايجاد کنند. پس از قرار گرفتن در معرض پلاسما، يکي از پليمرها تبديل به شيشه‌ي سخت شده اما ديگري مي‌سوزد. با تغيير طول، نسبت و برخي از ويژگي‌هاي اين دو پليمر مي‌توان الگوهاي ويژه‌اي را ايجاد کرد.




به نقل از : nano.ir
منبع :
Molecules could create tiny circuits on computer chips (http://www.physorg.com/news187968679.html)

[moo2010]

يک گروه تحقيقاتي بين‌المللي توانسته است پيل‌هاي گرمايي مبتني بر الکترودهاي نانولوله‌ کربني بسازد که ممکن است بتدريج براي توليد انرژي الکتريکي از گرماي اتلاف‌شده در دستگاه‌هاي شيميايي، اتومبيل و ديگر وسايل، استفاده شوند. اين پيل‌هاي گرماييي نانولوله‌اي مي‌توانند الکتريسيته را با هزينه‌اي کم‌تر از آرايه‌هاي خورشيدي، توليد کنند.

اخيراً جمع‌آوري انرژي گرمايي تلف‌شده در دستگاه‌هاي صنعتي يا در طول خطوط لوله و تبديل آن به يک انرژي قابل کاربرد مورد توجه قرار گرفته است. اين سيستم‌ها مي‌توانند منابع موضعي از انرژي پاک ايجاد کنند که مي‌توانند براي کم‌کردن هزينه‌ها و کوچک کردن دستگاه‌هاي توليد انرژي در سازمان‌ها، استفاده شوند. اين پيل‌هاي گرمايي جديد از الکترودهاي نانولوله‌اي استفاده مي‌کنند که در مقايسه با الکترودهاي مرسوم مي‌توانند راندمان تبديل انرژي را سه‌برابر کنند.

http://pnu-club.com/imported/2010/05/345.jpg شمايي از اين پيل گرمايي نازک که اطراف يک لوله حاوي سيال سرد پيچانده شده است. اين پيل‌هاي گرمايي نانولوله‌اي شبيه باتري‌هاي پيلي دکمه‌اي هستند که در ساعت‌ها، ماشين‌حساب‌ها و ديگر افزاره‌هاي الکترونيکي کوچک، استفاده مي‌شوند. يکي از تفاوت‌هاي اصلي آنها با اين باتري‌ها اين است که آنها برخلاف اين باتري‌ها که بعد از مدتي تمام مي‌شوند، مي‌توانند به صورت پيوسته الکتريسيته توليد کنند. اين پيل‌هاي گرمايي که مي‌توانند با هم شبکه شوند، شامل دو صفحه نانولوله کربني هستند که بوسيله يک لايه الکتروليتي از هم مجزا شده‌اند. اين صفحه‌ها را مي‌توان اطراف لوله‌هايي که سيال‌هاي گرم يا سرد را حمل مي‌کنند، پيچاند. اختلاف دما بين لوله‌ حامل سيال سرد يا گرم و محيط اطرافش، يک اختلاف پتانسيل الکتروشيميايي بين اين صفحه‌هاي نانولوله کربني ايجاد مي‌کند. اين اختلاف پتانسيل شيميايي منجر به توليد جريان الکتريسيته مي‌شود.

اين محققان تخمين مي‌زنند که نانولوله‌هاي کربني چندجداره در پيل‌هاي گرمايي بزرگ به تدريج مي‌توانند از انرژي اتلافي قابل دسترسي، تواني با هزينه‌اي حدود 76/2 دلار براي هر وات، توليد مي‌کنند. در مقياس کوچک‌تر، پيل‌هاي گرمايي که اندازه‌اي براي پيل دکمه‌اي دارند را مي‌توان براي توان دادن به حسگرها يا مدارهاي الکترونيکي بکار گرفت.

اين پيل‌هاي گرمايي جديد از مزيتِ خواص شيميايي، گرمايي، مکانيکي و الکتريکي عالي نانولوله‌هاي کربني استفاده مي‌کنند. ساختار الکترونيکي بي‌نظير و سطوح ويژه‌ي بسيار بالاي نانولوله‌ها، به همراه قطر کوچک‌شان و ساختار شبه يک‌بعدي‌شان، چگالي‌هاي جريان الکتريکي بالايي پيشنهاد مي‌دهند که عملکرد توان الکتريکي و راندمان جمع‌آوري انرژي را افزايش مي‌دهند.

اين محققان نتايج خود را در مجله‌ي Nano Letters منتشر کرده‌اند.




به نقل از : nano.ir
منبع :
Nanotechnology Based Thermoelectrochemical Cells Harvest Waste Energy - UT Dallas News (http://www.utdallas.edu/news/2010/2/26-1381_Nanotube-Thermocells-Hold-Promise-as-Energy-Source_article.html)

[moo2010]

پژوهشگران دانشگاه آريزونا موفق به توسعه‌ي نانوسيم‌هايي شدند که مي‌تواند کارايي پيل‌هاي خورشيدي،LEDها و شناساگرها را به ميزان قابل توجهي افزايش دهد.

نيمه‌هادي‌ها يکي از مواد اصلي در ساخت پيل‌‌‌هاي خورشيدي، LED ‌ها و شناساگرهاي مختلف است. يکي از شاخص‌هاي تعيين‌‌کننده در اين مواد، باند گپ است. باند گپ تعيين‌کننده‌ي نوع نوري است که از LED ها منتشر مي‌گردد و با افزايش باند گپ تعداد نوري‌هاي منتشرشده نيز افزايش مي‌يابد. در سلول‌هاي خورشيد باند گپ‌ها هستند که تعيين مي‌کنند يک طول موج خاص جذب شود يا بدون تغيير عبور کند. با افزايش محدوده‌ي باند گپ کارايي سلول‌هاي خورشيدي افزايش مي‌يابد. در شناساگرها نيز با افزايش باند گپ اطلاعات بيشتري به‌وسيله‌ي شناساگر دريافت مي‌گردد؛ بنابراين کارايي اين دستگاه‌ها با افزايش باند گپ بهبود مي‌يابد.

تمام مواد طبيعي يا ساخته‌ي دست بشر داراي تنها يک باند گپ هستند. براي افزايش تعداد باند گپ‌ها مي‌توان آلياژي از دو نيمه‌هادي ايجاد کرد، اما مشکل اينجاست که براي چنين کاري بايد ضريب شبکه در دو ماده شبيه هم باشد. در واقع فواصل اتمي دو ماده بايد نزديک به هم باشد؛ بنابراين نمي‌توان هر ماده‌ي دلخواهي را با ديگري ترکيب کرد و آلياژي دلخواه ايجاد کرد.

براي ساخت آلياژي با باند گپ‌هاي دلخواه پژوهشگران روش جديدي را ارائه کردند. آنها آلياژي از دو نيمه‌هادي سولفيد روي و سلنيد کادميم را ساختند که به شکل آلياژ چهارتايي ZnCdSSe است؛ اين آلياژ داراي ساختار گوناگوني روي يک زمينه است. اين گروه تحقيقاتي با کنترل شرايط توليد و با روشي به نام گراديان دوتايي، توانستند پرتوهايي را در محدوده‌ي 350 تا 720 نانومتر از اين آلياژ ايجاد کنند.




به نقل از : nano.ir
منبع :
New alloys key to efficient energy and lighting (http://www.physorg.com/news188456533.html)

[moo2010]

هدف کارهايي که در آزمايشگاه استفان لينک، استاديار شيمي و مهندسي برق و رايانه در دانشگاه رايس انجام مي‌شوند، درک چگونگي آرايش نانومواد است. گروه وي از طريق بهره‌برداري از ويژگي‌هاي پلاسمونيک نانوميله‌هاي طلا همراه با روش‌هاي تصويربرداري قطبشي، راهي براي استفاده از اين نانوميله‌ها به‌عنوان حسگرهاي جهت‌گيري يافته‌اند. شايد بتوان با استفاده از اين روش نانوذرات منفرد را به‌صورت طولاني‌مدت مشاهده نموده و ردگيري کرد. اين قابليت اطلاعات جديدي در مورد مواد (شامل سامانه‌هاي زنده) در اختيار دانشمندان قرار مي‌دهد.

لينک مي‌گويد: «تعيين جهت‌گيري نانوذرات کروي امکان‌پذير نيست. ما مي‌خواستيم امکان تعيين جهت‌گيري نانوميله‌ها را بررسي کرده و در نهايت بتوانيم جهت‌گيري محيطي را که اين ذرات را احاطه کرده است، تعيين کنيم. فکر مي‌کنيم اين روش براي رسيدن به هدف بيان شده مفيد است».

ديدن يک نانوذره منفرد چيز جديدي نيست. با استفاده از ميکروسکوپ تونل‌زني روبشي (STM) امکان تصويربرداري از ذراتي به اندازه چند نانومتر وجود دارد. همچنين مي‌توان ذرات حاوي مولکول‌هاي فلورسنت را تا زماني که اين مولکول‌ها فعال باشند، مشاهده کرد. سال گذشته لينک با استفاده از همين روش حرکت نانوماشين‌ها را در دماي اتاق نشان داد.

اما هر يک از اين روش‌ها مشکلاتي دارند. با استفاده از STM مي‌توان نانولوله‌ها يا نقاط کوانتومي را تا زماني که به صورت مجزا روي يک سطح رسانا قرار دارند، مشاهده کرد. اما به‌صورت طبيعي اين ذرات در ميان چيزهاي ديگري که توسط اين ميکروسکوپ قابل مشاهده هستند، گم مي‌شوند. فلوروفورها نيز با وجودي که مي‌توانند مفيد باشند، مدت زمان فعاليت بسيار کمي داشته و در عرض 30 ثانيه غيرفعال مي‌شوند که اين امر کارايي آنها را محدود مي‌کند.

نانوميله‌هاي طلا را مي‌توان بنا به‌دلخواه روشن کرد. تابش‌هاي ليزر با طول موج مشخص پلاسمون‌هاي سطحي اين نانوساختارها را که انرژي جذب مي‌کنند، برانگيخته و سپس اين نانوميله‌ها يک امضاي حرارتي از خود نشر مي‌کنند که با استفاده از يک ليزر روبشي قابل تشخيص است. چون پلاسمون‌ها در طول يک نانوميله کاملاً قطبيده هستند، تغيير قطبش ليزر و خواندن سيگنال‌هاي حرارتي نشر شده از اين نانوميله‌ها امکان تعيين دقيق جهت‌گيري آنها را ايجاد مي‌کند.

http://pnu-club.com/imported/2010/05/346.jpg کاتالیز واکنش اکسایش- احیای مولکول‌های آب توسط نانوالیاف پیزوالکتریک، تحت شرایط نوسان‌های مافوق‌صوت. از نانولوله‌هايي به عرض 25 نانومتر و طول 75 نانومتر روي يک اسلايد شيشه‌اي با استفاده از ميکروسکوپ الکتروني تصويربرداري شد. نانوميله‌هاي مجاور نسبت به هم زاويه 90 درجه داشتند. تصويربرداري فتوترمال اين نانوميله‌ها را به‌صورت لکه‌هاي حاوي نقاط مجزا نشان مي‌دهد. زماني که قطبش ليزر موازي با طول اين نانوميله‌هاست، شدت اين لکه‌ها بيشتر است، اما زماني که جهت‌گيري قطبش ليزر عمود بر نانوميله‌هاست، اين لکه‌ها ناپديد مي‌شوند.

جزئيات اين تحقيق به صورت آنلاين در Proceedings of the National Academy of Sciences منتشر شده است.




به نقل از : nano.ir
منبع :
http://www.physorg.com/news184436893.htm (http://www.physorg.com/news184436893.html)

[moo2010]

محققان آمريکايي موفق به ساخت نانوموتوري شدند که با کمک ميدان الکتريکي درون محلول مي‌چرخد. نانوموتورها ماشين‌هاي نانومقياسي هستند که انرژي را به حرکت تبديل مي‌کنند. اين ماشين‌ها داراي کاربردهاي ويژه‌اي از جمله دارورساني و ميکروجراحي هستند. براي ساخت اين نانوموتورها، نانوسيم‌هاي کاتاليستي که از فلزات مختلفي ساخته شده‌اند، گزينه‌ي مناسبي به شمار مي‌روند. مشکل اين نانوسيم‌ها در اين است که براي حرکت نانوموتورهاي ساخته‌شده از آنها، استفاده از برخي سوخت‌هاي شيميايي نظير پراکسيد هيدروژن ناگزير است. دو محقق از دانشگاه کاليفرنيا موفق شدند نانوموتوري با اين نانوسيم ها بسازند که به مواد شيميايي احتياجي ندارند.

نانوسيم‌هاي پلي‌پيرول-کادميم حاوي ديودهايي هستند که موجب يک‌سويه شدن جريان الکتريسيته يک‌سويه مي‌شود، بنابراين زماني که يک ميدان الکتريکي متناوب به سيستم اعمال مي‌شود، انرژي الکتريکي به انرژي جنبشي تبديل مي‌شود. اين نانوموتور مسافت هفت برابر طول خود را در يک ثانيه طي مي‌کند.

به عقيده‌ي ‌يکي از محققان اين پروژه، نانوموتورهاي بي‌نياز از سوخت براي کاربردهاي زيست‌پزشکي بسيار مناسب است و اين چيزي بود که ما مدت‌ها به دنبال آن بوديم. اين گروه به مدت سه سال روي ساخت نانوموتورهاي سنتزي کار کرده‌اند و در اين مدت در جستجوي طراحي جديدي براي افزايش کارايي و قدرت موتور بودند، همچنين آنها به دنبال تغيير اساسي در کارکرد موتور جهت بهبود عملکرد آن بودند.

به اعتقاد يکي از استادان دانشگاه مادريد، اين نانوموتور نقش قابل توجهي در حوزه‌ي نانوماشين‌ها خواهد داشت. اين گروه تحقيقاتي همينک روي تست نانوموتور در محيط‌هاي زيست‌پزشکي کار مي‌کنند.




به نقل از : nano.ir
منبع :
Nanomotors go fuel-free (http://www.rsc.org/Publishing/ChemScience/Volume/2010/03/nanomotors_go.asp)

[moo2010]

محققان راه تازه‌اي را براي ساخت مواد مستحکم، سبک و در حين حال شکل‌پذير پيدا کرده‌اند. اين مواد آلياژهاي فلزي شيشه‌اي هستند که با طراحي‌ تازه‌ي‌ دانشمندان دانشگاه کاليفرنيا امکان شکل دادن آنها فراهم شده‌است.

نحوه‌ي استفاده از مواد موجود در طبيعت هميشه وابسته به ويژگي‌هاي‌شان بوده‌است؛ براي مثال سراميک‌ها بسيار محکمند، اما شکنندگي يکي از عوامل محدودکننده‌ي آنهاست يا فلزات که قابلت شکل‌دهي دارند و در نتيجه در مقابل شکنندگي مقاومت مي‌کنند، مقاومتشان به اندازه‌ي مواد سراميکي نيست. بنابراين لزوم ساخت مواد جديد با ويژگي‌هاي خاص کاملاً احساس مي‌شود.

اخيراً محققان گروه جديدي از مواد را به نام آلياژ فلزي شيشه‌اي ساخته‌اند که آمورف بوده، فاقد ساختار بلوري نظير فلزات است. فلزاتي نظير زيرکونيوم، تيتانيوم، مس و نيکل از جمله فلزات مورد استفاده در اين مواد هستند که چيدمان اتمي آنها درون اين مواد به‌صورت تصادفي است. مشکل اين گروه از مواد جديد اين است که به‌دليل تصادفي بودن چيدمان اتم‌ها، ساختار شکننده‌اي دارند و در هنگام اعمال بار به‌راحتي مي‌شکنند.

براي حل اين مشکل محققان دانشگاه کاليفرنيا ايده‌ي جالبي را ارائه کردند؛ آنها آلياژ فلزي شيشه‌اي را در اندازه‌هاي بسيار کوچک به شکل ستوني با قطر 100 نانومتر ساختند . با اين طراحي جديد، آلياژ فلزي شيشه‌اي نه تنها بسيار محکم خواهد بود، بلکه منعطف و قابل شکل‌دهي مي‌باشند. براي استفاده از اين ساختارهاي جديد، دانشمندان آرايه‌هايي از آلياژ فلزي شيشه‌اي نازک را کنار هم قرار داده، با آنها شکل‌هاي جديدي از مواد را ايجاد کردند. در واقع ساختارهاي طراحي‌شده‌ي اين گروه به‌عنوان بلوک‌هاي ساختماني براي ساخت ساختارهاي دلخواه استفاده مي‌شود.

نتيجه‌ي اين کار تحقيقاتي ساخت موادي جديد با استحکام بالا، سبک و قابليت شکل‌دهي فوق‌العاده بوده‌است.





به نقل از : nano.ir
منبع :
Nanoscale Structures with Superior Mechanical Properties Developed (http://www.physorg.com/news184954192.html)

[moo2010]

دانشمندان آمريکايي يک فناوري مبتني بر ميکروسيالات را توسعه داده‌اند که مي‌تواند هزاران سلول را به‌طور همزمان غربال نمايد. بنابر گفته اين پژوهشگران مي‌توان از اين فناوري در تشخيص رفتاهاي غيرعادي سلول‌ها براي کمک به تحقيقات مربوط به سرطان و سلول‌هاي بنيادي بهره برد. http://pnu-club.com/imported/2010/05/347.jpg کاتالیز واکنش اکسایش- احیای مولکول‌های آب توسط نانوالیاف پیزوالکتریک، تحت شرایط نوسان‌های مافوق‌صوت. ده‌ها هزار مولکول معطر را مي‌توان با استفاده از حس بويايي از هم تشخيص داد. نورون‌هاي حسي بويايي (OSNs) در بيني سيگنال‌هاي شيميايي مربوط به بو را به سيگنال‌هاي عصبي منحصر به فردي ترجمه مي‌کنند که رفتارهاي بسيار مهمي را راهنمايي مي‌کنند. بوها گيرنده‌هاي بويايي (ORs) را که بيش از 1000 نوع از آنها در موش وجود دارند، فعال مي‌کنند. هر OSN تنها يک نوع OR را بيان مي‌کند، اما به خاطر تعداد زياد، امکان آناليز پاسخ‌هاي بويايي براي تمام انواع OSN-OR با استفاده از روش‌هاي فعلي وجود ندارد.

حال آلبرت فولچ در دانشگاه واشينگتن در سياتل به‌همراه گروهش روشي توسعه داده‌اند که مي‌تواند 20000 سلول منفرد را به‌طور همزمان در يک آرايه از ميکروچاه‌ها غربال کند. فولچ توضيح مي‌دهد که آنها توانسته‌اند با استفاده از تصويربرداري کلسيم پاسخ‌هاي بويايي هزاران OSN موش را به‌طور همزمان شناسايي و آناليز کنند. اين کار امکان يافتن سلول‌هايي را که الگوهاي نادري از پاسخ‌دهي از خود نشان مي‌دهند، ايجاد مي‌کند.

فولچ در يک آزمايش پاسخ‌هاي OSN را به چهار بوي مختلف (وانيل، گل سرخ، توت و موز) مقايسه نمود. پاسخ نورون‌ها با اندازه‌گيري تغييرات سيگنال فلورسانس در تصويربرداري کلسيم مشخص شدند. فولچ مي‌گويد استفاده از ميکروچاه‌ها براي قرار دادن هزاران OSN در معرض ديد يک دوربين بدين معناست که تمام ORها بايد در نمونه وجود داشته باشند. او مي‌افزايد: «بر اين باورم که اين ميکروآرايه‌ها ابزار بسيار قدرتمندي براي يافتن سلول‌هاي نادر هستند. اين ابزار الگوهاي خاصي از پاسخ‌ها را که يافتن آنها با روش‌هاي ديگر امکان‌پذير نيست، نشان مي‌دهد».

تيم هولي که سامانه‌هاي بويايي موش را در دانشگاه واشينگتن در سياتل مطالعه مي‌کند، مي‌گويد: «اين يک راهکار بسيار هوشمندانه براي دريافت همزمان سيگنال چندين نورون تحت شرايط تحريکي کنترل‌شده است».

فولچ مي‌گويد هدف اصلي اين گروه توسعه سامانه‌اي است که در آن سلول‌ها در معرض بوهاي مختلف موجود در فاز گازي قرار مي‌گيرند. او توضيح مي‌دهد: «من گمان مي‌کنم بسياري از مشکلات موجود در زمينه زيست‌پذيري OSN و محصولات بويايي از اين واقعيت ناشي مي‌شوند که عطرها (غالباً نامحلول در آب) به صورت مصنوعي در آب حل مي‌شوند، هر چند هنوز نتوانسته‌ام آن را ثابت کنم».





به نقل از : nano.ir
منبع :
Microwells for detecting smells (http://www.rsc.org/Publishing/ChemTech/Volume/2010/03/microwells_detecting.asp)

[moo2010]

محققان در دانشگاه ويسکونسين- ماديسون شرح داده‌اند که چگونه مي‌توان با کمک نانومواد پيزوالکتريک، انرژي‌هاي نوساني کوچک اتلافي توليدشده در محيط از نويز‌ها، توان باد، حرکت آب يا موج آب، را جمع‌آوري کرد و از آنها به‌عنوان نيروي محرکه براي تجزيه مستقيم آب و توليد هيدروژن استفاده کرد.

هيوفانگ ‌زو، يکي از اين محققان گفت: ما يک مکانيزم پيزو‌الکتروشيميايي جديد براي تبديل مستقيم انرژي مکانيکي به انرژي شيميايي و استفاده از آن براي تجزيه آب به هيدروژن و اکسيژن، توسعه داده‌ايم. ما توضيح داده‌ايم که چگونه مي‌توان نانوبلورهايي از دو نوع بلور معمولي، اکسيد روي و تيتانات باريوم، رشد داد و آنها را در آب قرار داد. موقعي که با نوسان‌هاي مافوق صوت به آب ضربه وارد شود، اين نانوالياف خم‌شده و يک واکنش شيميايي را براي تجزيه مولکول‌هاي آب به هيدروژن و اکسيژن، کاتاليز مي‌کنند.

او اضافه مي‌کند: اين پديده که به اثر پيزوالکتريک معروف است، در بلورهاي معيني براي يک قرن است که شناخته شده است و نيروي محرکه‌اي براي ساعت‌هاي کوارتز و ديگر کاربردها مي‌باشد. اگرچه در حالي که اين مواد در حالت توده‌اي شکننده هستند، در مقياس نانو انعطاف‌پذير هستند.

http://pnu-club.com/imported/2010/05/278.jpg کاتالیز واکنش اکسایش- احیای مولکول‌های آب توسط نانوالیاف پیزوالکتریک، تحت شرایط نوسان‌های مافوق‌صوت. زو و همکارانش، اثر پيزو الکتروشيميايي نانوالياف خود را با قرار دادن آنها در آب و اعمال نوسان‌هاي مافوق صوت به آنها، شرح دادند. اين نانوالياف تحت اين نوسانات، واکنش تجزيه آب را کاتاليز مي‌کنند. زو توضيح مي‌دهد: فيزيک و شيمي توليد گازهاي هيدروژن و اکسيژن از آب خالص از ترکيب خواص پيزو‌الکتريک اين نانوالياف و واکنش اکسايش- احياي ( Redox آب ناشي مي‌شود. خاصيت پيزوالکتريکي هرکدام از مواد از تقارن وارونه‌سازي در ساختارهاي بلوري‌شان نشأت مي‌گيرد. هر تغيير شکل يا عامل کششي روي اين مواد سبب يک مومنت دوقطبي غيرصفر در شبکه بلورشان مي‌شود. بنابراين، يک پتانسيل الکتريکي القاء‌شده بوسيله کشش (يا تغيير شکل) روي سطح اين مواد ايجاد مي‌شود.

پتانسيل الکتريکي که در نتيجه نوسانات مافوق‌صوت روي سطح اين نانوالياف توليد مي‌شود، در شرايط مرطوب بواسطه انتقال بار الکتريکي به مولکول‌هاي آب جذب‌شده روي سطح، مي‌تواند واکنش اکسايش و احياء مولکول‌هاي آب را کاتاليز کند. اگرچه زو اشاره مي‌کند که اين پتانسيل الکتريکي براي اينکه بتواند در چنين شرايطي الکترون هاي قابل دسترسي براي شروع واکنش اکسايش- احياء توليد کند، بايد بزرگ‌تر از پتانسيل استاندارد اکسايش- احياء آب( 1/23 ev) باشد.

نتايج اين تحقيق در مجله‌ي Journal of Physical Chemistry Letters منتشر شده است.





به نقل از : nano.ir
منبع :
Nanotechnology recycles environmental energy waste into hydrogen fuel (http://www.nanowerk.com/spotlight/spotid=15398.php)

[moo2010]

گروهي از محققان دانشگاه مارشال مسير تازه‌اي را براي حرکت دادن تک‌مولکول‌ها يافته‌اند. يافته‌ي آنها در ساخت ماشين‌هاي مولکولي ضروري است.

جابه‌جا کردن تک‌مولکول به‌صورت کنترل‌شده، کاري بسيار چالش‌برانگيز است. براي درک اين مشکل تصور کنيد که يک سوزن را با يک بيلچه‌ي بزرگ از روي زمين برداريم بدون اينکه چيز ديگري همراه سوزن برداشته شود.

براي حل اين مشکل محققان با الهام از طبيعت، تصميم گرفتند از تک‌مولکول براي جا‌به‌جايي تک‌مولکول ديگر استفاده کنند. در عضلات بدن ما مشابه اين روش به کار گرفته مي‌شود.

محققان از ميوزين که يک پروتئين مسئول توليد نيرو در عضلات است، به‌عنوان موتور و از پروتئين آکتين به‌عنوان حمل‌کننده استفاده کردند. براي اين منظور آنها مولکول‌هاي ميوزين را روي يک سطح تثبيت کردند، به طوري که مولکول‌هاي آکتين قادر بودند تک‌مولکول‌ها را از روي آنها جابه‌جا کنند (همانند قطار که از روي ريل حرکت مي‌کنند. ريل‌ها ميوزين هستند و قطار باري آکتين).

مشکل اين روش حرکت رندمي آکتين‌ها بود. براي حل آن، دانشمندان دسته‌هاي چندتايي از آکتين را به هم بافته و رشته‌ي ضخيم‌تري را ايجاد کردند. اين رشته تقريباً خط سير مستقيم داشت.

براي شروع حرکت و بازايستادن رشته‌هاي آکتين از تابش نور و مولکولي به نام بلبيستاتين استفاده شد. بلبيستاتين يک بازدارنده‌ي ميوزين است که در حضور نور روشن و خاموش مي‌شود. در واقع با تغيير تابش نور، حرکت و بازايستادن اتفاق مي‌افتد.

اين فناوري کاربردهاي بسياري خواهد داشت؛ براي مثال در تست‌هاي تشخيصي مي‌توان مقدار بسيار کمي از نمونه را در بدن بيمار وارد کرد و در کوتاه‌ترين زمان و با دقت بالا آن را به سلول‌هاي هدف رساند.




به نقل از : nano.ir
منبع :
Research may lead to new ways to transport and manipulate molecules (http://www.physorg.com/news184337912.html)

[moo2010]

دانشمندان آمريکايي ميکروابزاري ساخته‌اند که مي‌تواند نحوه ارتباط باکتري‌ها را با يکديگر که به‌منظور افزايش مقاومت در برابر داروها صورت مي‌گيرد، بررسي نمايد.

باکتري‌ها در فرايندي که حسگري حدنصاب (quorum sensin g ناميده مي‌شود، با يکديگر ارتباط برقرار مي‌کنند. آنها در اين فرايند مولکول‌هاي کوچکي براي سيگنال‌دهي ترشح مي‌کنند که autoinducers ناميده مي‌شوند. زماني که باکتري‌ها يکquorum توليد مي‌کنند، مقاومت آنها در برابر داروها افزايش مي‌يابد. ويليام بنتلي و همکارانش از دانشگاه مريلند با الهام‌گيري از طبيعت، کارخانه‌هاي نانومقياسي توسعه داده‌اند که باکتري‌ها را گرفته، دارو را روي سطح آنها رها کرده و پاسخ آنها را به دارو بررسي مي‌کند.

بنتلي مي‌گويد: «هدف نهايي ما درک اين موضوع است که چگونه عوامل بيماري‌زا با يکديگر ارتباط برقرار کرده و گروهي تشکيل مي‌دهند که قوي‌تر از تک‌تک سلول‌هاست. تلاش مي‌کنيم بفهميم يک quorum دقيقاً چيست و چگونه عمل مي‌کند».

http://pnu-club.com/imported/2010/05/348.jpg شمايي از اين پيل گرمايي نازک که اطراف يک لوله حاوي سيال سرد پيچانده شده است. اين ميکروکارخانه‌ها خود را روي يک الکترود پوشيده شده با چيتوسان در يک ابزار ميکروسيالي آرايش مي‌دهند. هر يک از آنها مدول‌هاي مختلفي دارد که عملکرد متفاوتي از خود نشان مي‌دهند؛ از جمله اين عملکردها مي‌توان به هدفگيري و گرفتن سلول‌هاي باکتري، تشخيص و گرفتن مواد خام از محيط اطراف و تبديل اين مواد خام به مولکول‌هاي autoinducer و انتقال دوباره آنها به سطح سلول‌هاي باکتري اشاره کرد.

بنتلر از نوعي باکتري استفاده کرد که در پاسخ به سيگنال‌دهي autoinducer يک پروتئين فلورسانس را بيان مي‌کند؛ اين مولکول به دليل فلورسانس بودن به راحتي قابل مشاهده است. مولکول‌هاي autoinducer توليد شده توسط اين نانوکارخانه‌ها پاسخ حسگري حدآستانه را در باکتري‌ها کليد زده و موجب بيان پروتئين فلورسانس گرديد.

بنتلر مي‌افزايد: «ما در حال توسعه سيستم‌هايي هستيم که امکان آرايش سريع و مقرون به صرفه‌ي سامانه‌هاي زيستي پيچيده را روي ابزارها به نحوي ايجاد مي‌کند که اين ابزار بتواند عملکردهاي زيستي را بررسي کند».

مايکل شولر، متخصص مهندسي زيستي در دانشگاه کرنل اين ابزارها را «بسيار جذاب و نو» مي‌داند. او مي‌گويد با وجودي که گرفتن باکتري‌هاي حسگري حدآستانه براي کنترل برخي از انواع باکتري‌ها بدون استفاده از آنتي‌بيوتيک‌ها بسيار مهم است، هيجان‌انگيزترين قابليت اين نانوکارخانه‌ها امکان يکپارچه‌سازي آنها با ميکروسيالات يا نانوفناوري‌هاي ديگر است.

بنتلي اميدوار است در آينده بتوان سامانه‌هاي بسيار پيچيده زيستي را آرايش داده و محيط دقيقي را که باکتري‌ها حس مي‌کنند، ايجاد کرد. او همچنين اميدوار است بتواند از اين روش براي مطالعه سامانه‌هاي ديگري همچون سلول‌هاي مخاطي و سرطاني استفاده نمايد.





به نقل از : nano.ir
منبع :
Nanofactories monitor bacteria communication (http://www.rsc.org/Publishing/ChemTech/Volume/2010/04/nanofactories_monitor.asp)

[moo2010]

محققان دانشگاه‌هاي شيراز و صنعتي شيراز، به روش ارزان‌تري براي توليد نانوکامپوزيت‌هاي زمينه فلزي پركاربرد در صنايع خودرو و هوا و فضا دست يافتند.

دكتر مرتضي عليزاده، عضو هيئت علمي دانشگاه صنعتي شيراز، موفق به ساخت نانوکامپوزيت‌هايي با روشي غير از روش‌هاي معمول شده‌است.

وي در گفتگو با بخش خبري سايت ستاد ويژه‌ي توسعه‌ي فناوري نانو گفت: «با استفاده از روش ARB، توانستيم؛ نانوکامپوزيت‌هاي زمينه فلزي را به شکل ورق توليد کنيم».

در اين روش از ورق‌هاي فلزي استفاده مي‌شود كه نسبت به روش‌هاي معمول كه از پودرهاي فلزي استفاده مي‌كنند ارزان‌تر و مقرون به صرفه‌تر است.

نانوکامپوزيت‌هاي Al/SiC، از نانومواد پرکاربرد در صنايع هوافضا و اتومبيل‌سازي هستند که به روش‌هاي مختلفي از جمله ريخته‌گري، متالورژي پودر و ... توليد مي‌شوند. يکي از روش‌هاي جديد در ساخت اين نانوکامپوزيت‌ها، فرآيند ARB است که قابليت توليد نانوکامپوزيت‌هاي زمينه فلزي به شکل ورق را دارد و در آن از ورق‌هاي فلزي به‌عنوان مواد اوليه استفاده مي‌شود.

دکتر عليزاده در مورد نحوه انجام اين کار پژوهشي گفت: «در اين روش، ابتدا پس از آماده‌سازي سطحي شامل برس‌کاري و حلال‌شويي، روي يک ورق از آلياژ مورد نظر، مقدار مناسبي از ذرات پودر سراميکي ريختيم. پس از ريختن ذرات روي ورق اول، يک ورق مشابه، روي ذرات قرار داده، سپس مجموعه آنها را با کاهش ضخامت 50 درصدي به‌طور هم‌زمان مورد عمليات نورد قرار داديم و با فرآيند جوشکاري حالت جامد، آنها را با جوش سرد به‌هم متصل كرديم. حاصل فرايند فوق، ورق‌هاي دو لايه‌اي آلومينيوم همراه با لايه واسطه از ذرات پودر سراميکي بود.

در مرحله بعد ورق‌هاي توليدي را از طول به دو قسمت مساوي بريديم و دو نيمه را پس از آماده‌سازي سطحي مجدد روي هم قرار داده و مجدداً با 50 درصد کاهش در ضخامت، نورد و به هم جوش سرد داديم. در نهايت بعد از چندين مرحله تکرار فرآيند فوق، به توزيع مناسب و نسبتاً يکنواختي از نانوپودرهاي سراميکي در زمينه دست يافتيم».

جزئيات اين پژوهش -که با همکاري آقاي دکتر محمدحسين پايدار انجام شده، در مجله‌ي Journal of Alloys and Compounds (جلد 492، صفحات 235- 231، سال 2010)- منتشر شده‌است.



منبع : nano.ir

[moo2010]

محققان پژوهشگاه مواد و انرژي، موفق به توليد پوشش‌ نانوفتوکاتاليستي با توانايي بالا در حذف آلودگي‌هاي هوا شدند.

دكتر مريم‌السادات بزرگ‌تبار، محقق پژوهشگاه مواد و انرژي، به كمك فرايند پاشش حرارتي HVOF، توانسته‌است پوشش نانوساختار TiO2 را با فعاليت فتوکاتاليستي بالا براي حذف آلودگي‌هاي هوا تهيه كند.

درصد آناتاز باقيمانده در اين نانوپوشش، حدود 3 برابر کارهاي مشابه است. کنترل استحاله آناتاز به روتيل در فرايند پاشش با شناخت و کنترل پارامترهاي پاشش که سبب ايجاد پوششي با درصد فاز آناتاز بالاتر و فعاليت فتوکاتاليستي بالا گرديده‌است از نقاط قوت اصلي اين کار پژوهشي است.

فرايندهاي پاشش حرارتي از فرايندهاي پيشرفته تهيه پوشش‌هاي فلزي، سراميکي و سرمتي است. پوشش‌هاي تهيه شده با اين روش داراي خواص ويژه‌اي همچون استحکام چسبندگي بالا، يکنواختي بالا، سرعت پوشش‌دهي بالا هستند. فرايند پاشش HVOF، پيشرفته‌ترين فرايند پاشش حرارتي ‌است که در آن ذرات مواد اوليه، پس از ذوب يا ذوب نسبي شدن، با سرعت بسيار بالايي( 1200 m/s ) به سمت زيرلايه شتاب داده مي‌شوند و پس از برخورد بر زيرلايه، پوشش تشکيل مي گردد.

جزئيات اين کار پژوهشي -كه با همکاري دکتر محمدرضا رحيمي‌پور و دکتر مهدي صالحي در پژوهشگاه مواد و انرژي و شهرک علمي و تحقيقاتي اصفهان- شرکت پودرافشان انجام شده- در مجله‌ي Modern Physics Letters B (جلد 24، صفحات 255- 247، سال 2010) منتشر شده‌است.




منبع : nano.ir

[moo2010]

محققان نشان داده‌اند وارد کردن نانوذرات طلا به درون سلول‌هاي سرطاني و سپس تاباندن ليزر به اين سلول‌ها مي‌تواند ابزار مناسبي براي مبارزه با سرطان باشد، اما اگر سلول‌هاي سرطاني در محلي باشند که نور ليزر به آنها نرسد، اين روش کارايي نخواهد داشت. محققان موسسه فناوري جرجيا نشان داده‌اند با وارد کردن نانوذرات طلا به درون هسته سلول‌هاي سرطاني نه تنها از تکثير آنها جلوگيري مي‌شود، بلکه اين سلول‌ها از بين مي‌روند. http://pnu-club.com/imported/2010/05/428.jpg تصوير نشان‌دهنده سلول‌هاي سرطاني حاوي نانوذرات طلا. سلول ها تلاش مي‌کنند تکثير شوند، اما نانوذرات از اين کار جلوگيري مي‌کنند. مصطفي السيد استاد و مدير آزمايشگاه ديناميک ليزري در موسسه فناوري جرجيا مي‌گويد: «ما سامانه‌اي توسعه داده‌ايم که مي‌تواند با تابندن نور به نانوذرات طلا، سلول‌هاي سرطاني را از بين ببرد، اما اگر اين سلول‌ها در محلي قرار داشته باشند که امکان تابش ليزر به آنها وجود نداشته باشد، اتفاقي نمي‌افتد. ما براي حل اين مشکل نانوذرات طلا را با يک عامل شيميايي عامل‌دار کرده‌ايم به‌نحوي که اين ذرات وارد سلول‌هاي سرطاني شده و از تکثير آنها جلوگيري مي‌کنند».

با توقف تکثير سلول‌ها، فرايند مرگ برنامه‌ريزي شده سلولي (آپوپتوسيس آغاز شده و سلول را از بين مي‌برد. السيد مي‌گويد: «در سلول‌هاي سرطاني تکثير هسته بسيار سريع‌تر از سلول‌هاي عادي اتفاق مي‌افتد، بنابراين اگر بتوانيم از اين تکثير جلوگيري کنيم، جلوي رشد سرطان را گرفته‌ايم».

اين گروه پژوهشي براي بررسي فرضيه خود از سلول‌هاي گرفته شده از سرطان گوش، بيني و گلو استفاده کردند. آنها اين سلول‌ها را با پپتيد آرژينين-گليسين-آسپارتيک اسيد (RGD) آرايش کردند تا نانوذرات طلا تنها وارد سيتوپلاسم سلول‌هاي سرطاني (و نه سلول‌هاي سالم) شوند و از يک پپتيد سيگنالي جهت‌دهي هسته (NLS: Nuclear Localization Signal) براي وارد کردن اين ذرات به‌درون هسته بهره بردند.

آنها در کار قبلي خود نشان دادند که با وارد کردن نانوذرات طلا به درون سيتوپلاسم اتفاق خاصي نمي‌افتد. در اين مطالعه آنها دريافته‌اند که وارد کردن اين نانوذرات به درون هسته سلول‌ها آنها را به‌خوبي از بين مي‌برد.

السيد مي‌گويد: «سلول شروع به تکثير کرده و سپس متوقف مي‌شود. زماني که شما سلولي با دو هسته داشته باشيد، چنين سلولي مي‌ميرد». او مي‌افزايد طلا با DNA سلول تداخل مي‌کند. فهميدن اينکه چگونه چنين اتفاقي مي‌افتد، هدف کار بعدي است. او توضيح مي‌دهد: «قبلاً نشان داده‌ايم که مي‌توانيم نانوذرات طلا را وارد سلول‌هاي سرطاني کرده و با تاباندن ليزر آنها را بکشيم. حال نشان داده‌ايم که اگر بتوانيم اين ذرات را وارد هسته سلول‌ها کنيم، در جايي که امکان تاباندن ليزر به سلول‌ها وجود ندارد نيز مي‌توانيم اين سلول ها را بکشيم».

نتايج اين تحقيق در Journal of the American Chemical Society منتشر شده است.





به نقل از : nano.ir
منبع :
Using gold nanoparticles to hit cancer where it hurts (http://www.sciencedaily.com/releases/2010/02/100216140402.htm)

[moo2010]

داروسازان ايراني، با استفاده از عصاره گياهان و روش سنتز سبز موفق به تهيه نانوذرات مغناطيسي پايدار براي استفاده در حوزه‌هاي پزشکي و دارورساني شدند.

نانوذرات مغناطيسي Fe3O4 کاربردهاي گوناگوني به‌خصوص در علوم پزشکي دارند. براي استفاده مطلوب از اين نانوذرات، بايد سطح اين ذرات پايدار باشد و امکان اتصال داروها و ساير مواد به آنها وجود داشته باشد.

دكتر احمدرضا شاهوردي، عضو مركز تحقيقات گياهان دارويي دانشکده داروسازي دانشگاه علوم پزشکي تهران در پژوهشي به پوشش دادن نانوذرات مغناطيسي Fe3O4 به‌وسيله طلا با عصاره هيدروالکي گياه اکاليپتوس پرداخته‌است

وي در گفتگو با بخش خبري سايت ستاد ويژه‌ي توسعه‌ي فناوري نانو گفت: «استفاده از عصاره گياهان و يا به عبارتي روشي که به سنتز سبز معروف است، علاوه بر اينکه سبب احياي يون طلا در حضور نانوذرات مغناطيسي Fe3O4 مي‌شود، بلکه مي‌تواند سطوحي را به‌همراه داشته باشد که داراي گروه‌هاي فانکشنال شيميايي مانند کربوکسيل باشد».

ايشان در زمينه احياکننده‌هاي گياهي گفت: «بسياري از احياکننده‌ها وقتي در حضور نانوذرات سنتز شده Fe3O4 مورد آزمايش قرار مي‌گيرند توانايي احياي طلاي خود را از دست داده و يا در شرايط پيچيده‌تري، مي‌توان آنها را به‌منظور احياي طلا به‌کار گرفت. در حالي که استفاده از عصاره اکاليپتوس مشکل فوق‌ را ندارد».

او در پايان خاطر نشان کرد: «در حال حاضر موفقيت ما در حد سنتز نانوکامپوزيت متشکل از Fe3O4 و طلا بوده‌است و هم‌اکنون مشغول تحقيقات جديدي روي جداسازي فرم Fe3O4 مغناطيسي با پوشش طلا از اين نانوکامپوزيت‌ها هستيم که مي‌توان به مقاومت و پايداري آنها در شرايط مختلف فيزيک‌وشيميايي اطمينان بيشتري داشت».

جزئيات اين پژوهش که با همکاري دکتر محسن اميني و مهندس عمادالدين هراتي‌فر با حمايت‌هاي مرکز تحقيقات گياهان دارويي دانشگاه علوم پزشکي تهران و دانشکده علوم مواد دانشگاه تربيت مدرس انجام شده، در مجله‌ي Journal of Nanomaterials با كد 962021 (صفحات 5-1 ، سال 2009) منتشر شده‌است.




منبع : nano.ir

[moo2010]

پژوهشگران با استفاده از تابش نور به نانوذرات، موفق به ساخت روبان‌هاي پيچ‌خورده‌اي شدند که از آنها مي‌توان در توليد ساختارهاي مورد نياز در دارورساني استفاده کرد.

مواد قادرند نور را خم و از مسير خود منحرف کنند. اين مسئله ساز و کار اصلي در لنزهاي نوري و مواد پلاريزه‌کننده است. نيکولاس کوتوف، استاد گروه مهندسي شيمي، معتقد است که حالت عکس نيز امکان‌پذير است. در واقع نور مي‌تواند مواد را در مقياس مولکولي و در اندازه‌هاي نانومتري تحت تأثير قرار داده، به آن پيچ و تاب دهد. اين پديده در اجسام بزرگ قابل انجام نيست.

براي انجام اين کار دکتر کوتوف و همکارانش نانوذرات تلوريد کادميم را در يک محلول آبي وارد کردند و به مدت 24 ساعت در معرض نور قرار دادند. پس از بررسي نانوذرات، آنها دريافتند که نانوذرات متجمع و يک روبان نانومتري صاف تشکيل مي‌شود. پس از گذشت 72 ساعت روبان پيچ وتاپ خورده و به هم مي‌چسبد؛ اما زماني که نانوذرات در جاي تاريکي قرار داده شد، روبان‌هايي صاف، بلند و منفرد تشکيل شدند.

در ادامه‌ي کار، اين گروه تحقيقاتي روبان‌هاي صاف را در معرض نور قرار دادند و مشاهده کردند که پيچش‌هايي روي روبان‌ها ايجاد شد که با افزايش زمان تابش، پيچش‌ها افزايش مي‌يافت. آنها دليل اين پديده را دافعه‌ي موجود ميان نانوذرات عنوان کردند.

به عقيده‌ي دکتر کوتوف، روبان‌هاي پيچ‌خورده شکل جديدي از فناوري نانو است که کاربردهاي هوشمندانه‌اي را مي‌توان براي آن متصور بود؛ براي مثال آنها روي ساخت ملخ‌هاي بسيار کوچک کار مي‌کنند که مي‌تواند در زير دريايي‌هاي نانومقياس در دارورساني استفاده شود؛ البته چنين ساختارهاي ملخ‌مانندي در باکتري‌ها وجود دارد.




به نقل از : nano.ir
منبع :
Nanotechnology Now - Press Release: "Light twists rigid structures in unexpected nanotech finding" (http://www.nanotech-now.com/news.cgi?story_id=37284)

[moo2010]

محققان دانشگاه‌هاي شيراز و صنعتي شيراز، به روش ارزان‌تري براي توليد نانوکامپوزيت‌هاي زمينه فلزي پركاربرد در صنايع خودرو و هوا و فضا دست يافتند.

دكتر مرتضي عليزاده، عضو هيئت علمي دانشگاه صنعتي شيراز، موفق به ساخت نانوکامپوزيت‌هايي با روشي غير از روش‌هاي معمول شده‌است.

وي در گفتگو با بخش خبري سايت ستاد ويژه‌ي توسعه‌ي فناوري نانو گفت: «با استفاده از روش ARB، توانستيم؛ نانوکامپوزيت‌هاي زمينه فلزي را به شکل ورق توليد کنيم».

در اين روش از ورق‌هاي فلزي استفاده مي‌شود كه نسبت به روش‌هاي معمول كه از پودرهاي فلزي استفاده مي‌كنند ارزان‌تر و مقرون به صرفه‌تر است.

نانوکامپوزيت‌هاي Al/SiC، از نانومواد پرکاربرد در صنايع هوافضا و اتومبيل‌سازي هستند که به روش‌هاي مختلفي از جمله ريخته‌گري، متالورژي پودر و ... توليد مي‌شوند. يکي از روش‌هاي جديد در ساخت اين نانوکامپوزيت‌ها، فرآيند ARB است که قابليت توليد نانوکامپوزيت‌هاي زمينه فلزي به شکل ورق را دارد و در آن از ورق‌هاي فلزي به‌عنوان مواد اوليه استفاده مي‌شود.

دکتر عليزاده در مورد نحوه انجام اين کار پژوهشي گفت: «در اين روش، ابتدا پس از آماده‌سازي سطحي شامل برس‌کاري و حلال‌شويي، روي يک ورق از آلياژ مورد نظر، مقدار مناسبي از ذرات پودر سراميکي ريختيم. پس از ريختن ذرات روي ورق اول، يک ورق مشابه، روي ذرات قرار داده، سپس مجموعه آنها را با کاهش ضخامت 50 درصدي به‌طور هم‌زمان مورد عمليات نورد قرار داديم و با فرآيند جوشکاري حالت جامد، آنها را با جوش سرد به‌هم متصل كرديم. حاصل فرايند فوق، ورق‌هاي دو لايه‌اي آلومينيوم همراه با لايه واسطه از ذرات پودر سراميکي بود.

در مرحله بعد ورق‌هاي توليدي را از طول به دو قسمت مساوي بريديم و دو نيمه را پس از آماده‌سازي سطحي مجدد روي هم قرار داده و مجدداً با 50 درصد کاهش در ضخامت، نورد و به هم جوش سرد داديم. در نهايت بعد از چندين مرحله تکرار فرآيند فوق، به توزيع مناسب و نسبتاً يکنواختي از نانوپودرهاي سراميکي در زمينه دست يافتيم».

جزئيات اين پژوهش -که با همکاري آقاي دکتر محمدحسين پايدار انجام شده، در مجله‌ي Journal of Alloys and Compounds (جلد 492، صفحات 235- 231، سال 2010)- منتشر شده‌است.



منبع : nano.ir

[moo2010]

شرکت پوياپژوهش نانوفناور با همکاري‌ اداره کارآفريني و توانمندسازي منطقه 2، اقدام به برگزاري کارگاه شبيه‌سازي مقدماتي و پيشرفته در روزهاي 6 و 7 خرداد مي‌کند.

اين دوره‌ها به منظور آشنايي علاقمندان به شبيه‌سازي ديناميک با نرم‌افزارهاي ويژوآل فورترن، ميکرو اي وي سي، نانوتيوب ميکر و Mathematica 7، در دو مرحله تئوري و عملي انجام مي‌شود.

دانشجويان، دانش‌آموختگان دوره‌هاي تحصيلات تکميلي، اساتيد دانشگاه‌ها و علاقمندان مي‌توانند براي کسب اطلاعات بيشتر در مورد سرفصل‌هاي دوره‌ها و چگونگي ثبت‌نام به پايگاه اطلاع‌رساني صفحه اصلی-شركت پويا پژوهش نانو فناور (http://www.nptech.ir) مراجعه و يا با پست الکترونيکيصفحه اصلی-شركت پويا پژوهش نانو فناور (http://www.nptech.ir) مکاتبه نماييد.

شايان ذکر است که به شرکت‌کنندگان در اين دوره‌ها گواهي‌نامه اعطاء مي‌شود.

محل برگزاري: اميرآباد شمالي، بزرگراه جلال‌آل‌احمد، قبل از پل گيشا، جنب دانشگاه تربيت مدرس، دانشکده علوم اجتماعي دانشگاه تهران، ساختمان مرکزي، طبقه همکف، سايت کامپيوتر

تلفن تماس:88573321-021، 09194700804، 09365865916







منبع : nano.ir

[moo2010]

محققان دانشگاه صنعتي شريف، موفق به توليد حامل‌هاي مغناطيسي با پوشش سازگار با محيط بدن شده‌اند كه مي‌توان در درمان سرطان و تومور از آنها استفاده كرد.

مهندس طاهره جعفري، فارغ‌التحصيل کارشناسي‌ارشد دانشگاه صنعتي شريف، در گفتگو با بخش خبري سايت ستاد ويژه‌ي توسعه‌ي فناوري نانو گفت: «هدف اصلي از انجام اين پژوهش، توليد حامل‌هاي مغناطيسي با پوشش زيست‌سازگار مناسب بوده‌است».

وي گفت: «با سرپرستي دکتر عبدالرضا سيم‌چي در آزمايشگاه مواد پيشرفته و نانومتري دانشگاه صنعتي شريف، موفق شديم نانوذرات هسته- پوسته‌ي آهن- طلا را با پوشش پليمري سنتز كنيم كه سازگاري بالايي با محيط بدن دارند و در عين حال قادر به حفظ قابليت‌هاي مغناطيسي خود هستند. اين ذرات در آزمايش‌هاي مغناطيسي، خاصيت سوپرپارامغناطيسي از خود نشان داده‌اند و نتايج آزمايش‌هاي زيست‌سازگاري‌سنجي هم حاكي از آن است كه اين نانوذرات کاملاً با محيط بدن سازگار هستند. همچنين وجود پوشش پليمري، قرار دادن داروها را روي سطح نانوذرات ميسر ساخته‌است».

در اين پژوهش ابتدا نانوذرات هسته- پوسته‌ي آهن- طلا به روش ميسل معکوس با اتمسفر گاز آرگون سنتز شده‌اند. پس از شستشو و جداسازي، با استفاده از مرکاپتواتانول در دماي 40 درجه سانتي‌گراد و در حين هم‌زدن، روي سطح آنها پيوندهاي سولفور ايجاد گرديده‌است. در مرحله بعدي سطح ذرات با استفاده از پلي‌گليسيرول پوشش داده شده‌است تا ضمن حفظ خاصيت زيست‌سازگاري، قابليت حمل دارو را نيز داشته باشند. سپس اين ذرات با استفاده از روش‌هاي مختلف آناليز مانند XRD، TEM، VSM و MTT assay مورد آزمايش و بررسي قرار گرفته‌اند.

نتايج آزمون‌ها نشان مي‌دهد که نانوذرات، داراي توزيع اندازه باريک و در محدوده‌اي مناسب براي کاربردهاي دارورساني هستند.

نتايج اين پژوهش مي‌تواند در پزشکي و در درمان بيماري‌هايي همچون سرطان‌ها و تومورها مورد استفاده قرار گيرد و جزئيات آن در مجله Journal of Colloid and Interface Science (جلد 345، صفحات 71- 64، سال 2010) منتشر شده‌است.




منبع : nano.ir

[moo2010]

به دست آوردن اطلاعات وسيع در مورد ساختار ژنتيکي انواع مختلف سرطان‌ها نشان مي‌دهد که اين اطلاعات تا چه حد مي‌توانند قابليت بالايي در تعيين نوع داروي مورد استفاده در درمان بيماران مختلف داشته باشند. با اين حال براي استفاده از اين قابليت‌ها، محققان حوزه سرطان بايد ارتباط ميان تغييرات ژنتيکي خاص در يک تومور و پاسخ آن تومور به درمان با يک داروي مشخص را بيابند؛ از سوي ديگر متخصصان فناوري بايد روش‌هاي سريع‌تري براي تعيين جهش‌هاي خاص توسعه دهند، به نحوي که استفاده از اين روش‌ها براي تک‌تک بيماران اقتصادي و مقرون به‌صرفه باشد.

حال آميت ملر و همکارانش در دانشگاه بوستون به پيشرفتي دست يافته‌اند که شايد بتواند به نياز دوم پاسخ دهد. آنها تک‌مولکول‌هاي DNA را از نانوحفره‌هاي باردار الکتريکي عبور داده و توانستند توالي‌هاي ژنتيکي خاص را در اين مولکول‌ها تشخيص دهند. اگر کارايي اين روش ثابت شود، مي‌تواند جايگزين روش‌هاي ديگر تشخيص جهش‌هاي ژنتيکي گردد که شامل فرايندهاي گران و زمان‌بر تکثير هستند.

اين محققان براي ساخت ابزار خود از يک تابش الکتروني متمرکز استفاده کرده و يک حفره با قطر 4 تا 5 نانومتر در يک غشاي نيتريد سيليکوني ايجاد کردند. سپس اين غشا را ميان دو اتاقک سيال قرار داده و با استفاده از يک جفت الکترود نقره/کلريد نقره يک ميدان الکتريکي به آن اعمال نمودند. جريان اعمالي موجب مي‌شود مولکول‌هاي منفرد DNA وارد حفره شده و در حين ورود به آن پيچ‌خوردگي آنها باز شود.

اين پژوهشگران براي شناسايي يک توالي ژنتيکي مشخص، ابتدا يک قطعه کوچک از DNA را که مکمل توالي مورد نظر بوده و پپتيد نوکلئيک اسيد يا PNA ناميده مي‌شود، با DNA مورد بررسي مخلوط نمودند. از آنجا که PNA مورد نظر مکمل بخش خاصي از DNA مورد بررسي است، به آن بخش پيوند مي‌يابد. زماني که توالي DNA-PNA از حفره عبور مي‌کند، جريان عبوري ميان دو الکترود تغيير مي‌کند. محققان نشان داده اند که اين تغيير به راحتي از تغيير ايجاد شده توسط DNA دورشته‌اي فاقد PNA قابل تشخيص است. اين ابزار مي‌تواند در هر ثانيه يک مولکول DNA را آناليز کند.

جزئيات اين کار در مقاله‌اي با عنوان:
"Nanopore Based Sequence Specific Detection of Duplex DNA for Genomic Profiling" در مجله Nano Letters منتشر شده است. خلاصه‌اي از اين مقاله در سايت مجله قابل دسترسي است.






به نقل از : nano.ir
منبع :

Nano News - Rapid, Inexpensive DNA Sequencing Moves Closer to Reality (http://nano.cancer.gov/action/news/2010/feb/nanotech_news_2010-02-18c.asp)

[moo2010]

پژوهشگران دانشگاه تگزاس موفق به ارائه‌ي روش جديدي براي کشت سلولي شدند که در آن با افزودن نانوذرات مغناطيسي به سلول و کنترل آنها به‌وسيله‌ي ميدان مغناطيسي توانسته‌اند سلول‌ها را در محيطي سه‌بعدي رشد دهند.

رشد سلول‌ها در يک محيط کنترل‌شده از ديرباز به‌عنوان ابزاري اساسي در توليد واکسن و ديگر محصولات زيست‌فناوري به شمار مي‌رفته‌است. اخيراً هم اين فرايند به‌عنوان ابزاري مهم در تحقيقات سلول‌هاي بنيادي و مهندسي بافت به کار گرفته مي‌شود. در اين فرايند، سلول‌ها به‌صورت يک لايه در ظرف مخصوصي تکثير مي‌يابند و به‌دليل تک‌لايه‌اي بودن رشد سلول‌ها برخي از عملکردهاي سلولي نظير بيان ژن و سيگنالينگ‌هايي که در بافت‌هاي زنده وجود دارد، در اين فرايند ديده نمي‌شوند.

محققان براي حل اين مشکل محيط کشت را از حالت دوبعدي به سه‌بعدي تغيير دادند. در اين کار، پژوهشگران دانشگاه تگزاس، نانوذرات مغناطيسي را درون ژل‌هايي دارايمواد خورنده‌ي باکتري وارد کردند. به محض ورود اين سلول‌ها به اين ژل، موارد خورنده باعث خورده شدن ديواره‌ي سلول و ورود نانوذرات به درون سلول مي‌شوند. با شستن ژل، تنها سلول‌هاي حاوي نانوذرات مغناطيسي باقي مي‌مانند که آنها را وارد محيط کشت سلولي مي‌کنند و فرايند تکثير آغاز مي‌شود. حال با اعمال يک ميدان مغناطيسي مي‌توان سلول‌ها را از کف ظرف به بالا آورد و در نهايت سلول‌ها در حالت شناور در محلول تکثير يابند.

در روش‌هاي رايجي که در آنها از داربست‌هاي تجزيه‌پذير استفاده مي‌شود، سرعت تکثير بسيار کم است، همچنين محيط کشت غير قابل تغيير است؛ اما در اين روش جديد محيط کشت قابل تغيير مي‌باشد. در واقع نياز نداشتن به محيطي خاص و داربست براي تکثير، يکي ديگر از مزاياي اين روش است.








به نقل از : nano.ir
منبع :

Bio-assembler uses magnetic levitation to assemble 3-D cell cultures (http://www.nanowerk.com/spotlight/spotid=15587.php)

[moo2010]

نانولوله‌هاي کربني، که مدتهاست در علوم مواد و الکترونيک کاربرد دارند، مي‌توانند به‌عنوان مصالح ساختاري سياه‌چاله‌هاي اتمي نيز استفاده شوند. فيزيکدانان دانشگاه هارواد فهميده‌اند که نانولوله‌هاي ولتاژ- بالا مي‌توانند باعث چرخش مارپيچي درونسوي اتم‌هاي سرد با يک شتاب رويايي، قبل از اينکه به شدت متلاشي شوند، گردند. آزمايش آنها در حقيقت نشان‌دهنده اولين مشابه سياهچاله‌ها در مقياس اتمي است.

http://pnu-club.com/imported/2010/05/1038.jpg

اتم گيرافتاده به دور نانولوله حرکت مارپيچي (مسير سفيد) انجام مي‌دهد. با رسيدن به نزديکي نانولوله الکترون ظرفيت آن (کره زرد) به داخل نانولوله تونل مي‌زند.
لنه وسترگارد هاو و همکارانش با فرآيند خنک‌سازي ليزري توانستند ابرهايي شامل يک ميليون اتم روبيديوم را تا کسري از دماي يک درجه بالاي صفر مطلق سرد کنند. اين فيزيکدان‌ها سپس اين ابرهاي اتمي چند ميليمتري را در دو سانتيمتري يک نانولوله کربني معلق که با ولتاژ چندصد ولتي شارژ شده بود، قرار دادند.

قسمت اعظم اين اتم‌ها از اين نانولوله عبور مي‌کنند ولي آن اتم‌هايي که به يک ميکرومتري نانولوله مي‌رسند- تقريباً ده اتم از يک ابر يک ميليوني- به‌طور گريزناپذيري جذب شده و در طي حرکت مارپيچي به سمت نانولوله، به سرعت‌هاي بالايي مي‌رسند.

آنه گودشل، يكي از اين محققان، مي‌گويد: "اتم‌هاي سرد درحين دور زدن نانولوله با شروع از سرعت تقريبي 5 متر بر ثانيه به سرعت 1200 متر بر ثانيه مي‌رسند. به خاطر اين شتاب عظيم دمايي که متناظر با انرژي جنبشي اتمي است از مقدار 1/0 درجه کلوين به چندين هزار کلوين در کمتر از يک ميکروثانيه مي‌رسد. "

در اين لحظه، اتم‌هاي سريع به يک الکترون و يک يون تجزيه مي‌شوند که داراي حرکت چرخشي موازي حول نانولوله مي‌باشند و هر دور از حرکت چرخشي را در چند تريليونيوم ثانيه کامل مي‌کنند. سرانجام الکترون از طريق تونل زني کوانتومي به درون نانولوله مکيده شده و باعث مي‌شود که يون همراهي کننده اش با سرعت تقريبي 26 كيلومتر بر ثانيه از نانولوله به دور پرتاب شود.

هاو مي‌گويد: " اتم‌هاي سرد و علم نانومقياس دو موضوع جالب هستند كه مطالعه و بررسي كاربردهاي بالقوه هر كدام بسيار هيجان‌آور است. ‌اهميت اين آزمايش در آن است که براي اولين بار علم نانومقياس را با اتم‌هاي سرد ادغام و راه را به‌سوي نسل جديدي از آزمايش‌هاي اتم‌هاي سرد و افزاره‌هاي نانومقياس باز کرده است. "

اين محققان نتايج خود را در مجله‌ي Physical Review Letters منتشر كرده‌اند.








به نقل از : nano.ir
منبع :

http://harvardscience.harvard.edu/engineering-technology/articles/cold-atoms-and-nanotubes-come-together- (http://harvardscience.harvard.edu/engineering-technology/articles/cold-atoms-and-nanotubes-come-together-atomic-black-hole)

[moo2010]

گروهي از محققان دانشگاه دلف در هلند براي اولين بار موفق شده‌اند تک‌مولکول‌هاي RNA را درون يک نانوحفره گير انداخته و نيروهاي وارد بر آنها را اندازه بگيرند. مي‌توان از اين روش براي تعيين شکل مولکول‌هاي RNA (که در برخي موارد مشکل است) و روشن کردن ساختار پيچيده آنها استفاده کرد.

ميشيل وان‌دن‌‌هات يکي از اعضاي اين گروه پژوهشي مي‌گويد قبلاً از اين روش براي DNA استفاده شده است، اما در مورد RNA چنين کاري صورت نگرفته بود.

RNA يک مولکول زيستي بسيار مهم و جالب است، زيرا مي‌تواند پيچ خورده و به شکل‌هاي پيچيده‌اي دربيايد. اين امر چگونگي برهمکنش RNA با مولکول‌هاي ديگرِ درون سلول و در نتيجه چگونگي عملکرد آن را تعيين مي‌کند. به علاوه، بسياري از ويروس‌ها ژنومي دارند که از RNA تشکيل شده است.

با اين حال هنوز تعيين شکل مولکول‌هاي RNA بسيار مشکل است. در اين روش جديد که توسط گروه نينکه دکر توسعه يافته است، مولکول‌هاي RNA از دو طرف در طول حفره کشيده شده و بدين ترتيب پيچ‌خوردگي آنها باز شده و امکان تعيين ساختارشان به وجود مي‌آيد. همچنين با اين روش مي‌توان پروتئين‌هاي پيونديافته به RNA را تعيين کرد.

وان‌دن‌‌هات توضيح مي‌دهد: «تاکنون چالش اصلي اين بود که مولکول‌هاي RNA بسيار کوچک بوده و در نتيجه کار کردن با آنها بسيار دشوار است. اندازه‌گيري‌هاي ما نشان مي‌دهند با استفاده از اين روش جديد مي‌توان مولکول‌هاي منفرد DNA را گرفته، آنها را در طول يک حفره کشيده، به جلو و عقب حرکت داده، پيچ آنها را باز کرده و نيروهاي آنها را اندازه گرفت. اين ابزار جديد مي‌تواند دانش و درک ما را از اين مولکول‌ها تا حد بسيار زيادي گسترش دهد».

اين پژوهشگران ابتدا يک تک‌مولکول دورشته‌اي (RNA (dsRNA را در يک محلول نمکي به يک دانه پلي‌استايرني متصل کردند. سپس اين دانه را به روش اُپتيکي گير انداختند، يعني آن را در نقطه تمرکز يک تابش ليزري قوي تثبيت کردند. اين روش امکان جابه‌جايي اين دانه را به هر نقطه‌اي در درون سلول نمونه ايجاد مي‌کند.

گرفتن RNA
سپس اين گروه پژوهشي دانه پلي‌استايرني را به نزديکي يک غشاي جامدِ داراي يک نانوحفره منتقل کردند. در اين حالت مي‌توان مولکول‌ها منفرد را درون اين نانوحفره گير انداخت، زيرا اين مولکول‌ها داراي بار منفي بوده و با اعمال يک ميدان الکتريکي به درون حفره کشانده مي‌شوند. با اين حال چون اين مولکول‌ها به دانه پلي‌استايرني نيز متصل هستند، درون نانوحفره باقي مي‌مانند.

نتايج اين کار در مجله Nano Letters منتشر شده است.








به نقل از : nano.ir
منبع :
Nanopores could unravel RNA - nanotechweb.org (http://nanotechweb.org/cws/article/tech/41492)

[moo2010]

محققان MIT با توسعه‌ي ميکروسکوپAFM، روشي بسيار حساسي را موسوم به « AFM با سرعت بالا» ابداع کردند که مي‌توان با آن از باکتري‌ها به‌صورت زنده تصويربرداري کرد.

ميکروسکوپAFM همانند ميکروسکوپ‌هاي الکتروني داراي بزرگ‌نمايي بالايي است؛ اما براي گرفتن يک تصوير چند دقيقه زمان لازم است. بنابراين با آن نمي‌توان از فرايندهايي که خيلي سريع اتفاق مي‌افتند تصوير گرفت. در سال‌هاي اخير ميکروسکوپ AFM پرسرعتي ساخته شده‌است که براي تصويربرداري از سلول‌هاي زنده مناسب نيست.

محققان با بهره‌گيري از ميکروسکوپAFM پرسرعت، توانستند به چگونگي پاسخ سلول‌ها به دارو و آلودگي‌هاي ميکروبي پي ببرند. اين روش جديد محققان را قادر مي‌سازد تا ببينند چگونه برخي از باکتري‌ها به پپتيد‌هاي ضد ميکروب (AMP) کمک مي‌کند. پپتيد‌هاي ضد ميکروب نوعي از پروتئين‌هاي طبيعي هستند که برخي ميکروب‌ها را از بين مي‌برند.

براي اين کار محققان از نوک‌هايي (T IP ) استفاده کردند که 1000 مرتبه از نوک‌هاي معمول براي AFM کوچک‌تر است، بنابراين مي‌توان با آن سطح را خيلي سريع و وارد کردن آسيب به باکتري اسکن کرد. با اين روش مي‌توان هر 13 ثانيه يک تصوير گرفت.

نتايج کار با اين روش نشان داد که مرگ همه‌ي سلول‌ها با پپتيد‌هاي ضد ميکروب در يک زمان اتفاق نمي‌افتد، حتي اگر دو سلول شبيه به هم و به يک اندازه در معرض پپتيد‌هاي ضد ميکروب قرار گرفته باشند.

اين گروه تحقيقاتي تصميم دارد از اين روش در مطالعه‌ي ديگر پديده‌هاي سلولي نظير اسمبل شدن ويروس‌ها در سلول‌هاي آلوده و تأثير آنتي‌بيوتيک‌هاي معمولي بر روي سلول‌هاي باکتري استفاده کنند.








به نقل از : nano.ir
منبع :
New microscopy technique offers close-up, real-time view of cellular phenomena (http://www.nanowerk.com/news/newsid=15287.php)

[moo2010]

پژوهشگراني از دانشگاه استنفورد با استفاده از گرافن به‌عنوان الکترود شفاف توانستند به طور موفقيت‌آميزي مدل کاملاً جديدي از ديودهاي نور-گسيل آلي (OLED) را توسعه دهند. اين پيشرفت مي‌تواند راه را براي توليد انبوه و ارزان OLED‌ها بر روي زيرلايه‌هاي پلاستيکي انعطاف‌پذير با اندازه بزرگ و قيمت کم هموار کند به گونه‌اي که مانند کاغذ ديواري پيچيده شوند و در مواقع لزوم استفاده گردند.

http://pnu-club.com/imported/2010/05/1039.jpg

شمايي از OLED گرافني ساخته شده بوسيله دانشمندان در دانشگاه استنفورد.
OLEDها، به خاطر کيفت تصوير بسيار خوب، توان مصرف پايين و ساختار بسيار نازک، بيش از 20 سال است که توسعه يافته‌اند و اخيراً در تلوزيون‌ها و صفحه نمايش‌هاي بسيار نازک مانند دوربين‌هاي ديجيتالي و گوشي تلفن همراه کاربردهاي فراواني پيدا کرده‌اند. OLED‌ها از ساختار آلي فعال و تابناکي که بين دو الکترود قرار داده شده است، تشکيل مي‌شوند. يکي از الکترودها بايد شفاف باشد. استفاده از اکسيد قلع اينديوم (ITO) در اين ساختارها مرسوم است. با اينحال، اينديوم يک ماده نادر و گران‌قيمت است و بازيافت آن مشکل مي‌باشد. دانشمندان براي يافتن جايگزين مناسب اين ماده تاکنون تلاش فراواني کرده‌اند.

نسل بعدي افزاره‌هاي اپتوالکترونيکي نياز به الکترودهاي رسانا و شفافي دارند که سبک، ارزان، انعطاف‌پذير و سازگار با محيط‌زيست بوده و با روش‌هاي توليد انبوه سازگاري داشته باشند. گرافن، لايه منفرد گرافيت، در طول دوسال گذشته به خاطر خواص الکتريکي و نوري منحصربه فردش توانسته است، خودش را مطرح کند. به تازگي جونبو وو و همکارانش، از دانشگاه استانفورد، توانستند براي اولين بار به طور موفقيت‌آميزي از گرافن به‌عنوان الکترود در OLED‌ها استفاده کنند.

جونبو وو گفت که آنها به OLEDهايي بر روي گرافن رسيده‌اند که داراي عملکردي مشابه با افزاره‌هاي کنترلي ساخته شده از آندهاي شفاف ITO مي‌باشد. اين امر مي‌تواند در کاربردهاي واقعي بسيار جذاب و اميدبخش باشد.

اين پژوهش توانسته است توان بالقوه فوق‌العاده گرافن را نشان دهد و راه کاملاً جديدي به روي توسعه رساناهاي شفاف، کارآمد و اقتصادي جهت افزاره‌هاي اپتوالکترونيکي انعطاف‌پذير، مانند OLEDها و سلول‌هاي فوتوولتائيک آلي، باز کند. انتقال گرافن نازک و بزرگ به روي يک زيرلايه انعطاف‌پذير قبلاً انجام شده است. با ترکيب اين دو فناوري با هم، مي‌توان انتظار داشت که در آينده نزديک OLEDهاي گرافني بر روي پلاستيک انعطاف‌پذير ساخته شوند.

نتايج اين تحقيق در مجله‌ي ACS Nano منتشر شده است.










به نقل از : nano.ir
منبع :
Nanometer Graphene Makes Novel OLEDs Display (http://www.physorg.com/news187430392.html)

[moo2010]

دانشمندان موسسه ماکس پلانک در اشتوتگارات آلمان با استفاده از تنها يک دستگاه، روش جديدي براي ساخت سريع ابزارهاي گرافني توسعه داده‌اند. اين روش بر فرونشاني فلورسانس استوار است.

اولين مرحله ساخت ابزارهاي گرافني به طور معمول شامل تعيين محل تکه‌هاي گرافني منفرد است که روي يک بستر نشانده شده‌اند. چون ضخامت گرافن تنها يک لايه اتمي است، استفاده از ميکروسکوپ نيروي اتمي (AFM) براي اين کار مناسب است. به علاوه، به يک بستر خاص حاوي نشانگرها نياز است تا محققان در مراحل بعدي فرايند بتوانند موقعيت دقيق اتصال تکه‌هاي گرافني به الکترودهاي فلزي را بيابند. ساخت نشانگرها و الکترودها با استفاده از ليتوگرافي اشعه الکتروني (EBL) صورت مي‌گيرد که اين امر استفاده از دستگاه دوم را اجتناب‌ناپذير مي‌سازد. همچنين در بسياري از موارد براي تعيين تک‌لايه بودن تکه گرافني به دستگاه سومي همچون طيف‌سنج رامان نياز داريم.

http://pnu-club.com/imported/2010/05/1040.jpg

فلورسانس ضعيف‌شده نشان‌دهنده وجود تکه‌هاي گرافن است.
روش جديدي که توسط دانشمندان موسسه ماکس پلانک توسعه يافته است، مبتني بر پديده‌‌اي به نام فرونشاني فلورسانس (fluorescence quenchin g ) است. در اين پديده فلورسانسي که از مولکول‌هاي رنگي نشر مي‌يابد، توسط تکه‌هاي گرافني که در لايه زيرين قرار دارند، تضعيف مي‌شود.

در اين روش ابتدا بستري که قبلاً تکه‌هاي گرافن روي آن نشانده شده است، با استفاده از يک فتورزيست که در حقيقت يک مولکول رنگي فلورسانس است، روکش‌دهي مي‌شود. سپس نمونه مورد نظر در يک ميکروسکوپ هم‌کانون که از ليزر براي تصويربرداري از سطح بهره مي‌برد، قرار داده مي‌شود. در نقاطي که تکه‌هاي گرافن قرار دارند، شدت فلورسانس کم بوده و در نتيجه محل مولکول‌هاي گرافن به سرعت مشخص مي‌شود. در مرحله بعد از يک تابش ليزر با طول موج متفاوت براي انجام ليتوگرافي در همان دستگاه استفاده مي‌شود.

مزايا
همانگونه که توضيح داده شد در اين روش تنها از يک دستگاه استفاده مي‌شود و نيازي به استفاده از نشانگرها روي سطح نيست. به علاوه مي‌توان از شدت فلورسانس براي تعيين تعداد لايه‌هاي تکه‌هاي گرافن استفاده کرد.

جزئيات اين کار پژوهشي در مجله Nanotechnology منتشر شده است.






به نقل از : nano.ir
منبع :
Rapid prototyping of graphene devices - nanotechweb.org (http://nanotechweb.org/cws/article/tech/41639)

[moo2010]

‌محققان دانشگاه استنفورد موفق به ساخت حسگري شدند که قادر به شناسايي دقيق آنيون‌هاي سيانيد در محيط آبي است. وجود مواد فلزي سنگين مانند جيوه و سرب در آب‌هاي آشاميدني بسيار خطرناک است؛ اما آنيون‌هايي نظير سيانيد بسيار مرگ‌بارترهستند؛ زيرا خيلي سريع سيستم عصبي را تحريک و باعث مرگ مي‌شوند. پژوهشگران چيني موفق به ساخت حسگرهاي نسبتاً ساده، ارزان و زيست‌سازگاري شده‌اند که مي‌تواند با دقت بسيار بالايي سيانيد موجود در آب را شناسايي کند.

برخلاف حسگرهاي شيميايي نوري رايج، اين حسگرها ساختار ساده‌اي داشته و بي‌نياز از دستگاه‌ها و مواد آلي پيچيده‌اند. از ديگر مزاياي اين دستگاه امکان استفاده‌ي مستقيم آن در محيط آبي است. اين گروه تحقيقاتي نشان داد که با اين حسگر جديد مي‌توان غلظت سيانيد را 14 برابر کمتر از ميزان مجازي آن ـ که سازمان WHO تعيين کرده (0.07 ميلي گرم در ليتر) ـ شناسايي کرد.

اين حسگر بر پايه‌ي کم-نور کردن تابش فلورسانس نانوذرات طلا کار مي‌کند و مستقيماً درون محيط آبي قرار مي‌گيرد و نيازي به حلال‌هاي کمکي ـ که غالباً مواد آلي سمي هستند ـ ندارد. نانوذرات طلا از دسته مواد فلورسانسي محسوب مي‌شوند که برخلاف رنگ‌هاي معمولي و ديگر کروموفورهاي آلي نسبتاً پايدارند. نانوذرات طلا برخلاف نيمه‌هادي‌ها با آلبومين سرم گاوي (BSA) پايدار شده، سميت بسيار کمي دارند. از همه مهم‌تر اين که شدت تابش در آنها به اندازه‌ي ذرات بستگي دارد و براي استفاده از سيستم‌هاي حسگري نانومقياس مناسب هستند.

براي ساخت اين حسگر محققان نانوخوشه‌هاي طلاي پايدارشده‌يموجود روي آلبومين سرم گاوي را به کار گرفتند که در محلول آبي و در معرض تابش فرابنفش به رنگ قهوه‌اي تيره هستند. اگر به اين محيط، آنيون سيانيد اضافه شود نانوذرات با تابش اشعه‌ي فرابنفش بي‌رنگ ديده مي‌شود.








به نقل از : nano.ir
منبع :
Nanotechnology water sensor for highly sensitive detection of cyanide (http://www.nanowerk.com/spotlight/spotid=15695.php)

[moo2010]

محققان ژاپني و مالزيايي شرح داده‌اند که چگونه مي‌توان با سنتز ساختارهاي نانوکربني مخروطي روي يک بستر شفاف و انعطاف‌پذير در دماي اتاق، يک گسيل‌دهنده الکتروني ساخت. اين گسيل‌دهنده سپس مي‌تواند به‌عنوان يک منبع گسيل الکتروني ميداني (FEE) براي نمايشگرهاي گسيل ميداني شفاف و انعطاف‌پذير (FED) استفاده شود. FED‌ها يک نوع جديد نمايشگر پنل مسطح هستند که در مقايسه با نمايشگرهاي بلور مايع (LCD) چندين مزيت از جمله کنتراست بالا و مصرف کم توان دارند.

http://pnu-club.com/imported/2010/05/1041.jpg

تصوير SEM ساختارهاي نانوکربني مخروطي که روي يک بستر شفاف انعطاف‌پذير ساخته شده‌اند.
از آنجايي که گسيل الکترون ميداني ولتاژ عملياتي و ميدان الکتريکي بسيار بالايي لازم دارد، ساخت نمايشگرهاي گسيل ميداني خيلي مشکل مي‌باشد. محققان به‌منظور رسيدن به اين ولتاژ بالا، معمولاً از سطوحي با يک ساختار نوک‌تيز ناهموار استفاده مي‌کنند. دليل استفاده از يک ساختار نوک‌تيز اين است که ميدان الکتريکي، اطراف نوک تقويت مي‌شود، بنابراين مي‌توان ولتاژ عملياتي کوچک‌تري استفاده کرد. اما تاکنون اين ناهمواري مانع شفافيت بوده است.

ماساکي تانمورا از موسسه فناوري ناگويا توضيح داد: شيشه‌هاي مات را در نظر بگيريد. شيشه‌ها خود شفاف مي‌باشنند، اما ناهموار کردن سطح آنها باعث پخش نور و مات‌شدن آنها مي‌شود. مشابه اين مثال، شفافيت براي منابع گسيل الکترون ميداني ناممکن به‌نظر مي‌رسد.

اين محققان با ساخت نانومخروط‌هاي کربني که از طول موج نور مرئي کوچک‌تر هستند، متوجه شدند که آنها مي‌توانند با اين نانوساختارها بر اين چالش غلبه کرده و گسيل‌دهنده هاي الکترون ميداني انعطاف‌پذير و شفافي توليد کنند.

تانمورا گفت: براي رسيدن به مواد شفاف مبتني بر ساختارهاي نانوکربني مخروطي، کنترل دقيق قطر و طول اين ساختار‌هاي نانوکربني مخروطي لازم است. ما با استفاده از يک روش پرتوافکني يوني به طور موفقيت‌آميزي در دماي اتاق قطر و طول بيشتر اين نانومخروط‌هاي کربني کوچک‌تر از طول موج نور مرئي را کنترل کرديم. تصاوير دقيق ميکروسکوپ الکتروني پيمايشگر (SEM) نشان مي‌دهند که قطر و طول بيشتر اين نانومخروط‌هاي کربني کوچک‌تر از طول موج نور مرئي مي‌باشند. ما سپس اين نانوساختارها را براي ساخت يک گسيل‌دهنده الکترون ميداني شفاف و انعطاف‌پذير استفاده کرديم.

اين دانشمندان، در آزمايشات خود يک بستر نافين(naf ion ) را در دماي اتاق با يون‌هاي آرگن براي 30 ثانيه بمباران کردند. اين پرتوافکني ساختار‌هاي نانوکربني مخروطي توليد کرد که به‌طور يکنواخت روي تمام سطح نافين پراکنده بودند.

نتايج اين تحقيق در مجله‌‌ي J. Am. Chem. Soc. منتشر شده است.









به نقل از : nano.ir
منبع :
Conical nanocarbon structures could lead to flexible, transparent field emission displays (http://www.physorg.com/news188730439.html)

[moo2010]

محققان دانشگاه صنعتي خواجه نصيرالدين طوسي و دانشگاه صنعتي مالك اشتر شاهين‌شهر، به شرايطي بهينه براي توليد نانوساختاري بر پايه‌ي ترکيب بين‌فلزي Ni3Al (مورد استفاده در ساخت تجهيزات هواپيمايي) دست يافتند.

مهندس مسعود نظريان ساماني، كارشناس ارشد دانشگاه صنعتي خواجه نصيرالدين طوسي، پژوهشي را در زمينه‌ي ترکيبي نانوساختار بر پايه‌ي ترکيب بين‌فلزي Ni3Al انجام داده ‌است. ترکيب بين‌فلزي Ni3Al از مدت‌ها پيش به‌عنوان فاز استحکام‌دهنده در سوپرآلياژهاي پايه نيکلي سختي رسوبي‌شونده به‌كار مي‌رود.

مهندس نظريان، در گفتگو با بخش خبري سايت ستاد ويژه‌ي توسعه‌ي فناوري نانو گفت: «اين پژوهش برخي از مهم‌ترين ابهامات مربوط به رفتار آلياژهاي پايه‌ Ni3Al در دماهاي بالا را پاسخ داده ‌است. همچنين با توجه به اينكه عناصر كروم، موليبدن و بور از مهم‌ترين عناصر آلياژي در آلياژهاي پايه Ni3Al هستند، توضيحات جامعي هم در مورد نقش و رفتار اين عناصر در آلياژ در حين فرايند چگالش ارايه شده ‌است».

برجسته‌ترين يافته‌ي اين پژوهش، انتخاب روش چگالش پرس گرم به‌جاي پرس سرد و زينترينگ بوده كه خواص منحصر به فردي را براي نمونه‌هاي توليد شده فراهم کرده ‌است، زيرا اعمال هم‌زمان فشار و حرارت، مزاياي زيادي براي فرايند چگالش به‌همراه مي‌آورد.

آقاي نظريان، نقطه‌ي عطف پژوهش خود را استفاده از عناصر آلياژي در زمينه‌ي تركيب نانوساختار بين‌فلزي Ni3Al و بررسي تغييرات فازي و حرارتي اين آلياژ در دماهاي بالا بيان کرده و ابراز داشت: «توانستيم؛ آلياژي را با بهترين خواص فيزيكي و مكانيكي براي استفاده در كاربردهاي صنعتي مورد نياز كشور تهيه كنيم».

وي در ادامه افزود: «در همه‌ي پژوهش‌هاي قبلي كه در رابطه با تركيب بين‌فلزي ‌Ni3Al انجام شده، ريزساختار اين آلياژ مورد توجه قرار گرفته و نكات متعددي در اين زمينه منتشر شده‌است. اما با توجه به اينكه اين آلياژ، تركيبي با كاربرد دما بالاست، لازم است؛ تحولات گوناگوني كه در دماهاي بالا اتفاق مي‌افتند، نيز مورد بررسي قرار گرفته و به‌طور كامل تحليل شوند كه اين نكته در اين پژوهش مدنظر قرار گرفته و مي‌تواند به توسعه‌ي اين آلياژ در مقياس نيمه‌صنعتي و صنعتي كمك شاياني نمايد».

در اين تحقيق، ابتدا پودرهاي عناصر Ni، Al، Cr، Mo و B با درصد خلوص بسيار بالا و اندازه‌ي متوسط ذرات 10 µm در يک آسياب گلوله‌اي سياره‌اي با يکديگر مخلوط شده‌اند. پس از انتخاب شرايط بهينه براي توليد پودرهاي نانوکريستال در حين فرايند آلياژسازي مکانيکي، اين محصول نانوكريستال تحت چهار فرايند مختلف چگالش قرار گرفته و نمونه‌هاي بالك به‌دست‌آمده از هر فرايند بررسي شده و ريزساختار، خواص فيزيكي و مكانيكي آنها به‌دست آمده‌است. همچنين تغييرات فازي و حرارتي اين آلياژ در دماهاي مختلف و تا نزديک نقطه‌ي ذوب آلياژ مورد ارزيابي قرار گرفته‌است.

آلياژهاي پايه Ni3Al با توجه به خواص استحکامي بالا، مقاومت به اکسيداسيون و خوردگي در دماهاي بالا و دانسيته‌ي نسبتاً پايين در مقايسه با سوپرآلياژهاي پايه نيکل، کاربردهاي مختلفي در صنايع مختلف از جمله صنايع هوايي در ايران دارند.

اين پژوهش با همكاري دكتر عليرضا كمالي و دکتر علي شکوه‌فر انجام شده و جزئيات آن در مجلات Journal of Alloys and Compounds (شماره 500، صفحات 33-30، سال 2010)، Journal of Alloys and Compounds (شماره 486، صفحات 318-315، سال 2009)، Journal of Alloys and Compounds (شماره 492، صفحات 200-196، سال 2010) وIndian Journal of Engineering & Materials Sciences (شماره 16، صفحات 455-449، سال 2009) منتشر شده‌است.


منبع : nano.ir

[moo2010]

به‌همت محققان ايراني و کره‌اي، خطاهاي موجود در سامانه‌هاي نانومترولوژي و تداخل‌سنج‌هاي ليزري كاهش يافت و امکان دستيابي به دقت‌هاي پيکومتري در اندازه‌گيري جابه‌جايي در سامانه‌هاي نانومترولوژي فراهم شد.

نانومترولوژي، اندازه‌گيري ابعاد و جابه‌جايي مواد در مقياس نانو است. اثرات غيرخطي از مهم‌ترين خطاهاي موجود در سامانه‌هاي نانومترولوژي و تداخل‌سنج‌هاي ليزري است که مي‌تواند با استفاده از ماتريس‌هاي جونز مدل‌سازي شود و با يک سامانه‌ي کامل اپتوالکترونيکي با ليزر سه مودي پايدار شده، مقدار خطاي اندازه‌گيري به‌طور قابل ملاحظه‌اي کاهش يابد.

دکتر سعيد عليايي، استاديار دانشگاه شهيد رجايي، در گفتگو با بخش خبري سايت ستاد ويژه‌ي توسعه‌ي فناوري نانو، گفت: «پژوهشي را با همکاري پروفسور يوون ("Yoon") از دانشکده‌ي فيزيک دانشگاه کره‌ي جنوبي و آزمايشگاه ملي ليزر و خانم مهندس حامدي از دانشگاه شهيد رجايي، با هدف مدل‌سازي خطاي غيرخطي در سامانه‌هاي نانومترولوژي و کاهش خطا با ارايه‌ي يک سامانه‌ي کامل اپتوالکترونيکي شامل بخش‌هاي اپتيکي و الکترونيکي انجام داديم و نتايج پژوهش را، در مجله‌ي IET Optoelectronics (جلد 3، صفحات224-215، سال 2009) منتشر نموديم».

دكتر عليايي، در ادامه‌ي گفتگو افزود: «علاوه بر دقت بسيار بالا، سادگي بخش اپتيک و استفاده از مدارهاي الکترونيک يکسان در بازوهاي تداخل‌سنج ليزري از مزاياي ديگر اين طرح به‌شمار مي‌آيد».

وي در توضيح روش کار گفت: «در اين پژوهش از يک ليزر پايدار شده‌ي سه مودي استفاده شده‌است که در اولين گام منجر به دو برابر شدن قابليت تفکيک‌پذيري در سنجش و اندازه‌گيري جابه‌جايي نسبت به سامانه‌هاي متداول شده‌‌است. تداخل‌سنج ليزري موردنظر با استفاده از ماتريس‌هاي جونز، مدل‌سازي‌سازي شده و خطاهاي مختلف آن از جمله انحراف قطبنده، نابرابري ضرايب عبور، بازتاب و انحراف در زاويه‌ي قرارگيري شکافنده- قطبنده نسبت به راستاي ليزر، بيضوي بودن قطبش ليزر و عمود نبودن قطبش مودهاي جانبي بر مود مرکزي در نمايه‌ي ليزر، با ماتريس‌هاي مختلف، مدل‌سازي و خطاي غيرخطي متناوب دو، چهار و هشت دوره‌اي نهايي بيان شده‌است. سپس يک سامانه‌ي جديد به‌منظور کاهش خطاهاي مرتبه‌ي مختلف پيشنهاد گرديده و نشان داده شده‌است که با استفاده از اين سامانه، امکان کاهش خطاي کل که ناشي از کميات ذکر شده باشد، به کسري از نانومتر وجود دارد».

با استفاده از سامانه‌ي‌ طراحي شده در اين کار پژوهشي، امکان دستيابي به دقت‌هاي پيکومتري در سنجش و اندازه‌گيري جابه‌جايي در سامانه‌هاي نانومترولوژي فراهم گرديده‌است.

اين سامانه در صنايع نانومترولوژي، تهيه ماسک و فرايندهاي فوتوليتوگرافي، ساخت ادوات نيم‌رسانا و در هر جايي که نياز به اندازه‌گيري فاصله و يا جابه‌جايي با دقت‌هاي بسيار بالا باشد، كاربرد دارد.

شايان ذكر است كه اين طرح در آزمايشگاه تحقيقاتي نانوفوتونيک و اپتوالکترونيک دانشگاه شهيد رجايي انجام شده‌است و در حال حاضر مجموعه‌ي آزمايشگاهي اين سامانه در حال راه‌اندازي است.



منبع : nano.ir

[moo2010]

محققان ايراني با همكاري پژوهشگران كره‌اي با استفاده از نانوله‌ها‌ي كربني، موفق به بهينه‌سازي خواص فيزيكي ابررساناي دماي بالاي YBCO شدند.

دکتر صديقه دادرس، عضو هيئت علمي دانشگاه الزهرا(س)، با همکاري دکتر وحيد دادمهر از دانشگاه الزهرا(س) با به‌كار بردن نانولوله‌ها‌ي كربني در ابررساناي دما بالاي YBCO، چگالي جريان بحراني اين ابررسانا را تا 10 برابر افزايش دادند. همچنين اين آلايش، موجب افزايش انرژي ميخ‌کوبي، عدم کاهش دماي گذار بحراني و تغيير علامت دوگانه‌ي هال در نمونه‌ي آلاييده به نانولوله‌‌هاي كربني گرديد.

در اين پژوهش، نانولوله‌هاي کربني به روش CVD و ابررساناي دما بالاي YBCO به روش واکنش حالت جامد ساخته ‌شده‌اند و در نهايت، ساخت ابرساناي دما بالاي YBCO آلاييده به نانولوله‌هاي کربني در دانشگاه الزهرا(س) صورت گرفته‌است. آزمايش‌ها و اندازه‌گيري‌هاي ترابردي الکتريکي و مغناطيسي با همکاري پرفسور کيم، در دانشگاه ملي سئول انجام شده‌است که نتايج بررسي‌ها در دو مقاله در مجلات Physica C (جلد 470، صفحات 312- 309، سال 2010) و (جلد 469، صفحات 59-55، سال 2009) منتشر شده‌است.

گسترش نتايج اين پژوهش مي‌تواند در پزشكي (تصويربرداري MRI)، صنعت برق (ترانسفورماتورها) و حمل و نقل (قطارهاي پرنده) و ... استفاده گردد.



منبع : nano.ir

[moo2010]

محققان پژوهشگاه دانش‌هاي بنيادي، توانستند مدل 30 سال پيش ارايه شده به‌وسيله‌ي پژوهشگران آمريکايي/رومانيايي را در زمينه‌ي حركت نانوسيالات اصلاح کنند.

دكتر سيد نادر رسولي، مدرس دانشگاه گيلان، در زمينه‌ي تاثير تغييرات مکاني دما در به حرکت در آمدن ذرات کلوئيدي و پيش‌بيني و کنترل رفتار اين ذرات مطالعه مي‌كند و بخشي از نتايج تحقيقاتش را در جلد 108 مجله‌ي PHYSICAL REVIEW LETTERS منتشر نموده‌است.

اين نتايج مي‌تواند در هدايت دقيق حرکت نانوسيالات و در هدايت ذرات نانومتري (و البته ميکرومتري) کاربرد داشته‌باشد. تا الان روش‌هاي آزمايشگاهي براي کنترل رشته‌هاي دي-ان-آ و نيز ذرات ميکرومتري با استفاده از اين اثر پيشنهاد شده و مورد استفاده هم قرار گرفته اند.

دكتر رسولي در گفتگو با بخش خبري سايت ستاد ويژه‌ي توسعه‌ي فناوري نانو گفت: «حرکت ريز ذرات کلوئيدي در اثر گراديان دما موضوع اصلي پژوهش ما بوده‌است. اين ذرات مي توانند پروتئين‌هايي در ابعاد 2-1 نانومتر و يا کلوئيدهايي با ابعاد 500 -2 نانومتر باشند، در همه‌ي اين حالات، ذرات در آب معلق بوده و دماي محلول خيلي نرم و آرام از يکسو به سوي ديگر تغيير مي کند».

وي افزود: «شايد در بلند مدت بتوان از اين پديده به‌عنوان يک انبر ظريف آزمايشگاهي، براي کنترل ذرات بسيار ريز بهره برد».

دكتر رسولي در ادامه گفت: «با راهنمايي دکتر رامين گلستانيان، ابتدا مدلي که حدود 30 سال پيش براي اين پديده ارايه شده‌بود را بررسي کرديم؛ نقاط ضعف مدل را يافته و تا حد امکان در صدد برطرف نمودن آن برآمديم. مثلا رفتار دقيق مولکول هاي آب، يا توزيع يون‌ها در پيرامون کلوئيد، نياز به تصحيح داشت. در عين حال تقريب‌هايي به هنگام محاسبات تحليلي زده شده ‌بود که اجازه مقايسه با تجربه را نمي داد و محاسبات عددي را مي طلبيد. ما نشان داديم که مقايسه هايي که برمبناي مدل 30 سال پيش انجام شده بود، غلط و نادرست است؛ همکاران آزمايشگر ما در ايتاليا مدل ناقص 30 ساله را با روشي غير دقيق با داده‌هاي تجربي خود مقايسه کرده و تطابق خوبي به‌دست آورده‌بودند. درصورتي که اگر آن مدل را با دقت اما بدون در نظر گرفتن تصحيح هاي پيشنهادي ما را به‌کار مي بردند، اين تطابق از دست مي‌رفت! تصحيح هاي بعدي که ما پيشنهاد کرديم، تطابق از دست رفته را تا حدي بازگرداند؛ اما هنوز هم تمام داده‌هاي تجربي قابل توصيف نيستند و تلاش براي يافتن توصيفي جامع‌تر ادامه دارد».




منبع : nano.ir

[moo2010]

به‌تازگي گروهي از محققان دانشگاه تهران، موفق به عامل‌دار كردن نانولوله‌هاي کربني در زمان کوتاه‌تري شدند.

مهندس مسعود وصالي ناصح، دانشجوي دکتري مهندسي شيمي دانشگاه تهران، در زمينه‌ي عامل‌دار کردن نانولوله‌هاي کربني فعاليت مي‌کند.

وي در مورد هدف از انجام اين فعاليت به بخش خبري سايت ستاد ويژه‌ي توسعه‌ي فناوري نانو گفت: «نانولوله‌هاي خام را نمي‌توان به‌طور مستقيم استفاده نمود، بنابراين فرايندهايي براي عامل‌دار کردن و بهبود خواص آنها انجام مي‌شود. هدف عمده‌ي اين پژوهش، ارايه‌ي روشي موثر براي عامل‌دار کردن نانولوله‌هاي كربني و همچنين بهينه کردن پارامترهاي موثر در اين فرايند بوده‌است».

محقق اين پژوهش، در ادامه با بيان اين مطلب که «در اين پروژه، نانولوله‌ها با روش پلاسما، عامل‌دار شده‌اند و پارامترهاي اصلي اين روش بهينه گرديده‌اند»؛ افزود: «به طور کلي روش‌ پلاسمايي در مقايسه با روش‌هاي شيميايي ديگر مزيت‌هاي زيادي از جمله کوتاه بودن زمان فرايند، آلودگي کمتر و آسيب‌ديدگي کمتر نانولوله‌ها دارد.

مهندس وصالي در مورد نحوه‌ي انجام اين كار گفت: «ابتدا نانولوله‌هاي کربني را به روش نشست بخار شيميايي توليد نموديم. سپس براي خالص‌سازي نانولوله‌ها، فرايندهاي اکسيد کردن حرارتي در هوا و همچنين اسيدشويي را انجام داديم. در ادامه، نانولوله‌ها را در حضور گازهاي مختلفي از قبيل هوا تحت فرايند پلاسما قرار داده و به منظور مقايسه‌ي گروه‌هاي عاملي ايجاد شده با روش پلاسما، نانولوله‌ها را به وسيله‌ي روش‌هاي شيميايي با اسيد نيتريک عامل‌دار نموديم و نتايج حاصل از هر دو روش را با آناليزهاي TPD، SEM، XPS و ... مورد بررسي قرار داديم.

جزئيات اين پژوهش که با راهنمايي دکتر عباسعلي خدادادي، دکتر يدالله مرتضوي و همکاري مهندس فتح‌الله پورفياض مهندس، ام‌البنين عليزاده و دکتر مرتضي مغربي انجام شده، در مجله‌يCARBON (جلد48، صفحات 1379- 1369، سال 2010) منتشر شده‌است.




منبع : nano.ir

[moo2010]

مهندس شهريار جعفري‌نژاد، دانشجوي دكتري تخصصي مهندسي شيمي دانشگاه تهران به روشي مناسب براي توليد نانوذرات اکسيد لانتانيم با بازده و درصد خلوص بالا دست يافته‌است.

نانوذره‌ي اکسيد لانتانيم در ساخت مواد نانوساختار از جمله کروميت لانتانيم مورد نياز لايه‌ي کاتدي پيل‌هاي سوختي اکسيد جامد، كاربرد دارد و به‌عنوان يکي از اجزاي مهم سازنده‌ي جسم انتقال‌دهنده‌ي گرماي گاز خروجي اتومبيل مطرح است. همچنين در تصفيه‌ي آب هم كاربرد دارد.

مهندس جعفري‌نژاد در گفتگو با بخش خبري سايت ستاد ويژه‌ي توسعه‌ي فناوري نانو گفت: «در اين کار تحقيقاتي از روش سنتز هيدروترمال در آب فوق بحراني در رآکتور ناپيوسته استفاده نموده‌ايم. اين روش، کنترل مناسب اندازه و شکل ذرات، زمان كوتاه سنتز و وجود كمتر ناخالصي در محصول نهايي را نسبت به روش‌هاي ديگر به‌همراه دارد».

وي گفت: «ابتدا دستگاه توليد نانوذره به روش سيال فوق بحراني را ساخته و سپس نانوذره‌ي اكسيد لانتانيم را به روش سنتز هيدروترمال در آب فوق بحراني در رآکتور ناپيوسته توليد نموديم. همچنين به دليل اهميت محصول تشکيل شده از لحاظ خلوص، راندمان و اندازه ذرات، پارامترهاي اساسي و موثر بر سنتز نانوذره اکسيد لانتانيم از جمله دماي سنتز، زمان واکنش، غلظت و pH اوليه را بررسي کرديم».

در اين مطالعه از طراحي آزمايش 1-24 استفاده شده‌است و اثر اصلي هر فاکتور و برهمکنش بين آنها آزمايش شده‌است. در انتها نيز با استفاده از تحليل رگراسيوني به كمك نرم‌افزار Minitab، مدلي براي تابع راندمان واکنش توليد نانوذره در شرايط فوق بحراني ارايه و ميزان خطاي مدل بررسي گرديده‌است.

مهندس جعفري‌نژاد در پايان اظهار داشت: «براي تهيه نانوذراتي با بازده واکنش بالا، درصد خلوص بالا، اندازه ريز ذرات و مساحت سطح BET بالا، دما و pH محلول اوليه را افزايش، غلظت اوليه را کاهش (هرچند با کاهش بازده واکنش روبرو شويم) و زمان واکنش را در حد متوسط نگه داشتيم».

جرئيات اين پژوهش -که با راهنمايي دکتر حسين ابوالقاسمي، دکتر محمدعلي موسويان و دکتر محمد قنادي مراغه در دانشگاه تهران انجام شده،- در مجله‌ي Supercritical Fluids (جلد 52، صفحات297- 292، سال2010) منتشر شده‌است.



منبع : nano.ir

[moo2010]

اگرچه دانشمندان ادعا مي‌کنند که فناوري نوظهور اسپينترونيک مي‌تواند جاي الکترونيک سنتي را در ساخت نسل جديدي از رايانه‌هاي سريع‌تر، کوچکتر و کارآتر و نيز ساير افزاره‌هاي پشرفته بگيرد ولي تاکنون کسي نتوانسته است اسپين- يک خاصيت کوانتومي مربوط به الکترون- را در اتم‌هاي منفرد به طور واقعي ببيند. اکنون، دانشمنداني از دانشگاه اوهايو و دانشگاه هامبورگ آلمان توانسته‌اند اولين تصاوير اسپين را ثبت کنند.

اين پژوهشگران از يک ميکروسکوپ سفارشي با نوک آهني براي دستکاري اتم‌هاي کبالت بر روي يک صفحه منگنزي استفاده کردند. اين تيم، از طريق ميکروسکوپ تونلي روبشي، اتم‌هاي منفرد کبالت را بر روي سطحي جابجا مي‌كرد که جهت اسپين الکترون‌ها را تغيير مي‌داد. تصاوير گرفته شده توسط آنها نشان مي‌دادند که اگر جهت اسپين بالاسو باشد آنگاه اتم‌ها به صورت يک برآمدگي يگانه ظاهر مي‌شوند و اگر جهت اسپين پايين سو باشد آنها به صورت برآمدگي دوگانه با ارتفاع‌هاي يکسان ديده مي‌شوند.

اين مطالعه نشان مي‌دهد که دانشمندان مي‌توانند اسپين را مشاهده و دستکاري کنند، يافته‌اي که مي‌تواند پيشرفت آتي حافظه‌هاي مغناطيسي نانومقياس، رايانه‌هاي کوانتومي و افزاره‌هاي اسپينترونيکي را تحت تأثير قرار دهد.
http://pnu-club.com/imported/mising.jpg ظاهر و شکل مختلف اين اتم‌هاي منفرد کبالت به خاطر جهت‌هاي متفاوت اسپين آنها مي‌باشد. ساو واي هلا، استاديار فيزيک از دانشگاه اوهايو، گفت: "جهت‌هاي مختلف اسپين مي‌تواند به معناي حالت‌هاي مختلف ذخيره‌سازي داده قلمداد شوند. افزاره‌هاي حافظه‌اي رايانه‌هاي فعلي شامل ده‌ها هزار اتم است. در آينده ما قادر خواهيم بود تنها از يک اتم استفاده کنيم و توان رايانه‌ها را هزاران برابر افزايش دهيم. "

برخلاف افزاره‌هاي الکترونيکي که گرما توليد مي‌کنند، به نظر مي‌آيد که افزاره‌هاي اسپينترونيکي اتلاف گرمايي کمتري داشته باشند.

اين آزمايش‌ها در خلا بسيار بالا و دماي 10 کلوين با استفاده از هليوم مايع انجام پذيرفته است. قبل از اينکه بتوان از اين خاصيت در حافظه سخت رايانه‌ها استفاده کرد لازم است که در دماي اتاق نيز قابل انجام باشد.

براي تصويربرداري از جهت اسپين، گروه مذکور نه تنها از يک فناوري جديد استفاده کرد، بلكه از يک سطح منگنزي استفاده كرد كه داراي اسپيني بود كه به دانشمندان اجازه مي‌داد كه به ترتيب اسپين اتم‌هاي کبالت مورد نظر را دستکاري کنند.

اين محققان نتايج خود را در مجله‌ي Nature Nanotechnology منتشر كرده‌اند.



به نقل از : nano.ir
منبع :
OHIO: Research | Physicists capture first images of atomic spin (http://www.ohio.edu/research/communications/spin.cfm)

[moo2010]

گروهي از پژوهشگران دانشگاه تربيت مدرس و پژوهشگاه صنعت نفت، شرايط بهينه‌ا‌ي را براي تشكيل نانوسيال آب/نانولوله‌ي کربني ارايه دادند.

سوسپانسيون‌هاي جامد- مايع براي انتقال حرارت، با ذراتي در ابعاد ميکرومتر، باعث خوردگي تجهيزات، گرفتگي لوله و افزايش افت فشار مي‌گردد، ولي استفاده از نانوسيالات، فاقد اين مشکلات است.

دکتر مجيد امامي ميبدي و همکارانش تحقيقاتي را در زمينه‌ي بررسي شرايط بهينه‌ي توليد و استفاده از نانوسيالات آب/نانولوله‌ي کربني انجام داده‌اند.

دكتر امامي در گفتگو با بخش خبري سايت ستاد ويژه‌ي توسعه‌ي فناوري نانو گفت: «پايداري نانوسيالات و هدايت حرارتي آنها دو عامل مهم در کيفيت نانوسيالات هستند. در اين پژوهش در مقايسه با پژوهش‌هاي اخير، اثر عوامل بيشتري به‌صورت هم‌زمان روي پايداري و هدايت حرارتي نانوسيالات آب/نانولوله‌ي کربني با استفاده از آزمايش‌هايي که طبق يک روش استاندارد، طراحي شده، بررسي شده‌است و حالت بهينه‌‌ي ساخت و استفاده از آنها، پيشنهاد گرديده‌است».

نانوسيالات مورد استفاده در اين پژوهش، به روش دو مرحله‌اي توليد شده‌اند که در آن ابتدا نانوذره ساخته شده و سپس در سيال پايه پخش گرديده‌است.

جزئيات اين پژوهش -که با همکاري دکتر عليمراد رشيدي و مهندس آزاده امراللهي انجام شده،- در مجله‌ي

International Communications in Heat and Mass Transfer (جلد 37، صفحات 559- 555، سال2010) منتشر شده‌است.

دکتر امامي در پايان گفتگو افزود: «براي بررسي رفتار انتقال حرارت سيالات، علاوه بر تهيه‌ي نانوسيالات مختلف، نياز به اندازه‌گيري برخي خواص، خصوصاً هدايت حرارتي، ويسکوزيته، دانسيته و ظرفيت حرارتي سيال است. همچنين ضرايب مختلف انتقال حرارت از جمله ضريب انتقال حرارت جابجايي در شرايط دماي لوله ثابت يا شار حرارتي ثابت و غيره بايد تعيين شوند. همه اين مراحل به‌وسيله‌ي گروه ما انجام شده و نتايج آنها در مقالات مختلف منتشر شده‌است».



منبع : nano.ir

[moo2010]

شرکت نانواستراکچر واقع در انگليس به‌دنبال تجاري‌سازي يک ماده نانومتخلخل جديد است. اين شرکت باور دارد که اين ماده جديد در گستره وسيعي از کاربردهاي ذخيره الکتريسيته استفاده خواهد شد. اين شرکت در قدم اول تلاش خود را روي بهينه‌کردن اين ماده براي استفاده در ابرخازن‌ها متمرکز کرده است. هدف آن توسعه ابرخازن‌هايي است که مي‌توانند سه برابر ظرفيت يک خازن استاندارد، انرژي الکتريسيته ذخيره کنند و سه برابر سريع‌تر از آن اين انرژي را پس بدهند.

http://pnu-club.com/imported/2010/06/1038.jpg

اين قالب ماده فعال سطحي به آساني با شستشو حذف مي‌شود.
اين ماده با استفاده از فرآيندي به نام قالب‌گيري بلور مايع توليد مي‌شود. در اين فرآيند يک ماده فعال سطحي( سورفکتانت ) براي ايجاد قالبي استفاده مي‌شود که در اطراف آن هيدرواکسيد نيکل ترسيب مي‌شود.

موقعي که اين مولکول‌هاي فعال سطحي در آب حل مي‌شوند، طوري خود را آرايش مي‌دهند که تماس بين دم آب‌گريزشان و آب حداقل شود و تماس بين گروه‌هاي سر قطبي آب‌دوستشان و آب حداکثر شود. همچنانکه غلظت ماده فعال سطحي و دما تغيير داده مي‌شود، چندين ساختار منظم مختلف تشکيل مي‌شود. طبق گفته کيت آموس، رهبر گروه تحقيقاتي شرکت استراکچر، ميله‌هاي شش‌وجهي بلور مايعي که در غلظت‌هاي متوسط تشکيل مي‌شوند، قالب مناسبي مي‌باشند که اطراف آنها مواد طوري ترسيب مي‌شوند که شامل نانوخلل‌ و فرج باشند.

به محض اينکه ماده هدف، براي مثال با واکنش بين کلريد نيکل و هيدرواکسيد سديم، ترسيب شد؛ اين مواد فعال سطحي شسته مي‌‌شوند تا ذرات ميکرواندازه‌اي باقي بمانند که شامل خلل و فرج منظمي با قطري حدود 2 نانومتر هستند. اين نانوخلل و فرج سطح ويژه‌ي اين ماده را صد برابر افزايش مي‌دهند.

اين شرکت باور دارد که ابر خازن‌هايي که شامل اين ماده نانومتخلخل جديد هستند، مي‌توانند در تعداد زيادي از کاربردها از قبيل توان دادن به ماژول‌هاي فلش در گوشي‌هاي تلفن همراه و جمع‌آوري انرژي توليد شده بوسيله سيستم‌هايي نظير سيستم بازيافت انرژي جنبشي (KERS)، استفاده شوند.

طبق گفته بيل کمپبل، رئيس اجرايي اين شرکت، نکته کليدي در مورد اين ماده، تخلخل بسيار بالاي آن است که منجر به قابليت‌هاي بسيار بالاي ذخيره انرژي مي‌شود و چگالي توان را افزايش مي‌دهد. همچنين هرچه چگالي توان بالاتر باشد، فرآيند شارژ/ تخليه سريع‌تر انجام خواهد شد. داشتن اين توانايي‌ها بدين معني است که ابرخازن‌هاي ساخته‌شده از اين مواد، سريعاً و به طور مؤثري بارهاي الکتريکي را خواهند پذيرفت.

تعدادي از شرکت‌هاي خصوصي نيز جهت تجاري‌سازي اين ماده نانومتخلخل جديد، با اين شرکت همکاري دارند.






به نقل از : ‌nano.ir
منبع :
Nanotecture powers up (http://www.rsc.org/chemistryworld/News/2010/May/12051002.asp)

[moo2010]

دانشمندان انگليسي با استفاده از سطوح نانوالگوداده ‌شده به‌روش شيميايي توانستند راهي براي کنترل رفتار و سرنوشت سلول‌هاي بنيادي ابداع کنند. اين روش مي‌تواند جهت ساخت بافت و اندام براي عمل پيوند مفيد باشد.

پژوهش سلول‌هاي بنيادي فرصت‌هاي بدون محدوديتي براي توسعه روش‌هاي درماني جديد مانند رشد بافت‌ها و ارگان‌ها در آزمايشگاه و پيوند آنها به انسان ايجاد مي‌کند. توانايي کنترل و کشت تجديدپذير سلول‌هاي بنيادي جهت اجتناب از تغيير آزمايش‌هاي باليني خيلي مهم است ولي عدم ثبات و سازگاري موادي که سلول‌هاي بنيادي بر روي آنها رشد مي‌يابند، اين امر را مشکل ساخته است. همچنين، روش‌هاي فعلي جهت کنترل رفتار سلول‌هاي بنيادي، مانند فاکتور رشد زيست شناختي، بسيار گران‌قيمت هستند.

http://pnu-club.com/imported/2010/06/1039.jpg

نانوليتوگرافي قلم آغشته به طور دقيق و همگن يک سطح تخت طلا را با نانونقاط پوشيده شده با گروه‌هاي عاملي ساده الگودهي مي‌کند.
اين گروه به رهبري جان هانت و جوديت کوران از دانشگاه ليورپول، از تکنيکي به نام نانوليتوگرافي قلم آغشته براي الگودهي دقيق و همگن يک سطح تخت طلا با نانونقاطي که داراي پوششي از گروه‌هاي عاملي ساده مانند کربوکسيل، آمينو، متيل و هدروکسيل هستند، استفاده مي‌کند. سپس سلول‌هاي بنيادي مسنکيمال (Mesenchymal) بر روي اين سطوح کشت مي‌شوند تا اثر مربوط به عامليت سطح و نيز چيدمان فضايي نانونقاط بر روي رفتار سلول‌هاي بنيادي معلوم گردد.

اين گروه علاوه بر کشت تجديدپذير يک اجتماع از سلول‌هاي بنيادي بر روي سطح اين مواد نانوالگوداده‌شده، توانست به کنترل رفتار آنها از طريق ارتقاي آنها به ساير انواع سلول‌ها (مانند استخوان و غضروف) يا نگهداري آنها به‌عنوان سلول‌هاي بنيادي کمک کند. کوران مي‌گويد: "درحال حاضر ما از سلول‌هاي بنيادي نه تنها براي کنترل تمايز سلول بنيادي، بلكه براي حفظ خواص ذاتي (Phenotype) آنها نيز استفاده مي‌كنيم. "

هدف بعدي اين پژوهشگران بررسي امکان استفاده از گروهاي عاملي پيچيده‌تر مانند زيست‌مولکول‌ها در سطوح و تعيين اثرات آنها بر توسعه سلول‌هاي بنيادي است. در بلندمدت، اين پژوهش مي‌تواند در پزشکي احياء‌كننده جهت توليد ميلياردها سلول با کارکرد صحيح که در بافت‌ها و اندام‌هاي انسان به هنگام پيوند لازم است، مورد استفاده قرار گيرد.

اين محققان نتايج خود را تحت عنوان "ورود نانوليتوگرافي قلم آغشته بعنوان ابزاري براي كنترل رفتار سلول بنيادي: بازكردن توان بالقوه نسل بعدي مواد هوشمند در پزشكي احياءكننده" در مجله‌ي Lab Chip منتشر كرده‌اند.











به نقل از : ‌nano.ir
منبع :
Surface chemistry helps direct stem cell fate (http://www.rsc.org/Publishing/Journals/cb/Volume/2010/06/surface_chemistry.asp)

[moo2010]

با جفت کردن يک پروتئين با نانولوله کربني يک رابط زيستي- به - الکترونيک ايجاد شده است که قبلاً امکانپذير نبود و مخترعان اين اتصال اميدوارند که از آن در اندام‌هاي مصنوعي کنترل شونده با مغز استفاده نمايند. گروهي از دانشمندان از دانشگاه کاليفرنيا با پوشاندن نانولوله با يک غشاء ليپيدي دولايه‌اي که شامل پروتئين‌هاي انتقال‌دهنده‌ي يون است، توانستند اين رابط را توليد کنند.

http://pnu-club.com/imported/2010/06/1040.jpg

اين ترانزيستور از يک نانولوله کربني منفرد که با يک غشاء ليپيدي دولايه‌اي پوشيده شده است، تشکيل شده و با به کارگيري پمپ يوني ATPase سديم/پتاسيم مي‌تواند اتصالي بين الکترود چشمه S و الکترود خروجي D ايجاد کند.
الکساندر نوي از دانشگاه کاليفرنيا که مدير اين پروژه است مي‌گويد: "هدف نهايي ما استفاده از اين نوع سيستم براي ساخت اتصالات سيناپسي سنتزي جهت انتقال مستقيم سيگنال به ماهيچه‌ها و بافت‌ها است. "

در حاليکه نانولوله‌هاي کربني داراي اندازه مناسبي براي اجتماع با مولکول‌هاي زيستي هستند ولي معمولاً دشمن بزرگي براي آنها مي‌باشند. بنابراين، پروتئين‌هاي فعالي مانند "ماشين بيولوژيکي" ATPase سديم/پتاسيم که در ترانزيستور اين محققان مجتمع شده‌اند، تاكنون جهت کنترل افزاره‌هاي نانوالکترونيکي مورد استفاده قرار نگرفته‌اند. نوي توضيح مي‌دهد: "اگر شما سعي کنيد که پروتئين‌ها را به سمت نانولوله جذب کنيد آنها معمولاً ماهيت خود را تغيير خواهند داد. ما با پوشاندن نانولوله با يک غشاء ليپيدي دولايه‌اي بر اين مشکل فائق آمديم. "

ATPase تقريباً در تمام سلول‌هاي موجود در اندام‌هاي مهم يافت مي‌شود و از طريق حمل و نقل يون‌ها در عرض غشاء‌هاي پلاسمايي مي‌تواند فشار اسمزي را متعادل کند. اين پروتئين مي‌توان با تغذيه از مولکول آدنوزين تري فسفات (ATP) سه يون سديم را در يک جهت و دو يون پتاسيم را در جهت عکس حرکت دهد. در اين ترانزيستور از اين رفتار براي کنترل غلظت يون‌ها در فضاي بين غشاء ليپيدي دولايه‌اي و نانولوله استفاده مي‌شود. نوي توضيح مي‌دهد: "يون‌هاي اضافي باعث تغيير ميدان الکتريکي در اطراف نانولوله مي‌شوند. " از آنجايي که اين نانولوله يک نيمه‌رسانا است با دستکاري ميدان مي‌توان رسانايي و از اينرو رفتار الکترونيکي ترانزيستور را کنترل کرد.

گروه نوي که شامل پژوهشگراني از دانشگاه کاليفرنيا در برکلي، داويس و لس آنجلس است کار خود را براي توسعه اين فناوري به‌عنوان يك سكوي ارتباطي زيست‌الکترونيک ادامه خواهد داد. نوي گفت: "اين راهي براي سيم‌کشي مولکول‌هاي زيستي در مدارهاي الكترونيكي است و تقريباً تعداد نامحدودي از زيست‌مولکول‌ها هستند که قابل استفاده هستند. "

نتايج اين تحقيق در مجله‌ي Nano Letters منتشر شده است.








به نقل از : ‌nano.ir
منبع :
Nanotube chip creates bioelectronic link (http://www.rsc.org/chemistryworld/News/2010/May/06051001.asp)

[moo2010]

موسسه بيل‌استين (Beilstein-Institut) که يک بنياد غير انتفاعي است، به‌تازگي شروع به انتشار يک مجله علمي در زمينه علم و فناوري‌نانو کرده است. مجله فناوري‌نانوي بيل استين (Beilstein Journal of Nanotechnology)، يک مجله با امکان دسترسي آزاد است که در سطح جهاني منتشر شده و آخرين نتايج تحقيقات مربوط به فناوري‌نانو را پوشش مي‌دهد.

اين مجله از اول ژوئن سال جاري ميلادي فراخوان ارسال مقالات را آغاز کرده است. تمام محققان فعال در زمينه تحقيق و توسعه علم و فناوري‌نانو مي‌توانند نوشته‌ها و مقالات خود را جهت چاپ به اين مجله ارسال کنند.

سردبير اين مجله، پرفسور توماس شيمل، از فيزيکدانان برجسته موسسه فناوري کارلسروهه و رئيس موسسه فناوري‌نانوي کارلسروهه آلمان است. همچنين موسسه بيل استين که در کارلسروهه واقع شده است، اين مجله را منتشر مي‌کند.

برخي از ويژگي‌هاي بارز اين مجله عبارتند از:


رايگان بودن انتشار مقالات مربوط به فناوري‌نانو؛
امکان دسترسي آزاد براي همگان؛ و
محدويت نداشتن تعداد صفحات مقالات.




به نقل از : ‌nano.ir
منبع :
Beilstein Journal of Nanotechnology - Home (http://www.beilstein-journals.org/bjnano/home/home.htm)

[moo2010]

در حال حاضر گرافن يکي از موادي است که تحقيقات بسياري را در سراسر جهان به خود معطوف ساخته است. يکي از دلايل اين بذل توجه، خواص منحصر و کاربرد‌هاي اين ماده است. اخيرا محققان آلماني به بررسي تاثير بسترهاي کاربيد سيليکون در خواص الکترونيکي اين ماده پرداخته‌اند.

محققان دو دانشگاه ليبنيز و PTB بروي تاثيرات بستر در خواص الکترونيکي لايه‌هاي گرافن تحقيقاتي را انجام داده‌اند. نتايج کار اين گروه نشان مي‌دهد که بزودي امکان کنترل پلاسمون‌ها، نوسانات انتخابي الکترون، در گرافن وجود خواهد داشت.
http://pnu-club.com/imported/2010/06/1041.jpg شمايي از يک نانوژنراتور قابل لوله‌اي شدني که از نانوميله‌هاي اکسيد روي پيزوالکتريک قرار گرفته بين دو صفحه گرافني تشکيل شده است. گرافن ساختار بسيار جالبي دارد اين ماده از يک لايه منظم کربني تشکيل شده است. ساخت اين لايه فوق العاده نازک بسيار چالش برانگيز است. يکي از روش‌هاي ممکن براي ساخت اين ماده استفاده از يک بستر عايق اپيتاکسي است، در واقع رشد کنترل شده گرافن روي عايق کاربيد سيليکون مي‌باشد. براي نيل به اين هدف ابتدا يک بلور کاربيد سيليکون گرما داده مي‌شود با اين کار زماني که دما به يک حد مشخصي رسيد اتم‌هاي کربن شروع به مهاجرت به سطح مي‌کنند و در اين حال يک لايه منفرد روي کاربيد سيليکون، که هنوز شکل جامد دارد، به خود مي‌گيرد. سوالي که اينجا مطرح مي‌شود اين است که ناهمگوني‌ها و نقص‌هاي بلور بستر کاربيد سيليکون چه تاثيري روي خواص الکترونيکي گرافن رشد يافته مي‌گذارد. محققان دو دانشگاه ليبنيز و PTB درصدد برآمدند تا به تحقيق پيرامون اثرات اين نقص روي خواص الکترونيکي گرافن بپردازند. در اين ميان اولين نگاه متوجه تاثير اين نقص‌ها روي برانگيختگي الکترون شد که به پلاسمون معروف است.

براي آغاز کار، اين گروه تحقيقاتي ابتدا يک سري بلورهاي کاربيد سيليکوني با زبري متفاوت تهيه کردند تفاوت زبري نشان دهنده تفاوت در تعداد نقص‌ها و آسيب‌هاي سطحي بسترها است. سپس روي اين بسترها گرافن‌ها را رشد دادند. در گام بعد با استفاده از "پراش الکتروني با انرژي پايين" و "طيف سنجي از دست دادن الکترون"، تاثير نقص و ناهمگوني روي برانگيختگي الکترون مورد مطالعه قرار گرفت.

نتايج کار نشان داد رابط تنگاتنگي ميان کيفيت سطح و طول عمر پلاسمون وجود دارد. هر قدر نواقص افزايش مي‌يابد انتشار پلاسمون‌ها کاهش مي‌يابد و به طبع آن طول عمر پلاسمون به شدت کوتاه مي‌شود. نکته جالب توجه اين است که خواص الکتروني ديگر پلاسمون نظير پراکندگي الکترون‌ها تغيير چنداني نمي‌کند. اين پروژه مسير استفاده فني از گرافن را در آينده هموارتر مي‌کند.

نتايج کار اين گروه در نشريه The new Journal of physics به چاپ رسيده است.




به نقل از : ‌nano.ir
منبع :
Graphene: What projections and humps can be good for (http://www.sciencedaily.com/releases/2010/04/100419102415.htm)

[moo2010]

پيشرفت جديدي در نانومکانيک اتفاق افتاده است. دانشمنداني از دانشگاه بن براي اولين بار موفق به ساخت يک مولکول بهم‌پيوسته‌اي از رشته‌هاي دوگانه "DNA" به نام روتاكسان ("Rotaxane") شدند که داراي قسمت‌هاي قابل حرکت است. اين اختراع مي‌تواند امکانات جالبي براي نانوروباتيک و زيست‌شنايي سنتزي ايجاد کند.

مدت‌هاي طولاني است که شيميدان‌ها با مولكول روتاکسان آشنا هستند. اين نام که از زبان يوناني گرفته شده است به معناي "محور چرخ" بوده و بي دليل نيستند، زيرا اين مولکول اساساً از يک محور و يک حلقه يا تسمه درست شده است که دور آن پيچيده شده است. براي جلوگيري از خروج محور از داخل حلقه، "متوقف‌کننده‌هاي" حجيمي در دوطرف محور قرار دارند. اين قسمت‌ها نيز از دو حلقه تودرتو درست شده‌اند. ساختار کلي آن شبيه يک دمبل است که حلقه‌اي حول دسته آن انداخته شده است (شکل را ببينيد). تمام روتاکسان‌هاي "DNA" قبلي از نظر اندازه بسيار کوچک هستند و بنابراين محدوده حرکات مکانيکي آنها در نانومقياس بسيار كوچك است. بعلاوه اين جايگزين جديد "DNA" مي‌تواند به سادگي با توابع اضافي تجهيز شده و منجر به توسعه سريع سيستم‌هاي مکانيکي پيچيده گردد.
http://pnu-club.com/imported/mising.jpg روتاکسان "DNA" براي ساخت اين روتاکسان‌هاي جديد، اين گروه پژوهشي به رهبري داميان آکرمن و ميشائيل فامولوک از دانشگاه بن از "DNA" که به عنوان ماده سازنده عناصر ساختاري زندگي است، استفاده کرد. ولي علاقه اساسي اين پژوهشگران به کارکرد "DNA" به‌عنوان يک حامل ژنتيکي نيست، بلکه تمرکز آنها به استفاده از اصول جفت‌شدن بازي رشته‌هاي دوگانه "DNA" در ساخت معماري‌هاي پيچيده نانومقياس معطوف شده است. اين ساختار مارپيچي- دوگانه مي‌تواند يک چارچوب بسيار پايدار باشد. علاوه براين، يک قسمت از يک رشته مي‌تواند از هر مکان دلخواهي برداشته شده و به‌عنوان نقطه اتصال بين ساير مولفه‌هاي نانوماشين استفاده گردد.

اين زيست‌شيميدان‌ها توانستند يک نوع کاملاً متفاوتي از روتاکسان درست کنند که تشکيل يک واحد مکانيکي پايدار با يک حلقه داخلي قابل حرکت مي‌دهد. کارهاي زيادي مي‌توان با اين چرخ انجام داد. فامولک مي‌گويد: "هدف اوليه ما ساخت سيستم‌هايي است که بتوان با آنها اين حرکت را در مقياس نانو کنترل کرد. اين نانوموتورها مي‌توانند با ساير سيستم‌هاي زيست شناختي مانند پروتئين ادغام گردند. "

اين محققان نتايج خود را در مجله‌ي Nature Nanotechnology منتشر كرده‌اند.





به نقل از : ‌nano.ir
منبع :
DNA construction kit for nanoengines — Universität Bonn (http://www3.uni-bonn.de/Press-releases/dna-construction-kit-for-nanoengines)

[moo2010]

ستاد توسعه فناوري‌نانوي روسيه (روس‌نانو)، يک پروژه آزمايشي زيرساختي، با عنوان «خدمات محاسباتي با عملکرد بالا براي صنعت فناوري‌نانو» را آغاز کرده است.

کل بودجه تخصيص داده شده به اين پروژه بالغ بر 200 ميليون روبل است که انتظار مي‌رود روس‌نانو حدود 150 ميليون روبل آن را تامين کند.

برخي مزاياي پروژه مذکور براي شرکت‌هاي فناوري‌نانوي کشور روسيه عبارتند از:

• کمک به تعيين ميزان تقاضاي واقعي براي محاسبات فوق سريع؛

• طراحي يک مدل کسب و کاري مناسب براي رفع تقاضاي واقعي جهت محاسبات سريع؛ و

• رفع نيازهاي بازار داخلي به محاسبات فوق‌سريع.

در اين راستا ستاد فناوري‌نانو روسيه يک مرکز ابرمحاسباتي جهت خدمت رساني به فعالان صنعت فناوري‌نانو ايجاد خواهد کرد.

در حال حاضر روس نانو شاخص‌هاي موفقيت پروژه را تعيين کرده است. در صورتي که اين پروژه بيش از 40 وظيفه محاسباتي را در طي 10 ماه انجام دهد، سيستم اثربخش است.

لازم به ذکر است که مشترياني که خواهان استفاده از خدمات اين سرويس جديد هستند، بايد 25 درصد هزينه‌هاي خدمت مورد نياز خود را تامين کنند.





به نقل از : ‌nano.ir
منبع :
Nanotechnology Corporation Launches Infrastructure Pilot Project (http://www.azonano.com/news.asp?newsID=17685)

[moo2010]

محققان آزمايشگاه برکلي موفق به ساخت بلورهاي دوبعدي پليمري شده‌اند که در آب خودآرايي مي‌دهد. اين ورقه‌هاي خودآرا از پپتيدهايي به وجود آمده‌اند که مي‌توانند همانند پروتئين‌ها تا خورده، شکل بگيرند.

نانوساختارهاي دوبعدي کاغذي‌شکل از جمله موادي هستند که در سيستم‌‌هاي زيستي نظير غشا‌هاي سلولي مورد استفاده قرار مي‌گيرند. از طرفي خواص منحصربه‌فرد اين مواد موجب شده تا همانند گرافن مورد توجه دانشمندان قرار گيرد. محققان آزمايشگاه برکلي، نوعي نانوورقه‌هاي دوبعدي ساخته‌اند که هر ورقه از آن ضخامتي به اندازه ي 2 مولکول دارد؛ در حالي که مساحت آن به چند ميکرومتر مربع مي‌رسد؛ همانند يک ورقه ي مولکولي که مي‌توان آن را با چشم غير مسلح هم ديد. برخلاف ديگر پليمرها، واحدهاي سازنده‌ي اين ساختارها داراي قابليت تفسير شدن هستند که اين مسئله موجب مي‌شود که بتوان ويژگي‌هاي اين ساختار را بر حسب نياز و دقت بالا تغيير داد؛ براي مثال اين نانوورقه‌ها را مي‌توان براي کنترل جريان مولکولي يا بستري براي شناسايي مواد شيميايي و زيستي به‌کار گرفت.

يافته‌هاي محققان در اين پروژه، پلي است ميان پليمرهاي طبيعي و نمونه‌هاي سنتزي آنها، که به‌عنوان مشکلي اساسي در علم نانو محسوب مي‌شود. يکي از محققان اين پروژه مي‌گويد: «ما اکنون قادريم تا اطلاعات توالي بنيادين را از پروتئين‌ها به پليمرهاي غير طبيعي ترجمه کنيم که نتيجه‌ي آن تعداد بسيار نانومواد سنتزي با قابليت تعيين ساختار دلخواه اتمي است.»

واحد‌هاي سازنده‌ي پليمرهاي پپتيدي بسيار ارزان و قابل دسترس بوده؛ به‌طوري که مي‌توان مقادير انبوهي از آنها را توليد کرد که اين خود مزيتي نسبت به روش‌هاي ديگر سنتز به شمار مي‌رود. زوکرمن (رهبر اين گروه تحقيقاتي) و همکارانش اقدام به تهيه‌ي يک مجموعه‌اي از مواد پپتيدي کردند. بعد از تست بسياري از آنها و ترکيبي از آنها، به ترکيبي رسيدند که مي‌توانست به خودي خود در آب نانوورقه‌اي را تشکيل دهد.

در نهايت اين گروه در «مرکز ملي ميکروسکوپ الکتروني» موفق به مشاهده‌ي اولين زنجيره‌ي پليمري منفرد موجود در مواد پپتيدي شدند و با اين کار ثابت کنند که اين زنجيره‌ها درون نانوورق با دقت و ترتيب مشخصي چيده شده‌اند. علاوه براين، مواد ساخته‌شده در برابر بمباران الکتروني در طول تصويربرداري پايدار باقي مي‌ماند.

با ايجاد توانمندي ساخت اين پليمرها که توليد آنها از طبيعت الهام گرفته شده‌است، مي‌توان از آنها در ساخت غشاهاي بسيار بزرگ استفاده کرد. اين مواد جديد مصداق بارزي از تقليد از طبيعت است که مي‌تواند منجر به توليد محصولات متعددي گردد.

اين مقاله در نشريه‌ي Journal nature Materials به چاپ رسيده‌است.




به نقل از : ‌nano.ir
منبع :
Berkeley Lab scientists create 'molecular paper' (http://www.eurekalert.org/pub_releases/2010-04/dbnl-bls041410.php)

[moo2010]

محققان دانشگاه صنعتي شريف، با سنتز ساختار ترکيبي ميکرو الياف-نانوذر‌ه‌ي نقره و به‌كارگيري موفقيت‌آميز آن در واكنش احياي اكسيژن، ادعا کردند که اين روش مي‌تواند به بهبود بازده پيل‌هاي سوختي کمک کند.

پيل‌هاي سوختي نويدبخش منبع انرژي پاک در آينده هستند. يکي از واکنش‌هاي مهم در آنها، واکنش احياي کاتدي اکسيژن است. يکي از چالش‌هاي موجود، غلبه بر كاهش پتانسيل اين واكنش است که استفاده از کاتاليست نانونقره مي‌تواند اين پتانسيل را تا حد زيادي کاهش دهد.

خانم نفيسه شريفي، دانشجوي دکتري دانشگاه صنعتي شريف، در گفتگو با بخش خبري سايت ستاد ويژه‌ي توسعه‌ي فناوري نانو گفت: «ساختار ترکيبي ميکرو الياف-نانوذره‌ي نقره در مقايسه با نانوذرات نقره به دليل يک بعدي بودن، رسانش بهتري داخل کامپوزيت، ايجاد مي‌کنند».

خانم شريفي افزود: «به روشي جديد و با كمك الياف سلولزي پنبه، موفق به سنتز ساختار ترکيبي ميکرو الياف-نانوذره‌ي نقره شديم كه سادگي اين روش از مزاياي اين روش نسبت به روش‌هاي موجود است».

وي ابتدا نانوذرات نقره را به روش شيميايي، روي بستر الياف سلولزي پنبه نشانده‌است. سپس به کمک عمليات حرارتي، الياف سلولزي را از داخل پوششي که متشکل از نانوذرات است حذف نموده و بدين ترتيب الياف سلولزي به عنوان تمپليت عمل کرده‌اند و نانوذرات، ساختار الياف سلولزي را به خود گرفته‌اند. اين الياف از زنجيره‌هاي نانوذرات ساخته شده و به دليل سطح موثر زياد و رسانش خوب نقره، اين ساختارهاي يک بعدي، علاوه‌بر کاتاليست بودن در واکنش احياي اکسيژن، به‌عنوان هادي نيز عمل مي‌كنند.

در مرحله‌ي بعد، اين فايبرهاي نانوساختار نقره با غلظت‌هاي مختلف، وارد الکترود کامپوزيتي گرافيت شده‌اند که حضور ساختار ترکيبي ميکرو الياف-نانوذره‌ي نقره، چگالي جريان را افزايش داده و منجر به کاهش پتانسيل احيا گرديده‌اند و بدين‌صورت واکنش‌هاي احياي اکسيژن را بهبود داده و انتظار مي‌رود که بتوانند در پيل‌هاي سوختي بسيار موثر باشند.

خانم شريفي در پايان گفتگو خاطرنشان كرد كه علي‌رغم اين که کشورهاي مختلف، روي توسعه و تحقيق و استفاده از پيل‌هاي سوختي تمركز جدي دارند؛ ولي به دليل وجود ذخاير نفتي و از آن جايي که در کشورمان مطالعات منسجم و هدفمندي روي پيل‌هاي سوختي انجام نمي‌شود به نظر مي‌رسد که در حال حاضر زيرساخت‌هاي تجاري شدن اين پژوهش در کشورمان وجود نداشته باشد.

جزئيات اين پژوهش -که با همکاري دکتر فريبا تاج‌آبادي و دکتر نيما تقوي‌نيا انجام شده،- در مجله‌ي International journal of hydrogen Energy (جلد 35، صفحات 3262- 3258، سال2010) منتشر شده‌است.






منبع : nano.ir

[moo2010]

محققان دانشگاه مازندران، براي انجام واکنش‌هاي الکتروشيميايي كه داراي سينتيک کند هستند به‌جاي پلاتين از نانوکاتاليزوري ارزان‌قيمت استفاده مي‌كنند.

پلاتين به‌عنوان بهترين کاتاليزور براي بسياري از واکنش‌هاي الکتروشيميايي كه داراي سينتيک کند هستند، استفاده مي‌شود‌. اما از آنجايي كه پلاتين فلز گران‌بهايي است، در بين محققان، علاقمندي براي كاهش مقدار اين كاتاليزور در فرآيندها وجود دارد.

شيميدانان دانشگاه مازندران بر اين باورند كه نانوذرات دو فلزي با حفظ ويژگي‌هاي پلاتين، مي‌توانند جايگزين مناسبي براي اين فلز گران‌قيمت باشند.

خانم سحر رشيد نديمي، دانشجوي دکتري شيمي تجزيه دانشگاه مازندران، تحقيقاتي را براي بررسي امكان تهيه‌ي نانوذرات دو فلزي Au-Pt با استفاده از روش جابجايي ليگاند سيترات (به‌عنوان نگه‌دارنده نانوذرات طلا عمل مي‌كند) با پيش‌ماده‌ي PtCl6]-2] و سپس احياي الكتروشيميايي پوسته‌ي Pt انجام داده‌است.

وي در گفتگو با بخش خبري سايت ستاد ويژه‌ي توسعه‌ي فناوري نانو، با بيان اين مطلب كه مطالعه‌ي انجام گرفته دستاوردي جديد در تهيه‌ي نانوذرات دو فلزي Au-Pt در سطح بستر طلا محسوب مي‌شود، افزود: «با استفاده از اين روش، محتواي پلاتين در کاتاليزور طراحي شده به‌ميزان قابل توجهي کاهش مي‌يابد».

خانم رشيد نديمي اضافه كرد: «نتايج اين تحقيق در طراحي کاتاليزورها و پيل‌هاي سوختي اهميت فراواني دارد».

پژوهش اين محقق جوان ايراني ثابت کرده‌است که روش جابجايي ليگاند مي‌تواند به‌نحو موثري براي تهيه‌ي نانوذرات دو فلزي به‌کار گرفته شود. از سوي ديگر، از اين روش مي‌توان براي تهيه‌ي ساير نانوذرات دو فلزي بر پايه‌ي طلا، مس و يا پلاتين نظير Au-Pd، Au-Ru، Pt-Au، Pt-Pd، Pt-Ru، Cu-Pt، Cu-Au،Cu-Pd ، Cu-Ru و ... استفاده نمود.

اين روش از طريق دانه‌گذاري هسته‌ي نانوذرات طلا، مس و يا پلاتين داراي پايدار كننده‌ي سيترات بر پيكره‌ي تك‌لايه‌هاي خودسامان و يا پليمرهاي داراي گروه‌هاي عاملي جاذب و سپس جذب و احياي الكتروشيميايي پوسته‌ي فلزي ثانويه انجام مي‌شود.

خانم رشيد نديمي در پايان گفتگو اظهار داشت که هنوز زيرساخت‌هاي تجاري‌شدن اين محصول در کشور وجود ندارد.

اين کار تحقيقاتي بخشي از پايان‌نامه‌ي دوره دکتري خانم سحر رشيد نديمي است که با راهنمايي دکتر جهانبخش رئوف و همکاري دکتر رضا اوجاني انجام شده و جزئيات آن در مجله‌يinternational journal of hydrogen Energy (جلد 35، صفحات 3944- 3937، سال 2010) منتشر شده‌است.






منبع : nano.ir

[moo2010]

معابر شهرستان نقده با استفاده از نانورنگ ترافيکي خط‌كشي شد. خط توليد انبوه نانورنگ ترافيكي، براي اولين بار به‌همت متخصصان فناوري نانوي شركت پيشگامان فناوري آسيا راه‌اندازي شد.

آقاي سجاد ديبايي اصل، مدير عامل شركت پيشگامان فناوري آسيا در گفتگو با بخش خبري سايت ستاد ويژه‌ي توسعه‌ي فناوري نانو با بيان اين مطلب كه «نانورنگ ترافيکي كه داراي نشان نانونماد از سوي ستاد نانوي ايران است با راه‌اندازي واحد توليد صنعتي، به‌صورت انبوه توليد و ارائه مي‌گردد»، افزود: «با موفقيتي كه در مناقصه‌ي خط‌کشي معابر شهرداري نقده داشتيم، تير ماه سال جاري به‌طور گسترده، سطح معابر شهر نقده (واقع در استان آذربايجان غربي)، با اين نانورنگ خط‌كشي شد. اين پروژه شامل کليه‌ي خطوط محوري، عابر پياده و ايستگاه‌هاي تاکسي سطح شهر بود».

نانورنگ‌هاي ترافيکي تقويت شده با نانوذرات در مقايسه با رنگ‌هاي سرد ترافيکي، خراش‌پذيري و سايش كمتري دارند و در نتيجه در سطح معابر کارايي و دوره‌ي عمر بالاتري از خود نشان مي‌دهند. همچنين اين رنگ به لحاظ قيمت و خواص بهبود يافته‌، قابل رقابت با رنگ‌هاي مرسوم در بازار است و مورد استقبال شهرداري‌ها و پيمانکاران داخلي قرار گرفته‌است.

آقاي ديبائي در ادامه‌ي گفتگو ابراز داشت: «اين محصول، طبق استانداردهاي روز رنگ‌هاي ترافيکي دنيا توليد مي‌شود و ماشين‌آلات مورد استفاده در توليد اين نانورنگ مطابق فناوري روز دنيا هستند».

شايان ذكر است كه شركت پيشگامان فناوري آسيا براي توسعه‌ي بازار محصول خود، علامت تجاري لوتوس را ثبت نموده و سيستم فروش را در سطح کشور توسعه داده‌است. هم‌اکنون نيز بسياري از شهرها، متقاضي و درحال استفاده از اين نوع رنگ در سطح معابرشان هستند.

آقاي ديبائي در پايان اضافه كرد: «اقدام منحصر به‌فرد اين شرکت، توليد و ارائه‌ي تخصصي نانورنگ‌هاي ترافيکي براي کاربري‌هاي مختلف است كه اين موضوع باعث کاهش هزينه‌هاي رنگ و افزايش کارايي خط‌کشي معابر مي‌شود».

آقاي صيامي، شهردار نقده نيز در اين گفتگو ضمن اظهار اميدواري نسبت به ماندگاري بالاي نانورنگ به‌كار رفته گفت: «در مجموع از بعد مهندسي و هزينه‌هاي اين پروژه راضي هستيم. در مورد كيفيت كار هم طبق گفته‌ي شركت پيشگامان فناوري آسيا، ماندگاري اين رنگ، 1.5 برابر رنگ‌هاي معمولي است، كه ان‌شاءالله پس از 6 ماه مي‌توان در مورد صحت اين ادعا اظهار نظر كرد».







منبع : nano.ir