تازه های نانو

[moo2010]

نانوکامپوزيتي با مقاومت به خوردگي و سولفيداسيون بالا، براي مصرف در صنايع نفت، گاز و پتروشيمي در دانشگاه تهران سنتز شد.

استفاده از نانوکامپوزيت آلومينايد آهن براي ايجاد پوشش‌هاي نانوساختار، علاوه ‌بر داشتن مقاومت اکسيداسيون و سولفيداسيون بالا، داراي خواص سايشي مناسبي است.

مهندس مهدي خدايي، در گفتگو با بخش خبري سايت ستاد ويژه‌ي توسعه‌ي فناوري نانو، گفت: «براي ساخت اين نانوكامپوزيت از مواد اوليه‌ي ارزان ‌قيمت آهن، آلومينيوم و هماتيت(Fe2O3) استفاده شده‌است».

وي، ابتدا پودر نانوکامپوزيتي Fe3Al–30 vol.% Al2O3 را با استفاده از فرايند مکانوشيميايي سنتز کرده‌است. سپس به‌منظور مطالعه خواص قطعه توليدي از اين پودر، از فرايند پرس سرد و سينترينگ در خلاء استفاده نموده‌است. در ادامه قطعه‌اي با ترکيب Fe3Al–30 vol.% Al2O3 را با استفاده از نانوپودر تجاري Al2O3، به‌منظور مقايسه، تهيه كرده‌است.

دانشجوي دکتري نانوفناوري دانشگاه تهران در ادامه گفت: «ريزساختار قطعه‌ي سينتر شده از پودر نانوکامپوزيتي Fe3Al–30 vol.% Al2O3 حاصل از اين پژوهش، داراي ساختار شبکه‌اي به‌هم پيوسته و يکنواخت از فازها است، به طوري که فاز تقويت‌کننده‌ي Al2O3 به‌صورت يکنواخت در زمينه، توزيع شده‌است. اين در حالي است که نمونه‌ي حاوي نانوپودر تجاري Al2O3 داراي ريزساختار غيريکنواخت و آگلومره شده از فاز تقويت‌کننده است و پيوستگي کاملي در فصل مشترک دو فاز وجود ندارد. همچنين قطعه‌ي ايجاد شده از نانوکامپوزيت حاصل از اين پژوهش، به مراتب داراي استحکام شکست و سختي بالاتري در دماي محيط در مقايسه با ترکيب مشابه حاصل از اضافه کردن نانوپودر تجاري Al2O3 است. همچنين داراي خواص مکانيکي بهبود يافته‌اي نسبت به نمونه‌هاي ميکروساختار خود است».

نتايج اين پژوهش مي‌تواند در صنايع نفت، گاز و پتروشيمي، در مواردي که قطعات مورد نياز، بايد داراي مقاومت به خوردگي، سولفيداسيون و مقاومت مکانيکي در دماي بالا باشند، به‌کار رود.

گفتني است که مطالعات فازي و ريزساختاري، با استفاده از ميکروسکوپ الکتروني روبشي (SEM) و پراش پرتو ايکس (XRD) انجام شده‌است. همچنين خواص مکانيکي قطعه‌ي نانوکامپوزيتي نيز به وسيله‌ي روش‌هاي ميکروسختي‌سنجي و استحکام شکست سه نقطه‌اي، اندازه‌گيري شده است.

اين پژوهش با همکاري دکتر محمدحسين عنايتي، دکتر فتح‌الله کريم‌زاده انجام شده و جزئيات آن در مجله‌ي Journal of Alloys and Compounds(جلد488، صفحات 137- 134، سال 2010) منتشر شده‌است.







منبع : nano.ir

[moo2010]

پژوهشگران دانشگاه علم و صنعت، با بررسي ساختارهاي نانومتري، روشي را براي افزايش عملکرد وسايل الکترونيکي معرفي کردند. نحوه‌ي پاسخ نانوكامپوزيت‌هاي مورد استفاده در وسايل الکترونيکي، به بارهاي احتمالي وارد به آنها، موجب عملکرد متفاوت اين مواد مي‌گردد. با شناخت صحيح اين پاسخ‌ها، مي‌توان عملکرد وسايل الکترونيکي را بهبود داد. محققان دانشگاه علم و صنعت ايران پژوهشي را در اين زمينه انجام داده‌اند.

سيد محمد هاشمي‌نژاد، در گفتگو با بخش خبري سايت ستاد ويژه‌ي توسعه‌ي فناوري نانو، هدف از انجام اين پژوهش را «به دست آوردن پاسخ مکانيکي نانوکامپوزيت‌ها، تحت بار ديناميکي پايدار»، بيان کرد و افزود: «در اين تحليل، اثرات کوچک شدن ناهمگني‌ها (نانوالياف) در رفتار مکانيکي سازه‌هايي که متشکل از اين ناهمگني‌ها هستند مورد بررسي‌ قرار گرفته‌است. تا چندي پيش، با در نظر نگرفتن اين اثر در حل مسائل، رفتار سازه‌ها مستقل از اندازه ناهمگني‌ها بود، اما با وارد کردن صحيح اين اثر، مشاهده مي‌گردد که رفتار سازه‌ها به صورت محسوسي به اندازه ناهمگني‌ها (شعاع نانوالياف) وابسته است».

وي براي اين کار، ابتدا روابط مورد نياز براي اثرات سطح در مقياس نانو را به دست آورده، سپس با استفاده از حالت تحليلي موجود، حالت ناهمگني مواد (در حالتي که اثرات سطح در نظر گرفته نشده است) را بررسي و حل نموده‌است. در اين حل، پاسخ يک ماده‌ي نانوکامپوزيتي، بدون در نظر گرفتن اثرات سطح بدست آمده‌است. در ادامه، با استفاده از روابط موجود و شرايط مرزي اثرات سطح، مسئله را دوباره حل کرده و به اين ترتيب حل کامل مسئله به‌دست آمده‌است.

دکتر هاشمي‌نژاد براي بررسي درستي نتايج موجود، چند مثال براي نمونه حل نموده که در اين مثال‌ها، ماده‌ي زمينه آلومينيوم فرض گرديده‌است. وي نتايج اين پژوهش را به صورت تحليلي و عددي ارايه کرده‌است. در نتايج عددي، مقادير سرعت گسترش و ضعيف شدن امواج فشاري و برشي در ماده نانوکامپوزيت (با زمينه‌ي آلومينيومي)، استخراج گرديده‌است. اين نتايج، براي دو گونه‌ي فيبر سخت و نرم به‌طور جداگانه محاسبه شده‌است. همچنين دامنه‌ي وسيعي براي فرکانس موج ورودي در نظر گرفته شده‌است. علاوه بر اين، نتايجي‌ براي خواص موثر ديناميکي نانوکامپوزيت ارايه گرديده‌است.

نکته‌ي قابل توجه اين است که نتايج به‌دست آمده، در هر مثال عددي با مثال حل شده متناظر که در آن اثرات سطح در نظر گرفته نشده بود مقايسه شده و مشخص شده که اثرات سطح، مقادير تنش را به‌صورت محسوسي براي شعاع‌هاي کمتر از ۲۰ نانومتر تغيير مي‌دهد. البته اين تغيير وابسته به نوع فيبر، درصد حجمي آن در نانوکامپوزيت، فرکانس موج ورودي و نوع موج (فشاري يا برشي) است. به‌طور خلاصه، وابستگي نتايج به اندازه فيبر، در فيبر نرم با درصد حجمي بيشتر مشهودتر است.

استاد دانشگاه علم و صنعت در ادامه گفت: «در پژوهش‌هاي اخير، اثرات سطحي براي نانوکامپوزيت‌ها در پاسخ به بارهاي استاتيکي، مورد بررسي‌ قرار گرفته بود. اما در اين پژوهش پاسخ اين سازه‌ها به بارهاي ديناميکي پايدار مانند گسترش پايدار امواج بررسي شده‌است».

جزئيات اين پژوهش که با راهنمايي دکتر رضا عوض‌محمدي انجام شده، در مجله‌ي Composites Science and Technology (جلد 69، صفحات 2546- 2538، سال2009) منتشر شده‌است.




منبع : nano.ir

[moo2010]

محققان ايراني با همكاري پژوهشگران دانماركي روش جديدي را براي تصويربرداري سه بعدي نانوساختارها، ابداع کردند.

يکي از روش‌هاي مطالعه‌ي نانوساختارها، روش XPS است که روش سنتي آن بر اساس تحليل شدت بيشينه‌ي پيکXPS است. چون مطالعه بر اساس شدت بيشينه‌ي پيک XPS، خطاي زيادي را دربر دارد، دکتر شاکر حاجتي و همکارانش براي تعيين مشخصات نانوساختارها از روش کمي و دقيق تحليل هم‌زمان شدت بيشينه‌ي قله و زمينه‌ي قله يا به عبارتي از تحليل شکل قله‌ي XPS استفاده کرده‌اند که اين روش کاستي‌هاي روش سنتي را ندارد.

دکتر حاجتي، عضو هيئت علمي دانشگاه ياسوج، در گفتگو با بخش خبري سايت ستاد ويژه‌ي توسعه‌ي فناوري نانو گفت: «در تعيين کمي نانوساختارها ،خطاي زيادي در روش سنتي XPS وجود دارد و در عين حال تصويربرداري به کمک آن، فقط منجر به تصويري دو بعدي و کيفي مي‌شود، بدون آنکه مقدار کمي و نحوه‌ي توزيع عمقي هر عنصر مشخص گردد. گروهي اخيرا به کمک ARXPS روشي براي تصويربرداري سه بعدي ارايه کرده‌اند که باز هم مبتني بر روش سنتي همراه با خطاي زياد است و در عين حال فقط براي نانوفيلم‌هاي بسيار مسطح کاربرد دارد».

وي هدف از انجام اين پژوهش را «ارايه‌ي روشي جديد براي تصويربرداري سه بعدي به کمک سيگنال XPS و تعيين دقيق مشخصات نانوساختارها و توزيع عمقي عناصر مختلف در آن به طور کمي» بيان کرد و افزود: «مزيت اين روش آن است که براي تمامي انواع مورفولوژي‌ها استفاده مي‌شود و مي‌تواند تصويري سه بعدي با تعيين دقيق مقدار و نحوه‌ي توزيع عمقي هر عنصر در نانوساختار سطحي را تا عمق حدود 10 نانومتر ايجاد کند».

دکتر حاجتي در مورد نحوه‌ي انجام اين پژوهش گفت: «در مرحله‌ي اول، براي حصول اطمينان بيشتر از دقت اين روش، نانوساختارهايي با الگوهاي ويژه توليد كرديم. نمونه‌‌هاي مختلف، از جمله الگوهاي نانوساختار نقره را با سطح مقطع تحريک بالا و همچنين سيليکون و اکسيد سيليکون با سطح مقطع تحريک پايين، به ترتيب براي به دست آوردن سيگنال خوب و ضعيف ساخته و از هر نمونه در ابعاد 400×400 ميکرومتر به تعداد 66525 سيگنال XPS از 66525 پيکسل در خلا بسيار بالا تهيه نموديم. از آنجايي که نويز در نمونه‌ي دوم بسيار بالا بود، به روش PCA نويز را به طور قابل ملاحظه‌اي کاهش داديم. سپس با تحليل اين سيگنال‌ها، مقدار و نحوه‌ي توزيع اتم‌ها را تا عمق چند نانومتر ايجاد و در نهايت تصوير سه بعدي نانوساختارها را به دست آورديم».

اين گروه براي عينيت بخشيدن به نتايج اين تحقيقات، در حال تهيه‌ي نرم‌افزاري کاربر دوست هستند كه قابل عرضه در سطح تجاري باشد.

جزئيات اين پژوهش که با همکاري پروفسور توگارد از دانشگاه سوثرن دانمارك SDU انجام شده، در مجله‌ي Anal Bioanal Chem (جلد 396، صفحات 2755- 2741، سال 2010) منتشر شده‌است.




منبع : nano.ir

[moo2010]

محققان دانشگاه تهران، با انجام مطالعات جامعي نشان دادند كه به‌كار بردن نانوالياف پليمري در پوشش‌هاي زخم موجب ترميم سريع‌تر زخم‌ها بدون عوارض جانبي مي‌شود.

مهندس پيام زاهدي، دانشجوي دکتري رشته مهندسي پليمر دانشگاه تهران در گفتگو با بخش خبري سايت ستاد ويژه‌ي توسعه‌ي فناوري نانو گفت: «اين نانوپوشش‌ها، براي کليه مراکز بيمارستاني قابل استفاده بوده و مي‌توانند جايگزين مناسبي براي پوشش‌هاي موجود در بازار باشند».

دانشجوي دکتري دانشگاه تهران، در ادامه اذعان داشت: «با توجه به پارامترهاي ضروري مورد نياز براي يک پوشش زخم، بهينه کردن خواص آنها با استفاده از سيستم‌هاي مبتني بر فناوري نانو مي‌تواند براي بهره‌وري بالاتر بسيار مفيد باشد. نانوالياف پليمري به دليل نسبت سطح به حجم بسيار بالا و توانايي در تعيين ميزان نفوذپذيري و تنظيم هوشمند در فرآيند رهايش دارو، استفاده‌هاي فراواني به ويژه در کاربردهاي حساس دارد».

مهندس زاهدي با جستجو در کارهاي پژوهشي ديگر و انجام مطالعات دقيق، نانوپليمر مناسب براي پانسمان‌ها و مواد افزودني مناسب براي بهبود سريع‌تر زخم‌ها مثل آنتي‌بيوتيک‌ها را شناسايي و به بهينه‌سازي پارامترهاي دستگاهي و فرايندي براي توليد بهينه‌ي محصول پرداخته‌است. در ادامه نيز به بررسي تست‌هاي آزمايشگاهي و يافتن فرمولاسيون بهينه براي تهيه‌ي محصول نهايي پرداخته تا بتواند محصول کامل و مورد نظر آزمايشگاهي را توليد نمايد.

همچنين آقاي زاهدي در اين کار سعي كرده‌است كه هم‌زمان، ديدگاه‌هاي مهندسي پليمر فرآيند را در کنار جنبه‌هاي بيولوژيکي زخم در نظر بگيرد.

نتيجه‌ي اين کار پژوهشي يک مقاله کاملا مروري است كه نشان مي‌دهد ايران در حوزه‌هاي جديد كاربرد فناوري نانو مثل به‌كارگيري نانوالياف پليمري در پوشش‌هاي زخم در مسير مناسبي قرار دارد.

با توجه به نياز جامعه به اين محصول و سرمايه‌گذاري نه چندان بالا براي تجاري‌سازي اين پوشش‌ها، پيش‌بيني مي‌شود که اين محصول در کوتاه مدت، به توليد انبوه برسد.

جزئيات اين پژوهش که با همکاري دکتر ايرج رضائيان، دکتر سيد حسن جعفري و دکتر سيد اميد رعنايي سيادت انجام شده، در مجله‌ي Polym. Adv. Technol (جلد 21، صفحات 95- 77، سال 2010) منتشر شده‌است.



منبع : nano.ir

[moo2010]

پژوهشگران دانشگاه صنعتي اميرکبير، با روش‌هاي نانومحاسباتي، به توانايي جذب چندين برابري زئوليتي جديد در مقايسه با زئوليت‌هاي معروف پي بردند.

مهندس محمود رحمتي، محقق اين پژوهش، در گفتگو با بخش خبري سايت ستاد ويژه‌ي توسعه‌ي فناوري نانو با بيان اين مطلب که «هدف از انجام اين پروژه، شناخت نانوحفره‌ي زئوليت و بررسي تاثير پارامترهاي مختلف روي خواص كاربردي اين نوع مواد بوده»، افزود: «روش‌هاي آزمايشگاهي نيازمند تجهيزات مدرن، هزينه‌ي بالا و صرف زمان زيادي است. بررسي جذب هيدروژن روي زئوليت با ساختارهاي مختلف نياز به ساخت تمامي ساختارهاي زئوليت دارد كه بسيار مشكل است. بنابراين در اين تحقيق، به کمک روش‌هاي نانومحاسباتي، 10 ساختار زئوليت مورد بررسي قرار گرفته كه شامل چندين ساختار جديد و ساختارهاي معروف زئوليت ‌است».

وي در ادامه اذعان داشت: «در اين پژوهش، خواص كاربردي بسيار جالب زئوليت RWY از جمله قابليت جذب چندين برابري آن نسبت به ساختارهاي معروف زئوليت، شناسايي شده‌است».

دانشجوي دكتري مهندسي شيمي دانشگاه صنعتي اميركبير، در انجام اين کار پژوهشي، از روش شبيه‌‌سازي مونت كارلو براي بررسي فرايند جذب دما ثابت هيدروژن روي زئوليت در دماهاي مختلف استفاده کرده‌‌است.

مهندس رحمتي در پايان گفت: «نتايج اين پژوهش مي‌تواند در صنايع جداسازي، كاتاليستي و به خصوص ذخيره‌سازي گاز و هيدروژن بسيار موثر باشد. انتخاب جاذب مناسب با وزن كم و خواص جداسازي بالا خاص فرايند مورد نظر، از مباحث مطرح در زمينه‌ي جداسازي به وسيله‌ي مواد نانوحفره است که نتايج اين پژوهش مي‌تواند در اين گونه پژوهش‌ها بسيار موثر واقع گردد».

جزئيات اين كار -که به سرپرستي دكتر حميد مدرس انجام شده،- در مجله‌ي Applied Surface Science (جلد 255، صفحات 4778- 4773، سال 2009) منتشر شده‌است.




منبع : nano.ir

[moo2010]

نانوپودر ابرپارامغناطيس 35 نانومتري در دانشگاه آزاد اسلامي واحد نراق در سطح آزمايشگاهي سنتز شد.

دکتر مرتضي انحصاري، عضو هيئت علمي دانشگاه آزاد اسلامي واحد نراق، در پژوهشي موفق به سنتز نانوپودر کبالت تيتانات (CoTiO3) با حداکثر درجه‌ي خلوص و کمترين اندازه‌ي ممکن در شرايط آزمايشگاهي، با استفاده از روش سل- ژل شده‌است.

نانوپودر کبالت تيتانات در حوزه‌ي ذخيره‌ي داده‌ها با چگالي بالا، تصويرنگارهاي رزونانس مغناطيسي، سرماسازهاي مغناطيسي و توليد رنگ كاربرد دارد.

دكتر انحصاري در گفتگو با بخش خبري سايت ستاد ويژه‌ي توسعه‌ي فناوري نانو، با بيان اين مطلب كه «خاصيت ابرپارامغناطيسي اين ماده در مقياس نانو و همچنين معادله‌ي ظرفيت گرمايي ويژه‌ي اين ماده با استفاده از DSC تعيين گرديده‌است»، افزود: «اين مطالعه، امکان ساخت نانوپودرهاي خالص CoTiO3 را با روش سنتز شيمي تر و به کارگيري ژل استئاريک اسيد فراهم کرده‌است».

نتايج نشان مي‌دهد كه نانوپودرهاي کاملا بلورين CoTiO3 در دماي 600 ºC با اندازه‌اي حدود 35 نانومتر ساخته شده‌اند. همچنين رفتار ابرپارامغناطيسي CoTiO3 سنتز شده با استفاده از دستگاه VSM در دماي اتاق اثبات گرديده‌است.

جزئيات اين پژوهش -که با همکاري خانم اعظم پرويز، آقاي کيوان اوضاعي و خانم الهام کرمعلي انجام شده،- در مجله‌ي Journal of Experimental Nanoscience (جلد 5، صفحات 68- 61، سال 2010) منتشر شده‌است.




منبع : nano.ir

[moo2010]

نانوکامپوزيت اکسيد آهن-سيليکا جهت کاربردهاي تشخيصي و درماني داخل بدن در دانشگاه صنعتي اميرکبير سنتز شد.


اين ذرات نانوپوسته‌اي گروه خاصي از مواد نانوکامپوزيتي هستند که شامل نانوذرات اکسيدآهن مغناطيسي (به‌عنوان هسته‌ي مرکزي) و پوسته‌ي نازکي از سيليکاي ديامغناطيس (داراي پتانسيل بالايي براي کاربرد در تصويربرداري تشديد مغناطيسي و دارورساني)، هستند.

مهندس ليدا غضنفري، محقق اين پژوهش، در گفتگو با بخش خبري سايت ستاد ويژه‌ي توسعه‌ي فناوري نانو گفت: «محلولي از کلريد فريک 6 آبه و کلريد فروس 4 آبه و اسيدکلريدريک و آب دو بار تقطير شده تهيه شده‌است. همچنين محلول هيدروکسيد سديم نيز به عنوان محلول قليايي تهيه شده‌است. با افزودن محلول NaOH به مخلوط نمک‌هاي FeCl2 و FeCl3 يک سوسپانسيون از مگنتيت (Fe3O4) به روش هم‌رسوبي بدست آمده‌است. براي جلوگيري از آگلومره شدن نانوذرات و افزايش پايداري آنها در محيط قطبي آب، محلول تري سديم سيترات (TSC) براي پوشش‌دهي سطح نانوذرات افزوده شده و با قرار دادن نمونه در خشک‌کن انجمادي، پودر مشکي رنگ جامدي تهيه شده‌است».

مهندس غضنفري در ادامه افزود: «به منظور پوشش‌دهي سطح اين ذرات با لايه‌اي از سيليس، يک محلول مغناطيسي با استفاده از اين پودر تهيه گرديده‌است. در اين مرحله مطابق روش استوبر (با کمي اصلاح)، پوشش‌دهي سطح نانوذرات مگنتيت پايدار شده با لايه‌اي از سيليس از طريق هيدروليز و تراکم تترااتيل اورتوسيليکات (TEOS) در مخلوط پايه اتانول/آب در دماي محيط انجام شده‌است».

گفتني‌است كه اندازه، ساختار و ترکيب شيميايي نانوذرات با ميکروسکوپ الکتروني عبوري تعيين گرديده‌است. بر اساس نتايج پراش اشعه‌ي ايکس، فازهاي موجود در نانوذرات بدون پوشش و پوشش‌دار مربوط به ساختار مگنتيت است. طبق رابطه‌ي دباي-شرر هم اندازه‌ي کريستال‌هاي مگنتيت 8/5 نانومتر است و حضور عامل واسطه‌ي TSC و لايه‌ي سيليکا با طيف‌سنجي تبديل فوريه ثابت گرديده‌است. مشخصه‌هاي نانوذرات، نظير خواص مغناطيسي، سطح ويژه، مورفولوژي نيز بررسي شده‌اند.

تحت شرايط بهينه، نانوذرات کامپوزيتي تهيه شده داراي مشخصه‌ي تک‌پراکندي و پاسخ مغناطيسي سريع هستند. وجود اين مشخصه‌ها به‌منظور کاربرد اين نانوذرات در حوزه‌ي مهندسي پزشکي، ضروري است.

جزئيات اين پژوهش -که بخشي از پايان‌نامه کارشناسي ارشد مهندس ليدا غضنفري است و با راهنمايي دکتر محمد عترتي خسروشاهي انجام شده، و در مرحله‌ي آزمايشگاهي قرار دارد- در مجله‌يPhysica E (جلد 42، صفحات 1829-1824، سال 2010) منتشر شده‌است.




منبع : nano.ir

[moo2010]

نانوپودر ابرپارامغناطيس 35 نانومتري در دانشگاه آزاد اسلامي واحد نراق در سطح آزمايشگاهي سنتز شد.


دکتر مرتضي انحصاري، عضو هيئت علمي دانشگاه آزاد اسلامي واحد نراق، در پژوهشي موفق به سنتز نانوپودر کبالت تيتانات (CoTiO3) با حداکثر درجه‌ي خلوص و کمترين اندازه‌ي ممکن در شرايط آزمايشگاهي، با استفاده از روش سل- ژل شده‌است.

نانوپودر کبالت تيتانات در حوزه‌ي ذخيره‌ي داده‌ها با چگالي بالا، تصويرنگارهاي رزونانس مغناطيسي، سرماسازهاي مغناطيسي و توليد رنگ كاربرد دارد.

دكتر انحصاري در گفتگو با بخش خبري سايت ستاد ويژه‌ي توسعه‌ي فناوري نانو، با بيان اين مطلب كه «خاصيت ابرپارامغناطيسي اين ماده در مقياس نانو و همچنين معادله‌ي ظرفيت گرمايي ويژه‌ي اين ماده با استفاده از DSC تعيين گرديده‌است»، افزود: «اين مطالعه، امکان ساخت نانوپودرهاي خالص CoTiO3 را با روش سنتز شيمي تر و به کارگيري ژل استئاريک اسيد فراهم کرده‌است».

نتايج نشان مي‌دهد كه نانوپودرهاي کاملا بلورين CoTiO3 در دماي 600 ºC با اندازه‌اي حدود 35 نانومتر ساخته شده‌اند. همچنين رفتار ابرپارامغناطيسي CoTiO3 سنتز شده با استفاده از دستگاه VSM در دماي اتاق اثبات گرديده‌است.

جزئيات اين پژوهش -که با همکاري خانم اعظم پرويز، آقاي کيوان اوضاعي و خانم الهام کرمعلي انجام شده،- در مجله‌ي Journal of Experimental Nanoscience (جلد 5، صفحات 68- 61، سال 2010) منتشر شده‌است.



منبع : nano.ir

[moo2010]

پژوهشگران دانشگاه صنعتي اميرکبير، با روش‌هاي نانومحاسباتي، به توانايي جذب چندين برابري زئوليتي جديد در مقايسه با زئوليت‌هاي معروف پي بردند.


مهندس محمود رحمتي، محقق اين پژوهش، در گفتگو با بخش خبري سايت ستاد ويژه‌ي توسعه‌ي فناوري نانو با بيان اين مطلب که «هدف از انجام اين پروژه، شناخت نانوحفره‌ي زئوليت و بررسي تاثير پارامترهاي مختلف روي خواص كاربردي اين نوع مواد بوده»، افزود: «روش‌هاي آزمايشگاهي نيازمند تجهيزات مدرن، هزينه‌ي بالا و صرف زمان زيادي است. بررسي جذب هيدروژن روي زئوليت با ساختارهاي مختلف نياز به ساخت تمامي ساختارهاي زئوليت دارد كه بسيار مشكل است. بنابراين در اين تحقيق، به کمک روش‌هاي نانومحاسباتي، 10 ساختار زئوليت مورد بررسي قرار گرفته كه شامل چندين ساختار جديد و ساختارهاي معروف زئوليت ‌است».

وي در ادامه اذعان داشت: «در اين پژوهش، خواص كاربردي بسيار جالب زئوليت RWY از جمله قابليت جذب چندين برابري آن نسبت به ساختارهاي معروف زئوليت، شناسايي شده‌است».

دانشجوي دكتري مهندسي شيمي دانشگاه صنعتي اميركبير، در انجام اين کار پژوهشي، از روش شبيه‌‌سازي مونت كارلو براي بررسي فرايند جذب دما ثابت هيدروژن روي زئوليت در دماهاي مختلف استفاده کرده‌‌است.

مهندس رحمتي در پايان گفت: «نتايج اين پژوهش مي‌تواند در صنايع جداسازي، كاتاليستي و به خصوص ذخيره‌سازي گاز و هيدروژن بسيار موثر باشد. انتخاب جاذب مناسب با وزن كم و خواص جداسازي بالا خاص فرايند مورد نظر، از مباحث مطرح در زمينه‌ي جداسازي به وسيله‌ي مواد نانوحفره است که نتايج اين پژوهش مي‌تواند در اين گونه پژوهش‌ها بسيار موثر واقع گردد».

جزئيات اين كار -که به سرپرستي دكتر حميد مدرس انجام شده،- در مجله‌ي Applied Surface Science (جلد 255، صفحات 4778- 4773، سال 2009) منتشر شده‌است.




منبع : nano.ir

[moo2010]

بهره‌گيري از چسبندگي نانوذرات طلا
نانوذرات طلادر پزشكي مدرن مورد استفاده قرار مي‌گيرند. آنها به‌صورت سيستم‌هاي مينياتوري حمل دارو براي كنترل لخته‌ي خوني و به‌عنوان اجزاي اصلي يك وسيله براي سوزاندن و از بين بردن تومورهاي بدخيم استفاده مي‌شوند.

تنها ويژگي اين ذرات براي كاربردهاي مربوط به فناوري نانو، چسبندگي آنهاست. طراحي نانوذرات طلا مي‌تواند به‌گونه‌اي باشد كه مولكول‌هاي زيستي را جذب كنند؛ در حالي كه ناخواسته به ديگر ذرات نچسبند؛ چرا که اين امر اغلب سبب مي‌شود كه آنها در انجام وظيفه‌ي خود ناكارامد شوند.

محققان MIT به روشي دست يافته‌اند تا اين ضعف را به يك مزيت تبديل نمايد. در مقاله‌ي (بهبود ترجمه برون تني با استفاده از زوج نانوذره طلا-دي ان اي) كه اخيراً در ACS Nano منتشر شده، بيان شده که محققان توانستند از مزيت چسبندگي نانوذرات طلا براي دو برابر كردن ميزان پروتئين توليدي طي ترجمه در محيط آزمايشگاه بهره گيرند- ابزاري مهم كه زيست‌شناسان از آن در توليد مطمئن حجم زيادي از پروتئين براي مطالعه‌ي خارج از يك سلول زنده استفاده مي‌كنند.

طي ترجمه، گروه‌هايي از مولكول‌هاي زيستي گرد هم مي‌آيند تا پروتئين‌ها را از قالب‌هاي مولكولي به نام mRNA توليد كنند. در محيط آزمايشگاه، ترجمه اين اجزاي زيستي در لوله‌ي آزمايش انجام مي‌گيرد؛ (در حالي كه داخل بدن اين اتفاق در داخل سلول زنده رخ مي‌دهد) و يك mRNA ساخت بشر به لوله‌ي آزمايش اضافه مي‌شود تا يک پروتئين موردنظر ساخته شود. اما ايراد ترجمه در محيط آزمايشگاه اين است كه كارايي اين روش کافي نيست. به گفته‌ي محققان، ممكن است حجم زيادي از پروتئين را يك روز داشته باشيد و براي دو روز بعد هيچ پروتئيني نداشته باشيد.

اين محققان با استفاده يك بودجه‌ي تحقيقاتي در مؤسسه‌ي تصويربرداري بيومديكال و مهندسي زيستي، توانستند سيستمي را طراحي كنند كه از ترجمه جلوگيري مي‌كند. اين فرايند را بازدارندگي از ترجمه مي‌نامند كه مي‌تواند توليد پروتئين‌هاي مخرب را متوقف يا به محقق همزمان با از بين رفتن پروتئين، براي تعيين عملكرد آن به‌وسيله‌ي مشاهده‌ي رفتار سلول كمك كند. براي انجام اين كار، آنها DNA را به نانوذرات طلا متصل كرد و متوجه شد كه با اين كار تراكم نانوذره- DNA مانع از ترجمه مي‌شود.

آنها از اينكه طبق انتظارشان، نانوذره- DNA منجر به كاهش توليد پروتئين نشد، نااميد گرديدند.

اين امر روشن مي‌كند كه نانوذرات طلاي چسبناك زيست مولكول‌هاي مورد نياز براي ترجمه را نزديك هم نگه مي‌دارد تا به سرعت فرايند ترجمه كمك كند. علاوه‌براين، بخش DNA تركيب نانوذره- DNA به‌گونه‌اي طراحي مي شود تا با يك مولكول mRNA خاص پيوند برقرار كند وبه‌صورت يك پروتئين خاص ترجمه شود. اين پيوند بايد آن قدر محكم باشد تا mRNA را براي ترجمه در جاي خود نگه دارد و در عين حال بايد آنقدر ناپايدار باشد كه به محض پايان كار، mRNA بتواند به مولكول‌هاي ديگري كه براي فرايند لازم هستند، متصل شود. مولكول DNA طراحي‌شده داراي همتاي mRNA است؛ زيرا در محلول بسياري از مولكول‌ها مي‌تواند بدون مجزا شدن افزايش داده شود.

علاوه بر افزايش ترجمه در محيط آزمايشگاه، تركيب‌هاي نانوذره DNA- كاربردهاي ديگري نيز دارند. طبق نظر يکي از محققان آنها مي‌توانند با نانولوله‌هاي كربني تركيب شوند. آنها مي‌توانند در گوشه‌هاي سيستم‌هاي حمل و نقلي كه داروها را به درون يا بين سلول‌ها حمل مي‌كنند، قرار گيرند. اين چسبندگي نانوذره- DNA، ممكن است سرعت و دقت سيستم دارو رساني را افزايش دهد.

اگر آنها مطمئن هستند كه اين كشف سبب خواهد شد كه ترجمه در محيط آزمايشگاه مؤثرتر و قابل اعتمادتر انجام شود؛ اما هنوز آنها اين كار را ثابت نكرده‌اند ولي اميدواراند تا با كمك سيستم خود سبب توليد بيشتر پروتئين در محيط آزمايشگاه شده، ببيند كه آيا اين سيستم مي‌تواند سبب افزايش ترجمه در درون سلول زنده هم شود يا نه؟ براي كمك به دستيابي به اين اهداف، آنها بايد به آزمايش‌هايي براي تعيين اينكه چه مولكول‌هايي در اين فرايند مشاركت دارند و تعامل آنها چگونه است، بپردازند.


به نقل از : nano.ir
منبع : Engineers turn the stickiness of gold nanoparticles into an advantage (http://www.nanowerk.com/news/newsid=16678.php)

[moo2010]

طبق گفته محققان مؤسسه فناوري ماساچوست (MIT)، نانولوله‌هاي کربني مي‌توانند براي باتري‌هاي يون ليتيوم الکترودهاي ايده‌آلي باشند و توا‌ن‌شان را در مقايسه با افزاره‌هاي مرسوم تا 10 برابر افزايش دهند. اين پژوهشگران مي‌گويند که استفاده از نانولوله‌ به آنها اين توانايي را خواهد داد که براي کاربردهاي قابل حملي نظير تلفن‌هاي همراه فوق‌سبک و الکترونيک قابل‌پوشيدن، باتري‌ها را کوچک‌سازي کنند. در بلند مدت اين فناوري مي‌تواند منجربه باتري‌هايي با عملکرد بالا براي کاربردهاي بزرگ‌تري از قبيل ماشين‌آلات صنعتي و ماشين‌هاي الکتريکي هيبريدي شود. http://pnu-club.com/imported/mising.jpg ساخت يکي از الکترودهاي باتري‌هاي يون ليتيوم از نانولوله‌هاي کربني، عملکرد اين باتري‌ها را بهبود مي‌دهد. باتري‌هاي يون ليتيوم به‌طور معمول در الکترونيک قابل‌حمل استفاده مي‌شوند، ولي ظرفيت ذخيره بار و توان‌شان هنوز از ظرفيت و توان خازن‌هاي الکتروشيميايي پايين‌تر هستند. اگرچه باتري‌ها نسبت به خازن‌ها چندين مزيت دارند، اما آنها نمي‌توانند بار بيشتري ذخيره کنند و دبي خودتخليه‌کنندگي خيلي کمتري دارند.

اکنون يانگ شاو- بورن و همکارانش در MIT، راهي براي افزايش توان اين باتري‌ها کشف کرده‌اند، آنها يکي از الکترودها در باتري‌هاي يون ليتيوم را با الکترود ساخته‌شده از نانولوله‌هاي کربني چندجداره، جايگزين کردند. خروجي توان اين باتري‌هاي اصلاح شده اکنون نزديک خازن‌هاي الکتروشيميايي و برابر 100 کيلووات بر کيلوگرم است، ولي انرژي وزني‌شان (مقدار باري که آنها مي‌توانند ذخيره کنند) حدود 10 برابر بالاتر است.

اين الکترودهاي نانولوله‌اي جديد در مقايسه با الکترودهاي مرسومي که در چند سال اخير از مواد مختلف از قبيل سولفيد مس و يد ساخته شده‌اند، مي‌توانند مقادير بيشتري از يون‌هاي ليتيوم را گرفته و ذخيره کنند. به‌علاوه اين الکترودهاي نانولوله‌اي خيلي پايدار هستند. اين محققان متوجه شدند که اين مواد حتي بعد از هزار چرخه شارژ و تخليه، به‌خوبي عمل مي‌کنند.

اين گروه تحقيقاتي الکترودهاي جديد خود را با يک روش ساخت لايه به لايه توليد کرد. در اين روش يک ماده پايه از قبيل يک ورقه فلزي يا اکسيد قلع اينديوم (ITO) داخل محلولي حاوي نانولوله‌هاي کربني غوطه‌ور مي‌شود. سطح نانولوله‌هاي کربني استفاد شده براي اين الکترودها با ترکيبات آلي ساده‌اي از قبيل گروه‌هاي کربوکسيل (COOH) و آمين (NH2) عامل‌دار شده و داراي بارهاي مثبت و منفي مي‌شود. اين لايه‌هاي نانولوله‌اي به‌طور متناوب روي يک سطح قرار داده مي‌شوند. سپس براي ساخت فيلم‌هاي پايدار و مستحکم، بعد از يک عمليات حرارتي اين لايه‌ها بواسطه اينکه نانولوله‌هاي داراي بار مثبت جذب نانولوله‌هاي داراي بار منفي مي‌شوند، قوياً باهم پيوند مي‌دهند.

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




به نقل از : nano.ir
منبع : Nanotubes boost battery performance - physicsworld.com (http://physicsworld.com/cws/article/news/42996)

[moo2010]

از زمان استخراج مس و قلع در دوران برنز، انسان‌ها براي كسب بهترين خصوصيات، مواد را با يكديگر تركيب كرده‌اند. محققان در مؤسسه‌ي ملي استاندارد و تكنولوژي دانشگاه مري لند و اداره‌ي دارو و غذاي ايالات متحده به‌تازگي موفق به ابداع روشي براي تركيب دو ماده شده‌اند. كاربردهاي زيست‌پزشكي اين دو ماده عبارتند از: غشاي فسفوليپيدي «حباب» كه ليپوزوم ناميده مي‌شود و ذرات هيدوژل كه شبكه‌اي از رشته‌هاي پليمري مملو از آب است.

تصوير شماتيك نحوه‌ي شكل‌گيري هيبريدهاي ليپوزوم- هيدروژل را نشان مي‌دهد. محلول حاوي فسفوليپيد(ماده‌ي تشكيل‌دهنده‌ي ليپوزوم) با محلول حاوي ماده‌ي تشكيل‌دهنده‌ي ليپوزوم مخلوط مي‌شود (a). فسفوليپيد ليپوزوم‌ها را در حد فاصل دو كانال تشكيل مي دهد (b) و ماده‌ي تشكيل‌دهنده‌ي هيدروژل داخل اين حد فاصل گير مي‌افتد.

http://pnu-club.com/imported/mising.jpg شمايي از ساختار اين افزاره‌ي فوتوولتائيك. مواد خارج وزيكول‌ها خارج (c) و ليپوزوم‌ها از طريق تشعشع ماوراي بنفش قرار داده مي‌شوند. اين روش رشته هاي پروتئيني را در هيدروژل پليمره مي‌كند و يك هيبريد ليپوزوم – هيدروژل را پديد مي‌آورد(d).







تركيب حاصله ذره‌ي هيبريدي نانومقياسي را ايجاد مي كند كه ممكن است يك روز مستقيماً به داخل سلولي خاص مانند سلول‌هاي تومورها وارد شود و به‌آساني و از طريق غشاي سلول هدف عبور كرده، به‌آرامي داروي حمل‌شده را آزاد كند.

در مقاله‌اي كه اخيراً در مجله‌ي Langmuir به چاپ رسيده‌است، گروه تحقيق، بررسي كردند تا ببينند ليپوزوم‌ها و نانوذرات هيدروژل چه مزايا و معايبي را براي دارورساني دارند؛ در حالي كه ليپوزوم‌ها داراي خصوصيات سطح مفيدي هستند كه به آنها اين امكان را مي‌دهد تا سلول‌هاي خاصي را هدف‌گيري كرده، از غشاهاي سلولي بگذرند، آنها در صورت بروز تغييرات محيطي در اطرافشان، مي‌توانند از هم گيسخته شوند.

با وجود اينكه نانوذرات هيدروژل باثبات‌ترند و مي‌توانند دوزهاي مشخصي از دارو را طي زمان آزاد نمايند، تخريب شده، روي هم انباشته مي‌شوند. هدف محققان اين بود كه نانوذرات مهندسي‌ساز هر دو جزء را در بربگيرند تا بتوانند از استحكام هر ماده استفاده و ضعف‌هاي آنها را جبران نمايند.

براي ساخت ويزيكول‌هاي هيبريد ليپوزوم- هيدروژل، محققان از روش NIST-UM كه آن را COMMAND مي‌نامند، استفاده مي‌كنند تا مخلوط ميكروفلودي را كنترل كرده، نانوذره بسازند. در اين روش از وسيله‌ي ميكروفلوديك ميكروسكوپيك استفاده مي‌كنند. در كاري جديد، مولكول‌هاي فسفوليپيدي در الكل ايزوپروپيل حل و از طريق كانال باريكي به‌سوي يك كانال مخلوط‌كننده هدايت مي‌شود، سپس به جت فلود به آن محلول آبي از طريق دو كانال اضافه مي‌شود. مولكول‌هاي ماده‌ي تشكيل‌دهنده‌ي هيدروژل در مايع مخلوط مي‌شوند و به محض اينكه اجزا با يكديگر در حد فاصل جريانات مايع مخلوط شدند، مولكول‌هاي فسفولپيدي به‌صورت نانوويزيكول‌ها، خودآرايي كرده و در ابعادكنترل‌شده‌اي، اجزاي نانويي را در محلول به دام مي‌اندازند، سپس ويزيكول‌هايي كه به‌تازگي شكل گرفته‌اند با نور ماوراي بنفش به‌صورت مواد تشكيل‌دهنده‌ي هيدورژل‌هاي پليمره مي‌شوند و ژل ساليد درست‌شده از رشته‌هاي متقاطع را ايجاد مي‌كنند. اين رشته‌ها سبب استحكام ويزيكول‌ها شده، به آنها اين امكان را مي‌دهند تا با داشتن شكل كروي به‌آساني از غشاي سلولي بگذرند.

براي تبديل ويزيكول‌هاي ليپوزوم – هيدروژل به ماشين‌هاي حمل سلولي، دارو يا محموله‌ي ديگر به مايع طي فرايند توليد اضافه خواهد شد.




به نقل از : nano.ir
منبع : Liposome-hydrogel hybrids: No toil, no trouble for stronger bubbles (http://www.sciencedaily.com/releases/2010/06/100609171847.htm)

[moo2010]

فيزيک‌دانان آمريکايي موفق به ساخت يک حسگر جرمي شده‌اند که قادر است اشياي به وزن 2 فتوگرم را در محيط مايع وزن کند. اين رزوناتورِ نانومکانيکي، که با يک سيال پر شده و اطراف آن را خلأ گرفته‌است، 1000 مرتبه از ادوات مشابه خود سبک‌تر بوده و شاخص کيفيت آن، 800 است. با اين حسگر مي‌توان وزن يک مولکول زيستي نظير باکتري را اندازه‌گيري کرد.

نانورزوناتور، پرتو کوچک ارزاني است که مي‌تواند وزن اجسام کوچک نظير تک‌رشته‌ي DNA يا ويروس را تعيين کند و زماني که جسم کوچک مورد نظر به پرتو مي‌چسبد، مي‌تواند فرکانسي را تغيير دهد که پرتو در آن ارتعاش دارد. اين تغيير فرکانس ثبت شده و از آن در محاسبه‌ي وزن جسم استفاده مي‌شود.

http://pnu-club.com/imported/2010/08/784.jpg شمايي از ساختار اين افزاره‌ي فوتوولتائيك. يکي از اشکالات اصلي اين دستگاه اين است که در محيط‌هاي آبي عملکرد مناسبي ندارد و اين محدوديت مانع بسيار بزرگي در استفاده از آن در سيستم‌هاي زيستي به شمار مي‌رود. دليل اين محدوديت هدر رفتن انرژي زياد در حين حرکت دادن پرتو لرزان درون محلول است. براي تصور بهتر اين مشکل، سختي حرکت بازو‌هايتان در آب استخر را به ياد بياوريد.

گروه تحقيقاتي هارولد کرايگهد در دانشگاه کرنل، اين مشکل را حل کردند، آنها براي اين کار درون رزوناتور را با يک سيال پر کرده، اطراف آن يک دستگاه خلأکننده قرار دادند. اين چيدمان حرکت آزادانه‌ي رزوناتور را درون محيط آبي تضمين مي‌کند. پيش از اين چنين چيدماني تنها براي ادوات لرزاننده‌ي ميکرومقياس به کار رفته، که قادر است يک سلول را وزن کند؛ اما رزوناتوري جديد، 1000 مرتبه از اين دستگاه کوچک‌تر، و شاخص کيفيت آن نيز 800 است؛ درحالي که رزوناتور قبلي داراي شاخص کيفيتي بين 1-10 مي‌باشد. شاخص کيفيت نشانه‌ي عملکرد خوب چنين دستگاه‌هايي است و بالا بودن آن، نشان از حساسيت بالاي آن داشته، مي‌تواند راحت‌تر جرم ماده‌ي مورد نظر را به دست آورد.

اين دستگاه هم‌اکنون مي‌تواند 2 فتوگرم را اندازه‌گيري کند که اين رقم ما را به اندازه‌گيري جرم يک ويروس در يک سيال، بسيار نزديک مي‌کند. محققان اين پروژه معتقدند که اگر بتوانند پايداري فرکانس را بهبود ببخشند يا شاخص رزوناتور را بالاتر ببرند و به طبع آن حداقل جرم قابل اندازه‌گيري را کاهش دهند، قادر خواهند بود وزن يک مولکول DNA و يا حتي يک پروتئين را نيز اندازه‌گيري کنند.

اين نوع اندازه‌گيري‌ها ما را قادر مي‌سازد تا به مطالعات بنياديني در زيست‌شناسي بپردازيم و احتمالاً بتوانيم به درک بهتري از بيماري‌ها دست يابيم؛ براي مثال مي‌توان اندازه‌ي اليگومرهاي آميلويد بتا را که نقش حياتي در بروز بيماري آلزايمر دارد، به دست آورد.





به نقل از : nano.ir
منبع : A nano mass sensor for liquid environments - nanotechweb.org (http://nanotechweb.org/cws/article/tech/42842)
(http://nanotechweb.org/cws/article/tech/42842)

[moo2010]

افزايش نگراني‌هاي مرتبط با خطرات زيست‌محيطي منجر به افزايش توجه به شيمي صنعتي سبز شده است. اکنون محققان در آلمان و آمريکا باور دارندکه با توسعه يک کاتاليست طلاي نانومتخلخل براي اکسيداسيون متانول، قدم مهمي در مسيرحرکت به‌سمت کاتاليست‌هاي سبز برداشته‌اند.

نانوذرات طلا موادکاتالسيتي جذابي هستند، زيرا آنها غيرسمي بوده و مي‌توانند واکنش‌هايي با انتخاب‌پذيري بالا از قبيل اکسيداسيون جزئي الکل‌ها و هيدروکربن‌ها را در دماهاي پايين کاتاليزکنند. با اين‌حال هدف نهايي اين است که کاتاليستي ساخته شود که قابليت تجزيه مولکول اکسيژن را داشته باشد و بنابراين بتواند به‌عنوان اکسنده استفاده شود. اكنون محققاني ازدانشگاه بريمن درآلمان و دانشگاه هاروارد در آمريکا باور دارند که آنها ممکن است با استفاده از طلاي نانومتخلخل به اين هدف برسند.
http://pnu-club.com/imported/mising.jpg تصوير ميكروسكوپ الكتروني پيمايشگر اين طلاي نانومتخلخل (تصاوير پايين و وسط) و شمايي از اكسيداسيون متانول روي سطح اين طلاي نانومتخلخل (تصوير بالايي). نانوکاتاليست اين محققان که با لچينگ نقره از آلياژهاي طلا- نقره تهيه شده است، شامل يک شبکه سه بعدي از رباط‌هايي با قطر بين 10 تا 50 نانومتر است. اين محققان نشان دادند که طلاي نانومتخلخل مي‌تواند اکسيداسيون متانول که يک فرآيند صنعتي مهمي است، را براي توليد متيل‌فرمات کاتاليز کند. متيل فرمات به‌طور گسترده براي توليد اسيد فرميک استفاده مي‌شود. مهم‌تر از اينکه با اين نانوکاتاليست، اين فرآيند مي‌تواند تحت شرايط جريان پيوسته، در فشارهاي محيط و در دماي زير 100 درجه سانتي‌‌گراد انجام شود.

مارکوس باومر، يکي از اين محققان گفت: " در ابتدا به‌نظر مي‌رسيد که فعاليت کاتاليستي بالاي اين ماده نانومتخلخل که حيرت‌آور بود، با کاتاليست‌هاي طلاي فعال همخواني ندارد". اما او خواص کاتاليستي بي‌نظير اين ماده را به کسر بالايي از اتم‌هاي سطحي کم‌کوردينه‌شده و دوپ‌کنندگي اتم‌هاي نقره‌ي باقيمانده از هنگام توليد، نسبت داد. او توضييح داد که اين اتم‌هاي نقره باقيمانده قادر به فعال‌سازي مولکول اکسيژن مي‌باشند؛ پديده‌اي که روي طلاي خالص ممکن نيست، اتفاق بيافتد.

او مي‌گويد: " با تنظيم مقدار نقره باقيمانده، توان اکسيداسيون اين ماده مي‌تواند کنترل شود". اين محققان همچنين پيشنهاد مي‌کنند که اين نانوکاتاليست جديد مي‌تواند بر ديگر نواقص کاتاليست‌هاي نانوذره طلا از قبيل طول عمر محدودشان غلبه کند. طول عمر محدود کاتاليست‌هاي نانوذره‌اي بواسطه سينترينگ نانوذرات يا آلوده‌شدن پايه است؛ در حالي که اين نانوکاتاليست نانومتخلخل هيچ پايه‌اي ندارد و به‌دليل ساختار شبکه‌اي مستعد سينترينگ نيست.

نتايج اين تحقيق در مجله‌ي Science منتشر شده است.



منبع : nano.ir

[moo2010]

محققان بر يکي از بزرگ‌ترين مشکلات بخش توليد تجاري گرافن فائق آمدند؛ به‌طوري که بتوان از آن در ادوات مختلفي از سوپرکامپيوترها تا تلفن‌هاي همراه استفاده کرد.گرافن ماده‌اي است که مي‌تواند رقيبي براي سيليکون در حوزه‌ي الکترونيک باشد.

ويکتور آريستوف و همکارانش نشان دادند که مي‌توان از گرافن به‌عنوان جايگزين سيليکون در پردازنده‌هاي کامپيوترهاي بسيار سريع و ديگر ادوات استفاده کرد؛ اما در اين راه مشکلاتي وجود دارد؛ به طوري که

توليد اين ماده، گران و بسيار دشوار است و در نهايت منجر به توليد گرافني با کيفيت پايين مي‌شود که براي بهره‌برداري صنعتي مناسب نيست.
http://pnu-club.com/imported/mising.jpg شمايي از مراحل اصلي توليد نانوسيم‌هاي کلريد نقره مزين به نانوذرات طلا. اخيراً اين گروه تحقيقاتي روش ساده و ارزاني را براي توليد گرافن ارائه کرده‌اند، آنها براي اين کار، ورقه‌هاي گرافني را روي يک بستر ويفر کاربيد سيليکون رشد دادند که در نهايت گرافني با خواص الکترونيکي عالي به دست آمد.

اين پروژه گامي بزرگ به‌سوي استفاده‌ي صنعتي از اين ماده، و به‌کارگيري آن در توليد انبوه است.

نتايج اين تحقيق در نشريه‌ي Nano Letters به چاپ رسيده‌است.




به نقل از : nano.ir
منبع:A 'huge step' toward mass production of coveted form of carbon (http://www.eurekalert.org/pub_releases/2010-06/acs-as060910.php)
(http://www.eurekalert.org/pub_releases/2010-06/acs-as060910.php)

[moo2010]

يک دانشمند بنام يوکانگ سان در آزمايشگاه ملي آرگون وزارت انرژي آمريکا، با استفاده از نانوسيم‌هاي کلريد نقره‌ي مزين‌شده به نانوذرات طلا، فوتوکاتاليست نور مرئي ساخته است که ممکن است مولکول‌هاي آلي در آب آلوده را تجزيه کند.

سان گفت: نانوسيم‌هاي نقره به‌طور گسترده مورد مطالعه قرار گرفته‌اند و براي گستره‌ي وسيعي از کاربردها شامل الکترودهاي رساناي شفاف براي پيل‌هاي خورشيدي و افزاره‌هاي الکترونيک نوري، استفاده شده‌اند. ما با تبديل شيميايي آنها به نانوسيم‌هاي کلريد نقره و بلافاصله اضافه کردن نانوذرات طلا، نانوسيم‌هايي با مجموعه خواص کاملاً جديد ساخته‌ايم که با نانوسيم‌هاي اوليه به‌طور قابل‌توجهي تفاوت دارند.
http://pnu-club.com/imported/mising.jpg شمايي از مراحل اصلي توليد نانوسيم‌هاي کلريد نقره مزين به نانوذرات طلا. اين محققان نانوسيم‌هاي خود را طي دو مرحله ساختند. در مرحله اول، نانوسيم‌هاي نقره با کلريد آهن (III) اکسيد شده و طي يک واکنش رسوب‌دهنده‌ي همزمان بين يون‌هاي مثبت نقره و منفي کلر در دماي اتاق، نانوسيم‌هاي نقره تبديل به نانوسيم‌هاي کلريد نقره مي‌شوند و يون‌هاي سه بار مثبت آهن به يون‌هاي دوبار مثبت آهن احياء مي‌شوند. در مرحله دوم، يون‌هاي دوبار مثبت آهن توليد شده در مرحله اول، پيش‌ران‌هاي طلا (براي مثال تتراکلريد طلاي سديم) را احياء کرده و منجر به ترسيب نانوذرات طلا روي سطح نانوسيم‌هاي کلريد نقره مي‌شوند. در نهايت نانوسيم‌هاي کامپوزيتي AgCl:Au تشکيل مي‌شوند.

خواص فوتوکاتاليستي کلريد نقره مرسوم به طول موج‌هاي نورآبي و مافوق بنفش محدود مي‌شوند، اما با اضافه کردن نانوذرات طلا، خاصيت فوتوکاتاليستي آنها در نور مرئي نيز فعال مي‌شود. نور مرئي الکترون‌ها در نانوذرات طلا را تحريک مي‌کند و واکنش‌هايي شروع مي‌کند که جداسازي بار روي اين نانوسيم‌هاي کلريد نقره را به حداکثر مي‌رساند. آزمايشات انجام شده به‌وسيلة اين گروه تحقيقاتي نشان مي‌دهند که اين نانوسيم‌هاي مزين به طلا مي‌توانند مولکول‌هاي آلي از قبيل متيلن را تجزيه کنند.

سان گفت: اگر شما فيلمي از اين نانوسيم‌هاي مزين به طلا را روي يک سطح ايجاد کنيد و اجازه دهيد که آب آلوده از روي آن عبور کند، ممکن است با تابش نور مرئي از لامپ‌هاي نور فلورسانت مرسوم يا خورشيد، اين مولکول‌ها آلي تخريب ‌شوند. سان با نانوسيم‌هاي نقره مرسومي که براي ايجاد نانوسيم‌هاي کلريد نقره با کلريد آهن اکسيد شده بودند، شروع کرد. يک واکنش متوالي تتراکلرواوريت، نانوذرات طلا را روي اين نانوسيم‌ها ترسيب کرد.

سان گفت ممکن است که براي ترسيب ديگر فلزات از قبيل پالاديوم و پلاتين روي اين نانوسيم‌هاي کلريد نقره، از يک مکانيزم مشابه استفاده کنيم و خواص جديدي از قبيل توانايي براي کاتاليز تجزيه آب به هيدروژن و اکسيژن با نور خورشيد، ايجاد کنيم.

نتايج اين تحقيق در مجله Journal of Physical Chemistry C منتشر شده است.




به نقل از : nano.ir
منبع:Gold nanoparticles create visible-light catalysis in nanowires (http://www.anl.gov/Media_Center/News/2010/news100615.html)
(http://www.anl.gov/Media_Center/News/2010/news100615.html)

[moo2010]

اتحاديه اروپا در چارچوب پروژه ObservatoryNANO گزارش جديدي با عنوان «بسته‌بندي تجزيه‌پذير زيستي غذا» منتشر کرده است. اين سند، تجزيه و تحليل توسعه‌هاي فناوري‌نانو براي بسته‌بندي تجزيه‌پذير زيستي مواد غذايي را تلخيص و مفهومي کرده و به علم و فناوري، جنبه‌هاي قانوني، اجتماعي،اقتصادي، ايمني، سلامت و زيست‌محيطي آن توجه مي‌کند.

حجم ضايعات بخش فراورده‌هاي غذايي اروپا به شدت در حال افزايش است. در حقيقت صنايع غذايي و سبزيجات اروپا سالانه بالغ بر 30 ميليون تن ضايعات توليد مي‌کند.

تاکنون برنامه‌هاي مختلفي براي کاهش ضايعات مواد غذايي در سطح کشورهايي مختلف اروپايي اجرا شده است. براي مثال دولت انگليس بهتازگي اعلام کرده است که بايد طي 10 سال، 75 درصد زباله‌هاي خانگي بازيافت شوند.

پيش‌بيني مي‌شود که بهخاطر افزايش تقاضا براي غذاهاي آماده، ضايعات بسته‌بندي مواد غذايي همچنان افزايش يابد. بسته‌بندي پلاستيکي نيز بهخاطر بازيافت طولاني آن، داراي اثرات تخريبي بسيار زيادي بر محيط زيست است.

بهخاطر مسائل مطرح شده در بالا، استفاده از کاربردهاي مختلف فناوري‌نانو براي مديريت ضايعات بسته‌بندي مواد غذايي مورد توجه سازمان‌هاي مختلف قرار گرفته است.

پيشرفت‌هاي تحقيقات نانومواد و فناوري‌هاي پردازش مواد غذايي نشان مي‌دهد که پليمرهايي طبيعي‌اي چون شکرها و پروتئين‌ها مي‌توانند با نانوخاک رس‌ها و مواد زيستي ترکيب شده و مواد زيست سازگار، تجزيه‌پذير زيستي و غير سمي ايجاد کنند.

پردازش مبتني بر فناوري‌نانو، کيفيت ضعيف پلاستيک‌هاي زيستي قبلي را تا سطح سوخت‌هاي فسيلي ارتقا مي‌دهد. به‌علاوه استفاده از پليمرهاي طبيعي بدين معني است که در بيشتر مواقع مواد مي‌توانند بازيافت شوند.

بر اساس گزارش ObservatoryNANO، سه حوزه زير در زمينه پلاستيک‌هاي زيستي خوراکي و تجزيه‌پذير زيستي مطرح است:

1 - نانوکامپوزيت‌هاي زيستي؛

2 - نانوالياف زيستي؛ و

3 - فيلم‌هاي نانوي خوراکي.

براي دريافت متن کامل اين گزارش به‌طور رايگان اينجا را کليک (http://nanoforum.org/nf06%7Emodul%7Eshowmore%7Efolder%7E99999%7Escc%7En ews%7Escid%7E4130%7E.html?action=longview&)کنيد.






به نقل از : nano.ir
منبع: http://nanoforum.org/nf06~modul~showmore~folder~99999~scc~news~scid~413 0~.html?action=longview& (http://nanoforum.org/nf06%7Emodul%7Eshowmore%7Efolder%7E99999%7Escc%7En ews%7Escid%7E4130%7E.html?action=longview&)

[moo2010]

محققان پس از بررسي ويژگي‌هاي اکسيد گرافن، دريافتند که اين ماده مي‌تواند همانند سورفاکتانت عمل کند. از آنجا که بيشتر سورفاکتانت‌ها غير رسانا هستند، زماني که براي مواد هادي جريان الکتريسيته استفاده مي‌شوند، بايد از محلول زدوده شوند که اين مشکل با استفاده از اکسيد گرافن، قابل حل است.

اکسيد گرافن، ماده‌اي تک‌لايه است که از اکسيداسيون پودر گرافيت با اکسيدکننده‌هاي بسيار قوي به دست مي‌آيد و به‌دليل سهولت تبديل آن به گرافن، نظر بسياري از دانشمندان را به خود جلب کرده‌است. به اعتقاد بسياري، از اين ماده مي‌توان در توليد مواد منعطف و ارزان براي استفاده در صنعت الکترونيک استفاده کرد.

اما هوانگ، استاديار دانشگاه نورث وست، معتقد است که خود اکسيد گرافن ماده‌ي بسيار جالبي است. گروه تحقيقاتي او به بررسي چگونگي تجمع اين ورقه‌هاي نرم که همانند شناور شدن زنبق آبي هستند، پرداختند. آنها از فلش دوربين عکاسي براي تبديل اکسيد گرافن به گرافن استفاده و روش جديدي را براي تصويربرداري فلورسانس از آن ارائه کردند. آنها دريافته‌اند که ورقه‌هاي اکسيد گرافن، مانند سورفاکتانت عمل مي‌کند؛سورفاکتانت‌ها، نوعي مواد شيميايي هستند که در شامپوها و صابون‌ها براي ديسپرس کردن لکه‌ها در آب استفاده مي‌شوند.

اکسيد گرافن از گذشته‌هاي بسيار دور در دنياي علم به‌عنوان يک ماده‌ي فوق‌العاده آب‌دوست شناخته مي‌شده‌است. اين گروه تحقيقاتي، معتقد بودند که اين ماده داراي خاصيت آمفي‌فيليک( يکي از ويژگي‌هاي سورفاکتانت‌هاست که هم آب را جذب و هم دفع مي‌کند) است. دليل اين تصور هم وجود بخشي در ساختار اکسيد گرافن است که آب را دفع مي‌کند.

براي تست اين فرضيه، گروه تحقيقاتي هوانگ، با قرار دادن اکسيد گرافن در آب کربنات‌دار، مشاهده کردند که ورقه‌هاي گرافن به درون حباب‌هاب آب رفته، خود را به سطح آب رساندند، دقيقاً شبيه به کاري که سورفاکتانت‌ها مي‌کنند. در گام بعد آنها دريافتند که اکسيد گرافن مي‌تواند قطرات روغن را در آب ديسپرس کند، کاري که يک سورفاکتانت مي‌کند.

به عقيده‌ي هوانگ، داشتن بينش بنيادي درباره‌ي خواص گرافن براي درک بهتر فرايندهاي اين ماده و نحوه‌ي استفاده از آن، بسيار مهم است. اين کار مي‌تواند موجب افزايش کاربرد اين ماده گردد.

هوانگ مي‌گويد:«ما ديديم که اکسيد گرافن ماده‌ي بسيار نرم و در واقع پليمري از کربن، اکسيژن و هيدروژن به شمار مي‌رودکه مي‌تواند در شکل‌هاي متنوعي به‌صورت ذرات کلوئيدي درآيد.

اين ويژگي سورفاکتانتي گرافن، موجب مي‌شود تا بتوان از آن به‌عنوان عامل ديسپرس‌کننده براي انحلال مواد نامحلول استفاده کرد.

نتايج کار اين گروه در نشريه‌ي Journal of the American Chemical Society به چاپ رسيده‌است.





به نقل از : nano.ir
منبع :Nanotechnology Now - Press Release: "Researchers Discover New Properties of World's Thinnest Material" (http://www.nanotech-now.com/news.cgi?story_id=38718)
(http://www.nanotech-now.com/news.cgi?story_id=38718)

[moo2010]

محققان موسسه ملي استاندارد و فناوري ("NIST") يک گام ديگر به توليد ابزار تشخيصي سريعي که مي‌تواند هزاران نشانگر بيماري و شاخص‌هاي ديگر سلامتي را بررسي نمايد، نزديک‌تر شده‌اند. آنها اعلام کرده‌اند که چگونگي رمزگشايي سيگنال‌هاي الکتريکي توليد شده توسط يک نانوحفره را ياد گرفته‌اند. اين نانوحفره يک «دروازه» با قطر کمتر از 2 نانومتر در يک غشاي سلولي مصنوعي است.

نانوحفره‌ها پديده‌هاي جديدي نيستند؛ بيش از ده سال است که محققان تلاش مي‌کنند از يک حسگر الکتريکي مبتني بر اين حفرات براي توالي‌سنجي تک‌رشته‌هاي DNA استفاده کنند. اخيراً نيز محققان NIST توجه خود را به استفاده از نانوحفرات در شناسايي، اندازه‌گيري کمّي و تعيين مشخصات هر يک از 20000 پروتئين توليد شده توسط بدن معطوف داشته‌اند. اما با وجودي که نانوحفره‌ها اجازه عبور تنها يک مولکول را در آنِ واحد از درون خود مي‌دهند، تعيين اينکه چه مولکولي از نانوحفره عبور کرده است، آسان نيست.
http://pnu-club.com/imported/mising.jpg سمت چپ: تصوير ميكروسكوپ الكتروني اين نانوساختارها. سمت راست: شمايي از اين نانوساختار‌هاي حاوي نانوذرات مغناطيسي. اعضاي گروه تحقيقاتي NIST قبلاً روشي براي تعيين اندازه و غلظت هر نوع مولکولي که از حفره عبور مي‌کند، توسعه داده‌اند. حال آنها براي حل اين مشکل، چگونگي برهمکنش اين مولکول‌ها با حفره را تعيين کرده‌اند. مدل تئوري جديد آنها فيزيک و شيمي چگونگي تحليل عملي هر مولکول توسط نانوحفره را توصيف مي‌کند. اين درک جديد مي‌تواند موجب پيشرفت بيشتر استفاده از نانوحفره‌ها در زمينه پزشکي شود.

جوزف راينر يکي از محققان اين کار مي‌گويد: «اين کار ما را يک قدم به رسيدن به اين نانوحفرات به‌عنوان ابزارهاي تشخيصي پزشکي نزديک‌تر مي‌کند. در حقيقت با اين پيشرفت انگار يک زبان ديگر به نرم‌افزار آموزش زبان معروف Rosetta Stone اضافه شده است و حال ما مي‌توانيم نوع مولکولي را که از حفره عبور کرده است، بخوانيم».

اين گروه پژوهشي توانست با استفاده از اين روش جديد، برهمکنش نوع خاصي از يک مولکول بزرگ را با دهانه ورودي نانوحفره با دقت بسيار بالايي مدلسازي کند. اين مولکول پلي اتيلن گليکول (PEG) بود، پليمر شناخته‌شده‌اي که زنجيره‌هايي با طول‌هاي متفاوت تشکيل مي‌دهد.

جان کاسيانوويچ يکي ديگر از پژوهشگران اين کار از NIST مي‌گويد: «زنجيره‌هاي PEG بسيار طولاني هستند، اما هر اتصال بسيار کوچک است. اين يک آزمايش خوب بود، زيرا مي‌خواستيم بدانيم آيا اين نانوحفره مي‌تواند ميان دو مولکول بسيار شبيه هم که تنها چند اتم اختلاف درازا دارند، تمايز قائل شود».

ابزار اين محققان توانست به راحتي طول‌هاي مختلف از PEG را از هم جدا نمايد. مدلي که آنها براي توصيف برهمکنش ميان حفره و PEG توسعه داده‌اند، آنها را به اين فکر انداخته است که با تلاش بيشتر مي‌توانند حسگرهاي کوچک تنظيم‌شده‌اي بسازند که مي‌توانند چندين مولکول مختلف را به سرعت اندازه بگيرند.

(http://www.physorg.com/news196591826.html)





به نقل از : nano.ir
منبع:NIST team advances in translating language of nanopores (http://www.physorg.com/news196591826.html)

[moo2010]

گروهي از محققان حسگري ساخته‌اند که مي‌تواند ديابت نوع يک را در افراد تشخيص دهد. آنها اين حسگر را با موفقيت آزمايش کرده‌اند. همچنين پزشکان اتاق اورژانس مي‌توانند از اين حسگر براي تشخيص وجود کتواسيدوسيس ديابتي استفاده کنند. کتواسيدوسيس يک عارضه بالقوه خطرناک است که زماني که بيمار ديابتي به اندازه کافي انسولين دريافت نکرده باشد، اتفاق مي‌افتد. شايد زماني بيماران ديابتي خودشان بتوانند در منزل از اين فناوري براي تشخيص نياز به انسولين بيشتر بهره ببرند.

پروفسور سوتيريس پراتسينيس و همکارانش در ETH زوريخ در سوئيس توضيح مي‌دهد که هر کسي مقداري استون در نفس خود دارد. اما بيماران مبتلا به ديابت نوع يک مقدار بيشتري از اين ماده شيميايي را در بازدم خود دارند. اگر آنها دچار کتواسيدوسيس ديابتي شده باشند، ميزان استون در خون بسيار افزايش يافته و در نتيجه سطح استون بازدم نيز افزايش قابل ملاحظه‌اي مي‌يابد.

گروه پراتسينيس با رسوب‌دهي مستقيم يک لايه نازک از مخلوطي از نانوذرات سراميکي نيمه‌رسانا ميان گروهي از الکترودهاي طلا، حسگر بسيار حساسي براي استون ساختند. اين ابزار شبيه يک مقاومت الکتريکي عمل مي‌کند. زماني که هواي حاوي مقدار زيادي استون به اين حسگر برخورد مي‌کند، مقاومت آن کاهش يافته و در نتيجه الکتريسيته بيشتري از الکترودها عبور مي‌کند. اگر يک شخص ديابتي درون اين ابزار فوت کند، مقاومت آن به‌طور ناگهاني کاهش مي‌يابد. وقتي يک شخص سالم اين کار را انجام دهد، ميزان مقاومت حسگر تغيير زيادي نمي‌کند.

اين گروه پژوهشي دريافتند که اين حسگر مي‌تواند استون را در هواي بسيار مرطوب نيز تشخيص دهد. اين ويژگي براي انجام آزمايش‌هاي مبتني بر تنفس ضروري است. حساسيت اين حسگر تا حدي است که مي‌تواند استون را تا غلظتppb 20 (قسمت در ميليارد) تشخيص دهد. سطح استون در بازدم بيماران ديابتي 90 برابر بيشتر از اين مقدار است.

جزئيات اين تحقيق در مقاله‌اي با عنوان:

“Si:WO3 Sensors for Highly Selective Detection of Acetone for Easy Diagnosis of Diabetes by Breath Analysis”

در مجله ACS’ Analytical Chemistry منتشر شده است.




به نقل از : nano.ir
منبع :Nanotechnology breath sensor detects diabetes and potentially serious complication (http://www.nanowerk.com/news/newsid=16339.php)
(http://www.nanowerk.com/news/newsid=16339.php)

[moo2010]

يک سيستم جديد براي تحويل کنترل‌شده‌ي داروها به‌وسيله گروهي از دانشگاه رود ايسلند توسعه داده شده است. در اين سيستم از نانوذرات مغناطيسي درج‌شده در يک ليپوزوم استفاده مي‌شود. مي‌توان اين ليپوزوم را به‌وسيله يک ميدان مغناطيسي غيرهجومي کنترل کرد.

طبق گفته اين محققان، ليپوزوم‌ها ساختارهاي کروي نانومقياس ريزي هستند که مي‌توانند مولکول‌هاي دارويي مختلف را براي تحويل‌دهي آنها به مکان‌هاي هدف‌گيري‌شده‌اي در بدن، در خود به‌دام اندازند. اين محققان نانوذرات اکسيد آهن ابرپارامغناطيس را در پوسته‌هاي اين ليپوزوم‌ها درج کردند. هنگامي که اين نانوساختارها در يک ميدان مغناطيسي جريان متناوب عمل‌کننده در فرکانس‌هاي راديويي قرار داده ‌شوند، اين نانوذرات مغناطيسي گرم‌شده و منجر به باز شدن پوسته‌هاي اين ليپوزوم‌ها و رهاشدن داروها مي‌شوند.
http://pnu-club.com/imported/mising.jpg سمت چپ: تصوير ميكروسكوپ الكتروني اين نانوساختارها. سمت راست: شمايي از اين نانوساختار‌هاي حاوي نانوذرات مغناطيسي. ژئوفري باثون، يكي از اين محققان توضيح داد: ما نشان داده‌ايم كه مي‌توان دبي و مقدار رهاسازي يك داروي مدل را با تغيير مقدار نانوذرات مغناطيسي بارگذاري‌شده و قدرت ميدان مغناطيسي كنترل كرد. ما با گرم كردن توسط يك ميدان مغناطيسي به رهاسازي سريع دارو طي مدت 30 تا 40 دقيقه زسيديم، در حالي كه بدون گرم كردن رهاسازي خود به خود دارو از اين ليپوزوم‌ها ناچيز است.

باثون گفت كه اين ليپوزوم‌ها به طور خود به خود آرايش مي‌يابند زيرا قسمتي از اين ليپيد كه جزء سازنده ليپورزوم‌ها است، آب‌دوست است و قسمت ديگر آن آب‌گريز است. هنگامي كه ليپيدها و نانوذرات در يك حلال مخلوط شوند، آب به آن اضافه شود و تبخير حلال شروع شود؛ اين مواد به طور خود به خود به صورت ليپوزوم‌ها آرايش مي‌يابند. اين نانوذرات آب‌گريز و ليپيدها براي تشكيل پوسته‌ي ليپوزوم‌ها به هم متصل مي‌شوند، در حالي كه مولكول‌هاي دارويي متمايل به آب، داخل پوسته‌ي كروي به‌دام مي‌افتند.

مرحله‌ي بعدي در اين تحقيق طراحي و بهينه كردن آرايش‌هايي از ليپوزوم- نانوذرات است كه بتوانند سلول‌‌هاي سرطاني يا ديگر سلول‌هاي مسبب بيماري را هدف‌گيري كنند.

باثون گفت: ما اين ليپوزوم‌ها را با قرار دادن ليپيدهاي مختلف براي كمك به پايداري و هدف‌گيري آنها، عامل‌دار مي‌كنيم؛ به‌طوري كه آنها مي‌توانند نوع سلول سرطاني ويژه‌اي را پيدا كنند. ما ليپوزوم‌هايي مي‌سازيم كه به سلول‌هاي ويژه يا ناحيه‌هاي توموري متصل خواهند شد.

او اضافه كرد كه تحقيق در زمينه‌ي نانوپزشكي نويد بزرگي نشان مي‌دهد، اما در اين زمينه هنوز چالش‌هايي وجود دارد كه هدف‌گيري سلول‌هاي مشخص، ممكن است بزرگ‌ترين چالش باشد.

نتايج اين تحقيق در مجله‌ي ACS Nano منتشر شده است.

(http://www.uri.edu/news/releases/?id=5401)






به نقل از : nano.ir
منبع :News - University of Rhode Island (http://www.uri.edu/news/releases/?id=5401)

[moo2010]

به‌دليل پيشرفت‌هاي انجام‌شده در بخش شيمي آلي سنتزي، توليد ادوات آلي رشد قابل ملاحظه‌اي کرده‌اند؛ به‌طوري که مي‌توان مولکول‌هاي متصل به يکديگر را سنتز کرد که اين امر در الکترونيک کاربردهاي زيادي دارد. محققان اخيراً به بررسي سنتز ترکيبات آلي با ساختار نيمه‌هادي به روش خودآرايي پرداخته‌اند. اين ترکيبات قابل استفاده در صنعت الکترونيک است.

محققان مؤسسه‌ي شيمي آلي شانگهاي به‌همراه همتايان خود در آژانس علم و فناوري ژاپن در نشريه‌ي Chemistry -- An Asian Journal ، به ارائه‌ي راهبرد جديدي در طراحي مولکولي پرداختند که در آن با استفاده از يکسان نبودن جفت مولکول‌هاي گيرنده و دهنده ـ که با پيوند کووالانسي به هم متصل شده‌اند ـ مي‌توان ترکيبات آلي غير يکسان نوع p/n را با دقت مولکولي ايجاد کرد.
http://pnu-club.com/imported/mising.jpg تصوير SEM از سطح بالايي باقيمانده اين باکي‌کاغذ/پليمر.بزرگنمايي: 70 هزار. البته چنين ترکيبات آلي را مي‌توان به‌راحتي و بدون چنين طراحي‌هايي ايجاد کرد که داراي چيدمان پهلويي بسيار طويلي هستند، اما اين ترکيبات به‌ندرت عملکرد خوبي از خود نشان مي‌دهند. ترکيبات آلي لايه‌ي نازک فتوولتائيک به مولکول‌هاي گيرنده و دهنده‌ي الکترون نياز دارند که به‌صورت غير يکنواخت کنار هم قرار گيرند، همچنين براي افزايش بازده بايد اين ترکيبات نيمه‌هادي به‌صورت رشته‌هايي دراز به هم بچسبند و از سوي ديگر اين ترکيبات گيرنده و دهنده تمايل به تجمع از طريق برهم‌کنش انتقال بار دارند که براي تبديل فتوالکترونيکي مناسب نيست.

ترکيبات اليگوتيوفن و پريل اندنيوم براي تشکيل جفت‌هاي دهنده و گيرنده سنتز مي‌شوند که در انتهاي خود نيز مي‌توانند سايت همسان و هم غير همسان داشته باشند. جفت‌هايي با انتهاي غير همسان، ذاتاً خودآرايي داده و به شکل ساختارهاي نانواليافي درمي‌آيند؛ در حالي که جفت‌هاي داراي انتهاي همسان ميکروفيبرهاي ناقص را تشکيل مي‌دهند. اندازه‌گيري هدايت ماکرويو نشان مي‌دهد که در پيوندهايي که طيف جذبي کمي دارند، اگر اتصال ميان زنجيره‌هاي داراي انتهاي غير همسان باشد، هدايت نوري نسبت به ترکيباتي که انتهاي همسان دارند، بيشتر خواهد بود.

«طراحي مدل انتهاي غير همسان»، تحقق رؤياي ساخت ترکيبات غير همسان نوع p/n را با استفاده از جفت‌هاي دهنده و گيرنده کووالانسي وعده مي‌دهد، همچنين، اين نوع طراحي موجب افزايش صحت ساختاري در اين ترکيبات مي‌شود که اين امر براي عملکرد مناسب آنها بسيار ضروري است. به اعتقاد نگارنده‌ي مقاله‌ي اين پروژه، جزئيات مربوط به ويژگي‌هاي انتقال بار و محدوده جذب در طراحي انتهاي غير يکسان، موضوعاتي است که ارزش تحقيقات بيشتر را دارد.




به نقل از : nano.ir
منبع :Self-assembling devices: Design and synthesis of organic devices (http://www.physorg.com/news195715572.html)
(http://www.physorg.com/news195715572.html)

[moo2010]

نانوحسگري به‌منظور كاهش مرگ و مير ناشي از نشت گازهاي خطرناک و سمي خانگي (مونوکسيد کربن) در دانشگاه تهران سنتز شد.

مهندس سجاد حبيب‌زاده، دانشجوي دکتري مهندسي شيمي از دانشگاه مک‌گيل کانادا است که با همکاري دکتر عباسعلي خداداي و دکتر يدالله مرتضوي روي بهبود نانوسنسورهاي گازي تحقيق مي‌کند.

وي در گفتگو با بخش خبري سايت ستاد ويژه‌ي توسعه‌ي فناوري نانو با بيان اين مطلب که «تحقيقاتمان با اين انگيزه شروع شد که ديگر شاهد مرگ و مير هموطنان با نشت گازهاي خطرناک و سمي نباشيم»، افزود: «محصول اين پژوهش در تمام صنايعي که نياز به آشکارسازي گازهاي سمي دارند، به ويژه صنايع نفت و پتروشيمي استفاده مي‌شود، البته عمده‌ي اين نانوحسگرها در آشکارسازي نشت گازهاي خانگي در حين سوختن بكار مي‌روند».

مهندس حبيب‌زاده در مورد مزيت اين کار پژوهشي نسبت به پژوهش‌هاي اخير اذعان داشت: «روش سنتز احتراقي محلولي به منظور تهيه‌ي نانوذرات با هزينه‌ي پايين، حدود بيست سال است که با شرط به‌کارگيري نيترات به‌عنوان پيش‌ماده مورد استفاده قرار مي‌گيرد. بنابراين براي برخي از اکسيدهاي فلزي که داراي پيش‌ماده نيترات هستند (مثل قلع و تيتانيم) نمي‌توان از اين روش بهره برد. در اين تحقيق از پيش ماده‌ي کلرايد که به نسبت ارزان‌تر است، استفاده شده‌است».

حبيب‌زاده افزود: «با به کارگيري نانوذراتي با اندازه ذرات در حدود 4 نانومتر حسگرهايي ساخته شده‌اند که داراي خاصيت انتخابي مونوکسيد کربن در حضور متان هستند».

نتايج آناليز حسگري نشان مي‌دهد که حساسيت نانوحسگر مورد نظر نسبت به مونوکسيد کربن بيشتر از متان است.

مهندس حبيب‌زاده در پايان تاکيد کرد که اين پژوهش در آزمايشگاه کاتاليست و مواد نانوساختار دانشگاه تهران در حال انجام است و در کوتاه مدت، در صورت وجود امکانات، قابليت تجاري شدن دارد.

جزئيات اين پژوهش در مجله‌ي Journal of Nanoscience and Nanotechnology (جلد 10، صفحات 6008- 6003، سال 2010) منتشر شده‌است.



منبع : nano.ir

[moo2010]

محققان مرکز پژوهش‌هاي بين‌المللي آرين شيمي گستر با همکاري پژوهشگران دانشگاه دولتي باکو، به‌روشي هوشمند در درمان سرطان‌هاي پيشرفته دست يافتند.

سيستم‌هاي دارورساني هوشمند در مقياس نانو، قادرند به‌صورت هدفمند، سلول‌هاي سرطاني را شناسايي و با انتقال داروهاي ضدسرطان به آن، ضمن درمان در مراحل اوليه، مشکلات مربوط به سمي بودن داروهاي ضدسرطان موجود در بازار را مرتفع سازند.

اين پژوهش در راستاي يک سلسله پژوهش‌هاي بنيادي در زمينه سنتز سيستم‌هاي دارورساني هوشمند در مقياس نانو است كه به‌وسيله‌ي محققان مرکز پژوهش‌هاي بين‌المللي آرين شيمي گستر با همکاري پژوهشگران دانشگاه دولتي باکو انجام مي‌گيرد.

دکتر محمدرضا سبکتکين، در گفتگو با بخش خبري سايت ستاد ويژه‌ي توسعه‌ي فناوري نانو گفت: «محصول اين پژوهش، يک سيستم دارويي در مقياس نانو است که به‌صورت هوشمند قادر به حمل داروهاي ضدسرطان بوده و مي‌تواند ضمن شناسايي سلول‌هاي سرطاني، امکان انتقال دارو را به اين سلول‌ها فراهم کرده و در هر لحظه امکان رديابي سيستم دارويي مورد نظر را با استفاده از روش MRI ايجاد نمايد».

ترکيب اصلي اين سيستم‌هاي دارورساني بر پايه‌ي پليمرهاي خوشه‌اي(دندريمر) از نوع پلي‌آميدوآمين است که طي يک فرايند شيميايي، استيله شده و به‌عنوان پوشش‌هاي پليمري براي نانوذرات اکسيدآهن پارامغناطيس به‌کار رفته‌است. اين حامل‌هاي مغناطيسي، علاوه‌بر توانايي حمل داروهاي ضدسرطان، امکان تشخيص و اتصال به سلول‌هاي سرطاني را در هر مرحله فراهم کرده‌اند. از سويي ديگر به دليل وجود ذرات اکسيدآهن مغناطيسي در اين نانوذرات، امکان رديابي آنها با روش تصويربرداري رزونانس مغناطيسي (MRI) وجود دارد و به دانشمندان اين اجازه را مي‌دهد تا ضمن تشخيص ميزان پيشرفت تومور سرطاني، از روند درمان آن نيز اطلاعات مناسبي را به‌دست آورند.

مدير عامل مرکز پژوهش‌هاي بين‌المللي آرين شيمي گستر در ادامه اظهار داشت: «هدف از انجام اين کار تحقيقاتي، طراحي و سنتز يک سري از داروهاي هوشمند براي تشخيص غدد سرطاني حتي در مراحل بسيار اوليه و درمان قطعي و مطمئن آنها با کمترين آسيب به سلول‌هاي سالم است».

بنا بر گفته‌ي دكتر سبكتكين، نتايج اين پژوهش در صنايع دارويي و سنتز داروهاي ضدسرطان در مقياس نانو و براي درمان سرطان‌هاي پيشرفته بسيار موثر خواهد بود. مراحل تست In Vivo روي اين دارو انجام شده که نتايج آن درآينده‌اي نزديک در يکي از مجلات معتبر خارجي به چاپ مي‌رسد.

پروفسور آبل محرم‌اف و پروفسور محمدعلي رمضان‌اف از مرکز تحقيقات نانو دانشگاه دولتي باکو و خانم رويا مهدوي طباطبايي ازکارشناسان مرکز پژوهش‌هاي بين‌المللي آرين شيمي گستر از همکاران اين پژوهش بوده‌اند.

جزئيات اين پژوهش در مجله‌ي Polymer-Plastics Technology and Engineering (جلد 49و1، صفحات 109- 104، سال 2010) منتشر شده‌است.




منبع : nano.ir

[moo2010]

ترانزيستوري دو گيتي با كارايي بيشتر نسبت به ترانزيستورهاي فعلي از سوي محققان دانشگاه تربيت معلم سبزوار، به صاحبان صنعت الکترونيک معرفي شد.

ترانزيستورها ابزار مهمي هستند که در صنعت نيمه‌هادي‌ها به‌كار مي‌روند. همه‌ي اين ترانزيستورها در جهت کاهش اثرات کانال کوتاه هستند. اثرات کانال کوتاه يک پديده‌ي نامطلوبي است که با کاهش طول کانال کوتاه، به‌وجود مي‌آيد.

مهندس محمد کاظم انوري‌فرد، فارغ‌التحصيل کارشناسي‌ارشد الکترونيک، در گفتگو با بخش خبري سايت ستاد ويژه‌ي توسعه‌ي فناوري نانو با بيان اين مطلب که «در اين پژوهش، يک ساختار جديد براي ساخت ترانزيستوري خاص به متخصصان الکترونيک پيشنهاد شده‌است»، افزود: «در اين ترانزيستورها، با کاهش طول کانال، اثرات کانال کوتاه در آن غالب شده و عملکرد ترانزيستور(مثلا سرعت سوچينگ) تضعيف مي‌گردد. حتي در طول گيت 50 نانومتر، تاثيرات کانال کوتاه نيز کم است. پس اگر به سمت کاهش طول کانال در حد نانو پيش برويم عملکرد ترانزيستور ما نسبت به ترانزيستور تک گيتي بهتر مي‌شود. در نتيجه در فناوري نانو، اين ترانزيستور داراي عملکرد مطلوبتري است، البته ناگفته نماند كه بايد روي اين ترانزيستور بيشتر مطالعه شود».

شکافتن گيت به دو قسمت و استفاده از يک ولتاژ بين آن دو روشي است که مهندس انوري‌فرد در اين پژوهش استفاده کرده‌است. وي در ابتدا با استفاده از يک سري شرايط مرزي و معادلات کلاسيک(حاکم بر نيمه‌هادي) ترانزيستور مورد نظر را شبيه‌سازي کرده و سپس پارامترهاي گوناگون از جمله ميدان الکتريکي، ولتاژ آستانه و ... را در آن مورد ارزيابي قرار داده‌است.

تمامي نتايجي که به دست آمده، حاکي از برتري عملکرد ترانزيستور پيشنهادي نسبت به ترانزيستور تک‌گيتي است.

مهندس انوري‌فرد در پايان اظهار خاطر نشان کرد: «در ترانزيستور پيشنهادي، با قرار دادن اختلاف پتانسيل‌هاي گوناگون، عملکرد ترانزيستور به راحتي قابل بررسي بوده، در صورتي که در پژوهش‌هاي انجام شده قبلي براي مثال از اختلاف تابع کار استفاده کرده‌اند که استفاده از تابع کار در واقع نوعي محدوديت است. زيرا نمي‌توانيم هر فلز با تابع کار دلخواه بسازيم. در اين پژوهش ما اختلاف پتانسيل بهينه را برابر با 0.75 ولت در نظر گرفته که اين اختلاف پتانسيل مي‌تواند با يک ديود معمولي به وجود آيد. در نتيجه يکي از مزاياي مهم پژوهش ما عملي بودن آن است».

جزئيات اين پژوهش -که با راهنمايي دکتر حسيني و همکاري آقاي گردي انجام شده- در مجله‌ي Japanese Journal of Applied Physics (جلد 48، سال 2009) منتشر شده‌است.




منبع : nano.ir

[moo2010]

نانوکامپوزيت اکسيد آهن-سيليکا جهت کاربردهاي تشخيصي و درماني داخل بدن در دانشگاه صنعتي اميرکبير سنتز شد.

اين ذرات نانوپوسته‌اي گروه خاصي از مواد نانوکامپوزيتي هستند که شامل نانوذرات اکسيدآهن مغناطيسي (به‌عنوان هسته‌ي مرکزي) و پوسته‌ي نازکي از سيليکاي ديامغناطيس (داراي پتانسيل بالايي براي کاربرد در تصويربرداري تشديد مغناطيسي و دارورساني)، هستند.

مهندس ليدا غضنفري، محقق اين پژوهش، در گفتگو با بخش خبري سايت ستاد ويژه‌ي توسعه‌ي فناوري نانو گفت: «محلولي از کلريد فريک 6 آبه و کلريد فروس 4 آبه و اسيدکلريدريک و آب دو بار تقطير شده تهيه شده‌است. همچنين محلول هيدروکسيد سديم نيز به عنوان محلول قليايي تهيه شده‌است. با افزودن محلول NaOH به مخلوط نمک‌هاي FeCl2 و FeCl3 يک سوسپانسيون از مگنتيت (Fe3O4) به روش هم‌رسوبي بدست آمده‌است. براي جلوگيري از آگلومره شدن نانوذرات و افزايش پايداري آنها در محيط قطبي آب، محلول تري سديم سيترات (TSC) براي پوشش‌دهي سطح نانوذرات افزوده شده و با قرار دادن نمونه در خشک‌کن انجمادي، پودر مشکي رنگ جامدي تهيه شده‌است».

مهندس غضنفري در ادامه افزود: «به منظور پوشش‌دهي سطح اين ذرات با لايه‌اي از سيليس، يک محلول مغناطيسي با استفاده از اين پودر تهيه گرديده‌است. در اين مرحله مطابق روش استوبر (با کمي اصلاح)، پوشش‌دهي سطح نانوذرات مگنتيت پايدار شده با لايه‌اي از سيليس از طريق هيدروليز و تراکم تترااتيل اورتوسيليکات (TEOS) در مخلوط پايه اتانول/آب در دماي محيط انجام شده‌است».

گفتني‌است كه اندازه، ساختار و ترکيب شيميايي نانوذرات با ميکروسکوپ الکتروني عبوري تعيين گرديده‌است. بر اساس نتايج پراش اشعه‌ي ايکس، فازهاي موجود در نانوذرات بدون پوشش و پوشش‌دار مربوط به ساختار مگنتيت است. طبق رابطه‌ي دباي-شرر هم اندازه‌ي کريستال‌هاي مگنتيت 8/5 نانومتر است و حضور عامل واسطه‌ي TSC و لايه‌ي سيليکا با طيف‌سنجي تبديل فوريه ثابت گرديده‌است. مشخصه‌هاي نانوذرات، نظير خواص مغناطيسي، سطح ويژه، مورفولوژي نيز بررسي شده‌اند.

تحت شرايط بهينه، نانوذرات کامپوزيتي تهيه شده داراي مشخصه‌ي تک‌پراکندي و پاسخ مغناطيسي سريع هستند. وجود اين مشخصه‌ها به‌منظور کاربرد اين نانوذرات در حوزه‌ي مهندسي پزشکي، ضروري است.

جزئيات اين پژوهش -که بخشي از پايان‌نامه کارشناسي ارشد مهندس ليدا غضنفري است و با راهنمايي دکتر محمد عترتي خسروشاهي انجام شده، و در مرحله‌ي آزمايشگاهي قرار دارد- در مجله‌يPhysica E (جلد 42، صفحات 1829-1824، سال 2010) منتشر شده‌است.





منبع : nano.ir

[moo2010]

شيميداناني از چين بر اساس يک تست ساده تغيير رنگ توانستند سيستمي براي آشکارسازي گلوکز در مغز با استفاده از نانوذرات طلا ابداع کنند. آنها اميدوارند که با اين سيستم بتوانند به‌سادگي شيمي مغز را مطالعه کنند.

ميزان گلوکز، به‌عنوان منبع اوليه‌ي انرژي مغز، مي‌تواند اطلاعاتي در مورد عملکرد اندام‌ها ارائه دهد. با اين‌حال، روش‌هاي اندازه‌گيري‌ آن تحت تأثير تداخل حاصل از ساير نمونه‌هاي فعال الکتريکي قرار دارند. اکنون لانکون ماو و همکارانش، از موسسه‌ي شيمي آکادمي علوم چين، روش آساني براي آشکارسازي گلوکز در مغز توسعه داده‌اند. ماو مي‌گويد: "ما مي‌خواهيم روش موثر تازه‌اي براي بهبود مطالعه شيمي مغز پيدا کنيم. "

http://pnu-club.com/imported/2010/08/966.jpg سيستم آشکارسازي گلوکز اين گروه از تغيير رنگ مشاهده شده به هنگام تجمع نانوذرات طلا استفاده مي‌کند.

اين گروه متوجه شد که با افزودن نمک به محلول حاوي نانوذرات طلاي پخش‌شده، رنگ محلول از قرمز به آبي ارغواني تغيير مي‌يابد؛ زيرا افزودن نمک باعث کلوخه شدن نانوذرات و تجمع آنها مي‌شود. با اين‌حال وقتي که آنها نمک طعام را به نانوذرات طلايي که با DNA تک‌رشته‌اي (ssDNA) مخلوط شده بودند، اضافه کردند؛ هيچ تغيير رنگي مشاهده نکردند. در واقع ssDNA از نانوذرات محافظت کرده، از کلوخه شدن آنها جلوگيري کرده و آنها را به‌صورت محلول و با رنگ قرمز نگه مي‌دارد.

در ادامه، اين گروه اکسيداز گلوکز و Fe+2 را به مخلوط نانوذرات و ssDNA اضافه کرد. هنگامي که آنها گلوکز را به اين سيستم جديد اضافه کردند يک سري از واکنش‌هاي زنجيره‌اي شروع گرديد. اکسيداز گلوکز باعث شکسته شدن گلوکز و توليد H2O2 مي‌شود که مي‌تواند در حضور Fe+2 باعث توليد راديکال‌هاي هيدروکسيل گردد. سپس اين راديکال‌هاي موجب شکافته شدن ssDNA در ترکيب مي‌شوند. از آنجايي که ssDNA ديگر قادر به حفاظت از نانوذرات نيست، افزودن نمک باعث تجمع آنها شده و محلول قرمز به آبي ارغواني تبديل مي‌گردد.

اين گروه سيستم خود را با نمونه‌هاي ميکرودياليز موش امتحان کرد. ماو گفت: "هنگامي که ما نمونه را به محلول اضافه کرديم رنگش آبي شد. بنابراين شما به‌سادگي مي‌توانيد از حضور گلوکز در مغز موش با تغيير رنگ مطمئن شويد." اين گروه با استفاده از طيف‌سنج UV- مرئي توانست ميزان گلوکز را mM4/2 حدس بزنند که تطابق خوبي با اندازه حاصل از ساير روش‌ها دارد.

نتايج اين تحقيق در مجله‌ي Angew. Chem. Int. Ed. منتشر شده است.





به نقل از : nano.ir
منبع :
Colour change test for brain chemicals (http://www.rsc.org/chemistryworld/News/2010/June/15061001.asp)

[moo2010]

دانشمندان در آمريکا مي‌گويند که فيلم‌هاي ضبط شده‌اي از حلقه‌هاي نانولوله کربني که نشان‌دهنده پاسخ آنها به يک عامل محرک خارجي است، مي‌تواند درک بهتري هم از ساختار سه بعدي نانولوله و هم از نحوه واکنش و حرکت آن بدست دهد.

سود تصوير سه بعدي از اجسام اين است که واقعي‌تر است و اطلاعات بيشتري در مورد جسم و اطراف آن نشان مي‌دهد. دانشمندان مدت‌ها از پرتونگاري مقطعي (توموگرافي) الکتروني که روشي براي به‌دست آوردن ساختارهاي سه بعدي استاتيکي دقيق از مولکول‌ها، ويروس‌ها و سلول‌ها است، استفاده کرده‌اند. با اين‌حال، اين روش تاکنون اطلاعاتي در مورد نحوه رفتار و پاسخگويي مولکول‌ها بعد از يک واکنش شيميايي ارائه نکرده است.

http://pnu-club.com/imported/2010/08/967.jpg فیلم‌هایی از جنبیدن و خم شدن نانولوله‌های کربنی. اکنون احمِد زيويل و همکارانش از موسسه‌ي فناوري کاليفرنيا، از پرتونگاري مقطعي الکتروني در چهار بعد استفاده کرده و ديناميک سه بعدي نانولوله‌هاي کربني را بعد از تابش پالس‌هاي ليزري مورد مطالعه قرار داده‌اند. اين فناوري بسيار سريع است و باعث مي‌شود که تصوير مولکول‌هاي نانومتري در بازه زماني فمتوثانيه‌اي ضبط شود.

اين گروه با گرفتن 4000 تصوير از زوايا و زمان‌هاي مختلف توانست تصوير نهايي (توموگراف) را بازسازي کند. سپس اين تصاوير به‌عنوان فيلمي که نشانگر حرکت مکانيکي و تغيير شکل مولکول‌ها بودند، در کنار هم قرار داده شدند. اين حرکات شامل حرکت "تنفسي" ناشي از خم شدن و نيز حرکت کرم‌وار حلقه نانولوله‌اي حول يک نقطه است.

الکساندار پرتر، متخصص پرتونگاري مقطعي الکتروني از ايمپريال کالج لندن مي‌گويد: "اين يک فناوري زيبايي است که آنها گسترش داده‌اند. در آينده از آن مي‌توان براي مطالعه رشد ساختارهاي نانوسيمي بر حسب زمان و نيز مکانيسم خم‌شدگي پروتئين‌ها استفاده کرد".

زيويل اميدوار است که در آينده از اين فيلم‌هاي چهاربعدي براي ترسيم نقشه نيروهاي ميکروسکوپي که باعث حرکت نانولوله‌ها و ساير مواد مشابه مي‌شوند، استفاده کنند و مقايسه‌اي بين شبيه‌سازي رايانه‌اي از حرکات مکانيکي داشته باشند.

اين دانشمندان همچنين مي‌گويند که اين فناوري براي گستره وسيعي از کاربردها در علم مواد و علوم زيستي، بسيار نويدبخش است.

اين محققان نتايج خود را در مجله‌ي Science منتشر کرده‌اند.




به نقل از : nano.ir
منبع:Movies of molecules in 4D (http://www.rsc.org/chemistryworld/News/2010/June/24061002.asp)

(http://www.rsc.org/chemistryworld/News/2010/June/24061002.asp)

[moo2010]

آژانس کار ايمن استراليا، روش‌هاي تعديل شده و جايگزين کنوني مورد استفاده در فعاليت‌هاي مرتبط با فناوري‌نانوي استراليا را از طريق يک تحقيق جامع بررسي کرده و با بررسي ادبيات مربوطه، گزينه‌هاي تعديل شده و جايگزيني که ممکن است ميزان سميت نانومواد مهندسي شده مورد استفاده در کشور استراليا را کاهش دهد را مشخص کرده است.

در اين تحقيق حدود 38 پاسخ‌گو شرکت کرده بودند که غالبا در زمينه انواع مختلف نانومواد فعاليت مي‌کردند. اين پاسخ‌گويان از دانشگا‌ه‌ها و گروه‌هاي تحقيقاتي دولتي، صنعتي و تجاري بوده‌اند. رايج‌ترين نانوموادي که بررسي شده‌اند: اکسيدهاي فلزي، نانولوله‌هاي کربني و فلزات در زمينه‌هايي چون انرژي، پزشکي، پوشش‌هاي سطوح و کاربردهاي نساجي بودند.

بسياري از سازمان‌ها (35/27 درصد) و 21/20 درصد دانشگا‌ه‌ها، نانومواد مهندسي شده خود را توليد کرده و بخش قابل توجهي از آنها، نانومواد مورد نياز خود را از کشورهاي خارجي يا عرضه کنندگان استراليايي تهيه مي‌کنند.

اکثر پاسخ‌گويان خاطر نشان کردند که براي تغيير ويژگي‌هاي کارکردي محصولات توليدي خود از روش‌هاي تعديل شده يا جايگزين استفاده مي‌کنند. تجزيه و تحليل بخش‌هاي مختلف نشان مي‌دهد که مراکز تحقيقاتي دانشگاهي از روش‌هاي جايگزين و تعديل شده استفاده مي‌کنند. در حالي که مراکز تجاري و صنعتي کمتر از اين روش‌ها استفاده مي‌کنند.

5 ويژگي‌اي که به وسيله نانومواد مهندسي شده‌ي تعديل شده يا جايگزين توسط بيشتر سازمان‌ها دستکاري شده‌اند: اندازه، ويژگي‌هاي فيزيکي، ويژگي‌هاي انباشت، خواص شيميايي و ويژگي‌هاي رسانايي هستند.

اضافه کردن گروه‌‌هاي کارکردي و ويژگي‌هاي سطوح تعديل شده، دو روش رايج براي تعديل يا جايگزيني نانومواد مهندسي شده هستند. روش‌هاي ديگر: تغيير شکل مواد، اندازه و شکل ذرات و ساختار کريستالي است.

براي دريافت گزارش اين تحقيق جديد، در قالب سندي با عنوان «نانومواد مهندسي شده: بررسي گزينه‌‌هاي اصلاح شده و جايگزين براي کاهش مخاطرات بالقوه»، به طور رايگان اينجا (http://www.safeworkaustralia.gov.au/NR/rdonlyres/A47FBE60-DC28-44A1-A601-653B6EBD3890/0/Investigating_substitution_modification_options_re duce_potential_hazards.pdf) را کليک کنيد.



به نقل از : nano.ir
منبع :Safe Work Australia publishes reports on methods to reduce the risk of exposure to nanomaterials (http://www.nanowerk.com/news/newsid=17525.php)
(http://www.nanowerk.com/news/newsid=17517.php)

[moo2010]

گروهي از دانشمندان دانشگاه کلارکسون به رهبري پروفسور ايگور سوکولوف از ميکروسکوپ نيروي اتمي (AFM) براي ضبط صداهاي منتشر شده از درون بدن حشرات زنده‌اي همچون مگس، پشه و کفش‌دوزک بهره برده‌اند.

ميکروسکوپ نيروي اتمي يکي از ابزارهاي علمي بسيار مهمي است که منجر به ظهور نانوفناوري پيشرفته شده است. حساسيت بسيار بالاي ميکروسکوپ نيروي اتمي اين امکان را براي کلارکسون و همکارانش به‌وجود آورده است که ارتعاشات زيرنانويي با دامنه بسيار ضعيف (کمتر از اندازه يک اتم) و فرکانس بسيار بالا (تا 1000 هرتز يا 1000 چرخه در هر ثانيه) را ضبط کنند. کارهاي قبلي که روي حشرات انجام شده بود، تنها تا 5 هرتز را پوشش مي‌داد. اين صداها از طريق ايجاد تماس ميان روبشگر ميکروسکوپ نيروي اتمي با سطح بدن حشرات ضبط مي‌شوند.

http://pnu-club.com/imported/2010/08/968.jpg ضبط صداهاي دروني کفش‌دزوک با استفاده از ميکروسکوپ نيروي اتمي مطالعه اين صداها مي‌تواند امکان کشف ويژگي‌ها و عملکردهاي زيستي ناشناخته حشرات را براي پژوهشگران ايجاد کند. سوکولوف اميدوار است اين اکتشافات در يافتن راه‌حلي براي مشکلات ناشي از آفات مفيد باشند. او مي‌گويد: «علاقه بسيار زيادي به مطالعه حشرات در تمام دنيا وجود دارد؛ زيرا اين موجودات نه تنها فراوان‌ترين و متنوع ترين گونه‌هاي موجود روي کره زمين هستند، بلکه ماشين‌هاي زيستي بسيار موثري به‌شمار مي روند که اندازه بسيار متنوعي دارند. برخي از حشرات آفت گياهان بوده و با انسان بر سر به‌دست آوردن غلات رقابت مي‌کنند. پشه‌ها و حشرات مشابه ديگر حامل‌هاي بسيار مهم بيماري‌هاي گياهي، حيواني و انساني هستند. همچنين سطح بسيار وسيعي از کره زمين هنوز توسعه نيافته است، زيرا توسط اين حشرات خونخوار اشغال شده‌اند».

شما مي‌توانيد به صداي دروني مگس‌ها، پشه‌ها و کفش‌دوزک‌ها در سايت اينترنتي زير گوش دهيد:

Index of /epaps/appl_phys_lett/E-APPLAB-96-038950/ (http://ftp.aip.org/epaps/appl_phys_lett/E-APPLAB-96-038950)

اعضاي اين گروه تحقيقاتي عبارت بودند از سوکولوف که در زمينه فيزيک، شيمي و علوم زيست‌مولکولي داراي مناصبي است، ماکزيم دوکوکين همکار فوق دکترا، ناتاليا قوز فارغ‌التحصيل رشته فيزيک، و سرگي واسيليف دانشمند رشته تجهيزات. اعضاي ديگر گروه سوکولوف دانشجويان ليسانس رشته فيزيک، دميترو وولکوف، راوي گايکواد، و شيوژن لي هستند که روي حسگرهاي زيستي، خودآرايي ذرات، و مطالعه پير شدن پوست کار مي‌کنند.



به نقل از : nano.ir
منبع : Scientists listen to faint sounds inside insects using atomic force microscopy (http://www.sciencedaily.com/releases/2010/05/100518124128.htm)

[moo2010]

پژوهشگراني از دانشگاه مريلند، با استفاده از نانوساختار هيبريدي منحصربه‌فردي توانستند نوع جديدي از برهم‌کنش نور- ماده را نشان دهند و اولين کنترل کاملاً کوانتومي کيوبيت‌هاي اسپيني را در داخل نانوساختارهاي کلوئيدي بسيار ريز به نمايش بگذارند و با اين کار قدم مهمي در راستاي ساخت رايانه‌هاي کوانتومي بردارند.

بنا به اظهارات اين محققان، اين يافته‌هاي جديد مي‌توانند در محاسبات کوانتومي و نيز فناوري‌هاي جديد توليد انرژي (مانند پيل‌هاي فوتوولتائيک) و نيز ساير فناوري‌هايي که بر اساس برهم‌کنش نور- ماده استوار هستند، مانند زيست‌نشانگرها، مورد استفاده واقع شوند.

اين پژوهشگران يک فناوري اختراعي قابل ثبتي را خلق کرده‌اند که از ترموديناميک شيميايي براي توليد بازه وسيعي از مواد ترکيبي مختلف استفاده مي‌کند. هرکدام از اين مواد ترکيبي گوناگون که در محلول توليد مي‌شوند؛ داراي پوسته‌اي از يک نيمه‌رساناي کاملاً تک‌بلوري است، که اطراف يک هسته فلزي است. اين محققان از نانوساختارهاي هيبريدي فلزي - نيمه‌رسانايي که از اين فرايند بدست مي‌آيند، استفاده کردند و به‌طور تجربي "جفت‌شدگي تشديدي قابل‌تنظيم" بين يک پلازمون (از هسته فلزي) و يک اکسايتون (از پوسته‌ي نيمه‌رسانا) با يک افزايش ايجاد شده در اثر اشتارک اپتيکي، را نشان دادند. اين اثر حدود 60 سال پيش در حين مطالعه‌ي برهم‌کنش نور با اتم‌ها کشف شد و نشان داد که نور مي‌تواند در تغيير حالات کوانتومي اتمي استفاده شود.

http://pnu-club.com/imported/mising.jpg شمايي از اين فرايند رشد ماده‌ي هيبريدي هسته- پوسته. گارنت دابليو برايان از موسسه‌ي ملي استانداردها و فناوري گفت: "نانوساختاري‌هاي نامتجانس فلز-نيمه‌رسانا در چند سال گذشته به‌شدت مورد مطالعه بوده‌اند و در آنها قسمت فلزي به‌عنوان آنتن‌هاي نانومقياس جهت جفت کردن موثر نور به داخل و خارج تابنده‌هاي نوري نانومقياس نيمه‌رسانا استفاده مي‌شود. اين پژوهش نشان مي‌دهد که يک نانوساختار نامتجانس بديع که در آن قسمت نيمه‌رسانا، نانوآنتن فلزي را احاطه کرده است، مي‌تواند همان کار را انجام دهد. چنين ساختارهايي بسيار ساده هستند و بسيار ساده‌تر از موارد قبلي ساخته مي‌شوند و مي‌توانند کاربردهاي بسياري داشته باشند. قسمت مهم اين پژوهش آن است که اين محققان توانسته‌اند نشان دهند که جفت‌شدگي نور- ماده مي‌تواند دستکاري شود، تا کنترل کوانتومي همدوس نانوگسيلنده‌هاي نيمه‌رسانا قابل انجام باشد، که يک امر لازم و کليدي در فرايند اطلاعات کوانتومي است."

اين محققان نتايج خود را در مجله‌ي Nature منتشر کرده‌اند.

به نقل از : nano.ir
منبع:UM Scientists Advance Quantum Computing & Energy Conversion Tech :: University Communications Newsdesk, University of Maryland (http://www.newsdesk.umd.edu/bigissues/release.cfm?ArticleID=2190)
(http://www.newsdesk.umd.edu/bigissues/release.cfm?ArticleID=2190)

[moo2010]

يک فرآيند جديد و تک‌مرحله‌اي براي ساخت نانومدارها از "ماده اعجاب‌انگيز" گرافن توسط پژوهشگران آمريکايي و فرانسوي توسعه يافته است. اين تکنيک جديد، که شامل نوشتن نانوسيم‌هاي رسانا بر روي اکسيد گرافن با استفاده از يک سرقلم (نوک) گرم شده ميکروسکوپ نيروي اتمي است، مي‌تواند براي ساخت افزاره‌هاي نانوالکترونيکي انعطاف‌پذير ايده‌آل باشد.

براي ساخت افزاره‌هاي گرافني، دانشمندان نياز به توليد مدارهاي گرافني بر روي مقياس بزرگ با استفاده از روش‌هاي معتبر و تجديدپذير دارند - چيزي که در حال حاضر موجود نيست. براي مثال، روش‌هاي موجود شامل بريدن نانوسيم‌ها از يک برگه گرافني و آرايش آنها جهت ساخت مدار مي‌شود. اين رهيافت "پايين به بالا" شبيه روش‌هاي معمولي ساخت افزاره‌ها که در آنها انبوهي از مواد سيليکوني، يا ساير مواد الکترونيکي، جهت ايجاد مرزهايي بين قسمت‌هاي رسانا، عايق و نيمه‌رسانا در افزاره‌ها استفاده مي‌شوند؛ است.

http://pnu-club.com/imported/mising.jpg احياي قابل تنظيم نانومقياس اکسيد گرافن جهت الکترونيک گرافني با استفاده از نانوليتوگرافي گرماشيميايي.

ولي استفاده از روش اين محققان ممکن است منجربه ساخت آسان‌تر افزاره‌هاي گرافني ‌شود. پاول شيهان، از آزمايشگاه پژوهشي دريايي واشينگتن، و اليزا ريدو، از جرجياتک، و همکارانشان از اين حقيقت استفاده کرده‌اند که اکسيد گرافن، که يک عايق است، با گرم شدن به يک رسانا تبديل مي‌شود. با اينحال، به‌جاي گرم کردن کل نمونه، اين پژوهشگران از يک سرقلم داغ AFM براي تبديل نانوروبان‌هاي بسيار باريک، با پهناي 12 نانومتري، به گرافن کاهيده استفاده کردند. اين تکنيک بسيار دقيق است و به‌معناي اين است که قسمت‌هاي دست نخورده اکسيد گرافن به صورت عايق باقي مي‌ماند. با استفاده از دماهاي مختلف سرقلم، از oC130 به بالا، مي‌توان خواص الکترونيکي نانوسيم‌ها را تا چهار برابر تنظيم کرد و باعث کم يا زياد شدن رسانايي نانوسيم شد.

ريدو گفت: "اين فرايند - که نانوليتوگرافي گرماشيميايي ناميده مي‌شود و با نانوسرقلم داغ خواص شيميايي ماده را تغيير مي‌دهد - بسيار پرآتيه است و ما را قادر با نوشتن خطوط نيمه‌رسانا و فلزي در يک ماتريس عايق با استفاده از آرايه‌اي از سرقلم‌هاي داغ با دماهاي مختلف مي‌کند".

اين پژوهشگران اکنون مشغول توسعه روش مذکور به برگه‌هاي گرافني منفردي هستند که بر روي ويفرهاي سيلکوني قرار گرفته‌اند.

اين محققان نتايج خود را تحت عنوان "احياي قابل تنظيم نانومقياس اکسيد گرافن براي الکترونيک گرافني" در مجله‌ي Science منتشر کرده‌اند.

به نقل از : nano.ir
منبع:AFM tip 'writes' graphene nanowires - nanotechweb.org (http://nanotechweb.org/cws/article/tech/42892)
(http://nanotechweb.org/cws/article/tech/42892)

[moo2010]

ستاد فناوري‌نانوي روسيه (روس‌نانو) به‌تازگي نقشه راه «استفاده از فناوري‌نانو در ساخت ديودهاي نورافشان» را منتشر کرده است.

نقشه راه مذکور، انواع مختلف ادوات نورافشان را تشريح کرده و آينده بازار ممکن آنها را با روند‌هاي مشاهده شده کنوني در بخش ديود‌هاي نورافشان (LED) مقايسه مي‌کند.

همچنين اين نقشه، جهت‌گيري‌هاي اصلي توسعه آتي فناوري LED را نشان داده و حمايت‌هاي مورد نياز براي رشد اين حوزه را تشريح مي‌کند.

نقشه راه جديد، با تعريف بازارهاي سودآور براي LEDs و ادوات مبتني بر LED آغاز شده و با طراحي راهکارهاي ممکن براي بازاريابي آنها، زنجيره بازارها، فناوري‌ها و تحقيقات آنها را تحليل مي‌کند.

سند منتشر شده، اقدامات تحليلي انجام شده توسط گروه‌هاي تحقيقاتي روسي و بين‌المللي فعال در اين حوزه را خلاصه کرده است.

طراحي و تدوين اين نقشه از سال 2008 ميلادي توسط روس‌نانو و با همکاري موسسه تحقيقات آمار و اقتصاد دانش‌محور دانشگاه ايالتي و مدرسه عالي اقتصاد (SU-HSE) آغاز شده بود.

تکنيک نقشه‌راه (roadmap technique) توسط روس‌نانو و SU-HSE و با اتکا بر روش‌ها و رويکردهاي شناخته شده يونيدو (سازمان توسعه صنعتي ملل متحد)، دانشگاه کمبريج و ساير منابع، توسعه يافته است.

در فرايند تدوين نقشه راه LEDs، بيش از 113 متخصص از جمله 9 متخصص غير روسي شرکت کرده‌اند.

لازم به ذکر است حال حاضر روس‌نانو به دنبال تدوين نقشه راه الياف کربني، کاتاليزورهاي پالايش نفت، مجموعه‌هاي انرژي هسته‌اي، صنعت هوافضا و موشکي، پزشکي، تصفيه آب آشاميدني، ذخيره انرژي و ابزارهاي ماشين‌سازي است.

براي دريافت متن کامل اين نقشه اينجا (http://www.rusnano.com/Section.aspx/Show/27481) را کليک کنيد.

به نقل از : nano.ir
منبع:http://www.rusnano.com/Section.aspx/Show/27481 (http://www.rusnano.com/Section.aspx/Show/27481)
(http://www.rusnano.com/Section.aspx/Show/27481)

[moo2010]

گروهي از محققان آمريکايي و کره‌اي سطوحي را ساخته‌اند که ويژگي چسبندگي آنها مشابه چسبندگي کف پاي مارمولک است.

محققان دانشگاه Northeastern آمريکا، موسسه علم و فناوري کره جنوبي و دانشگاه ملي سئول اميدوارند با الهام از ويژگي چسبندگي کف پاي مامولک که اين جانور را قادر مي‌سازد تا تقريباً روي هر سطحي راه برود، سطوحي بسازند که بتوان از آنها در کاربردهاي مختلفي همچون چسب‌ها و ربات‌ها بهره برد.
http://pnu-club.com/imported/mising.jpg تصوير ميكروسكوپ الكتروني پيمايشگر اين طلاي نانومتخلخل (تصاوير پايين و وسط) و شمايي از اكسيداسيون متانول روي سطح اين طلاي نانومتخلخل (تصوير بالايي). اين گروه پژوهشي که رهبري آن را دکتر اشکان وزيري، استاديار مهندسي مکانيک و مهندسي صنعتي در دانشگاه Northeastern و ميونگ وون مون از موسسه علم و فناوري کره بر عهده داشته‌اند، سطوح الگودهي شده نانومقياس و ميکرومقياسي توليد کرده‌اند که ويژگي‌هاي چسبندگي و اصطکاکي آن شبيه ويژگي‌هاي کف پاي مارمولک است.

اين فناوري ابتکاري مي‌تواند منجر به توسعه چسب‌هاي هوشمندي شود که خود را با شرايط محيطي همچون مواجهه با سطوح انحنادار يا لبه‌هاي تيز سازگار مي‌کنند.

وزيري که مديريت آزمايشگاه ساختارها و مواد با عملکرد بالا را نيز در دانشگاه Northeastern بر عهده دارد، مي‌گويد: «ساختار و عملکرد منحصربه‌فرد کف پاي مارمولک آن را به يکي از موثرترين چسب‌هاي طبيعي تبديل کرده است».

کف پاهاي مارمولک از ميليون‌هاي ساختار مومانند به نام setae پوشيده شده است که قطر هر يک از اين ساختارها 5 ميکرومتر است. در انتهاي هر يک از اين ساختارها صدها ساختار پهن کفگيرمانند (اسپاتول) قرار دارند که خود را به شکل سطحي که مارمولک روي آن راه مي‌رود، درمي‌آورند. اين ويژگي‌ها موجب مي‌شود مارمولک بتواند روي تمام سطوح افقي و عمودي راه برود.

اين گروه تحقيقاتي يک سري ساختارهاي مومانند به نام ميکروستون طراحي و توليد نموده و آنها را در معرض تابش اشعه يوني قرار دادند. اين تابش موجب کج شدن اين ساختارها به طرفين شده و سطوح دوگانه‌اي با ويژگي‌هاي چسبندگي و اصطکاکي منحصر به فرد به وجود آورد. آنها با انجام آزمايش‌هاي مختلف دريافتند که ويژگي‌هاي اصطکاکي و عمکرد اين ميکروستون‌ها مشابه کف پاي مارمولک است.

وزيري مي‌گويد: «اگر ربات‌هاي کوچک با فناوري بالا (براي کاربردهاي تحقيقاتي يا نظامي) را با اين ميکروستون‌ها تجهيز نماييم، اين ربات‌ها مي‌توانند با سرعت، دقت و صحت بالا روي سطوح ناصاف و لغزنده حرکت کنند».

او مي‌افزايد که اين فناوري همچنين مي‌تواند منجر به توليد نسل جديدي از چسب‌هاي هوشمند شود که براي ايجاد پيوندهاي قوي با سطوح مختلف به‌کار مي‌روند.

جزئيات اين کار در مجله Soft Matter منتشر شده است.



به نقل از : nano.ir
منبع:Reproducing nanoscale surfaces with adhesion properties similar to gecko footpad (http://www.physorg.com/news197049851.html)
(http://www.physorg.com/news197049851.html)

[moo2010]

به‌واسطه تحقيقي که شيميدانان دانشگاه تگزاس انجام داده‌اند، راندمان پيل‌هاي خورشيدي مرسوم مي‌تواند از حد کنوني 30 درصد به بيش از 60 درصد افزايش يابد. اين دانشمندان روش جديدي توسعه داده‌اند که در آن بخشي از نور خورشيد که داراي انرژي بالاتري است و در افزاره‌هاي کنوني به‌طور معمول به‌صورت گرما تلف مي‌شود، با استفاده از نانوبلورهاي نيمه‌رسانا يا نقاط کوانتومي تحصيل مي‌شود. http://pnu-club.com/imported/mising.jpg اين دانشمندان كشف كردند كه الكترون‌هاي داغ مي‌توانند از نانوبلورهاي سلنيد سرب تحريك‌شده بوسيله نور به دي‌اكسيد تيتانيوم منتقل شوند. حداکثر راندمان پيل‌هاي خورشيدي کنوني ساخته‌شده از نيمه‌رساناهاي مبتني بر سيليکون از نظر تئوري تا حدود 31% محدود شده است و بهترين افزاره‌هاي تجاري قابل دسترسي کنوني راندماني کمتر از 20% دارند. اين راندمان پايين بدين دليل است که فوتون‌هايي که انرژي بالاتر از باندگپ اين نيمه‌رسانا دارند، حامل‌هاي بار (الکترون‌ها و حفره‌هاي) داغي توليد مي‌کنند که به‌سرعت و در عرض فقط چند پيکوثانيه تا لبه‌هاي باند سرد مي‌شوند و گرماي خود را به صورت فونون‌هايي (نوسانات شبكه بلوري) آزاد مي‌كنند. طبق گفته دانشمندان اگر بتوان انرژي اين الکترون‌هاي داغ را قبل از اينکه به گرماي اتلافي تبديل شود، تحصيل کرد؛ مي‌توان راندمان تبديل انرژي خورشيد به الکتريسيته را تا حدود 66% افزايش داد.
لنون زيااُيانگ ذو و همکارانش در دانشگاه تگزاس در زمينه چگونگي تحصيل اين الکترون‌هاي داغ قبل از اينکه انرژي‌شان تلف شود، قدم مهمي برداشته‌اند. آنها متوجه شدند که اين الکترون‌ها را مي‌توان از نانوبلورهاي سلنيد سرب (PbSe) تحريک شده به‌وسيلة نور به يك رساناي الكتريكي مجاورِ ساخته‌شده از دي اكسيد تيتانيوم منتقل كرد. اين محققان اين پديده را در نقاط کوانتومي ساخته‌شده از سلنيد سرب نشان دادند، اما اين روش را مي‌توان به‌خوبي براي نقاط کوانتومي ساخته شده از ديگر مواد نيز به‌کار برد.
اين پژوهشگران کار خود را با ساخت نمونه‌هايي از يک يا دو تک‌لايه‌ي نقاط کوانتومي ترسيب‌شده روي تيتانياي تک‌بلوري مسطح شروع کردند. آنها نانوبلورهاي سلنيد سربي با قطرهايي در محدود 3/3 تا 7/6 نانومتر، را بررسي کردند. اين محققان با استفاده از طيف‌بيني فوتوالکتروني UV و اندازه‌گيري‌هاي جذب نوري انرژي کمترين سطوح الکتروني تحريک‌شده در اين نانوبلورهاي سلنيد سرب را تعيين کردند. آنها متوجه شدند که اين سطوح انرژي هميشه زير باند هدايت تيتانياي هستند و اين بدين معني است که الکترون‌هاي داغ مي‌توانند از اين نقاط کوانتومي سلنيد سرب به دي اکسيد تيتانيوم منتقل شوند.
اين دانشمندان اکنون سعي خواهند کرد که پيل خورشيدي بسازند که در آن انرژي اين الکترون‌هاي داغ منتقل شده، به جريان الکتريکي تبديل مي‌شود.
نتايج اين تحقيق در مجله‌ي Science منتشر شد است.


به نقل از : nano.ir
منبع:Quantum dots for highly efficient solar cells - physicsworld.com (http://physicsworld.com/cws/article/news/43000)
(http://physicsworld.com/cws/article/news/43000)

[moo2010]

محققان در ايالات متحده، موفق به ساخت رشته‌هاي ماکاراني‌مانندي حاوي سلول‌هاي زنده شده‌ اند که به آنها سيم‌هاي سلولي مي‌گويند. اين کار خود گامي جلو در درمان است و با استفاده از نتايج اين تحقيق مي‌توان بافت قلب و نخاع را ترميم و يا حتي عضلات مصنوعي طراحي کرد. http://pnu-club.com/imported/mising.jpg در هنگام تماس با آب نمک، مخلوط پپتيدي به‌صورت ژل ماکاراني‌مانند شکل مي‌گيرد. سام استاپ يکي از محققان در دانشگاه نورث‌وسترن مي‌گويد: «روشي را کشف کرده‌ايم تا با کمک آن،آرايه‌هاي بزرگي از فيلامان‌هاي در حد نانو و سلول‌هاي زنده در فواصل ماکروسکوپيک را تعيين راستا کنيم. اين آرايه‌ها ژل ماکاراني‌مانندي را تشکيل مي‌دهند که قابليت پيوند شدن به بافت‌هاي قلبي يا عصبي را در راستاهاي سلولي را داراست.»

براي ساخت اين رشته‌ها، گروه استاپ محلولي از پپتيدهاي آمفيفيليک را که مي‌توانند به‌صورت دستجاتي از نانوالياف خودآرايي شوند، در نظر مي گيرند. اين محلول براي بلور شدن گرم مي‌‌شود و سپس با کمک يک پيپت فشرده‌شده به درون آب نمکي ريخته مي‌شود که حاوي کلريد سديم يا کلريد کلسيم است.

استاپ شرح مي‌دهد:«زمامي که بلور مايع با دست روي واسط نمکي ريخته مي‌شود، تمامي محتوا در يک جهت قرار مي‌گيرند و يون‌هاي کلسيم راستا را به شکل يک ژل ماکاراني‌مانند، منجمد مي‌کنند. رشته‌هاي حاصله غير سمي بوده، مي‌توانند روي هم انباشته و يا رول شوند و با تغيير قطر پيپت مي‌توانند ضخامت متفاوتي را داشته باشند.

جايگزيني سلول زنده
در مرحله‌ي بعد، گروه سلول‌هاي بنيادي را به محلول پپتيدي اضافه کرد. اين سلول‌ها توانستند سنتز خود را حفظ کرده، در ساختار گير بيفتند. مشاهده شد که سلول‌ها در ساختار کثرت پيدا مي‌کنند و در جهت‌هاي يکساني رشد ميکنند.
براي اثبات قابليت اين فرايند، گروه تحقيق فيلامان‌هايي حاوي سلول‌هاي قلبي – سلول‌هاي ماهيجه‌ي قلب که خودبه‌خود سيگنال‌هاي الکتريکي را ايجاد مي‌کننند - تهيه کردند. بعد از 10 روز که رشته‌ها توليد شدند، سلول‌ها روي ساختار رشد کرده و سيگنال‌هاي الکتريکي طول کامل رشته را طي مي‌کردند.

هونگبين لي(کسي که اخيراً در دانشگاه بريتيش کلمبيا در ونکوور کانادا پروتئين هاي مصنوعي را طراحي کرده که مشابه بافت عضله هستند) مي‌گويد: «اين کار نشان مي‌دهد که گامي مهم به‌سوي ساخت ماهيچه‌هاي مصنوعي برداشته شده‌است.» او اضافه مي‌کند:« اين کار همچنين نشان مي‌دهد که داربست(اسکافولد) مهندسي بافت جديد، ممکن است به ترميم عضله يا عصب آسيب‌ديده در بيماران کمک کند.»

نناد بورسک، متخصص در مهندسي بافت قلب در دانشگاه دوک ايالات متحده هم معتقد است که اين تحقيق کاري نوآور و هيجان‌انگيز است. او اضافه مي‌کند که هنوز چالش‌هاي بزرگي وجود دارد که بايد قبل از اين که اين فناوري به‌صورت کلينکي مورد بهره‌برداري قرار گيريد، مرتفع شوند.

بورسک به جهان شيمي مي‌گويد:«از نظر پزشکي تجديدپذير، هنوز بايد روش‌هايي را براي کنترل بهتر توسعه‌ي سلول‌هاي بنيادي به‌صورت بافت بيابيم و براي کاربردهايي مانند جراحي قلب لازم است تا روش‌هايي را براي توليد بافت ماهيچه‌اي ضخيم يافته، آن را به بخش باقي‌مانده‌ي قلبي ملحق کنيم.»

به نقل از : nano.ir
منبع:Novel 'cell wires' to patch up heart or nerve damage (http://www.rsc.org/chemistryworld/News/2010/June/13061001.asp)
(http://www.rsc.org/chemistryworld/News/2010/June/13061001.asp)

[moo2010]

گروه‌هاي آلي متشکل از بخش‌هاي آروماتيک، چربي‌دوست و آبدوست مي‌توانند خودشان را به‌صورت ساختارهايي آرايش دهند که رسانايي نوري آنها پنج برابر بيشتر از گروه‌هاي آروماتيک خالص باشد. محققان چيني و ژاپني که با استفاده از اين ساختارها فيلم‌هاي الکترونيکي نانواليافي توسعه داده‌اند، اميدوارند اين عملکرد بالا امکان توليد پيل‌هاي خورشيدي آلي را فراهم آورد.

تاکانوري فوکوشيما از آزمايشگاه ملي Riken در ژاپن مي‌گويد توليد مواد آلي رساناي نوري و ابزارهاي فتوولتائيک، مبتني بر ترکيبي از مولکول‌هاي دهنده و گيرنده الکترون است. او توضيح مي‌دهد: «وقتي يک ساختار سازمان‌يافته که داراي آرايه‌هاي مجزاي دهنده و گيرنده الکترون است، در معرض نور قرار مي‌گيرد، انتقال الکترون صورت گرفته و يک حفره در آرايه دهنده و يک الکترون در آرايه گيرنده ايجاد مي‌شود».

با اين حال ابزارهايي که با بهره‌گيري از اين راهکار ساخته مي‌شوند، عملکرد بالايي ندارند، زيرا در اين ابزارها مولکول‌هاي گيرنده و دهنده به صورت لايه‌هاي يک درميان آرايش مي‌يابند. او مي‌افزايد: «وجود لايه هاي يک در ميان از واحدهاي دهنده و گيرنده امکان به دام افتادن حامل‌هاي بار را ايجاد مي‌کند و اين امر براي رسانايي نوري مطلوب نيست».

فوکوشيما به‌همراه همکارانش تازوکو آيدا از دانشگاه توکيو و وي شي لي از موسسه شيمي آلي شانگهاي براي حل اين مشکل آرايش متفاوتي از اين واحدها را پيشنهاد داده‌اند. آنها ابتدا مولکول‌هاي زنجيره‌اي مستقيم متشکل از گروه‌هاي دهنده اُليگوتيوفن و گروه‌هاي گيرنده پريلن‌دي‌ايميد سنتز کردند. در يک مورد به هر دو انتهاي اين زنجيره گروه‌هاي چربي‌‌دوست متصل کردند و در مورد ديگر به يک انتها يک گروه چربي‌دوست و به انتهاي ديگر، يک گروه آبدوست وصل کرده و يک مولکول آمفي‌فيل توليد کردند.



http://pnu-club.com/imported/mising.jpg استفاده از زنجيره‌هاي جانبي ناسازگار، تمايل مولکول‌هاي آلي گيرنده و دهنده براي ايجاد آرايش تناوبي را از بين برده و موجب ايجاد جداسازي الکترونيکي مطلوبي مي‌شود. رسانايي نوري فيلم‌هاي نانواليافي ساخته شده از مولکول‌هاي آمفي‌فيل پنج برابر بيشتر از رسانايي نوري مولکول‌هايي بود که تنها با استفاده از مولکول‌هاي چربي‌دوست ساخته شده بودند. محققان دريافتند که تفاوت ميان رسانايي نوري اين دو ساختار از آنجا نشأت مي‌گيرد که مولکول‌هاي حاوي گروه‌هاي چربي‌دوست به‌صورت يک‌درميان و تناوبي آرايش مي‌يابند، در حالي که در زنجيره‌هاي آمفي‌فيل دهنده‌ها و گيرنده‌هاي الکترون به خوبي از يکديگر جدا مي‌شوند. تازوکو آيدا مي‌گويد: «ما از تفاوت موجود در رسانايي نوري بسيار شگفت‌زده هستيم، زيرا اين امر نشان مي‌دهد راهبرد ناسازگاري زنجيره‌هاي جانبي براي اشياي يک‌بعدي موثر است. آرايش يک‌بعدي يکي از مطلوب ترين آرايش‌ها براي ابزارهاي فتوولتائيک است».




به نقل از : nano.ir
منبع:Powering up organic solar cells (http://www.rsc.org/chemistryworld/News/2010/June/22061001.asp)
(http://www.rsc.org/chemistryworld/News/2010/June/22061001.asp)

[moo2010]

روشي ساده و ارزان براي پوشش‌دهي بستر الياف پشم شيشه با نانونقره در دانشگاه صنعتي شريف ارايه شد. خانم نفيسه شريفي، دانشجوي دکتري دانشگاه صنعتي شريف، در گفتگو با بخش خبري سايت ستاد ويژه‌ي توسعه‌ي فناوري نانو گفت: «روش‌هاي بالا به پاييني که براي توليد نانومواد فلزي به کار مي‌روند (مانند کندوپاش ليزري)، روش‌هاي گراني محسوب مي‌شوند. در اين پژوهش، با در نظر گرفتن کشش سطحي ميان پوشش نقره و الياف پشم شيشه، نانوجزاير نقره روي بستر پشم شيشه با روشي ارزان ايجاد شده‌است».

الياف پشم شيشه به علت نسبت سطح به وزن بالايي که دارند، در سيستم‌هاي تصفيه هوا به کار مي‌روند. نانوذرات نقره نيز خاصيت ضدباکتري از خود نشان مي‌دهند که همراه کردن اين الياف با نانوساختارهاي نقره قابليت حذف باکتري از محيط‌هاي مختلف (به خصوص بيمارستان‌ها) را ايجاد مي‌كند.

در اين کار پژوهشي، ابتدا پوششي يکنواخت روي بستر پشم شيشه به روش شيميايي ايجاد شده‌است که در آن به کمک ساکارز، کمپلکس نقره روي سطح پشم شيشه احيا مي‌شود. بعد از تشکيل اين لايه‌ي يکنواخت، با حرارت‌دهي آن، نانوجزاير نقره روي بستر پشم شيشه شکل گرفته‌اند.

گفتني است كه ميزان غلظت مواد اوليه و دماي حرارت‌دهي روي مورفولوژي نانوجزاير مؤثر است. خانم شريفي، غلظت و دماي حرارت‌دهي را بهينه كرده‌است که بيشترين جدايش ميان جزاير وجود داشته باشد و نفوذ جزاير به داخل بستر روي ندهد.

اين پژوهش قابليت تجاري شدن، دارد ولي با توجه به زيرساخت‌هاي موجود در كشور، امکان عملي شدن آن در حال حاضر وجود ندارد.

جزئيات اين پژوهش -که با همکاري دکتر نيما تقوي‌نيا انجام شده،- در مجله‌ي Materials Chemistry and Physics (جلد 113، صفحات 66- 63، سال 2009) منتشر شده‌است.



منبع :‌nano.ir

[moo2010]

محققان دانشگاه تربيت معلم آذربايجان، روشي براي اندازه‌گيري اسيد اوريک در نمونه‌هاي بيولوژيکي ارايه کرده‌اند که حساسيت بالاتر و حد تشخيص پايين‌تري نسبت بهروش‌هاي موجود دارد.

دکتر بيوک حبيبي، عضو هيئت علمي دانشگاه تربيت معلم آذربايجان، در گفتگو با بخش خبري سايت ستاد ويژه‌ي توسعه‌ي فناوري نانو با بيان اين مطلب که «ابداع روش الکتروتجزيه‌اي براي اندازه‌گيري اسيد اوريک در مايعات بيولوژيکي از اهداف اصلي اين کار پژوهشي بوده‌است»، افزود: «اين پژوهش در مقايسه با پژوهش‌هاي اخير انجام شده در اين زمينه، داراي حساسيت بالا و حد تشخيص پايين‌تري بوده و در اندازه‌گيري مايعات بيولوژيکي استفاده مي‌گردد».

دکتر حبيبي، مراحل انجام اين کار پژوهشي را؛ سنتز الکترود کربن- سراميک و بررسي خواص الکتروشيميايي آن، اصلاح سطح آن با نانولوله‌هاي کربني و بررسي خواص الکتروشيميايي آن، بررسي پايداري و ساير خواص آن، الکتروکاتاليز اسيد اوريک در سطح الکترود اصلاح شده با نانوذرات کربن، بهينه‌سازي پارمتراهاي دخيل در فرآيند کاتاليز، ابداع روش‌هاي الکتروتجزيه براي اندازه‌گيري آن و در نهايت به‌کارگيري روش‌هاي ابداعي در اندازه‌گيري اسيد اوريک در نمونه‌هاي بيولوژيکي نظير ادرار بيان کرد.

دکتر حبيبي توانسته‌است؛ يک روش الکتروتجزيه‌اي از نوع ولتامتري تفاضلي افتراقي را براي اندازه‌گيري اسيد اوريک با حد تشخيص مناسب ارايه دهد و با کمک آن اسيد اوريک ادرار و نمونه‌هاي ديگر را با دقت بالاتري اندازه‌گيري نمايد.

البته اين الکترود در سطح تئوري و آزمايشگاهي توليد شده‌است و براي صنعتي شدن آن بايد زيرساخت‌هاي تجاري مناسب در ايران فراهم گردد.

جزئيات اين پژوهش -که با همکاري آقاي حمزه پژهان و محمد حسين‌پور نقي‌آذر انجام شده،- در مجله‌ي Microchim Acta (جلد 169، صفحات 320- 313، سال 2010) منتشر شده‌است.





منبع :‌nano.ir

[moo2010]

نانوحسگري در دانشگاه تهران سنتز شده‌است که تا حد زيادي توانايي حذف گازهاي خطرناك همانند NO2 را در مراكز آلوده‌ي شهري دارد.

خانم اعظم اناركي فيروز، محقق مركز نانو دانشگاه تهران، در گفتگو با بخش خبري سايت ستاد ويژه‌ي توسعه‌ي فناوري نانو با بيان اين مطلب که «نانوحسگرهاي سنتز شده به‌عنوان حسگر نسبت به گازهاي خطرناك مثل NO2 در مراكز آلوده شهري استفاده فراوان دارند»، افزود: «نتايج اين پژوهش حاکي از آن است كه افزايش مقادير گونه‌هاي موليبدن، مساحت سطح و به تبع آن پاسخ حسگري را افزايش مي‌دهد».

خانم اناركي فيروز در ادامه اذعان داشت: «روش اولتراسونيك اسپري پيروليز يك روش نسبتا پيشرفته براي توليد ذرات اكسيدي و فلزي با اندازه‌اي کوچکتر از ميكرومتر است. اين دستگاه داراي طراحي ويژه‌اي براي اسپري كردن محلول از طريق امواج اولتراسونيك و سپس هدايت قطرات محلول اسپري شده به كوره الكتريكي (با دماي oC 1100) از طريق جريان هوا است».

در اين كار تحقيقاتي، ساختارهاي نانو و مزوحفره‌ي دي‌اكسيد قلع دوپ شده با اکسيد موليبدن با روش اولتراسوند اسپري پيروليز سنتز گرديده‌اند. در اين تركيبات از SnCl4.5H2O به‌عنوان ماده‌ي اوليه، از هپتاموليبدات آمونيوم به‌عنوان ماده‌ي دوپ شونده و از PMMA (پلي‌متيل‌متا‌اكريلات) به‌عنوان قالب استفاده شده‌است. مكانيسم رشد و خواص حسگري اين تركيبات نيز مورد بررسي قرار گرفته‌است.

وي در پايان خاطر نشان کرد: «در حال حاضر، استفاده از اين نانوحسگرها براي حذف آلودگي‌ در خيابان‌ها و مراکز شهرها، با امکانات موجود امکان‌پذير نيست و اميدواريم که در آينده‌اي نه چندان دور بتواند عملي شود».

جزئيات اين کار پژوهشي -که با همکاري دكتر عليرضا محجوب، دكتر عباسعلي خدادادي انجام شده،- در مجله‌ي Sensors and Actuators B (جلد 147، صفحات 560- 554، سال 2010) منتشر شده‌است.






منبع :‌nano.ir

[moo2010]

فناوري نانو مي تواند نقش مهمي در تصفيه آب ايفا کند. به طور مشخص براي اين کاربري، طراحي و ساخت نانوذرات طلاي عامل دار بسيار مورد توجه قرار گرفته است. از اين نانوذرات عامل دار مي‌توان در ساخت حسگرهاي فوق حساس براي شناسايي فلزات سنگين و ساير آلودگي‌ها بهره جست.
محققان دانشگاه رازي کرمانشاه به تازگي روشي ساده براي اندازه‌گيري سريع و دقيق غلظت يون سرب (II) در محلول‌هاي بسيار رقيق آبي ارائه نموده‌اند. دکتر عبدالحميد عليزاده در اين روش از يک محلول ازوکرون اِتِر (azacrown eth ER استفاده کرده است. اين محلول با نانوذرات طلاي عامل‌دار تغيير يافته تا در حضور يون‌هاي فلزات سمي تغيير رنگ بدهد. اين تغيير رنگ با چشم قابل تشخيص است.
اين حسگر نسبت به يون‌هاي قليايي، قليايي-خاکي، و فلزات سنگين واسطه حساس است. اين حساسيت براي کاربرد در محيط‌هاي واقعي ضروري است. در قياس با بسياري از حسگرهاي شيميايي اپتيکي براي تشخيص سرب (II) ، اين حسگر سريع، کم هزينه‌تر و بدون نياز به استفاده از آنزيم است. اين سامانه، تشخيص بصري يون‌هاي سرب را بدون نياز به تجهيزات خاص ميسر مي‌سازد. همچنين بر مبناي اين روش، در صورت تغيير ساختار حامل يون‌هايي که به صورت گزينشي به فلز مي‌چسبند، مي‌توان شناسايي ساير يون‌هاي فلزي را نيز ميسر نمود.
جزئيات اين پژوهش در مجله Nanotechnology سال 2010 منتشر شده است.
در مورد نويسنده
اين کار پژوهشي با همکاري تيم‌هاي تحقيقاتي مختلف و تحت مديريت دکتر عبدالحميد عليزاده، سرگروه تيم تحقيقاتي نانوذرات در مرکز پژوهش فناوري نانو (NNRC) دانشگاه رازي کرمانشاه و همکاري پروفسور محمد مهدي خدايي، رئيس دانشگاه، و چنگيز کرماني دانشجوي تحصيلات تکميلي اين دانشگاه و با حمايت ستاد فناوري نانو انجام گرفته است.
تيول‌هاي عامل‌دار شده‌ي اين تحقيق با همکاري پروفسور ام. اس. ورکنتين از دپارتمان شيمي دانشگاه وسترن اونتاريو کانادا سنتز شده است. همچنين، آزمايش هاي UV-Vis به کمک پروفسور مجتبي شمسي پور و دانشجوي مقطع دکتري ايشان، مرضيه صادقي از دپارتمان شيمي دانشگاه رازي انجام شده است.
زمينه اصلي مورد علاقه ي گروه تحقيقاتي دکتر عليزاده معطوف به بررسي پارامترهاي مؤثر بر مکانيزم‌ها و ديناميک واکنش‌هاي آلي مثل چگالش، کوپلينگ و کمپلکس شدن که در محيط‌هاي منظم مثل سطوح نانوذرات طلا رخ مي‌دهند، مي‌باشد. اين گروه تحقيقاتي به تازگي به بررسي پروتکل‌هاي جديد و انتخابي براي افزودن (يا زدودن) عامل به سطوح نانوذرات فلزي مي‌پردازند.










منبع :‌nano.ir

[moo2010]

محققان به‌روش جديدي براي توليد انبوه گرافن دست يافتند. اين روش که قابل انجام در دماي اتاق است مي‌تواند گرافن را با هزينه‌ي کم و به مقدار زياد توليد کند.

از سال 2004 و همزمان با کشف گرافن، محققان به‌دنبال روش‌هاي مناسبي براي توليد انبوه اين ماده بودند تا از آن به‌عنوان جايگزيني براي سيليکون در صنعت نانوالکترونيک استفاده کنند.

يک گروه تحقيقاتي در مؤسسه‌ي پلي‌تکنيک رنسلر به رهبري Swastik Kar، توانستند گامي مؤثر براي تحقق اين هدف بردارند، آنها گرافيت را در ترکيب آب، الکل و اسيد رقيق آلي غوطه‌ور کردند، سپس آن را در معرض اولتراسونيک قرار دادند. اين گروه تحقيقاتي دريافتند که اسيد همانند يک گوه عمل مي‌کند که با قرار گرفتن در ميان ورقه‌هاي گرافيت باعث جدا شدن صفحات گرافن از آن مي‌شود. نتيجه‌ي اين فرايند توليد حجم انبوهي از ورقه‌هاي گرافن آسيب‌نديده و دارايکيفيت بالا بود. اين گروه از گرافن ايجادشده در توليد حسگرهاي شيميايي و سوپرخازن‌ها استفاده کردند.

http://pnu-club.com/imported/2010/08/1486.jpg
به اعتقاد رهبر اين گروه تحقيقاتي، روش‌هاي متعددي براي توليد گرافن وجود دارد؛ اما مزيت اين روش ، اين است که با هزينه‌ي کم مي‌توان به توليد انبوه پرداخت، ضمن اينکه فرايند در دماي محيط و بي‌نياز از مواد شيميايي خطرناک انجام مي‌شود که اين مسئله براي فناوري‌هايي که در آن محدوديت‌هايي در دما و شرايط محيطي وجود دارد، از اهميت ويژه‌اي برخوردار است. از آنجا که براي چنين واکنشي نياز به مخزني با ويژگي‌هاي کنترلي خاص نيست، انجام آن بسيار ساده‌تر مي‌گردد. Swastik Kar و همکارانش پيرن کربوکسيليک اسيد (PCA) را در محلول آب و الکل حل کرده، به آن پودر گرافيت افزودند. از آنجا که بخش پيرن در PCA آب‌گريز است، به بخش آب‌گريز گرافيت متصل مي‌شود. حال با قرار دادن محلول در معرض امواج اولتراسونيک، لايه‌هاي گرافيت به‌دليل وجود پيرن‌ها شل شده، در ادامه از هم جدا مي‌شوند و لايه‌هاي جداشده درون آب آزاد شده و به‌دليل وجود پيرن‌ها هيچ‌گاه به يکديگر نمي‌چسبند. به نظر مي‌رسد روش اين گروه براي کاربرد گرافن در شرايطي که وجود آب ضروري است، بسيار مناسب است.

امروزه روش‌هاي توليد گرافن بسيار پيچيده است. يکي از مرسوم‌ترين روش‌ها اکسيد کردن گرافيت و سپس احياي مجدد آن است که اين کار منجر به از دست رفتن برخي ويژگي‌هاي هدايتي گرافن است.

نتايج اين تحقيق در نشريه‌ي Nano Letters به چاپ رسيده‌است.










به نقل از : nano.ir
منبع:New method for producing graphene paves way for mass production of nanomaterial (http://www.sciencedaily.com/releases/2010/06/100621122132.htm)

(http://www.sciencedaily.com/releases/2010/06/100621122132.htm)

[moo2010]

وديم سيدورکين اولين محقق در دنياست که توانسته است الگوهاي ليتوگرافي به ضخامت تنها 6 نانومتر و با فاصله 14 نانومتر از هم روي سطح ايجاد کند. وي مدرک دکتراي خود را در تاريخ 6 جولاي از دانشگاه TU Delft دريافت نمود. فاصله 14 نانومتري ميان اين الگوها ظرفيت حافظه‌ها را در ابزارهاي مختلفي همچون نسل جديد گوشي‌هاي تلفن همراه ده برابر افزايش خواهد داد.

سيدورکين ساخت کوچک‌ترين ساختارهاي ممکن را با استفاده از تابش يوني و الکتروني بررسي کرد. در حال حاضر در بخش صنعتي از نور براي ايجاد ساختارهاي بسيار کوچک روي مواد نيمه‌رسانا (مثلاً در توليد تراشه‌هاي رايانه‌اي) استفاده مي‌شود. سيدورکين از يک ميکروسکوپ يون هليون (HIM) براي ايجاد يون‌هاي هليوم بهره برده و با استفاده از اين روش توانست نقاطي به قطر تنها 6 نانومتر بکشد.

http://pnu-club.com/imported/2010/08/1487.jpg
گوشي‌هاي تلفن همراه
در ايجاد نانوساختارها نه تنها قطر نقاط و خطوط منفردي که مي‌توانيد ايجاد کنيد مهم است، بلکه فاصله ميان اين نقاط و خطوط نيز از اهميت بالايي برخوردار است. اين امر براي توليد حافظه‌هاي با دانسيته بالاتر در ابزارهايي همچون گوشي‌هاي تلفن همراه ضروري است. فاصله 14 نانومتري که سيدورکين به آن دست يافته است، مي‌تواند ظرفيت اين ابزارها را تا 10 برابر افزايش دهد. اين پژوهشگر روسي براي اينکه بتواند فاصله ميان الگوها را به کمترين مقدار خود برساند، از يک لاک بسيار نازک سيلسِکوئي‌اُکسان هيدروژن (HSQ) که توسط محققان دانشگاه Delft به‌طور خاص براي همين منظور توسعه يافته بود، استفاده کرد.

تابش يون هليوم
سيدورکين عملکرد تابش يون هليوم را با تابش الکتروني مقايسه کرده و دريافت که با استفاده از يون هليوم مي‌توان ساختارهاي نزديک‌تر به هم روي سطح حک نمود. از آنجايي که يون‌هاي هليوم سنگين‌تر و بزرگ‌تر از الکترون هستند، مي‌توان با سرعت کمتري به روي سطح شليک شده و در عين حال همان مقدار انرژي برخوردي را داشته باشند. همچنين اين يون‌ها آسيب کمتري به ماده اطراف وارد مي‌کنند، زيرا در برگشت از سطح فاصله کمتري طي کرده و ميزان نفوذ افقي آنها در خود ساختار ايجاد شده کمتر است.

ليتوگرافي
براي ايجاد يک تراشه رايانه‌اي، ابتدا ويفرهاي سيليکوني با لايه نازکي از ماده لاکي که ماده مقاوم نوري ناميده مي‌شود، پوشانده مي‌شوند. سپس الگوي مورد نظر با استفاده از يک ليزر، تابش الکتروني يا تابش يوني، روي اين ماده لاکي تابانده مي‌شود. تابش‌هاي يوني و الکتروني نسبت به تابش‌هاي ليزري کندتر هستند، اما قابليت ايجاد الگوهاي کوچک‌تري را روي سطح ماده لاکي دارند. سپس بخشهايي از ماده لاکي که در معرض تابش قرار نگرفته است، از سطح جدا شده و فقط ساختار الگوي مورد نظر روي سطح باقي مي‌ماند.








به نقل از : nano.ir
منبع:Reducing lithography nanopatterns to 6 nanometers in size (http://www.nanowerk.com/news/newsid=17094.php)

(http://www.nanowerk.com/news/newsid=17094.php)

[moo2010]

توانايي ما در ذخيره مقادير انبوهي از مدارک، عکس‌ها، ويدئوها و موسيقي‌ها روي رايانه و ابزارهاي ديگر مديون پيشرفت‌هايي است که در طول ساليان طولاني اتفاق افتاده است. حال محققان پروژه Terabit magnetic storage technologies يا به‌عبارت ديگر TERAMAGSTOR تلاش مي‌کنند مرزهاي اين ظرفيت‌هاي بالاي حافظه را در هم شکسته و هارد ديسکي توليد کنند که مي‌تواند در هر اينچ مربع يک ترابيت اطلاعات را ذخيره کند. مبلغ 45/3 ميليون يورو توسط برنامه چارچوبي هفتم اتحاديه اروپا (FP7) به اين پروژه اختصاص داده شده است.

محققان براي رسيدن به اين هدف از نانوکُره‌هاي مغناطيسي به قطر 25 نانومتر استفاده نمودند که از دانه‌هاي معمول ذخيره‌سازي بزرگ‌تر و از سلول‌هاي معمول ذخيره‌سازي کوچک‌تر هستند. مزيت استفاده از اين نانوکُره‌ها اين است که به‌طور خودبه‌خودي به آرايه‌هاي منظم خودآرايي مي‌کنند و اين امر قابليت کاهش هزينه‌ها را دارد.

اين نانوکُره‌ها با يک محلول الکلي مخلوط شده و روي سطح قرار داده شدند. اين دانشمندان براي اطمينان از اينکه اين ذرات در جاي خود ثابت مي‌مانند، يک فيلم مغناطيسي (آلياژ آهن-پلاتين) را روي سطح قرار دادند که به‌عنوان يک سرپوش مغناطيسي عمل مي‌کند. اين سرپوش به‌عنوان يک آهن‌ربا با قطب‌هاي شمال-جنوب عمل کرده و از اين آرايه مي‌توان به‌عنوان ابزار ذخيره‌سازي استفاده کرد.

از آنجايي که دانسيته ذخيره کره‌هايي که به فاصله 25 نانومتر از هم قرار گرفته‌اند، يک ترابيت بر اينچ مربع است، اين گروه تحقيقاتي بر اين باورند که مي‌توان با استفاده از ذرات کوچک‌تر به دانسيته ذخيره‌سازي 6 برابر بيشتر دست يافت.

اين پژوهشگران علاوه‌بر بررسي محيط ذخيره داده‌ها، روش‌هاي ضبط و ذخيره‌سازي را نيز مطالعه کردند. آنها دريافتند براي اينکه بتوان به‌راحتي اطلاعات روي اين ديسک‌ها را خوانده و يا اطلاعاتي روي آنها ذخيره کرد، بايد تغييراتي در آلياژ آهن-پلاتين انجام دهند. آنها از يک نوک روبشگر مغناطيسي (به عنوان جايگزيني براي هِدهاي معمول) براي مغناطيسي کردن و خواندن هر يک از نانوکُره‌ها بهره بردند.

پروژه TERAMAGSTOR در ادامه پروژه MAFIN صورت مي‌گيرد که بخشي از هزينه آن توسط برنامه چارچوبي ششم اتحاديه اروپا تأمين شده بود.

بر خلاف هارد ديسک‌هاي امروزي که اطلاعات را روي يک لايه فرومغناطيس ساخته شده از دانه‌ها ذخيره مي‌کنند، هدف MAFIN اين بود که يک محيط مغناطيسي کاملاً جديد براي ذخيره‌سازي اطلاعات با دانسيته بالا توسعه دهند.

پروژه TERAMAGSTOR آوريل 2011 به پايان مي‌رسد.










به نقل از : nano.ir
منبع:Researchers aim at hard disk with a storage density capacity of one terabit per square inch (http://www.nanowerk.com/news/newsid=17045.php)

(http://www.nanowerk.com/news/newsid=17045.php)

[moo2010]

گروه انرژي در آزمايشگاه ملي Pacific Northwest و شرکت Vorbeck Materials، موفق به توسعه‌ي باتري‌هايي شدند که استفاده از آنها در خودروها و ادوات الکترونيکي، مدت شارژ باتري را از چند ساعت به چند دقيقه کاهش مي‌دهد. هم‌اکنون اين گروه تحقيقاتي باتري‌هاي يون ليتيمي را آماده و آن را تست کردند.

افزودن مقدار کمي گرافن به مواد موجود در باتري مي‌تواند زمان شارژ باتري را به‌شدت کاهش دهد. باتري‌هاي جديدي که در گروه انرژي در آزمايشگاه ملي Pacific Northwest و شرکت Vorbeck Material تهيه شده، مي‌تواند زمان شارژ خودرو‌ها و ادوات الکترونيکي و حتي تلفن‌هاي همراه را از چند ساعت به چند دقيقه کاهش دهد.

محققان اين پروژه ثابت کردند که افزودن مقدار کمي از گرافن مي‌تواند پايداري چرخه‌اي و توان باتري‌هاي يون ليتيم را به‌شدت افزايش دهد، اين در حالي است که اين مسئله تأثيري روي ظرفيت ذخيره‌سازي انرژي ـ که در اين باتري‌ها بالاست ـ ندارد. نتايج اين پروژه منجر به توليد باتري‌هايي مي شود که مقدار زيادي انرژي را در خود ذخيره کرده، خيلي سريع شارژ مي‌شوند.

هم‌اکنون، باتري‌هاي تلفن‌ همراه بين 2 تا 5 ساعت طول مي‌کشد تا کاملاً شارژ شوند؛ اما باتري‌هاي جديديکه حاوي گرافن است، مي‌تواند در کمتر از 10 دقيقه شارژ شوند.

اين پروژه باحمايت مالي اداره‌ي انرژي تجديد‌پذير، انجام شده‌است.










به نقل از : nano.ir
منبع:Nanotechnology Now - Press Release: "Battery research could lead to shorter recharge time for cell phones" (http://www.nanotech-now.com/news.cgi?story_id=39153)

(http://www.nanotech-now.com/news.cgi?story_id=39153)

[moo2010]

محققان موسسه استاندارد و فناوري (NIST) يک تله يوني حاوي يک فيبر نوري دروني ساخته‌اند که مي‌تواند نور منتشر شده از تک‌يون‌ها را جذب کرده و امکان اندازه‌گيري اطلاعات کوانتومي ذخيره‌شده در يون‌ها را فراهم آورد. اين ابزار مي‌تواند طراحي رايانه‌هاي کوانتومي را ساده کرده و گامي به‌سوي مبادله اطلاعات ميان نور و ماده در شبکه‌هاي کوانتومي آينده به‌شمار رود.

اين ابزار جديد يک تله يوني به اندازه يک ميلي‌متر مربع است که داراي يک فيبر نوري در درون خود است. پژوهشگران NIST که اين ابزار را توسعه داده‌اند، از يون‌ها به‌عنوان بيت‌هاي کوانتومي يا کيوبيت‌ها براي ذخيره اطلاعات در محاسبات کوانتومي تجربي بهره مي‌برند. يک يون را مي‌توان در فاصله 80 تا 100 ميکرومتري از يک فيبر نوري قرار داده و بدين ترتيب سيگنال‌هاي فلورسانس نشر شده از اين يون را که نشانگر محتواي اطلاعات کيوبيت است، شناسايي کرد.

آرون وندوندر، نويسنده اول مقاله منتشر شده درباره اين تحقيق مي‌گويد: «اين طراحي بسيار مفيد است، زيرا ارتباط بسيار قوي ميان يون و فيبر وجود دارد؛ همچنين به دليل کوچک بودن اين ابزار، مي‌توان فيبرهاي زيادي روي يک تراشه تعبيه کرد».

پژوهشگران NIST کارايي اين ابزار را با استفاده از يون‌هاي منيزيم نشان داده‌اند. نور نشر شده توسط يون از يک سوراخ در يک الکترود گذشته و توسط فيبري که در زير سطح الکترود قرار دارد، جذب مي‌شود. در تله‌هاي يوني معمول، از لنزهاي بزرگ خارجي که به طور معمول 5 سانتي‌متر از يون‌ها فاصله دارند (500 برابر دورتر از فيبر نوري در اين طراحي جديد) براي جذب نور فلورسانس استفاده مي‌شود. مي‌توان با استفاده از فيبرهاي نوري نسبت به سامانه‌هاي نوري بزرگ تعداد بسيار بيشتري از يون‌ها را مديريت کرد، زيرا امکان اتصال تعداد زيادي فيبر نوري به يک تله يوني وجود دارد.

وندوندر مي‌گويد در حال حاضر نور جذب شده توسط فيبرهاي نوري کمتر از نور جذب شده توسط سيستم لنزي است، اما اين روش براي تشخيص اطلاعات کوانتومي مناسب است، زيرا يون‌ها بسيار درخشان بوده و در هر ثانيه ميليون‌ها فوتون نشر مي‌کنند. اين پژوهشگران انتظار دارند با تغيير شکل نوک فيبر نوري و استفاده از روکش‌هاي ضدانعکاس بتوانند کارايي اين ابزار را افزايش دهند.

اين طراحي جديد به‌عنوان نمونه اوليه مي‌تواند يون‌هاي منفرد را با فوتون‌هاي منفرد جفت نموده و با ايجاد يک حد واسط، کيوبيت‌هاي ماده را قادر سازد اطلاعات کوانتومي خود را در محاسبات کوانتومي و شبکه‌هاي ارتباطي به کيوبيت‌هاي فوتون انتقال دهند. فوتون‌ها در ارتباطات کوانتومي به‌عنوان کيوبيت‌ها مورد استفاده قرار مي‌گيرند.

جزئيات اين تحقيق در مجله Physical Review Letters منتشر شده است.










به نقل از : nano.ir
منبع:Novel ion trap with optical fiber could link atoms and light in quantum networks (http://www.nanowerk.com/news/newsid=17043.php)

(http://www.nanowerk.com/news/newsid=17043.php)

[moo2010]

فيلم‌هاي آلوميناي نانوحفره‌اي آندي مواد چندمنظوره‌اي هستند که مي‌توانند به‌عنوان بسترهايي براي ساخت اشياء چندکارکردي براي قطعات الکترونيکي و ذخيره انرژي به‌کار روند. متأسفانه روش‌هاي خسته‌کننده نانومقياسي که براي ساخت اين فيلم‌ها لازم است، استفاده از آنها را در فرايندهاي صنعتي محدود کرده است.

حال گروهي از محققان موسسه تحقيقات و مهندسي مواد A*STAR در سنگاپور به رهبري تانو کوستاندي يک فرايند ميکروساخت جديد براي توليد فيلم‌هاي آلوميناي نانوحفره‌اي بسيار منظم روي ويفرهاي سيليکوني بزرگ توسعه داده‌اند که با فرايندهاي مورد استفاده در صنعت نيمه‌رسانا سازگار است.

کوستاندي مي‌گويد: «به‌طور معمول فيلم‌ها از طريق يک راهکار مکانيکي ساخته مي‌شوند که در آن يک مهر اصلي با نيروي زياد روي يک سطح آلومينيومي فشار داده مي‌شود». در اين راهکار احتمال شکستن بستر زيريني که فيلم‌هاي آلومينيومي روي آن قرار مي‌گيرند، وجود دارد.

اين گروه پژوهشي براي جلوگيري از مُهرزني محکم، با ترکيب يک روش ليتوگرافي به‌نام step-and-flash imprint lithography يا به‌عبارت ديگر SFIL با يک روش حکاکي تَر، يک راهکار «نرم» براي پيش‌الگودهي فلز توسعه داده‌اند. آنها ابتدا يک ويفر سيليکوني را با آلومينيوم و يک «لايه مسطح‌ساز آلي» روکش داده و روي اين سطح يک ماده مقاوم نوري (يک ماده ويسکوز مقاوم در برابر حکاکي که تحت نور ماوراي بنفش پليمريزه مي‌شود) پاشيدند. سپس يک بستر کوارتزي الگودهي شده توسط ستون‌هاي نانومقياس را روي سطح قرار داده و اجازه دادند تا ماده مقاوم با اين بستر تماس داشته و آن را پر کند؛ پس از آن، اين آرايش را در معرض نور ماوراي بنفش قرار دادند تا يک نسخه معکوس از بستر کوارتزي را توليد نمايند. با حرکت دادن بستر به‌سمت مناطق پليمريزه نشده و تکرار فرايند الگودهي، تمام سطح ويفر با ساختارهاي نانومتري مهرزني شد.

http://pnu-club.com/imported/2010/08/1488.jpg

سمت چپ: تصوير ميکروسکوپ الکتروني از فيلم آلوميناي نانوحفره‌اي بسيار منظم که با استفاده از فرايند SFIL توليد شده است؛ سمت راست: فيلم نامنظمي که بدون فرايند پيش‌الگودهي توليد شده است.
سپس اين محققان سطح الگودهي شده را از مواد زايد و ماده مسطح‌ساز پاک کرده و با استفاده از يک مخلوط اسيدي به‌عنوان ماده حکاکي، الگوي ايجاد شده را روي آلومينيوم منتقل کردند. در نهايت با استفاده از نور ماوراي بنفش و اُزن، ماده مقاوم پليمري را حذف نموده و فلز را با استفاده از يک فرايند الکتروشيميايي به نام آنديزه کردن اکسيد کردند تا يک فيلم آلوميناي نانوحفره‌اي توليد نمايند.

اين گروه تحقيقاتي در حال حاضر دنبال کاربردهاي بالقوه فيلم‌هاي آلوميناي نانوحفره‌اي هستند.










به نقل از : nano.ir
منبع:Nanomaterials: Making the right impression (http://www.nanowerk.com/news/newsid=17028.php)

(http://www.nanowerk.com/news/newsid=17028.php)

[moo2010]

پژوهشگراني از دانشگاه صنعتي دلفت از نوع جديدي از افزاره‌هاي نانوحفره‌اي خبر مي‌دهند که مي‌تواند به‌طور قابل ملاحظه‌اي روش غربال مولکول‌هاي DNA و براي مثال خواندن توالي آنها را تحت تأثير قرار دهد. آنها تکنيک تازه‌اي براي ساخت حفره‌هاي ريز در لايه‌اي از گرافن گزارش کرده‌اند که مي‌تواند در آشکارسازي حرکت مولکول‌هاي DNA منفرد در حين عبور آنها از چنين نانوحفره‌هايي مفيد باشد.

http://pnu-club.com/imported/2010/08/1489.jpg

نمايش هنرمندانه‌اي از جابجاشدگي DNA از طريق يک نانوحفره در يک صفحه گرافني.
رقابت جهاني شديدي براي توسعه روش‌هاي سريع و ارزان جهت تعيين توالي DNA، يعني خواندن محتواي ژني آنها، وجود دارد. در اين پژوهش از گرافن استفاده شده است، زيرا اين ماده داراي خاصيت ويژه‌اي است که مي‌تواند به‌صورت ورقه‌هاي تک‌لايه‌اي با ضخامت يک اتم ساخته شود. چرا چنين غشاي فوق العاده نازکي مهم است؟ فاصله دو باز DNA بسيار کوچک است و در حدود نيم نانومتر است. براي خواندن هر باز DNA نياز به افزاره‌اي است که کوچک‌تر از نيم نانومتر باشد. و اينجاست که چنين غشاءهاي گرافني نازک اتمي مي‌توانند حياتي باشند.

کاري که اين محققان انجام دادند، ايجاد حفره‌هاي نانومتري - به نام نانوحفره - در غشاء گرافني بود که چنين افزاره ايده‌آلي را ارائه مي‌داد. آنها نشان دادند که مولکول‌هاي منفرد DNA در آب مي‌توانند از طريق اين نانوحفره‌ها بيرون کشيده شوند و مهمتر از آن اينکه مولکول DNA در حين عبور از حفره مي‌تواند آشکارسازي شود. تکنيک آشکارسازي بسيار ساده است: با اعمال يک ولتاژ الکتريکي در عرض اين نانوحفره، يون‌هاي داخل محلول شروع به‌حرکت در طول حفره مي‌کنند و يک جريان الکتريکي آشکارسازي مي‌شود. هنگامي که يک مولکول DNA از حفره عبور مي‌کند باعث مسدود شدن حرکت يون‌ها مي‌شود و در نتيجه جريان کاهش مي‌يابد. بنابراين با چنين افت جرياني مي‌توان عبور DNA را آشکارسازي نمود.

مولکول DNA به صورت باز به باز از اين نانومنفذ عبور مي‌کند. از لحاظ اصولي، با چنين نانوحفره گرافني نازک اتمي مي‌توان توالي DNA را به‌صورت باز به باز قرائت کرد.

روش تعيين توالي مولکول‌هاي DNA هنگام عبور آنها از نانوحفره‌ها قبلاً استفاده شده‌است، ولي اين نانوحفره‌هاي گرافني فرصت‌هاي جديد بسياري ايجاد مي‌کنند. گروه‌هاي زيادي در سطح جهان سعي در عملي ساختن نانوحفره‌هاي گرافني داشته و دارند.

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










به نقل از : nano.ir
منبع:http://www.tudelft.nl/live/pagina.jsp?id=7c871f65-2d26-44f2-b8d7-915907efcd55〈=en (http://www.tudelft.nl/live/pagina.jsp?id=7c871f65-2d26-44f2-b8d7-915907efcd55&lang=en)

(http://www.tudelft.nl/live/pagina.jsp?id=7c871f65-2d26-44f2-b8d7-915907efcd55&lang=en)

[moo2010]

موسسه تحليل‌گران صنعت جهاني به‌تازگي گزارشي با عنوان «باتري‌هاي مبتني بر فناوري‌نانو: يک گزارش بازار جهاني» منتشر کرده است که در قالب آن به‌طور جامع مسائل صنعت، محصولات، مسائل قانوني، فعاليت‌هاي تحقيق و توسعه، پيمان‌هاي راهبردي، نوآوري‌هاي محصول، وضعيت کنوني صنعت و وضعيت نقش‌آفرينان کليدي فعال در اين عرصه را تجزيه و تحليل کرده است.
طبق اين گزارش، پيش‌بيني مي‌شود که ارزش بازار جهاني باتري‌هاي مبتني بر فناوري‌نانو تا سال 2015 به 5/2 ميليارد دلار برسد. عوامل اصلي رشد گسترده بازار اين حوزه مواردي چون: کاهش چشمگير هزينه‌ها و مزاياي زيست‌محيطي باتري‌هاي مبتني بر فناوري‌نانو در مقايسه با ساير راهکارهاي ذخيره انرژي جايگزين است.

باتري‌هاي مبتني بر فناوري‌نانو، نسل جديد باتري‌هاي ليتيم يون هستند. مفهوم باتري‌هاي فناوري‌نانو هنوز جديد بوده و در مراحل آغازين توسعه خود قرار دارند. استفاده از فناوري‌نانو در توليد و توسعه باتري‌ها، سازگاري عرضه انرژي توسط فرايندهاي نيمه‌هادي را ارتقا مي‌دهد.

بخش عمده فعاليت‌هاي توسعه‌اي و بازاريابي باتري‌هاي مبتني بر فناوري‌نانو بر حوزه‌هاي حمل و نقل، نيروي ثابت و کاربردهاي نظامي تمرکز دارد.

همچنين باتري‌هاي مبتني بر فناوري‌نانو در بخش خودروسازي و نظامي، عمدتا بر عرضه يا جايگزيني موتورهاي گازوييلي و ديزلي تمرکر دارد.

ادوات انرژي مبتني بر فناوري‌نانو داراي کارکردهاي منحصربه‌فردي هستند.

براساس اين گزارش برخي از نقش‌آفرينان کليدي اين حوزه شرکت‌‌هاي 123 سيستم، آلتاير تکنولوژي، اکسون و ... هستند.

لازم به ذکر است که مطالعه‌ي مذکور داده‌هاي بازار جهاني و تحليل‌ها را براساس درآمد‌هاي سالانه و بخش‌‌هاي مختلف محصول تشريح کرده است.

براي دريافت متن کامل اين گزارش 182 صفحه‌اي به قيمت 3950 دلار اينحا (http://www.strategyr.com/Nano_Enabled_Batteries_Market_Report.asp) را کليک کنيد.









به نقل از : nano.ir
منبع:Nanotechnology Now - Press Release: "Global Market for Nano-Enabled Batteries to Reach US$2.5 Billion by 2015" (http://www.nanotech-now.com/news.cgi?story_id=39550)

(http://www.nanotech-now.com/news.cgi?story_id=39550)

[moo2010]

طبق تحقيقات دانشمندان کره‌اي، کامپوزيت اکسيد گرافن و اکسيد آهن قادر به جدا ساختن آرسنيک از آب آشاميدني هستند. اين کامپوزيت را مي‌توان در آب‌هاي جاري مورد استفاده قرار داد.

http://pnu-club.com/imported/2010/08/1490.jpg
آرسنيک به‌عنوان کي از معضلات بزرگ در کشورهاي جنوب آسيا و شرق آمريکا، از جمله عناصر سمي‌اي است که در صورت وجود در آب آشاميدني آن را آلوده مي‌کند و نوشيدن چنين آبي منجر به بيماري‌هاي مزمن و مرگ مي‌شود. منشأ آرسنيک سنگ‌هايي غني از اين عنصر در بستر رودخانه‌هاست. در کشورهايي نظير بنگلادش معضل آلودگي آرسنيک به‌صورت يک اپيدمي درآمده‌است، اين ماده را مي‌توان با کربن فعال يا رسوب بر اکسيد آهن از آب زدود؛ اما اين روش در مورد آب‌هاي جاري قابل اجرا نيست، زيرا ذرات ريز اکسيد آهن در مجاورت اتمسفر، اکسيد مي‌شوند. براي حل اين مشکل، محققان از کامپوزيت کردن اکسيد آهن با نانولوله‌هاي کربني و اکسيد گرافن استفاده کردند. پژوهشگران دانشگاه پوهانگ کامپوزيتي از اکسيد آهن و اکسيد گرافن احياشده سنتز کردند که در دماي اتاق داراي خواص سوپرپارامغناطيسي است. اين کامپوزيت مي‌تواند تا 9/99% آرسنيک را از آب بزدايد و غلظت آن را به زير يک ppb برساند. پس از جذب آرسنيک به‌وسيله‌ي کامپوزيت، با استفاده از يک ميدان مغناطيسي با قدرت 20 ميلي‌تسلا، کامپوزيت در کمتر از يک دقيقه از آب جدا مي‌شود.

http://pnu-club.com/imported/2010/08/1491.jpg
اين کامپوزيت در زدودن آرسنيک و فلزات بسيار سنگين ايده‌آل است. حضور گرافن در ميان ذرات اکسيد آهن، تعداد سايت‌هاي جذب‌کننده‌ي آرسنيک را افزايش مي‌دهد. اين کامپوزيت مي‌تواند آرسنيک 3 و 5 ظرفيتي را به‌شدت جذب کند، از سوي ديگر اکسيد گرافن احياشده در اين کامپوزيت، پايداري اکسيد آهن را افزايش مي‌دهد؛ به‌طوري که مي‌توان از آن در سيستم‌هاي آب جاري در طولاني‌مدت استفاده کرد.

براي توليد اين کامپوزيت، ابتدا اکسيد گرافن را با روش هامر (تصوير فوق) سنتز کردند، سپس آن را ورقه‌ورقه کرده، درون آب ديسپرس کردند. در گام بعد محلولي حاوي Fecl3 و Fecl2 به آهستگي به آن اضافه شد و پس از آن، براي رسوب آهن دو و سه ظرفيتي و تشکيل نانوذرات اکسيد آهن، آمونياک به محلول اضافه گرديد. براي احياي اکسيد گرافن از هيدرات هيدرازين استفاده شد. محلول تيره‌رنگ فيلتر و پس از شستشو با آب و اتانل در خلأ خشک مي‌شود.

اين گروه همينک به دنبال روش‌هاي سنتز گرافن در مقياس بالا هستند. نتايج اين تحقيق در نشريه‌ي ACS Nano به چاپ رسيده‌است.










به نقل از : nano.ir
منبع:Graphene tackles arsenic - nanotechweb.org (http://nanotechweb.org/cws/article/tech/43133)

(http://nanotechweb.org/cws/article/tech/43133)

[moo2010]

مشکل اصلي در زمينه استفاده وسيع از پيل‌هاي سوختي، فقدان فناوري موثر براي ذخيره هيدروژن است. هيدروژن در شرايط عادي گاز است و فضاي بسيار زيادي اشغال مي‌کند. اين امر در کاربردهاي ثابت مشکلي ايجاد نمي‌کند، زيرا با استفاده از فناوري‌هاي فعلي مي‌توان اين ماده را در مخازن بزرگ در فشار کمي بالا نگهداري کرد. اما براي اينکه بتوان از اين فناوري در کاربردهاي سيار همانند خودروها استفاده کرد، بايد راهي براي ذخيره ارزان، ايمن، موثر و فشرده اين گاز پيدا کرد.

حال گروهي از پژوهشگران اروپايي با استفاده از واکنش‌هاي شيميايي برگشت‌پذير نانومحدودشده، مفهوم جديدي در اين حوزه ارائه کرده‌اند. آنها نشان داده‌اند که هيدريدهاي نانومحدودشده قابليت بالايي در ذخيره هيدروژن دارند.

http://pnu-club.com/imported/2010/08/1492.jpg
اين تحقيق که در دانشگاه Aarhus در دانمارک انجام شده است، روي استفاده از مواد نانوحفره‌اي به‌عنوان چارچوبي براي تهيه و محدود کردن هيدريدهاي فلزي تمرکز دارد. اين راهکار پايين به بالا امکان محدود کردن اندازه ذرات به متوسط اندازه حفرات ماده نانوحفره‌اي را فراهم مي‌کند. در نتيجه مي‌توان ذرات کوچک‌تري نسبت به روش‌هاي مکانيکي به دست آورد. به‌علاوه، جدا شدن نانوذرات توسط ماده چارچوب، از رشد بيش از حد و توده‌اي شدن ذرات جلوگيري مي‌کند. نانومحدود شدن همچنين مي‌تواند ويژگي هيدروژنه کردن مجدد هيدريدهاي فلزي پيچيده را بهبود بخشد.

نانومحدود کردن هيدريدهاي فلزي درون چارچوب نانوحفره‌اي چندين مزيت دارد:


افزايش مساحت سطحي واکنش‌دهنده‌ها
انتشار ذرات هيدريد فلزي با فاصله نانومتري
افزايش تعداد مرزهاي ذرات

اين مزايا موجب مي‌شود رهايش و جذب هيدروژن تسهيل شده و سينتيک واکنش بهبود يابد.

به‌دليل دانسيته نظري بالاي هيدروژن در بوروهيدريد ليتيم (LiBH4) و هيدريد منيزيم (MgH2)، مطالعات زيادي روي اين مواد صورت گرفته است. با اين حال پايداري حرارتي بالاي بوروهيدريد ليتيم استفاده از آن را به‌عنوان ماده حالت جامد ذخيره کننده هيدروژن محدود کرده است؛ آزاد شدن هيدروژن از اين ماده در دماهاي بالاي 400 درجه سانتي‌گراد صورت مي‌گيرد. به‌علاوه، جذب هيدروژن نيز نياز به شرايط بسيار سخت دارد. به‌همين ترتيب استفاده از فلز بسيار فراوان و ارزان منيزيم به‌دليل ويژگي‌هاي نامطلوب ترموديناميکي آن با دشواري مواجه است.

خوشبختانه با ترکيب کردن واکنش‌هاي شيميايي گرمازا و گرماگير مي‌توان هر دو ويژگي سينتيکي و ترموديناميکي مواد ذخيره کننده هيدروژن را بهبود بخشيد.

اين گروه تحقيقاتي با مطالعه اثر نانومحدودسازي روي ويژگي‌هاي ذخيره هيدروژن سامانه بوروهيدريد ليتيم/هيدريد منيزيوم دريافتند که پايداري برگشت‌پذير و سينتيک واجذب هيدروژن در اين سيستم نسبت به حالت توده‌اي بهبود قابل ملاحظه‌اي يافته است.










به نقل از : nano.ir
منبع:Nanoconfined chemistry for hydrogen storage (http://www.nanowerk.com/spotlight/spotid=16870.php)

(http://www.nanowerk.com/spotlight/spotid=16870.php)

[moo2010]

پژوهشگراني از آزمايشگاه‌هاي لاورنس برکلي و دانشگاه کاليفرنيا، يک موتور نانومقياس جديد ساخته‌اند که مي‌تواند ديسکي را که 4000 برابر از خودش بزرگ‌تر است، به‌حرکت درآورد. اين موتور از طريق فرايند معروف به "اثر پلاسمونيکي" تغذيه مي‌شود و مي‌تواند براي دستکاري اشياء بسيار کوچک مانند DNA و نيز تغذيه ماشين‌هاي نانوالکترومکانيکي (NEMS) مورد استفاده قرار گيرد. اين موتور با پهناي 100 نانومتر، بسيار شبيه به يک آسياب بادي است که باعث شده است، اين پژوهشگران نام "آسياب نوري" را براي آن انتخاب کنند.

دانشمندان از مدت‌ها پيش فهميده‌اند که نور به‌خاطر دارا بودن تکانه خطي و تکانه زاويه‌اي مي‌تواند براي به حرکت درآوردن نانواشياء مورد استفاده قرار گيرد.

توانايي توليد گشتاورهاي نوري بزرگ در نانومقياس مي‌تواند براي گسترده‌ي وسيعي از کاربردها مانند مبدل‌هاي نانومکانيکي تبديل انرژي و همچنين دستکاري و آشکارسازي مولکول‌هاي ريز زيستي مفيد باشد.

http://pnu-club.com/imported/2010/08/1493.jpg

القاي نيروهاي نوري به موتور آسياب نوري با تاباندن نور با طول
در سال‌هاي اخير پژوهشگران کشف کرده‌اند که با استفاده از نوسانات جمعي الکترون‌هاي سطحي فلزات- که به "پلاسمونيک سطحي" معروف هستند- مي‌توانند برهم‌کنش‌هاي نور و ماده را تشديد کنند. ميدان‌هاي نوري هنگامي که با اين پلاسمون‌ها درحالت تشديد قرار مي‌گيرند، تقويت مي‌شوند.

گروه لاورنس برکلي- به رهبري زيانگ ژانگ – هم‌اکنون با به‌کارگيري اين اثر يک موتور پلاسمونيکي نانومقياس، که به‌طور مستقيم با نور کار مي‌کند، ساخته است. اين موتور از ساختارهاي طلايي تشکيل شده است که شامل چهار مدار کوچک هستند. فرکانس‌هاي تشديدي اين مدارها به هندسه و خواص دي‌الکتريک اين فلز بستگي دارند. اين افزاره 100 نانومتري مي‌تواند يک ديسک سيليکايي به اندازه 2 ميکرومتر را به‌حرکت درآورد. علت چنين برهم‌کنش‌هاي قوي نوري همان پديده پلاسمونيکي است.

در اين نانوموتور، با تنظيم طول‌موج نور مي‌توان موتور را با سرعت دلخواه و در جهت اختياري به چرخش درآورد. به‌عنوان مثال هنگامي که اين نانوموتور با يک نور به توان 1mW و طول موج 810nm تحريک شود، به صورت پادساعتگرد و با فرکانس 3/0Hz مي‌چرخد و هنگامي که با نوري با همان توان ولي طول‌موج1700nm مورد تابش قرار گيرد، با همان سرعت ولي به صورت ساعتگرد چرخش مي‌کند.

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






به نقل از : nano.ir
منبع:Efficient nano motor cleverly harnesses light - physicsworld.com (http://physicsworld.com/cws/article/news/43126)

(http://physicsworld.com/cws/article/news/43126)

[moo2010]

محققان پژوهشگاه مواد و انرژي، به روشي براي تخريب رنگدانه‌هاي آلي مضر از محيط زيست دست يافتند.

رنگ‌ها يکي از پرمصرف‌ترين مواد شيميايي محسوب مي‌شوند و همواره بخشي از آن وارد طبيعت مي‌گردد. بنابراين بايد به دنبال راه حلي براي از بين بردن آنها در محيط زيست بود.

دکتر آذرميدخت حسين‌نيا، عضو هيئت علمي پژوهشگاه مواد و انرژي، در گفتگو با بخش خبري سايت ستاد ويژه‌ي توسعه‌ي فناوري نانو در مورد هدف انجام کار پژوهشي خود گفت: «هدف ما از انجام اين کار پژوهشي اين بود كه توانايي کاتاليزوري نانوپودر تيتانيم دي‌اکسيد را نشان دهيم».

دكتر حسين‌نيا افزود: «لذا براي دستيابي به هدف خود، ابتدا نانوپودر تيتانيوم دي‌اکسيد را با روش رسوبي يعني با استفاده از تيتانيوم کلرايد و محلول رقيق آمونياک در ايزوپروپانول تهيه کرده و پس از صاف کردن رسوب آن به روش تقطير آزئوتروپيک، با بنزن آبگيري نموديم. پودر به دست آمده پس از کلسينه کردن، داراي نانوکريستال‌هاي تقريباً يکنواختي بودند. در ادامه شش نوع رنگ آلي با مرکز رنگي مختلف را انتخاب كرده و محلول آنها در آب يا مخلوط آب و الکل را تحت تابش نور خورشيد قرار داديم و سرعت تخريب آنها را بررسي كرديم».

نتايج اين پژوهش حاكي از آن است که رنگ‌هاي آلي با هر مرکز رنگي در حضور نانوذرات TiO2 با (اندازه‌اي کوچکتر از 25 نانومتر)، با سرعت‌هاي متفاوت تخريب مي‌شوند که البته تابش نور خورشيد براي اين تخريب کافي است.

وي در مورد کاربرد اين کار تحقيقاتي در ايران گفت: «متاسفانه در کشور ما خيلي براي بهبود محيط زيست هزينه نمي‌شود و كمتر ارگاني در اين رابطه سرمايه‌گذاري مي‌کند».

جزئيات اين پژوهش -که با همکاري دکتر منصور کيان‌پورراد و دکتر محمد پازوکي انجام شده،- در مجله‌ي World Applied Sciences Journal(جلد 11، صفحات 1327- 1332، سال 2010) منتشر شده‌است.








منبع :‌nano.ir

[moo2010]

پژوهشگران دانشگاه تهران، با روش‌هاي نانومحاسباتي نشان دادند که ميزان استحکام نانوکامپوزيت‌هاي پليمري به شدت تحت تاثير ساختار منومري پليمرها است.

وجود اتصال قوي در فصل ‌مشترک نانولوله‌‌ي کربني با پليمر، يک شرط ضروري در انتقال موثر بار از ماتريس پليمري به نانولوله‌ها است. اين امر، نقشي مهم و اساسي در تعيين استحکام و يکپارچگي ساختاري نانوکامپوزيت‌هاي پليمري دارد.

آقاي امير تقوي، دانشجوي کارشناسي ارشد شيمي نانو در گفتگو با بخش خبري سايت ستاد ويژه‌ي توسعه‌ي فناوري نانو گفت: «بررسي و مطالعه‌ي فصل مشترک نانولوله‌ي ‌کربني- پليمر با استفاده از آزمايش‌هاي تجربي مشکل است و تعيين ميزان دقيق آن با روش‌هاي فعلي غيرممکن مي‌نمايد. شبيه‌سازي‌هاي ديناميک مولکولي مي‌تواند به‌طور موثري در بررسي سازوکارهاي تقويتي در کامپوزيت‌هاي نانولوله‌کربني- پليمري استفاده شوند. اگرچه اين روش‌ها نمي‌توانند خواص توده‌اي نانوکامپوزيت‌ها را براي ما مهيا سازند، اما تصوير روشن و شفافي از فصل مشترک نانولوله‌ي ‌کربني-پليمر فراهم مي‌آورند».

آقاي تقوي در مورد پژوهشي که با راهنمايي خانم معصومه فروتن انجام داده‌است گفت: «براي بررسي دقيق برهمکنش بين نانولوله‌هاي کربني و پليمرها و تعيين ميزان دقيق انرژي اين برهمکنش‌ها از شبيه‌سازي‌هاي ديناميک مولکولي بهره گرفته‌ايم».

وي ادامه داد: «ابتدا مدل‌هاي مولکولي نانولوله‌هاي کربني و پليمرها را بر اساس ساختارهاي تجربي آنها ساختيم. سپس بر مبناي اين مدل‌ها، پتانسيل‌هاي مناسبي را به تمام اتم‌ها و اجزاي سيستم اعمال کرديم. تعريف پتانسيل مناسب، مهم‌ترين بخش کار بود، زيرا صحت و درستي نتايج، تا حد زيادي به اعمال پتانسيل‌هاي مناسب بستگي دارد. سپس، ديناميک و حرکت مولکول‌ها را با اعمال الگوريتم حرکتي مناسب، توصيف نموديم. در نهايت، پس از مرحله‌ي تعادل‌سازي، شبيه‌سازي‌ها را به مدت يک نانوثانيه ادامه داديم و با استفاده از خروجي‌ها و انجام کارهاي محاسباتي مقادير مورد نظر را تعيين کرديم».

مهمترين دستاورد اين پژوهش، بيانگر آن است که مقادير انرژي حاصل از اين برهمکنش‌ها و در نتيجه قدرت اتصال فصل مشترک نانولوله‌‌ي کربني- پليمر و در نهايت، ميزان استحکام نانوکامپوزيت پليمري به شدت تحت تاثير ساختار منومري پليمرها است.

از نتايج اين‌گونه پژوهش‌ها مي‌توان پيش از ساخت عملي نانوکامپوزيت‌ها به‌منظور پيش‌بيني خواص و جلوگيري از صرف هزينه‌هاي اضافي استفاده نمود.

جزئيات اين پژوهش در مجله‌ي J. Phys. Chem. B (جلد 114، صفحات 5326- 5320، سال 2010) منتشر شده‌است.








منبع :‌nano.ir

[moo2010]

محققان پژوهشکده انرژي و محيط زيست دانشگاه شهيد باهنر کرمان، موفق به توليد نانوذراتي پرکاربرد تا خلوص 99/99 شدند.

معمولا براي توليد نانوذرات مگ‌همايت، از روش ترسيب استفاده مي‌کنند. در اين روش، پودر مگنتيت در دماي 200 تا 400 درجه حرارت داده مي‌شود و موجب آگلومره شدن شديد ذرات مي‌شود و هزينه‌هاي زيادي به‌همراه دارد.

مهندس اسماعيل دره‌زرشکي، عضو هيئت علمي پژوهشکده انرژي و محيط زيست دانشگاه شهيد باهنر کرمان، در گفتگو با بخش خبري سايت ستاد ويژه‌ي توسعه‌ي فناوري نانو گفت: «توانستيم با روشي نوين و ساده، نانوذرات مگ‌همايت را سنتز کنيم. در اين روش مرحله حرارت دادن به طور کامل حذف گرديده، در نتيجه مشکل آگلومره شدن و هزينه‌هاي اضافي، ديگر وجود ندارد».

وي در ادامه اظهار داشت: «با توجه به اينکه اکثر روش‌هاي توليد مگ‌همايت دو مرحله‌اي هستند، مي‌توان نوآوري و ابتکار اين روش را تک‌مرحله‌اي بودن فرايند، حذف مرحله اکسيداسيون (براي تبديل مگنتيت به مگ‌همايت) و عدم نياز به ماده آلي سمي دانست».

مهندس دره‌زرشکي افزود: «در اين پژوهش از روش ترسيب تک‌مرحله‌اي استفاده کرديم. به همين منظور، در محدوده مشخصي از نسبت آهن دو ظرفيتي به سه ظرفيتي، غلظت هيدروکسيد آمونيوم را از 7/0 تا 2 مولار تغيير داديم تا توليد دو مرحله‌اي اين ماده را به يک مرحله تبديل کنيم که در نهايت موفق شديم نانوذرات مگ‌همايت را با خلوص 99/99 درصد و ميانگين اندازه ذرات 10 نانومتر توليد کنيم».

نانوذرات مگ‌همايت، به‌طور خاص براي حذف آلودگي‌هاي سنگين صنعتي از جمله كادميوم، كبالت، سيانيد اورانيوم و ... به‌كار مي‌رود.

شايان ذکر است که با توجه به ساده بودن اين روش، زيرساخت‌هاي تجاري شدن آن در کشور وجود دارد و در کوتاه مدت مي‌توان از اين روش براي توليد مگ‌همايت در مقياس صنعتي بهره گرفت.

جزئيات اين پژوهش -که با حمايت دکتر محمد رنجبر همقاوندي، معاونت پژوهشي دانشگاه کرمان، انجام شده،- در مجله‌ي Materials Letters (جلد 64، صفحات 1472- 1471، سال 2010) منتشر شده‌است.







منبع :‌nano.ir

[moo2010]

دانش‌آموزان بهبهاني موفق به سنتز موفقيت‌آميز چندين نانوذره پركاربرد شدند.
آقاي حجت‌اله معلميان يک دوره‌ي دو ماهه‌‌ي تئوري و عملي آشنايي با فناوري نانو را براي دانش‌آموزان بهبهاني، در پژوهش‌سراي خوارزمي اين شهرستان برگزار نمود. در پايان اين دوره، گروهي از دانش‌آموزان با نام‌هاي علي ممتازان، علي ايقان، محمدابراهيم دهدشتي، فرناز سلطان‌پور و الهام صيفي، موفق به سنتز نانوذرات اکسيد روي به روش هيدروترمال، نانوذرات اکسيد آهن به روش سل ژل و نانوذرات اکسيد تيتانيم و مس به روش رفلاکس- سل ژل و نانوگل‌هاي خوشه‌اي اکسيد روي و نانوميله‌هاي اکسيد روي به روش الکترواسپينينگ و نانولوله‌هاي کربني به روش تخليه‌ي قوس الکتريکي در محيط مايع با کاتاليزور اکسيد فلزي شدند.
تصاوير ميکروسکوپ الکتروني روبشي (SEM) دانشگاه تهران و طيف پراش اشعه‌ي ايکس (XRD) اين نانوساختارها در دانشگاه آزاد اسلامي واحد علوم و تحقيقات، تاييد کننده‌ي اندازه‌ي نانومتري آنها است.

آقاي حجت الله معلميان، کارشناس ارشد فيزيک و از محققان فناوري نانو است که براي انجام پايان نامه کارشناسي ارشد خود با موضوع سنتز نانوذرات، از ستاد فناوري نانو حمايت تشويقي دريافت نموده است.
انتشار خبر اين موفقيت در سايت باشگاه نانو (باشگاه نانو - اخبار - موفقيت دانش‌آموزان بهبهانی (http://www.nanoclub.ir/index.php/news/show/296)) با استقبال کاربران مواجه شده و نظرات متعددي در تاييد و تشويق اين دانش آموزان در سايت باشگاه ثبت شده است.





به نقل از : nano.ir
منبع :باشگاه نانو - اخبار - موفقيت دانش‌آموزان بهبهانی (http://www.nanoclub.ir/index.php/news/show/296)

(http://www.nanoclub.ir/index.php/news/show/296)

[moo2010]

محققان دانشگاه تبريز، با استفاده از نانولوله‌هاي کربني و نور مرئي موفق به حذف 8/93 درصدي ماده‌ي آلاينده رنگ‌زا از آب آلوده شدند.

فرآيند الکتروفنتون به‌طور گسترده‌اي براي حذف آلاينده‌هاي آب مورد مطالعه قرار مي‌گيرد. سرعت اين فرآيند به تنهايي پايين بوده و منجر به کم شدن کارآيي فرآيند و افزايش هزينه مي‌‌گردد. از اين‌رو محققان دانشگاه تبريز، تحقيقاتي را به‌منظور بالا بردن سرعت و کارآيي اين فرآيند انجام داده‌اند.

دکتر محمود زارعي، در گفتگو با بخش خبري سايت ستاد ويژه‌ي توسعه‌ي فناوري نانو گفت: «امروزه اکثر صنايع براي دفع پساب‌هاي خود دچار مشکل هستند و پساب توليدي آنها شامل مواد آلي مختلف از جمله مواد رنگي هستند که مشکلات زيست محيطي را به‌دنبال دارد. روش‌هاي مختلفي براي حذف اين آلايندگي‌ها به‌کار مي‌رود، تابش نور فرابنفش (UV) به آب به‌همراه فرآيند الکتروفنتون که تحت عنوان فوتوالکتروفنتون شناخته مي‌شود، از جمله‌ي اين روش‌ها است».

وي در ادامه اظهار داشت: «تجهيزات لازم براي توليد نور فرابنفش براي اجراي فرآيند فوتوالکتروشيميايي پرهزينه است، اما اگر بتوان به جاي تابش فرابنفش از تابش نور مرئي استفاده کرد، کمک شاياني به تبديل فرآيندهاي اکسايش الکتروشيميايي آزمايشگاهي به يک روش تصفيه سودمند و موفق تجاري و عملي خواهد شد».

دکتر زارعي در پاسخ به چگونگي انجام اين پژوهش ابراز داشت: «از الکترود نانولوله‌هاي کربني PTFE به‌عنوان کاتد و الکترود پلاتين به‌عنوان آند براي انجام فرآيند الکتروفنتون استفاده نموديم. سپس براي افزايش کارآيي فرآيند، مقدار مناسبي از پتاسيم اگزالات را به محلول افزوده و تابش نور مرئي را با کمک يک عدد لامپ نور مرئي 6 وات انجام داديم. همچنين براي کاهش تعداد آزمايش‌ها و بهينه‌سازي شرايط آزمايش از روش طراحي آزمايش (Response Surface Methodology) استفاده کرديم».

مقايسه نتايج حاصل از فرآيندهاي الکتروفنتون، فوتوالکتروفنتون و الکتروفنتون به‌همراه نور مرئي کاتاليز شده با يون اگزالات نشان مي‌دهند که 8/93% از ماده‌ي آلاينده رنگ‌زا سريعاً در مدت معيني به وسيله فرآيند الکتروفنتون/ اگزالات/ نور مرئي حذف مي‌گردد، در حالي که در مدت مشابه، راندمان حذف ماده‌ي آلي رنگ‌زا به‌‌وسيله‌ي فرآيندهاي فوتوالکتروفنتون و الکتروفنتون به‌ترتيب 35% و 8/29% مي‌شود. همچنين با استفاده از روش طراحي آزمايش، نقاط بهينه براي انجام فرآيند به‌دست آمده و مطابقت خوبي (در حدود 96%) بين نتايج تجربي و نتايج حاصل از روش طراحي آزمايش مشاهده گرديده‌است.

گفتني‌است که افزايش بازده فرآيند و استفاده از نور مرئي، منجربه پايين آمدن هزينه‌هاي اقتصادي فرآيند مي‌شود به‌طوري که امکان استفاده از اين فرآيند را در صنعت فراهم مي‌کند.

اين پژوهش با همکاري دکتر عليرضا ختائي و خانم ليلا مرادخان‌نژاد انجام شده و نتايج آن در مجله‌ي Desalination (جلد 258، صفحات 119- 112، سال 2010) منتشر شده‌است.







منبع : nano.ir

[moo2010]

محققان دانشگاه آزاد اسلامي واحد علوم و تحقيقات فارس با همكاري دانشگاه خواجه نصيرالدين طوسي، توانستند نانوذراتي را با ساختار پوسته- هسته توليد کنند و نشان دهند که اين نانوذرات نسبت به نانوذرات با ساختار يکنواخت واکنش‌پذيري بيشتري دارند.

دکتر حسين هلي، استاديار گروه شيمي دانشگاه آزاد اسلامي واحد علوم و تحقيقات فارس در گفتگو با بخش خبري سايت ستاد ويژه‌ي توسعه‌ي فناوري نانو گفت: «توانستيم روش بسيار ساده‌اي را براي ساخت نانوذرات با ساختار پوسته- هسته ارايه دهيم. همچنين نشان داديم كه نانوذرات با ساختار پوسته- هسته، از همان ذرات با ابعاد ميكرومتري و يا ذرات نانومتري با ساختار يكنواخت (بدون ساختار پوسته-هسته) واكنش‌پذيري بيشتري دارند».

دکتر هلي با هدف ساخت نانوذرات كبالت هگزاسيانوفرات با ساختار پوسته- هسته‌اي، پژوهشي را انجام داده ‌است. وي ابتدا با انجام واكنش شيميايي و با افزايش مخلوطي از يون‌هاي آهن 2 و 3 به محلول قليايي، به رسوب هسته‌ي اكسيد آهن رسيده‌است. سپس با افزايش نانوذرات هسته‌ي اكسيد آهن به محلول رقيقي از اسيد كلريدريك، افزايش محلولي از سديم هگزاسيانوفرات و افزايش محلول كبالت 3، نانوذرات هسته‌ي اكسيد آهن- پوسته‌ي كبالت هگزاسيانوفرات را سنتز کرده‌است.

از اين نانوذرات مي‌توان در سنسورهاي اندازه‌گيري داروها و مواد بيولوژيك استفاده نمود.

شکل، اندازه و خواص نانوذرات توليد شده با ابزارهاي مختلف از جمله ميكروسكوپ‌هاي الكتروني روبشي و عبوري، پراش اشعه‌ي ايكس، اسپكتروسكپي فتوالكترون اشعه‌ي ايكس، طيف‌سنجي زير قرمز، آناليز حرارتي و روش‌هاي الكتروشيميايي بررسي شده‌است.

جزئيات اين پژوهش -که با همکاري سودابه مجدي و دكتر نغمه ستاراحمدي انجام شده، در مجله‌يMaterials Research Bulletin (جلد 45، صفحات 858- 850، سال 2010) منتشر شده‌است.







منبع : nano.ir

[moo2010]

محققان استرالياي جنوبي فناوري جديدي براي تحويل مواد آرايشي و دارويي به پوست ابداع کرده و به ثبت رسانده‌اند. آنها در حال استفاده از سيليکاي (که اساساً ماسه است) نانومقياس براي توليد محصولات آرايشي و کرم‌هاي بادوام جهت کنترل و تحويل دارو به پوست هستند.

نسرين قوچي اسکندر، از دانشگاه استرالياي جنوبي، توضيح مي‌دهد که ما در حال استفاده از نانوذرات مهندسي شده خاصي از سيلکا جهت ساخت امولسيون‌هايي هستيم که بسياري از محصولات دارويي و آرايشي بر پايه آنها هستند."

بسياري از مايعاتي که استفاده مي‌کنيم- مانند شير، رنگ، چاشني سالاد، کرم‌هاي پوستي - در حقيقت به صورت امولسيون مي‌باشند (قطرات ريزي از چربي در داخل آب). اين مايعات معمولاً با استفاده از مواد فعال سطحي (سورفاکتانت‌ها) يا پاک‌کننده‌ها (دترجنت‌ها) ايجاد مي‌شوند، ولي نسرين و همکارانش امولسيون‌هايي درست کرده‌اند که در آن نانوذرات سيليکا - ذرات ريز ماسه- قطرات روغن را احاطه کرده‌اند.

نسرين مي‌گويد که پوشاندن قطرات امولسيون با سيليکاي نانومقياس مي‌تواند پايداري مخلوط را افزايش دهد و احتمال فساد و يا آزادسازي زودهنگام مواد داخل آنها تا زمان مورد نياز را کم کند. اينها دو چالش اساسي براي دانشمندان مواد آرايشي و بهداشتي است.

http://pnu-club.com/imported/2010/09/541.jpg چپ: يک امولسيون ساخته شده از فقط مواد فعال سطحي، راست: امولسيون ساخته شده با نانوذرات سيليکا. او اضافه مي‌کند: "با استفاده از اين روش، فهميديم که از لحاظ باليني مي‌توان دارورساني را با تنظيم ضخامت پوشش بهبود بخشيد. ما مي‌توانيم سيستم‌هاي تحويل داروي سريع، کند، و کنترل شده بسازيم."

اگر قرار باشد دارويي در يک زمان معين آزاد شود يا اگر آزادسازي بيش از اندازه‌ي دارو موجب بروز اثرات سمي شود، آنگاه روش مذکور مي‌تواند واقعاً سودمند باشد.

نسرين مي‌گويد: "به‌نظر مي‌رسد که نانوذرات سيليکا با سلول‌هاي پوست برهم‌کنش دارند و تحويل دارو را به لايه‌هاي پوستي خاصي تسريع مي‌بخشند. با استفاده از اين نانوذرات نه تنها غلظت زيادي از محتويات فعال آزاد مي‌شود، بلکه نفوذ آنها به داخل خون نيز محدود مي‌گردد. براي مثال، اين مزيت بزرگي براي کرم‌هاي پوستي مانند کرم ضدآفتاب است."

اين محققان پيش از اين اختراعات بين‌المللي زيادي در مورد فناوري‌شان به ثبت رسانده‌اند ولي هم‌اکنون به‌طور جدي دنبال شرکايي جهت تجاري‌سازي اين اختراع و خروج آن از آزمايشگاه و انتقال آن به بازار هستند.



به نقل از : nano.ir
منبع :Nano-sand to improve lotions and cosmetics (http://freshscience.org.au/?p=2009)
(http://freshscience.org.au/?p=2009)

[moo2010]

يک گروه تحقيقاتي در دانشگاه تورنتوي کانادا توانستند راهي را براي پيش‌بيني سازمان‌دهي نانوذرات براي تشکيل ساختارهاي بزرگ‌تر پيدا کنند. در اين پروژه، آنها از نظريه‌هاي پليمريزاسيون استفاده و رفتار نانوذرات را در هنگام اتصال به هم و تشکيل ساختارهاي بزرگ‌تر پيش‌بيني کردند.
به‌تدريج تمرکز علم نانو از سنتز نانوذرات به‌سوي سازمان‌دهي آنها براي توليد ساختارهاي بزرگ‌تر مي‌رود. به‌منظور استفاده از کلوني نانوذرات در دستگاه‌هايي نظير حافظه‌هاي ذخيره‌ي اطلاعات يا راهنماهاي طول موج نور، بايد بتوان ايجاد اين ساختارها را تحت کنترل درآورد.
هم‌اکنون هيچ مدلي براي توضيح رفتارهاي سازمان‌دهي نانوذرات و تشکيل ساختارهاي بزرگ‌تر از آنها وجود ندارد. کوماچيوا، از محققان اين پروژه، مي‌گويد:«کار ما مسير را براي پيش‌بيني خواص کلوني‌هاي نانوذرات هموار مي‌کند و با آن مي‌توان قوانين جديدي را براي ساخت چنين ساختارهايي ايجاد کرد».
طبق مشاهدات محققان، خودسازمان‌يافتگي نانوذرات يکي از راهبردهاي بسيار کارا در توليد ساختارهاي پيچيده يا طراحي‌هاي سلسله‌مراتبي است. طي دهه‌ي گذشته پيشرفت‌هاي بسيار زيادي در علم نانو به‌خصوص در بخش خودآرايي نانوذرات انجام گرفت؛ اماپيش‌بيني کمّي تشکيل کلوني‌هاي نانوذرات و سينتيک تشکيل آنها همچنان به‌صورت چالشي باقي مانده‌است. اين گروه تحقيقاتي موفق به يافتن شباهت‌هايي ميان خودآرايي نانوذرات فلزي و واکنش‌هاي مربوط به تشکيل پليمرها شدند. در واقع نانوذرات شبيه به واحدهاي عامل‌داري عمل مي‌کنند که قادرند از طريق گروه‌هاي عاملي خود، و در زواياي مشخصي به يکديگر چسبيده، ساختارهاي پليمري بسيار منظمي را تشکيل دهند.
اين گروه موفق به ارائه‌ي راهبردي شدند که با استفاده از آن مي‌توان خودآرايي نانوساختارهاي خطي، شاخه‌اي و مدور را به‌صورت کمّي پيش‌بيني کرد، همچنين مي‌توان ميزان تجمع، توزيع اندازه‌ي ذرات و تشکيل ساختارهاي ايزومري را در آن پيش‌بيني کرد.
کواچيوا مي‌گويد:«ما در اين پروژه به نانوذرات به‌عنوان مولکول نگاه کرديم نه يک ذره؛ مولکول‌هايي که شبيه به فرايند پليمريزاسيون عمل کرده، با اتصال به يکديگر تشکيل ساختارهاي پليمرمانندي را داده‌اند».
با اين روش، آنها از نظريه‌هاي پليمريزاسيون استفاده و سازمان‌دهي ذرات را پيش‌بيني کردند. با اين کار آنها توانستند ويژگي‌هاي غير منتظره‌اي را براي اين دسته از مواد پيدانموده، براي آنها کاربردهاي جالبي را بيابند.
کوماچيوا اين پروژه را با همکاري چند دانشجوي دکتري و پسادکتري از دانشگاه کاروليناي جنوبي انجام داد. نگاه اين گروه، که همه‌ شيمي‌دان‌هاي متخصص در بخش پليمر هستند، به پروژه مورد نظر، نگاهي غير رايج به سازمان‌دهي نانوذرات است.



به نقل از : nano.ir
منبع :Chemists make breakthrough in nanoscience research (http://www.physorg.com/news198169615.html)
(http://www.physorg.com/news198169615.html)

[moo2010]

محققان آمريکايي روش جديدي ابداع کرده‌اند که امکان استفاده از دُز بالاتري از يک داروي قوي ضدسرطان را به پزشک‌ها مي‌دهد. اين دارو علاوه بر از بين بردن تومورهاي سرطاني، براي کليه‌هاي بيمار نيز سمي است و در نتيجه دُز مجاز استفاده از آن محدود است.

سنگوپتا استاديار پزشکي و علوم و فناوري زيستي در هاروارد مي‌گويد اين تحقيق که بر روي حيوانات صورت گرفته است، از ترکيبي از شيمي و فناوري نانو براي رساندن اتم‌هاي سمي پلاتين به تومورها و در عين‌حال جلوگيري از تجمع آنها در کليه‌هاي بيمار بهره مي‌برد.

سنگوپتا حدود سه سال روي سيس‌پلاتين کار کرده است که اولين داروي مورد استفاده در شيمي‌درماني است. او مي‌گويد اين دارو مزاياي زيادي دارد، ارزان است و روي بيشتر سرطان‌ها موثر است، اما سميت آن کاربردش را محدود کرده است.

با وجود تلاش‌هاي صورت گرفته، اين دارو تاکنون توسعه بيشتري نيافته است. دو داروي ديگر مبتني بر پلاتين نيز در بازار وجود دارند؛ اين داروها اثر سميت کمتري روي کليه‌ها دارند، اما اثر درماني آنها نيز ضعيف‌تر است.

کليد اصلي تأثير سيس‌پلاتين آساني رهايش پلاتين از آن است که متأسفانه همين عامل باعث اثر منفي روي کليه‌ها مي‌شود. توليدکنندگان دو داروي ديگر اين رهايش را سخت‌تر کرده و با اين روش ميزان سميت آنها و از سوي ديگر ميزان تأثير دارو را کاهش داده‌اند. اما سنگوپتا از راهکار ديگري بهره برده است. با دانستن اين مطلب که ذرات بزرگ‌تر از 5 نانومتر توسط کليه جذب نمي شوند، او ابرذرات سيس‌پلاتين را توسعه داده است.

وي و گروهش با درک ويژگي‌هاي شيميايي مولکول سيس‌پلاتين و قوانين حاکم بر پيچ‌خوردن مولکول، پليمري طراحي کرده‌اند که همانند رشته يک تسبيح، به مولکول‌هاي سيس‌پلاتين متصل مي‌شود. با به نخ کشيدن تعداد کافي از سيس‌پلاتين، کل مولکول پيچ خورده به شکل ذره‌اي با اندازه 100 نانومتر درمي‌آيد که توسط کليه جذب نمي‌شود.

اين ذرات به دليل وجود رگ‌هاي خوني تراوا در اطراف تومورهاي سرطاني مي‌توانند وارد تومورها شوند. پس از وارد شدن به‌درون تومورها، اسيديته بالا در اين قسمت موجب مي‌شود اين ساختار بزرگ باز شده و محتواي سمي خود را درون تومور آزاد کند.

پژوهشگران نشان داده‌اند که اين دارو در درمان سرطان ريه و سينه موثر است.

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



به نقل از : nano.ir
منبع :Using nanotechnology to improve a cancer treatment (http://www.nanowerk.com/news/newsid=16919.php)
(http://www.nanowerk.com/news/newsid=16919.php)

[moo2010]

محققان انگليسي و آلماني روش جديدي براي توليد پيل‌هاي خورشيدي حساس‌شده رنگي که حاوي بلورهاي سه‌بعدي فتونيکي هستند، يافته‌اند. با وجودي که تا رقابت‌پذيري اين پيل‌ها با پيل‌هاي خورشيدي پيشرفته موجود در بازار فاصله زيادي وجود دارد، اما مي‌توان از اين ابزارهاي جديد براي مطالعه نحوه تأثيرگذاري بلورهاي فتونيکي روي قابليت جذب نور موادي که در اين زمينه ضعيف هستند، بهره برد. نتايج اين تحقيق به طراحي ابزارهاي فتوولتائيک پيچيده در آينده کمک خواهد کرد.

بلورهاي فتونيکي مواد نانوساختاري هستند که در آنها تغيير تناوبي ضريب شکست در مقياس طولي نور مرئي موجب ايجاد يک شکاف باندي فتونيکي مي‌شود. اين شکاف بر نحوه انتشار فوتون‌ها درون ماده اثر مي‌گذارد؛ اين اثر شبيه تأثير يک اختلاف پتانسيل متناوب در نيمه‌رساناها بر جريان الکترون‌ها از طريق تعريف باندهاي انرژي مجاز و غيرمجاز است. در بلورهاي فتونيکي تابش‌هاي نوري که در محدوده مشخصي از طول موج قرار دارند، از بلور عبور کرده و تابش‌هايي که خارج از اين محدوده هستند، منعکس مي‌شوند.

در پيل‌هاي خورشيدي امروزي از سيليکون استفاده مي‌شود که براي اين کار مناسب نيست، زيرا هم بايد نور را جذب نمايد و هم آن را به الکتريسيته تبديل کند. در اين پيل‌ها سيليکون بايد تا حد امکان نازک باشد، اما هر چه نازک‌تر باشد، نور جذب شده کمتر بوده و در مجموع کارايي پيل کاهش مي‌يابد.

مي‌توان از بلورهاي فتونيکي براي بازگرداندن دوباره نور جذب‌نشده به سيليکون بهره برد. لايه بلور فتونيکي بايد به‌سادگي پشت پيل خورشيدي چسبانده شود (همانند فلزاتي مثل آلومينيوم که در پيل‌هاي خورشيدي موجود براي اين کار استفاده مي‌شوند). بلور فتونيکي نه تنها نسبت به آلومينيوم نور بيشتري را بازمي‌گرداند، بلکه موجب انکسار نور شده و باعث مي‌شود که نور بازگشتي با زاويه کمتري به سيليکون برخورد نمايد. کوچک بودن زاويه برخورد شانس جذب شدن نور توسط سيليکون و تبديل آن به الکتريسيته را افزايش مي‌دهد.

http://pnu-club.com/imported/2010/09/542.jpg شمايي از پاسخ اين سيستم ضدميکروبي. حال گروهي از محققان دانشگاه کمبريج در انگليس و Technische Universität München در آلمان روش جديد براي قرار دادن يک لايه بلور فتونيکي روي يک لايه ميان‌حفره‌اي دي‌اکسيد تيتانيوم توسعه داده‌اند. تاکنون مطالعه نحوه تأثيرگذاري بلورهاي فتونيکي بر عملکرد پيل‌هاي خورشيدي با دشواري مواجه بوده است، زيرا رسوب‌دهي شيميايي بخار که بري تشکيل بلورهاي فتونيکي سه‌بعدي لازم است، موجب مسدود شدن حفرات زيرلايه ميان‌حفره‌اي مي‌شود.

اين محققان کار خود را با روکش‌دهي چرخشي فيلم نازکي از يک کوپليمر و نانوذرات TiO2 روي يک بستر رسانا آغاز کردند. در اين مرحله هنوز حفرات شکل نگرفته‌اند و لايه ايجاد شده چگال است. آنها سپس با استفاده از ماکروکُره‌هاي پليمري آلوده با TiO2 و از طريق فرايند خودآرايي، يک بلور فتونيکي سه‌بعدي روي اين لايه ايجاد کردند. با انجام فرايند آنيلينگ، حفرات مورد نظر ايجاد شده و ماده پليمري هم در زيرلايه و هم در لايه رويي حذف شدند؛ بدين ترتيب يک بلور فتونيکي سه‌بعدي روي ماده ميان‌حفره‌اي زيرين باقي مي‌ماند. اين روش امکان اتصال اين حفرات به بلورهاي فتونيکي را ايجاد مي‌کند.

جزئيات اين تحقيق در مجله Nano Letters منتشر شده است.




به نقل از : nano.ir
منبع :Photonic crystals could enhance solar cells - nanotechweb.org (http://nanotechweb.org/cws/article/tech/42900)
(http://nanotechweb.org/cws/article/tech/42900)

[moo2010]

آنتي‌بادي‌ها نوع خاصي از پروتئين هستند که در خون و ساير مايعات بدن يافت مي‌شوند که به‌منظور شناسايي و خنثي‌سازي عوامل بيگانه‌ي مضر مانند باکتري، ويروس‌ها و ساير ميکروارگانيسم‌ها، به‌وسيله‌ي سيستم ايمني مورد استفاده قرار مي‌گيرند. توانايي آنتي‌بادي براي تشخيص يک مولکول هدف خاص به ناحيه‌ي کوچکي از آن – مکان پيوند با آنتي ژن - بستگي دارد که تنها در مقابل پروتئين خاصي – آنتي‌ژن – که روي سطح خارجي عامل بيگانه است، واکنش نشان مي‌دهد. مکان پيوند با آنتي‌ژن بسيار متنوع است و اين امکان را فراهم مي‌سازد تا تعداد زيادي از آنتي‌بادي‌ها با مکان‌هاي پيوند با آنتي‌ژن تا حدي متفاوت از يکديگر وجود داشته باشند.

براي تسهيل کاربردهاي فناوري نانو در پزشکي و زيست‌شناسي، دانشمندان معمولاً نانوذرات را با ليگاندهاي بيوماکرومولکولار ادغام مي‌کنند هنوز روش مستقيم‌تري براي تعيين نزديکي و قرابت يک نانوذره با بيوماکرومولکول‌هاي خاص به‌جاي روش تعيين قرابت از طريق ترکيب شيميايي کشف نشده‌است؛ با اين حال، نانوذرات پليمري مصنوعي که قادر به برقراري پيوند با بيوماکرومولکول‌هاي ويژه به‌عنوان جايگزين‌هايي براي آنتي‌بادي‌ها هستند، هنوز به‌شدت مورد توجه قرار دارند. چنين ذراتي مي‌توانند به‌عنوان مواد عملکردي باثبات و ارزان‌تري براي کارهاي پزشکي، دارورساني، جداسازي‌ها، بيوحسگرها، تشخيص‌ها و آنتي‌بادي‌ها براي مقابله با سموم و ويروس ها مورد استفاده قرار گيرند.

يک گروه تحقيق ژاپني – امريکايي هم‌اکنون مشغول کار بر روي توسعه‌ي روش‌هايي براي ساخت ذرات پليمري در اندازه‌ي‌ پروتئين است که از نظر پيوند و عملکرد انتخابي با آنتي‌بادي‌هاي واقعي و طبيعي قابل مقايسه هستند. اين روش ترکيبي از ساخت نانوذره‌ي حافظه‌دار مولکولي با يک استراتژي بهينه‌سازي مونومر عملکردي است.

در حقيقت، آنها يک آنتي‌بادي پلاستيکي ساخته‌اند که نسخه‌ي مصنوعي يک آنتي‌بادي واقعي به‌شمار مي‌رود، آنها همچنين مدعي شده‌اند که اين آنتي‌بادي در خون يک حيوان زنده عمل مي‌کند و در نتيجه، اکنون مي‌توان ملاحظه کرد که آن دسته از نانوذرات پليمري مصنوعي که به‌وسيله‌ي يک فرايند غير ارگانيکي در آزمايشگاه شيميايي ساخته مي‌شوند، مي‌توانند به‌عنوان جايگزين‌هاي مناسبي براي ماکرومولکول‌هاي زيستي مورد استفاده قرار گيرند. امروزه، کاربردهاي اين آنتي‌بادي‌ها شامل پادزهرهايي براي سموم، پاک‌سازي پروتئين‌ها و درمان است.

کن‌ت جي‌شي مي‌گويد: «حدس مي‌زنم که يافته‌ي کليدي کار اخير ما اين باشد که يک نانوذره‌ي پليمري مصنوعي مي‌تواند شبيه به يک آنتي‌بادي عمل کند و به‌صورت انتخابي در يک ارگانيسم زنده، سم پپتيدي را گرفته، آن را خنثي کند. قرابت اين نانوذره‌ي پليمري مصنوعي با آنتي‌بادي به اين معناست که اين نانوذره توانايي برقراري پيوند با يک مولکول هدف ويژه (مانند يک پپتيد يا پروتئين) را داراست؛ اما جاذبه و گرايش چنداني به برقراري پيوند با ساير مولکول‌ها را به‌صورت انتخابي ندارد (ارتباط قفل و کليد برقرار نمي‌شود).

http://pnu-club.com/imported/2010/09/543.jpg

تصاوير AFM از آنتي‌بادي‌هاي پلاستيکي (تصاوير: دکتر شي از دانشگاه کاليفرنيا، ايروين)
شي، پروفسور شيمي دانشگاه کاليفرنيا، ايروين، همراه با دکتر يوهوشيو و همکاراني از دانشگاه شي‌زوکا در ژاپن (گروه نااوتواوکو)، يافته‌هاي خود را در شماره‌ي اخير مجله‌ي انجمن شيمي امريکا منتشر کرده‌اند(تشخيص، خنثي‌سازي و پاک‌سازي پپتيدهاي هدف در خون موش‌هاي زنده به‌صورت مولکولي به‌وسيله‌ي نانوذرات پليمري حافظه‌دار: آنتي‌بادي پلاستيکي).

شي توضيح مي‌دهد که اين گروه و ديگران قبلاً موفق به ساخت نوعي از پليمرهاي مصنوعي شده‌اند که مي‌تواند مولکول ديگري را تشخيص و با آن پيوند برقرار نمايد؛ با اين حال، تشخيص، اغلب تحت شرايط آزمايشگاهي کنترل‌شده‌اي اتفاق افتاده‌است. به‌منظور کارکرد در محيطي مانند خون، تشخيص و برقراري پيوند به‌وسيله‌ي نانوذره‌ي مصنوعي، بايد در دريايي از مولکول‌هاي رقيب (پروتئين‌ها، پپتيدها، سلول ها و غيره) انجام شود.

او مي‌گويد:«نانوذره‌ي پليمري بايد از ديد سيستم‌هاي پاک‌سازي طبيعي خون مخفي مانده، سبب تحريک پاسخ‌هاي ايمني نشود. با وجود تمامي اين چالش‌ها در مسير طراحي يک نانوذره، تحقيقات ما هم‌اکنون ثابت مي‌کند که مي‌توان اين مشکلات را حل کرد.»

براي ساخت آنتي‌بادي‌هاي پلاستيکي، اين گروه از رويکردي به نام نقش‌پذيري مولکولي استفاده مي‌کند که فرايندي است مشابه با باقي گذاشتن ردپا بر روي شن مرطوب.
براي انجام اين آزمايش‌هاي خاص، آنها مليتين – جزء فعال اصلي سم زنبور که يک سم زيستي مطالعه‌شده است – را به‌عنوان هدف و مولکول نقش‌پذير انتخاب و آن را با يک محلول مونومري مخلوط کردند، سپس واکنش شيميايي آغاز شد که در آن اين بلوک‌هاي سازنده، به‌صورت رشته‌هايي بلند به يکديگر متصل و سبب سختي آنها شدند. با سخت شدن ذرات پلاستيکي ، محققان مليتين را اضافه کردند که اين کار سبب شد تا نانوذرات پليمري داراي حفراتي از مليتين شود و به اين ترتيب نانوذرات پليمري نقش‌پذيرفته با مليتين به دست آمدند.

محققان کارايي آنتي‌بادي‌هاي پلاستيکي خود را در محيط آزمايشگاه روي موش‌ها آزمايش کردند؛ به موش‌ها دوز بالايي از مليتين به‌صورت داخل وريدي تزريق شد و پس از آن آنتي‌بادي هاي پليمري مصنوعي هم به‌صورت داخل وريدي تزريق شد. گروه کنترل که به آنها آنتي‌بادي تزريق نشده بود، 100درصد مردند و در گروهي که آنتي‌بادي‌هاي پلاستيکي را دريافت کرده بودند، ميزان مرگ و مير به حد قابل توجهي کاهش يافت و علاوه بر اين ميزان التهاب ناحيه‌ي شکمي موش‌ها نيز که به‌وسيله‌ي مليتين ايجاد شده بود، کاهش زيادي را نشان داد. مليتين – ترکيب آنتي‌بادي پلاستيکي سپس از خون موش‌ها به‌وسيله‌ي سيستم فاگوسيتوز مونونوکلئار در کبد از بدن موش‌ها خارج شد.

شي مي‌گويد:«طبق نتايج حاصله، نتيجه مي‌گيريم که نانوذرات پليمري نقش‌پذيرنده به شکلي کارامد مي‌توانند مليتين پپتيدي سي‌تو‌توکسيک خون را جذب کنند. قرابت قوي و ويژه‌ي نانوذرات نقش‌پذير، اين امکان را فراهم مي‌آورد که تجزيه و جداسازي سريع پپتيد هدف در محيط زيستي انجام گيرد.»

او اشاره مي‌کند که نتايج گروه براي اولين بار به‌دست آمده و حاکي از آن است که يک نانوذره‌ي مصنوعي غير زيستي با قرابتي مشابه با يک آنتي‌بادي و به‌صورت انتخابي، توانسته به‌صورت مؤثري در خون حيوانات زنده عمل کند.









به نقل از : nano.ir
منبع :Artificial antibodies made from plastic shown to work in living animals (http://www.nanowerk.com/spotlight/spotid=16668.php)

(http://www.nanowerk.com/spotlight/spotid=16668.php)

[moo2010]

محققان آلماني با استفاده از نانولوله‌هاي كربني به الياف شيشه‌اي خاصيت رسانايي بخشيدند. آنها با اين كار موفق به ساخت فايبرگلاس‌هايي شدند كه رساناي جريان الكتريسته است.

الياف شيشه‌اي كاربردهاي وسيعي دارند؛ مثلاً از آنها در تقويت ديگر مواد استفاده مي‌شود؛ با استفاده از اين الياف مي‌توان مواد را از پليمرها گرفته تا سيمان، تقويت كرد، يكي از معروف‌ترين محصولات تقويت‌شده هم فايبرگلاس است كه در واقع شيشه‌اي است كه با الياف تقويت گرديده‌است. عملكرد اين ماده در طول زمان بستگي به دوام ماتريكس و شكستگي الياف درون ماده دارد.

به‌دليل عايق بودن الياف شيشه‌اي، رصد نواقص احتمالي در كامپوزيت‌هاي ساخته‌شده با اين مواد از طريق حسگرها خارجي انجام مي‌شود كه منجر به كاهش خواص مكانيكي اين كامپوزيت و افزايش هزينه‌هاي آن مي‌شود؛ بنابراين محققان به بررسي امكان ساخت كامپوزيت‌هاي رسانا پرداختند؛ براي اين كار بايد به درون كامپوزيت ذرات هادي‌اي نظير نانولوله‌هاي كربني يا كربن سياه اضافه كرد و يا روي سطوح آن پوشش‌هاي فلزي ايجاد كرد. اين كار مي‌تواند بدون آسيب زدن به نمونه، آن را مورد آزمايش قرار داد؛ اما مشكلي كه در اين ميان وجود دارد، آن است كه با اين روش نمي‌توان شكستگي‌ها موجود درون كامپوزيت را ارزيابي نمود و در نتيجه اطلاعات اندكي درباره‌ي ترك‌ها مي‌توان به دست آورد.

http://pnu-club.com/imported/2010/09/544.jpg
محققان آلماني براي حل اين مشكل، روي اين الياف شيشه‌اي نانولوله‌هاي كربني چندلايه نشاندند؛ اين کار منجر به ايجاد يك الياف شيشه‌اي پوشيده از نانولوله‌هاي نيمه‌هادي مي‌شود كه پس از كامپوزيت كردن فاز جديدي از نانولوله‌ها را ميان الياف شيشه‌اي و ماتريكس پليمري ايجاد مي‌كند.

محققان مؤسسه‌ي ليبنيز در شهر درسدن آلمان ثابت كردند كه روش‌هاي اندازه‌گيري مقاومت الكتريكي مواد كه معمولاً با الياف كربني انجام مي‌پذيرد قابل تعميم براي الياف شيشه‌اي است و با آن مي‌توان فشار و آسيب را روي اين الياف به دست آورد.

آنها نانولوله‌هاي كربني چندجداره را روي ديواره‌ي الياف شيشه‌اي نشست دادند، سپس نشان دادند كه كامپوزيت ساخته‌شده با اين الياف، مي‌تواند فشار، دما و رطوبت نسبي را كه به رسانايي الكتريكي ماده بستگي دارد، نشان دهد.

نتايج كار آنها نشان داد كه نانوكامپوزيت‌هايي كه ساخته‌اند در مقايسه با نانوكامپوزيت‌هايي كه قبلاً با پليمر و CNT ساخته شده،خواص الكتريكي آنيزوتروپيك بالاتر و آستانه‌ي نفوذ الكتريكي كمتري داشته‌است. اين كامپوزيت مي‌تواند اثرات پيزوالكتريك، آسيب‌هاي فيزيكي و دما انتقال شيشه را شناسايي كند.

توسعه‌ي پلاستيك‌هاي تقويت‌شده با الياف جديد، موجب مي‌شود که فرصت‌هاي تازه‌اي براي استفاده از اين مواد ايجاد شده و بتوان از مواد فعلي در كاربردهاي مختلفي استفاده كرد. در ادامه‌ي كار، اين محققان درصدد افزايش يكنواختي نانولوله‌هاي كربني روي سطح الياف هستند.

نتايج كار اين گروه در نشريه‌ي Advanced Functional Materials به چاپ رسيده‌است.






به نقل از : nano.ir
منبع :Carbon nanotubes turn glass fibers into multifunctional sensors (http://www.nanowerk.com/spotlight/spotid=16945.php)

(http://www.nanowerk.com/spotlight/spotid=16945.php)

[moo2010]

محققان دانشگاه هاروارد با تقليد از طبيعت نانوابزارهايي از DNA ساخته‌اند که خودآرايي کرده و هنگام لزوم مي‌توانند جابه‌جا شده و تغيير شکل دهند. بر خلاف نانوفناوري‌هاي موجود، اين نانوابزارهاي قابل‌برنامه‌ريزي بسيار مناسب کاربردهاي پزشکي هستند، زيرا هم زيست‌سازگار بوده و هم زيست‌تخريب‌پذير هستند.

هر يک از اين ابزارها از يک مولکول حلقوي تک‌رشته‌اي DNA ساخته شده‌اند که هنگام مخلوط شدن با تعداد زيادي از رشته‌هاي کوتاه مکمل، به شکل ساختارهاي ازپيش‌تعيين‌شده سه‌بعدي خودآرايي مي‌کنند. بخش‌هاي دورشته‌اي اين مولکول DNA پيچ خورده و به شکل آتل‌هاي خطي صلب درمي‌آيند که با استفاده از ميان‌بخش‌هاي تک‌رشته‌اي DNA به‌هم متصل مي‌شوند. تک‌رشته‌هاي DNA اين آتل‌ها را کشيده و ساختارهاي سه‌بعدي را تشکيل مي‌دهند (درست همانند طناب‌هاي چادر که با کشيدن ستون‌ها، چادر را شکل مي‌دهند). نحوه انتشار و تعديل نيروهاي کششي و فشاري موجب استحکام و پايداري اين ساختار مي‌شوند.

اين اصل معماري که Tensegrity ناميده مي‌شود، سال‌ها در کانون توجه هنرمندان و معماران قرار داشته است، اما در طبيعت نيز اين ساختارها وجود دارند. به عنوان مثال در بدن انسان استخوان‌ها به‌عنوان آتل‌ها فشاري و ماهيچه‌ها، ربات‌ها و تاندون‌ها به‌عنوان حامل‌هاي کششي عمل کرده و ما را قادر مي‌سازند که بر خلاف جاذبه زمين بلند شده و بايستيم. همين اصل توسط سلول‌ها براي کنترل شکل آنها در مقياس ميکرومتري به‌کار مي‌رود.

از اين فناوري نانوساخت جديد مي‌توان براي توليد ابزارهاي نانوپزشکي جديد و سامانه‌هاي دارورساني بهره برد. نانوابزاري که مي‌تواند در پاسخ به يک سيگنال شيميايي يا مکانيکي باز شود، اين اطمينان را ايجاد مي‌کند که دارو نه تنها به محل مورد نظر مي‌رسد، بلکه در زمان و مکان مناسب مي‌تواند رها شود.

همچنين شايد روزي بتوان از اين ابزار نانومقياس Tensegrity در برنامه‌ريزي مجدد سلول‌هاي بنيادي انسان براي توليد مجدد اندام‌هاي آسيب‌ديده بهره برد.

http://pnu-club.com/imported/2010/09/545.jpg
ويليان شيه، محقق ارشد اين کار مي‌گويد: «اين ابزارهاي چندکاره مي‌توانند به ما در ساختن تمام چيزهاي مورد نياز در دارورساني پيشرفته و پزشکي احياگر کمک کنند. ما همچنين يک ماشين زيستي زيراکس DNA داريم که طبيعت در طي سال‌ها تکامل براي ما ايجاد کرده است». اين دستگاه کپي، توليد اين ابزارها را ساده مي‌سازد.

ند سيمن استاد شيمي دانشگاه نيويورک مي‌گويد اين قابليت جديد «يک عنصر بسيار مطلوب در جعبه‌ابزار نانوفناوري ساختاري DNA به‌شمار مي‌رود».






به نقل از : nano.ir
منبع:Researchers create self-assembling nanodevices that move and change shape on demand (http://www.sciencedaily.com/releases/2010/06/100622091740.htm)

(http://www.sciencedaily.com/releases/2010/06/100622091740.htm)

[moo2010]

اين بار که قهوه خود را روي ميز ريختيد، دقت کنيد که شکل قطرات پس از خشک شدن چگونه است. اطراف قطره خشک شده نسبت به مرکز آن تيره‌تر است که نشان‌دهنده غلظت بالاتر ذرات در اين قسمت است. اين پديده که به‌نام پديده «حلقه قهوه» ناميده مي‌شود، در مورد بسياري از مايعات اتفاق مي‌افتد. محققان پيشنهاد کرده‌اند که از اين پديده در ابزارهاي حسگري زيستي براي بررسي خون يا مايعات ديگر استفاده کنند. اما براي استفاده عملي از اين پديده در حسگري زيستي ابتدا بايد چگونگي رفتار اين حلقه‌ها در مقياس ميکرو و نانو درک شود.

حال گروهي از محققان به رهبري چين مينگ هو، استاد علوم و مهندسي مواد در UCLA کمترين آستانه قطعي تشکيل اين حلقه‌ها را در مقياس ميکروسکوپي يافته‌اند؛ اين کشف مي‌تواند در تعريف استانداردهاي ابزارهاي حسگري زيستي براي تشخيص انواع بيماري‌ها مورد استفاده قرار بگيرد.

http://pnu-club.com/imported/2010/09/546.jpg
تاک سينگ وونگ يکي از محققان اين پروژه مي‌گويد: «اگر ما خون انسان را درنظر بگيريم، مولکول‌ها و ذرات ميکرو و نانومقياس زيادي دارد که حاوي اطلاعات مربوط به سلامتي هستند. اگر اين مايع خوني را روي سطح قرار داده و خشک کنيد، اين ذرات در ناحيه بسيار کوچکي در اطراف قطره به صورت يک حلقه تجمع مي‌کنند. با اين روش مي‌توانيم نشانگرهاي زيستي موجود در خون را با استفاده از روش‌هاي مختلف حسگري به‌صورت کمي اندازه‌گيري کنيم، حتي اگر اندازه يا مقدار آنها بسيار کم باشد».

با خشک شدن قطره مايع، ذراتي که درون آن قرار دارند به‌سمت اطراف حرکت کرده و پس از خشک شدن کامل، يک حلقه را در اطراف تشکيل مي‌دهند. اما اگر قطره خيلي کوچک باشد، سرعت تبخير آب بسيار بالا بوده و ذرات معلق در آن زمان کافي براي حرکت به‌سمت لبه‌ها را نخواهند داشت. در اين صورت هيچ حلقه‌اي تشکيل نمي‌شود.

ژيائويينگ شن، نويسنده اول مقاله مربوط به اين پژوهش مي‌گويد: «اين يک رقابت ميان مقياس زماني تبخير قطره و مقياس زماني حرکت ذرات است که تعيين‌کننده تشکيل حلقه قهوه است».

اين محققان براي تعيين اندازه کوچک‌ترين قطره‌اي که همچنان اثر حلقه قهوه را از خود نشان مي‌دهد، آزمايش‌هاي مختلفي انجام دادند. آنها با استفاده از ذرات لاتکس معلق در آب با اندازه‌هاي مختلف بين 20 تا 100 نانومتر (مشابه اندازه پروتئين‌هاي نشانگر بيماري‌ها) به بررسي اين پديده پرداختند. براي ذرات 100 نانومتري حد آستانه بروز اين پديده قطراتي با اندازه 10 ميکرومتر است. در اين نقطه، قبل از اينکه ذرات بتوانند به محيط اطراف حرکت کنند، قطره خشک مي‌شود.
جزئيات اين تحقيق در مجله Journal of Physical Chemistry B منتشر شده است.




به نقل از : nano.ir
منبع :How world's smallest 'coffee ring' may help biosensors detect disease (http://www.physorg.com/news192288241.html)

(http://www.physorg.com/news192288241.html)

[moo2010]

مهندساني از دانشگاه کوکمين، واقع در شهر سئول کره جنوبي، موفق به ساخت يک حافظه انعطاف‌پذيرِ مبتني بر يك ترانزيستور آلي شده‌اند که بنا به گفته آنها مي‌تواند به‌سادگي و ارزاني با ترانزيستورها و مدارهاي منطقي مجمتع شود و منجر به ساخت افزاره‌هاي الکترونيکي انعطاف‌پذير گردد.

http://pnu-club.com/imported/2010/09/547.jpg

(چپ) عکسي از اين افزاره‌هاي حافظه آلي انعطاف‌پذير به ابعاد .3*3cm2 (راست) طرحي از ساختار اين افزاره حافظه‌اي.

اين پژوهشگران در مطالعه خود شرح داده‌اند كه اين افزاره‌ي حافظه‌اي قادر به فراهم کردن يک ولتاژ آستانه قابل کنترل جهت نوشتن و پاک کردن اطلاعات و زمان‌هاي ذخيره‌سازي بيشتر از يک سال، است. آن همچنين داراي پايداري بالايي بعد از صدها چرخه نوشتن و پاک کردن و انعطاف‌پذيري بالايي است به‌گونه‌اي که تحمل 1000 بار تكرار چرخه تا و باز كردن را دارد. به‌علاوه، تمام فرايندهاي ساخت مي‌توانند در دماي پايين انجام شوند و اين مي‌تواند موجب کاهش هزينه‌ها گردد.

اين محققان براي طراحي اين حافظه، از مزيت افزاره‌هاي ترانزيستوري آلي موجود، که قبلاً کارآيي فوق‌العاده‌اي از خود نشان داده بودند، استفاده کردند. آنها با جاسازي نانوذرات طلا (به‌عنوان عناصر گيراندازنده‌ي بار) و لايه‌هاي دي الکتريک (به‌عنوان عناصر مسدودکننده و تونل‌زننده‌ي بار) در داخل ترانزيستورهاي لايه‌ نازکِ آلي، توانستند افزاره‌هاي حافظه‌اي آلي با خواص الکتريکي و مکانيکي شبيه به اين ترانزيستورها، درست کنند. اين حافظه ترانزيستوري آلي بر روي يک زيرلايه انعطاف‌پذير به ابعاد .3*3cm2 توليد شد.

مطابق با توضيحات دقيق اين پژوهشگران، عمليات‌هاي نوشتن و پاک کردن با اعمال يک پالس ولتاژ مثبت يا منفي 90 ولتي به مدت يک ثانيه به الکترود درگاه، انجام ‌شدند.

براي نوشتن اطلاعات، يک ولتاژ منفي اعمال شد که باعث گرديد حامل‌هاي بار از طريق يک لايه تونل‌زني به ضخامت 10 نانومتر جهت رسيدن به نانوذرات طلاي موجود در لايه‌ي دي الکتريک درگاه، تونل بزنند. در لايه گيرانداز بار، هر نانوذره 4 تا 5 حفره را به دام مي‌اندازد که اين محققان از آنها به‌عنوان حالت‌هاي نوشته شده ياد كردند. اين حالت‌هاي نوشته‌شده ‌توانستند با اعمال يک ولتاژ مثبت، که باعث خروج حفره‌ها از نانوذرات طلا مي‌شد، پاک شوند. يک ولتاژ خواندن (8 - ) ولتي ‌توانست جهت اندازه‌گيري و خواندن جريان خروجي ( Drain ) استفاده شود.

اين مهندسان نشان دادند که مي‌توان عمليات‌هاي برنامه نويسي، خواندن و پاک کردن را به طور مکرر انجام داد و معايب آن در مقايسه با ساير افزاره‌هاي حافظه‌اي کمتر است.

نتايج اين تحقيق در مجله‌ي Nano Letters (http://www.physorg.com/tags/nano+letters/) منتشر شده است.






به نقل از : nano.ir
منبع :High reliability of flexible organic transistor memory looks promising for future electronics (http://www.physorg.com/news197788828.html)

(http://www.physorg.com/news197788828.html)

[moo2010]

طبق منطق موجود در دنياي ميکروسکوپ نوري، امکان ديدن مولکول‌ها با ميکروسکوپ نوري وجود ندارد؛ اما اخيراً اين مسئله از سوي دانشمندان نقض شده‌است. استيون چو، از آزمايشگاه ملي لورنس در برکلي آمريکا، روشي را ارائه کرده که با آن مي‌توان اجسامي را که با فاصله‌ي نيم نانومتر از يکديگر هستند، با ميکروسکوب نوري مشاهده کرد.‌

توانايي مشاهده‌ي مواد زيستي نظير پروتئين، دي‌ان‌اي و آر‌ان‌اي يکي از انگيزه‌هاي توسعه‌ي ميکروسکوپ نوري است. براي مشاهده‌ي اين ذرات، از ميکروسکوپ الکتروني استفاده مي‌شود؛ اما در بسياري از موارد شرايط لازم براي تصويربرداري با ميکروسکوپ الکتروني براي مواد زيستي ايده‌آل نيست. از سوي ديگر به‌دليل محدوديت پراش، امکان مشاهده‌ي ذراتي که از نصف طول موج نور مورد استفاده در ميکروسکوپ نوري کوچک‌تر باشند، وجود ندارد. بنابراين تصويربرداري از ذرات زير 200 نانومتر با ميکروسکوپ نوري امکان ندارد، اين در حالي است که مواد زيستي بسيار کوچک‌تر اين مقدار هستند؛ براي مثال قطر دي ان اي 2.5 نانومتر است.

براي مشاهده‌ي مواد زيستي به آنها برچسب‌هاي فلورسانسي الصاق مي‌شود که نور منتشرشده از آنها را به سطح دوربين CCD مي‌رساند، اما به‌دليل محدوديت ساختاري اين دوربين‌ها امکان گرفتن تصوير از تک‌مولکول‌ها يا اجسامي که به فاصله‌ي 20 نانومتر از هم قرار دارند، وجود نداشته‌است.

http://pnu-club.com/imported/2010/09/548.jpg
گروه تحقيقاتي آزمايشگاه لورنس موفق شدند تا با ترفندي بر اين مشکل فائق شوند. اساس کار اين دوربين‌ها به شکلي است که با برخورد فتون به سطح دوربين، الکترون از آن آزاد مي‌شود. از آنجا که سطح اين دوربين غير يکنواخت است، نمي‌تواند فاصله‌ي دو نقطه را که در نزديکي يکديگر قرار دارند، از هم تفکيک دهد. اين گروه از يک سيستم بازخوردي (feedback) استفاده کردند که به آنها امکان مي‌داد تا از هر نقطه روي سطح دوربين براي گرفتن تصوير از تک‌مولکول‌ها استفاده کنند. علاوه‌‌بر اين آنها از يک پرتو نوري اضافي نيز در اين سيستم استفاده کردند و در نهايت توانستند يک منطقه‌ي کاليبره‌شده را صفحه دوربين ايجاد کنند که مي‌توانست خطاي حاصل از غير يکنواختي سطح را تا نيم نانومتر کاهش دهد. براي تصويربرداري از مواد بسيار کوچک زيستي آنها را در مرکز اين ناحيه‌ي کاليبره‌شده قرار داده و تصويربرداري انجام مي‌شود.

پس از توسعه‌ي اين روش، آنها توانستند از سيستم پليمراز آر‌ان‌اي، پروتئين‌هاي مسئول چسبندگي سلول‌ها و بسياري از مواد زيستي تصويربرداري کنند. اين سيستم نه تنها براي مواد زيستي بلکه براي ليتوگرافي نوري و نانومترولوژي مفيد است.






به نقل از : nano.ir
منبع:Correcting a trick of the light brings molecules into view (http://www.eurekalert.org/pub_releases/2010-07/dbnl-cat071410.php)

(http://www.eurekalert.org/pub_releases/2010-07/dbnl-cat071410.php)

[moo2010]

در مطالعه‌اي که اخيراً در مجله Small منتشر شده است، محققان گزارش کرده‌اند که DNA و گرافن مي‌توانند باهم ترکيب شده و زيست‌حسگرهاي پايدار و دقيقي ايجاد کنند. اين حسگر زيستي مي‌تواند به پزشک‌ها و محققان در درک بهتر بيماري‌ها و درمان آنها کمک کند.

محققان آزمايشگاه ملي Pacific Northwest يا PNNL متعلق به وزارت انرژي آمريکا و دانشگاه پرينستون نشان داده‌اند که DNA تک‌رشته‌اي به شدت با گرافن برهمکنش مي‌کند. يوهِ لين يکي از شيمي‌دان‌هاي PNNL مي‌گويد: «تاکنون تحقيقات بسيار کمي روي چگونگي برهمکنش گرافن با DNA صورت گرفته است. ما با استفاده از روش‌هاي مختلف طيف‌سنجي اين کار را انجام داده و دريافتيم که اين دو مولکول بسيار باهم جور هستند».

يک زيست‌حسگر متشکل از گرافن و DNA همانند يک چوب ماهيگيري عمل کرده و مولکول‌هاي درگير در يک بيماري را شکار مي‌کند. همانند آويختن يک کرم از نوک قلاب ماهيگيري، اين پژوهشگران يک مولکول DNA تک‌رشته‌اي از يک ژن را که در ايجاد يک بيماري خاص نقش دارد، روي يک گرافن متصل نمودند. سپس اين قلاب را درون مايع خون، بزاق دهان، يا مايعات ديگر بدن شناور کردند. اگر رشته DNA از ژن ايجادکننده بيماري در اين مايع وجود داشته باشد، به DNA روي گرافن متصل شده و اين حسگر زيستي با ارسال يک سيگنال، حضور اين DNA را اعلام مي‌کند.

براي طراحي زيست‌حسگر مبتني بر ترکيب گرافن-DNA، دانشمندان مي‌بايست چگونگي برهمکنش DNA و گرافن را درک مي‌کردند. آنها براي اين کار يک مولکول فلورسانس را که زمان غوطه‌ور شدن درون مايع مي‌درخشد، به DNA وصل کردند. سپس اين DNA درخشان را با گرافن مخلوط نمودند. تابش DNA تک‌رشته‌اي هنگامي که در تماس با گرافن قرار مي‌گيرد، از بين مي‌رود. اما درخشش DNA دورشته‌اي در شرايط يکسان فقط مقدار کمي کاهش مي‌يابد. بررسي‌هاي بيشتر با استفاده از روش‌هاي مختلف طيف‌سنجي نشان داد که برهمکنش گرافن با DNA تک‌رشته‌اي بسيار قوي‌تر از برهمکنش آن با DNA دورشته‌اي مشابه است. مطالعات همچنين نشان دادند که گرافن، ساختار DNA تک‌رشته‌اي را تغيير مي‌دهد.

http://pnu-club.com/imported/2010/09/549.jpg
محققان براي فهميدن اينکه آيا دورشته‌اي شدن DNA آن را از گرافن جدا مي‌کند يا نه، يک DNA تک‌رشته‌اي را که داراي توالي بازهاي مکمل DNA متصل شده به گرافن بود، به آن افزودند. در اين حالت DNA تک‌رشته‌اي دوباره شروع به درخشش کرد که نشان‌دهنده اتصال دو تک‌رشته DNA به هم و جدا شدن آنها از سطح گرافن بود.

مطالعات اين گروه همچنين نشان داد که اتصال DNA به گرافن موجب افزايش پايداري آن مي‌شود، به نحوي که DNA متصل شده به گرافن به مدت 60 دقيقه در حضور آنزيم DNAse که موجب تجزيه شدن DNA مي‌شود، پايدار مي‌ماند.






به نقل از : nano.ir
منبع :Graphene-DNA biosensor selective, simple to create (http://www.physorg.com/news193054776.html)

(http://www.physorg.com/news193054776.html)

[moo2010]

گروهي از محققان دانشگاه واشينگتن در سنت لوئيس در حال کار روي توليد يک گلوله جادويي براي سرطان هستند. اين گلوله‌‌ها از نانوقفس‌هاي طلا ساخته شده‌اند که در صورت تزريق به درون بدن، درون تومورها جمع مي‌شوند. در صورت تابيدن نور ليزر به اين تومورها، اين ساختارها گرم شده و سلول‌هاي سرطاني را مي‌سوزانند، بدون آنکه به بافت‌هاي اطراف آسيبي برسانند.

اين نانوقفس‌هاي طلا به تنهايي بي‌خطر هستند. مايکل ولچ، استاد راديولوژي و زيست‌شناسي توسعه‌اي در دانشکده پزشکي و يکي از پژوهشگران اين کار مي‌گويد: «نمک‌ها و کلوئيدهاي طلا بيش از 100 سال است که در درمان آرتروز به‌کار مي‌روند. همه مي‌دانند که طلا درون بدن بي‌اثر و غير سمي است، بنابراين اميدواريم بتوانيم يک راهکار غيرسمي براي درمان سرطان ارائه دهيم».

دکتر يونان ژيا، استاد مهندسي زيست‌پزشکي و يکي ديگر از اعضاي گروه پژوهشي مي‌گويد: «کليد اصلي درمان فتوترمال، توانايي اين قفس‌ها در جذب نور ليزر و تبديل آن به گرماست».

نانوذرات طلا آنگونه که انتظار مي‌رود، هميشه زرد رنگ نيستند. رنگ آنها توسط پديده‌اي به نام رزونانس پلاسمون سطحي تعيين مي‌شود. برخي از الکترون‌هاي طلا به اتم خاصي متصل نبوده و يک گاز الکتروني آزاد ايجاد مي‌کنند. نور تابيده شده به اين الکترون‌ها موجب مي‌شود که تمام آنها به صورت هماهنگ نوسان کنند. اين نوسان جمعي که پلاسمون سطحي ناميده مي‌شود، يک رنگ خاص را از ميان رنگ‌هاي تابيده شده انتخاب مي‌کند و طول موج جذب شده تعيين‌کننده رنگ اين ذرات است. در نانوقفس‌هاي طلا اين طول موج جذب شده را مي‌توان با تغيير ضخامت ديواره نانوقفس‌ها تنطيم کرد. مکانيسم تبديل نور به گرما از اصل فيزيکي يکساني نشأت مي‌گيرد.

http://pnu-club.com/imported/2010/09/550.jpg

تصوير مادون قرمز از گرم شدن تومور پس از تابش ليزر
اين پژوهشگران براي کاربردهاي زيستي طول موج 800 نانومتر را انتخاب کردند که در محدوده شفافيت بافت‌هاي بدن قرار مي‌گيرد. اين طول موج مي‌تواند بدون جذب شدن تا چند اينچ درون بدن نفوذ کند.

اگر اين نانوقفس‌ها را به‌صورت خالص وارد بدن نماييم، توسط سيستم ايمني بدن شناسايي شده و بلافاصله دفع مي‌شوند. محققان براي رفع اين مشکل، اين نانوساختارها را با پلي‌اتيلن‌گليکول که يک پليمر زيست‌سازگار است، روکش‌دهي کردند تا از شناسايي آنها توسط سيستم ايمني بدن جلوگيري کنند.

از آنجايي که رگ‌هاي خوني احاطه‌کننده تومور داراي منافذي بوده و نشت مي‌کنند، اين نانوقفس‌ها مي‌توانند به‌راحتي از اين رگ‌ها خارج شده و درون تومورها جمع شوند.

اين پژوهشگران براي بررسي کارايي اين نانوقفس‌ها آنها را درون بدن موش‌هاي حامل تومور تزريق نموده و سپس تومورها را در معرض تابش ليزر قرار دادند. بررسي‌هاي انجام شده نشان داد که بسياري از سلول‌هاي تومور پس از تابش ليزر غيرفعال شده و از بين رفته‌اند.

جزئيات اين تحقيق در مجله Small منتشر شده است.






به نقل از : nano.ir
منبع:Golden bullet for cancer? Nanoparticles provide targeted version of photothermal therapy for cancer (http://www.sciencedaily.com/releases/2010/03/100312164701.htm)

(http://www.sciencedaily.com/releases/2010/03/100312164701.htm)

[moo2010]

دانشمندان دريافته‌اند که نانوذرات نقره‌اي که از باکتري ساخته شده‌اند، در مقايسه با نانوذرات نقره‌ي ساخته‌شده به روش شيميايي، از خصوصيات ضد باکتري بهتري برخوردارند.

ميشل دکتيکز و همکارانش در آزمايشگاه ملي ريدج اوک و دانشگاه تنسي در ايالات متحده، باکتري شيوانلا اونيدينزيس را با استفاده از محلول نيترات نقره کشت دادند تا نانوذرات نقره‌اي با ابعاد يکسان توليد شود.

دکتيکز مي‌گويد:«ساخت زيستي اين ذرات در واقع تنها محصولِ ساز وکار پاسخ باکتري از تنش فلزي است.» به عقيده‌ي اين گروه باکتري در مجاورت +Ag سمي، +Ag را به (Ag(0 باثبات کرده، آن را به يک روش دفاعي تبديل مي‌کند. اين چنين سنتز زيستي نسبت به ساخت نانوذرات به روش شيميايي، مزايايي دارد که شامل اندازه‌ها و خواص مواد پايدار حتي در دما و فشار اتاق هستند؛ در حالي که اين مزايا براي نانوذرات ساخته‌شده به روش شيميايي مصداق ندارند.

گروه تحقيق، سميت نانوذرات زيست زاييده‌شده را با دو نوع نانوذره‌ي ساخته‌شده به روش شيميايي با يکديگر ـ نانوذرات نقره بدون پوشش (نقره کلوئيدي) و نانوذرات نقره پوشش داده‌شده با اسيد چرب (نقره‌ي نمک اسيد اوليک) ـ مقايسه کردند. آزمايش‌هاي انجام‌شده بر روي باکتري اش‌ريکيا‌کولي، سابتيليس‌باسيليوس و اونيدنسيس‌اس نشان دادند که براي هر سه رشته، نانوذرات زيست زاييده‌شده داراي بيشترين اثر سميت است. نقره‌ي کلوئيدي ضعيف‌تر بود؛ در حالي که نقره‌ي نمک اسيد اوليک براي هيچ يک از باکتري‌ها خصوصيات سمي بودن را نداشت.

دکتيکز و گروهش ساز و کار سميت را نمي‌دانند؛ اما حدس مي‌زنند که پوشش‌هاي سطح ذره، نقش کليدي در اين ميان داشته باشند. به عقيده‌ي محققان، اين، محصول مشخصه‌ي يک پروتئين است؛ اما آناليز نانوذرات توليدي اونيدنسيس‌اس نشان مي‌دهد که آنها با موادي که تاکنون ناشناخته هستند، پوشانده مي‌شوند. دکتيکز مي‌گويد: اين پوشش‌ها مي‌تواند بر خصوصيات سميت ظاهري آنها کاملاً تأثيرگذار بوده، آنها را متحول نمايد.

سؤالات زيادي وجود دارد که هنوز بدون پاسخ مانده‌اند. اين گروه مي خواهد تا علاوه بر ساز و کارهاي سنتز و سميت، پوشش پپتيدي را نيز بررسي کند. آنيل سورش، عضو اين گروه، مي‌گويد:به‌دليل پيچيدگي زياد باکتري، پي بردن به آنچه واقعاً اتفاق مي‌افتد، مشکل است، البته آنها اميدوارند تا با انتخاب ارگانيسم‌هايي با خصوصيات مناسب، شروع خوبي را داشته باشند.

به عقيده‌ي کلوين گروگوري، ميکروبيولوزيست زيستي در دانشگاه ملون کارنيگي پنسيلوانيا در ايات متحده، يافته‌هاي تيک تأثيز بسيار زيادي بر آينده‌ي تحقيقات دارد. او مي‌گويد:اينکه در کار قبلي نشان داده شده که هر دو پوشش پليمري طبيعي و مهندسي‌ساز در دامنه‌ي نانوذرات تا حد زيادي بازدارندگي رشد، و سميت نانوذرات در ميکروارگانيسم‌ها را کاهش مي‌دهند، تاحدودي جاي بحث دارد. او اضافه مي‌کند که با توجه به کار قبلي، اين تحقيق پيشنهاد مي‌کند که ابزارهايي وجود دارند که قادر به طراحي ذراتي براي کاهش سميت در محيط هستند.

دکتيکز ادعا مي‌کند که يکي از نتايج اين است که نمي‌توان تنها به گفته‌هاي کلي در خصوص سميت و نانوذرات متکي بود، اگر ما بتوانيم در سطح مولکولي به درک مناسبي برسيم، ممکن است رويکرد مبتني بر دانش بهتري براي استفاده‌هاي مؤثر از نانومواد داشته باشيم.









به نقل از : nano.ir
منبع:Antibacterial nanoparticles from bacteria (http://www.rsc.org/chemistryworld/News/2010/June/04061001.asp)

(http://www.rsc.org/chemistryworld/News/2010/June/04061001.asp)

[moo2010]

نانولوله‌هاي کربني به‌دليل داشتن قابليت عبور دادن الکترون از خود، قابل استفاده در بخش‌هاي مختلف از الکترونيک تا انرژي هستند؛ اما چه کسي مي‌دانست که مغناطيس مي‌تواند حرکت الکترون‌ها را در اين مواد متوقف کند. محققان دانشگاه رايس به بررسي اثر برهم‌کنش موجود ميان ذرات باردار و ميدان مغناطيس پرداختند و اثر اين برهم‌کنش را در نانولوله‌هاي کربني مطالعه کردند و دريافتند که ميدان مغناطيسي مي‌تواند نانولوله‌هاي با هدايت بالا را به نانولوله‌هاي نيمه‌‌هادي تبديل کند.

با اعمال يک ميدان مغناطيسي به ماده، فاصله‌ي موجود ميان باند ظرفيت و باند هدايت افزايش مي‌يابد که اين امر منجر به عايق شدن ماده مي‌گردد، از اين رو مي‌توان از اين ويژگي در تبديل مواد رسانا به نيمه‌هادي استفاده کرد و يا بين اين دو حالت، سوئيچ کرد.

براي بررسي اين ويژگي روي نانولوله‌هاي کربني، محققان دانشگاه رايس، مؤسسه‌ي ملي فناوري و استاندارد آمريکا و مؤسسه‌ي ملي علوم مواد ژاپن ، به بررسي قابليت‌هاي مغناطيسي انواع نانولوله‌هاي کربني پرداخته، دريافتند که نانولوله‌هاي فلزي بيشتر از نانولوله‌هاي نيمه‌‌هادي به ميدان مغناطيس عکس‌العمل نشان مي‌دهند. ظاهر نانولوله‌ها بسيار شبيه هم است، اما در نگاه نزديک مشخص مي‌شود که نانولوله‌هاي تقارن متفاوتي دارند و بر اساس اين تفاوت در تقارن، برخي نيمه‌هادي و برخي ديگر فلزي هستند.

محققان آمريکايي براي انجام تست‌هاي تکميلي راهي ژاپن شدند تا در آزمايشگاه مغناطيس سوکوبو ـ که داراي دومين دستگاه الکترومغناطيس بزرگ جهان است ـ مطالعات خود را تکميل کنند. آنها در آنجا با اعمال ميدان مغناطيسي 35 تسلا بر نانولوله‌ها، دريافتند که نانولوله‌هاي فلزي، به‌خصوص آنهايي که پيکربندي صندلي داشتند، 2 تا 5 برابر بيشتر از نانولوله‌هاي نيمه‌هادي در برابر ميدان مغناطيسي عکس‌العمل نشان مي‌دهند. از آنجا که قطر نانولوله‌ها 0.7 تا 0.8 نانومتر و طولشان 500 نانومتر بود، اين نتيجه نمي‌توانست مربوط به اختلاف اندازه‌ي نانولوله‌ها باشد.

آنها ادامه‌ي تحقيقات‌ خود را با خالص‌سازي نانولوله‌ها از طريق سوپرسانتريفيوژ دنبال کردند. به نظر اين گروه، خالص‌سازي کمک مي‌کند تا اطلاعات ويژه‌ي بيشتري درباره‌ي تأثيرپذيري از ميدان مغناطيسي در نانولوله‌ها به دست آيد. علاوه‌‌بر اين محققان تصور مي‌کنند که با بزرگ‌تر شدن طول نانولوله‌هاي فلزي تأثيرپذيري آنها نيز در ميدان مغناطيسي افزايش يابد.

اين نتايج ثابت کرد که نانولوله‌هاي فلزي با نيمه‌هادي تفاوت بسياري دارد. آنها نتايج کار خود را در نشريه‌ي Physical Review Letters به چاپ رساندند.








به نقل از : nano.ir
منبع:Nanotechnology Now - Press Release: "Magnets trump metallics" (http://www.nanotech-now.com/news.cgi?story_id=39065)

(http://www.nanotech-now.com/news.cgi?story_id=39065)

[moo2010]

محققان با ترکيب نسل جديدي از نانوژنراتورهاي پيزوالکتريکي با دو نوع حسگر نانوسيمي ابزاري ساخته‌اند که گمان مي‌رود اولين حسگر نانومقياس است که انرژي مورد نياز خود را با تبديل انرژي مکانيکي به الکتريکي تأمين مي‌کند.

اين ابزار جديد مي‌تواند با استفاده از جريان الکتريکي توليد شده از انرژي مکانيکي محيط، pH مايعات را اندازه گرفته و يا حضور نور ماوراي بنفش را تشخيص دهد.

http://pnu-club.com/imported/2010/09/551.jpg
اين ابزار که از آرايه‌هاي حاوي 20000 نانوسيم اکسيد روي در هر ژنراتور ساخته شده است، مي‌تواند تا 2/1 ولت برق توليد کند. در ساخت اين ابزار از يک فرايند شيميايي استفاده مي‌شود که براي ساخت ارزان‌قيمت بسترهاي انعطاف‌پذير طراحي شده است. بررسي‌هاي انجام شده با حدود 1000 ژنراتور که هيچ قطعه متحرکي ندارند نشان داد که مي‌توانند بدون از دست دادن ظرفيت توليد در طول زمان فعال باشند.

ژونگ لينگ وانگ استاد دانشکده علوم و مهندسي مواد در موسسه فناوري جرجيا مي‌گويد: «ما روش محکمي براي گرفتن انرژي مکانيکي و استفاده از آن براي تأمين الکتريسيته مورد نياز حسگرهاي نانومقياس توسعه داده‌ايم. حال يک نقشه راه فناوري براي افزايش مقياس اين ژنراتورها و استفاده از آنها در کاربردهاي عملي داريم».

گروه تحقيقاتي وانگ 5 سال است که روي توسعه نانوژنراتورهاي مبتني بر اثر پيزوالکتريک کار مي‌کنند. در اين ژنراتورها زماني که سيم‌هاي ساخته شده از اکسيد روي تحت کشش قرار مي‌گيرند، انرژي الکتريکي توليد مي‌شود. اين کشش به سادگي مي‌تواند با خم کردن سيم‌ها ايجاد شود و مي‌توان از انرژي توليد شده توسط چندين سيم براي تأمين برق مورد نياز ابزارهاي کوچک بهره برد. اخيراً تلاش اين گروه روي افزايش جريان و ولتاژ توليد شده و افزايش استحکام اين ابزارها متمرکز بوده است.

اين گروه پژوهشي تاکنون دو حسگر کوچک ساخته‌اند که بر اين نانوسيم‌ها مبتني بوده و انرژي مورد نياز خود را از نانوژنراتورها تأمين مي‌کنند. يکي از اين حسگرها براي اندازه‌گيري pH طراحي شده است. اين حسگر مي‌تواند زماني که در معرض مايعات مختلف قرار مي‌گيرد، با اندازه‌گيري دامنه تغييرات ولتاژ در طول خود اسيديته محلول را اندازه بگيرد. حسگر دوم براي تشخيص حضور نور ماوراي بنفش طراحي شده است و از مکانيسم مشابهي (اندازه‌گيري دامنه تغييرات ولتاژ) براي اين کار استفاده مي‌کند.

جزئيات اين تحقيق که مي‌تواند راه را براي توسعه حسگرهاي جديد باز کند در مجله Nature Nanotechnology منتشر شده است.






به نقل از : nano.ir
منبع:Nanotechnology Now - Press Release: "Researchers use improved nanogenerators to power sensors based on zinc oxide nanowires" (http://www.nanotech-now.com/news.cgi?story_id=37482)

(http://www.nanotech-now.com/news.cgi?story_id=37482)

[moo2010]

يک گروه تحقيقاتي بين‌المللي از طريق انجام محاسبات نشان داده‌اند که شايد بتوان از راهکار هيدروژنه کردن براي تنظيم ساختار باندي ساختارهاي گرافن‌مانندِ نيتريد بور بهره برد.

بور و نيتروژن همسايه‌هاي کربن در جدول تناوبي بوده و شعاع اتمي آنها تقريباً با شعاع اتمي کربن برابر است. بنابراين تعجب‌آور نيست که ساختار بلوري کربن و نيتريد بور مشابهت‌هايي باهم دارند. پژوهشگران روي نانوساختارهاي مختلف نيتريد بور همچون نانولوله‌ها، نانوورقه‌ها و نانوروبان‌ها کار کرده و مشابهت‌ها و تفاوت‌هايي ميان اين ساختارها و ساختارهاي مشابه کربني يافته‌اند.

بريدن تک‌لايه‌هاي نيتريد بلور (مشابه گرافن) امکان توليد نانوروبان‌هاي نيتريد بور (BNNRs) را ايجاد مي‌کند. نانومواد نيتريد بور پايداري شيميايي و حرارتي بالايي داشته و امکان استفاده از آنها در ابزارهاي الکترونيکي نانومقياس وجود دارد.

ژونگ فانگ چن استاديار دانشکده شيمي دانشگاه پورتوريکو مي‌گويد: «با اين حال نانومواد نيتريد بور مواد نيمه‌رسانا با شکاف باندي پهن هستند. ساختار باندي اين مواد بسيار قوي بوده و تنظيم آنها بسيار دشوار است؛ اين امر يک مانع بزرگ در به‌کارگيري آنها در ابزارهاي نانوالکترونيکي محسوب مي‌شود. در نتيجه تلاش‌هاي زيادي براي کنترل ساختار باندي نانومواد نيتريد بور صورت گرفته است».

اخيراً پژوهشگران دريافته‌اند که مي‌توان ويژگي‌هاي گرافن را از طريق هيدروژنه کردن برگشت‌پذير آن به گرافان کنترل کرد. اين اولين کاري است که نشان مي‌دهد مي‌توان از واکنش‌هاي شيميايي براي تنظيم ويژگي‌هاي نانوموادي همچون گرافن بهره برده و آن را براي کاربردهاي خاص طراحي کرد.

حال يک گروه تحقيقاتي بين‌المللي به رهبري چن و ژن ژو، استاديار دانشگاه نانکاي در چين پيش‌بيني کرده‌اند که شايد بتوان از همين راهکار هيدروژنه کردن براي تنظيم ساختار باندي ساختارهاي گرافن‌مانندِ نيتريد بور بهره برد.

http://pnu-club.com/imported/2010/09/552.jpg
اين گروه با انجام محاسبات اصول اوليه در مقياس بزرگ نشان داده‌اند که BNNRهاي زيگزاگ کاملاً هيدروژنه، فرومغناطيس و فلزي هستند و BNNRهاي زيگزاگ که تا حدي هيدروژنه شده‌اند (استفاده از BNNRهاي کاملاً هيدروژنه و BNNRهاي غيرهيدروژنه به‌عنوان واحدهاي ساختماني) ويژگي‌هاي الکترونيکي و مغناطيسي متنوعي از خود بروز مي‌دهند: اگر درصد نانوروبان‌هاي هيدروژنه بسيار کم باشد، ماده به‌دست آمده نيمه‌رسانا و غيرمغناطيسي است. با افزايش درصد نانوروبان‌هاي هيدروژنه، ماده از نيمه‌رسانايي به نيمه‌فلزي و در نهايت فلزي، و از غيرمغناطيسي به مغناطيسي تبديل مي‌شود.

چن توضيح مي‌دهد: «اين يعني با کنترل نسبت هيدروژناسيون مي‌توان ويژگي‌هاي الکترونيکي و مغناطيسي نانوروبان‌هاي زيگزاگ را تنظيم کرد. بدين ترتيب نانومواد نيتريد بور مي‌توانند کاربردهاي بالقوه زيادي در حوزه نانوابزارهاي عملکردي يکپارچه داشته باشند».

اين يافته‌هاي جديد مي‌توانند محققان را به سمت ايجاد ويژگي‌هاي الکترونيکي و مغناطيسي متنوع در نانومواد مبتني بر نيتريد بور رهنمون سازند.

جزئيات اين تحقيق در مجله American Chemical Society منتشر شده است.






به نقل از : nano.ir
منبع:Controlling the properties of boron nitride nanoribbons with hydrogenation (http://www.nanowerk.com/spotlight/spotid=15647.php)

(http://www.nanowerk.com/spotlight/spotid=15647.php)

[moo2010]

نانولوله‌هاي كربني ويژگي‌هاي بسيار جالبي دارند كه آنها را براي استفاده در فتونيك مستعد كرده‌است. از زماني كه مشخص شد نانولوله‌ها پس از كپسوله كردن درون سورفاكتانت‌ها داراي خواص فتولومينسانس مي‌شوند، علاقه براي استفاده از آنها در نانوفتونيك و ميكروالكترونيك افزايش يافته‌است. يک گروه تحقيقاتي در فرانسه بر روي امکان ساخت منبع ليزر با کمک نانولوله‌هاي کربني کار کردند و به موفقيت‌هايي نيز دست يافتند.

پس از كشف اثر فتولومينسانس نانولوله‌هاي كربني، دانشمندان به تحقيقات درباره‌ي امكان استفاده از اين ماده به‌عنوان منبع نوري پرداختند. براي اين كار، تشديد نور يكي از عوامل مهم به شمار مي‌رود. Vivien و همكارانش از دانشگاه پاريس، ثابت کردند که امكان دستيابي به بهره‌ي نوري از نانولوله‌هاي كربني وجود دارد.

در اولين گام، اين گروه نشان دادند كه مي‌توان منابع نوري مبتني بر ليزر با نانولوله‌هاي كربني را ايجاد كنند كه بتوان از آنها در فتونيك استفاده كرد. آنها ثابت كردند كه نانولوله‌هاي كربني مي‌توانند نور را تشديد كنند. پيش از اين، تشديد نور در عناصر گروه 3 تا 5 جدول تناوبي به اثبات رسيده بود؛ اما اين براي اولين بار است كه چنين ويژگي در نانولوله‌هاي كربني به اثبات مي‌رسد. براي اين كار، محققان يك لايه‌ي نازك شيشه‌اي را كه با نانولوله‌هاي كربني تقويت شده‌است، در معرض تابش ليزر قرار دادند و نتايج نشان داد كه نور به‌وسيله‌ي نانولوله‌ها تشديد شد.

پس از اثبات اثر تشديد نانولوله‌هاي كربني، دانشمندان تصميم گرفتند که روي ساخت منبع ليزر با نانولوله‌ها كار كنند. به عقيده‌ي Vivien امكان وارد كردن نانولوله به مواد رزوناتور نوري براي توليد ليزر وجود داشت. با اين كار امكان ساخت ليزري ايجاد مي‌شود كه مي‌تواند در چندين طول موج پرتو ايجاد كند كه اين كار با تغيير شكل نانولوله‌ها امكان‌پذير مي‌شود. ساخت چنين ليزري كاربردهاي بسياري در فتونيك دارد. از ديگر كاربردهاي ليزرهاي مبتني بر نانولوله‌هاي كربني مي‌توان به استفاده از آنها در ميكروالكترونيك و مخابرات اشاره كرد. مي‌توان مدارات فتونيك مبتني بر نانولوله‌اي را ساخت و از طبيعت نيمه‌هادي نانولوله‌ها در الكترونيك استفاده كرد. اين نانولوله‌ها بسيار پركاربرد بوده و مي‌توان از آنها به‌‌عنوان واحدهاي سازنده در بخش‌هاي مختلف استفاده كرد.

Vivie و همكارانش درصدد ساخت اولين ليزر مبتني بر نانولوله‌هاي كربني هستند، اين ليزر بسيار ارزان و قابل انطباق و استفاده در حوزه‌هاي مختلف مي‌باشد. به اعتقاد Vivie، اين دستگاه يك پيشرفت بزرگ محسوب شده، مي‌تواند منجر به پديد آمدن يك حوزه‌ي فتونيك جديد در آينده شود.

اين كار با همكاري محققان ژاپني انجام گرفت و نتايج آن در نشريه‌ي Applied Physics Letters به چاپ رسيد.






به نقل از : nano.ir
منبع:Carbon nanotubes show the ability to amplify light, could lead to new photonic applications (http://www.physorg.com/news196507134.html)

(http://www.physorg.com/news196507134.html)

[moo2010]

هيدروکسي آپاتيت، ماده‌ي معدني تشکيل‌دهنده‌ي استخوان است که براي کاهش تردي آن از مواد متنوعي همچون زيرکونياي پايدار شده استفاده مي‌شود. پ‍ژوهشگران دانشگاه صنعتي اصفهان توانستند نانوکامپوزيت هيدروکسي آپاتيت را براي بازسازي استخوان‌هاي آسيب ديده‌ي بدن توليد كنند.

خانم سحر صالحي، دانشجوي دوره‌ي مشترک دکتري تخصصي بيومواد دانشگاه صنعتي اصفهان و دانشگاه علوم پزشکي اصفهان، در گفتگو با بخش خبري سايت ستاد ويژه‌ي توسعه‌ي فناوري نانو، مهم‌ترين هدف پژوهش حاضر را «ساخت نانوپودر کامپوزيتي هيدروکسي آپاتيت براي بازسازي بافت‌هاي سخت آسيب ديده‌ي بدن» بيان کرد.

وي با بيان اين مطلب که «اتصال و چسبندگي سلول‌ها به مواد نانومتري و سپس تکثير و رشد آنها بهتر از مواد ميکرومتري است»، افزود: «در اين پژوهش هيدروکسي آپاتيت در اندازه‌ي 40 تا 80 نانومتر و زيرکونيا در اندازه‌ي 20 تا 30 نانومتر توليد شده‌است».

خانم صالحي در ادامه اظهار داشت: «زيرکونياي حاصل از اين پژوهش با افزايش ميزان ايتريا، به ساختار مکعبي تغيير شکل داده و در حضور 3 درصد وزني ايتريا نيز ساختار تتراگونال يافته‌است. علاوه بر اين، بلورينگي نانوکامپوزيت حاصل از اين پژوهش، بين 70 تا80 درصد است که مقادير بهينه‌اي براي کاربردهاي مختلف در بدن محسوب مي‌شود».

محققان، براي انجام اين کار ابتدا سل هيدروکسي آپاتيت را از مواد اوليه‌ي کلسيم نيترات و تري‌اتيل فسفيت و سل زيرکونيا را از زيرکونيوم ايزوپروپکسايد و پايدار کننده‌ي ايتريم استات تهيه کرده و آنها را با يکديگر مخلوط نموده‌است. سپس مخلوط حاصل را خشک و در دماهاي مختلف، کلسينه کرده و در نهايت، ترکيب مناسبي از نانوکامپوزيت مورد نظر را با کمترين تجزيه‌ي فازي در دماي 950 درجه‌ي سانتي‌گراد توليد نموده‌است.

شايان ذکر است که تهيه‌ي پوشش از کامپوزيت نانوساختار بيوسراميکي مورد نظر و استفاده از آن به‌عنوان پوشش زيرلايه‌هاي فولادي با گريد پزشکي نيز در دستور کار اين محققان بوده که با موفقيت به انجام رسيده‌است.

خانم صالحي در پايان خاطر نشان کرد: «اين نانومواد در صورت تهيه‌ي آسان‌تر و ارزان‌تر مواد اوليه، امکان توليد انبوه را در آينده خواهند داشت».

اين پژوهش در قالب پايان‌نامه‌ي کارشناسي ارشد خانم سحر صالحي به راهنمايي پروفسور محمدحسين فتحي انجام شده و جزئيات آن در مجله‌ي Ceramics International (جلد 36، صفحات 1667- 1659، سال 2010) منتشر شده‌است.




منبع : nano.ir

[moo2010]

پژوهشگران دانشگاه صنعتي اميرکبير، گامي مهم در جهت درمان سرطان ريه برداشتند.

دکتر سيد محمد عترتي خسروشاهي، دانشيار دانشگاه صنعتي اميركبير از نانوفروسيال اكسيد آهن پوشش داده شده با طلا براي درمان تومور با روش ليزر- هايپرترميا استفاده نموده‌است.

وي ابتدا نانوذرات Fe3O4را با ابعاد حدود 30 نانومتر، سپس نانوساختار دولايه‌ي Fe3O4/SiO2را با ابعاد 50 نانومتر و در نهايت نانوساختار سه‌لايه‌ي Fe3O4/SiO2/Auرا با ابعاد حدود 70 نانومتر ساختهاست. از سويي ديگر اكثر خواص مهم مغناطيسي از قبيل مغناطيس اشباع، مغناطيس پسماند، وادارندگي، اشباع توده، ممان مغناطيسي ذرات و سطح ويژه‌ي ذرات، را با استفاده از دستگاه‌هاي BET و VSMاندازه‌گيري نموده‌است.

دکتر عترتي خسروشاهي در گفتگو با بخش خبري سايت ستاد ويژه‌ي توسعه‌ي فناوري نانو گفت: «براي از بين بردن سلول‌هاي سرطاني ريه (Apaptosis)، محيط کشت حاوي سلول‌هاي سرطاني ريه(QU-DB)، که با کمک انستيتو پاستور ايران تهيه شده بود، با نانوفروسيال در غلظت‌هاي متفاوت تهيه و سپس با ليزر ديود پرتودهي گرديد. نتايج نشان مي‌دهد که سلول‌هاي سرطاني ريه تحت تأثير گرماي القايي ليزر و رزونانس پلاسمون سطح(SPR) از بين مي‌روند».

بنابر گفته‌ي محققان اين طرح، آزمون‌ها به‌طور موفقيت‌آميزي در محيط كشت سلولي (In Vitro) انجام شده‌است و از بين رفتن 100 درصدي سلول‌هاي توموري از مهمترين دستاوردهاي اين پژوهش است. اعلام نتيجه‌ي زمان بهره‌برداري از اين روش براي درمان سرطان ريه منوط به انجام آزمون‌هاي بلندمدت حيواني و آناليز آماري يافته‌ها است كه بايد با کمک متخصصين پزشکي همراه باشد. در صورت موفقيت‌آميز بودن نتايج، مي‌توان اميدوار بود که در چارچوب مقررات قانون پزشکي روي بيماران اين عمل انجام پذيرد.

اين گروه در حال حاضر در صدد انجام مرحله‌ي حيواني هستند.

بخشي ازجزئيات اين پژوهش -که با همکاري مهندس ليدا غضنفري دانشجوي دکتري بيومتريال انجام شده است در مجله‌يPhysica E (جلد 42، صفحات 1829- 1824، سال 2010) منتشر شده و بخشي ديگر براي انتشار در مجله‌ي J.exp.nanosci. پذيرفته شده‌است.




منبع : nano.ir

[moo2010]

نانوآنتني در دانشگاه خليج‌فارس بوشهر طراحي شده‌است که مي‌تواند به طور هم‌زمان بالاترين بهره‌ي آنتن و بيشترين آهنگ واپاشي تابشي را ايجاد نمايد.

مشکلي که در طراحي نانوآنتن‌ها وجود دارد، عدم امكان افزايش هم‌زمان بهره‌ي آنتن و واپاشي تابشي است. خصوصا براي نانوميله‌ها و نانوبيضي‌گون‌ها، افزايش بهره‌ي آنتن در ناحيه‌ي مريي و فروسرخ، با کاهش سريع واپاشي تابشي همراه است.

دکتر احمد محمدي، استاديار گروه فيزيک دانشگاه خليج‌فارس، در گفتگو با بخش خبري سايت ستاد ويژه‌ي توسعه‌ي فناوري نانو گفت: «در اين پژوهش، نانوآنتي را طراحي کرده‌ايم که قادر است به طور هم‌زمان بالاترين بهره‌ي آنتن (توان منتشر شده به ميدان دور تقسيم بر کل توان گسيل شده) و بيشترين آهنگ واپاشي تابشي را ايجاد نمايد».

دکتر محمدي افزود: «ابتدا با تنظيم دقيق اندازه‌ي نوک نانومخروط، افزايش قابل ملاحظه‌اي در ميدان نزديک اطراف آن و در نتيجه آهنگ واپاشي تابشي ايجاد کرديم‌ و با انتخاب مناسب قاعده‌ي مخروط، به بيشترين بهره‌ي آنتن دست يافتيم. براي محاسبه‌ي توان تابشي مولکول نيز از مدل کلاسيکي تابش دوقطبي در مجاورت نانوساختارها استفاده نموديم. با توجه به اين که نانوآنتن‌هاي مورد بحث داراي تقارن دوراني هستند، با به کارگيري روش BOR-FDTD، مسئله را به صورت تحليلي به دو بعد کاهش داديم و در نتيجه توانستيم اين مدل‌سازي را با شبکه‌بندي بسيار ريز و دقت بالا روي کامپيوترهاي شخصي اجرا نماييم».

وي با انجام اين پژوهش نشان داده‌است که با افزايش زاويه‌ي مخروط، مي‌توان بدون کاهش بهره‌ي کوانتومي و آهنگ واپاشي تابشي، مکان طيفي تشديد پلاسموني را به سمت طول موج‌هاي کوتاه‌تر تنظيم نمود.

«نانوآنتن» مطالعه‌ي رفتار تک‌مولکول در نزديکي نانوذرات و تأثير وجود نانوذره بر گسيل خودبخودي مولکول است كه يکي از مباحث مطرح در نانواپتيک است.

با طراحي مناسب نانوآنتن‌ها، مي‌توان از آنها در مواردي همچون نانوحسگرهاي بسيار حساس، سلول‌هاي خورشيدي، طيف‌سنجي، افزايش حجم ديسک‌هاي نوري تا چند ترابايت، افزايش فلورسانس مولکول‌ها و ... استفاده کرد.

بخش محاسباتي اين طرح در گروه فيزيک دانشگاه خليج‌فارس با همکاري فرانسيسکا کامينسکي از موسسه‌ي نيلزبور دانمارک و دکتر ماريو آجو از گروه نانواپتيک دانشگاه ETH سوييس انجام گرفته و بخش‌هاي ساخت و انجام آزمايش در گروه نانواپتيک دانشگاه خليج‌فارس زير نظر پروفسور وحيد صندوقدار در حال پيگيري است.

جزئيات اين پژوهش در مجله‌ي J. Phys. Chem. C (جلد 114، صفحات 7377- 7372، سال 2010) منتشر شده‌است.



منبع : nano.ir

[moo2010]

محققان دانشگاه صنعتي شريف با همکاري پژوهشگران دانشگاه توهوکو ژاپن به روشي اقتصادي براي توليد نانوذرات منيزيم دست يافتند.

براي توليد منيزيم از اکسيد آن (منيزيا) چالش‌هاي فراواني سر راه پژوهشگران بوده که به دماي تعادل نسبتا بالاي آن، بازگشت واکنش و توليد محصولات ريزدانه و اشتعال‌زا مربوط مي‌شود. حال آنکه با ايجاد سرمايش با نرخ‌هاي بسيار بالا، مي‌توان از بازگشت واکنش بين محصولات گازي ممانعت به عمل آورد، ضمن آنکه تحت اتمسفر محافظ مناسب، محصولات نانوساختار را ايجاد کرد.

دکتر محمد نوشه، دانشجوي دكتري مهندسي مواد، در گفتگو با بخش خبري سايت ستاد ويژه‌ي توسعه‌ي فناوري نانو هدف از انجام اين پژوهش را «به کارگيري فرايند آسياکاري مکانيکي براي فعال‌سازي واکنش‌گرها» بيان کرد و افزود: «با استفاده از اين فرايند، دماي واکنش به ميزان قابل توجهي کاهش مي‌يابد و سينتيک واکنش‌ها در محدوده دماهاي کمتر تسريع مي‌گردد».

وي در اين پژوهش، سينتيک واکنش احياي کربوترمي منيزيا را در فرايند فعال‌سازي مکانيکي بررسي نموده‌است. به همين منظور مخلوطي از پودرهاي منيزيا و گرافيت را به عنوان ماده‌ي اوليه، انتخاب و در زمان‌هاي مختلف، تحت فرايند آسياکاري مکانيکي پرانرژي قرار داده‌است. همچنين براي مطالعه و بررسي تغييرات ساختاري در نمونه‌ها نيز از آزمون‌هاي XRD، Raman Micro، SEM، TEM، EDX، SSA و TGA-DTAبهره گرفته‌است.

نتايج حاكي از آن است که فعال‌سازي مکانيکي، اثر قابل توجهي بر پيشرفت فرايند احياي کربوترمي منيزيا دارد. همچنين آسياکاري باعث کاهش قابل توجه دماي شروع واکنش احيا مي‌گردد، که اين اثر با توجه به کاهش اندازه‌ي کريستاليت‌هاي منيزيا به مقياس نانومتري، تشکيل فاز گرافيت آمورف و افزايش شديد ناحيه‌ي فصل مشترک بين ذرات پودر حاصل شده‌است.

دکتر نوشه در پايان تاکيد کرد: «روش ارايه شده در اين پژوهش، مي‌تواند در صنايع توليد فلزات سبک، نظير منيزيم مفيد واقع شود. از آنجا که اين فلز ارزشمند در کشور توليد نمي‌شود و تامين آن تنها از طريق واردات صورت مي‌گيرد، استفاده از روش‌هاي حرارتي نظير احياي کربوترمي به دليل پتانسيل بالاي کشورمان در تامين انرژي مي‌تواند از مزيت‌هاي اقتصادي بالايي برخوردار باشد».

جزئيات اين پژوهش -که با همکاري دکتر حسين يوزباشي‌زاده و دکتر مسعود عسگري از دانشگاه صنعتي شريف) و دکتر کواتا، دکتر کاوامورا، دکتر کانو، دکتر سايتو، دکتر کوباتاکه و دکتر فوکوياما از دانشگاه توهوکو ژاپن انجام شده،- در مجله‌ي ISIJ International (جلد 50، صفحات 672- 668، سال 2010) منتشر شده‌است.



منبع : nano.ir

[moo2010]

کنفرانس بین المللی نظریه گراف‌های شیمیایی در تاریخ 14 و 15 مهرماه سال جاری به همت دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی تهران برگزار می‌شود. دانشگاه کاشان، دانشگاه آزاد اسلامی، مرکز تحقیقات و همکاری های بین المللی (ISMO) ، پژوهشگاه دانش های بنیادی و انجمن نانوفناوری ایران از حامیان برگزاری این کنفرانس هستند.
نظريه گراف يكي از بخش‌هاي با قدمت دانش رياضي محسوب مي‌شود. این نظریه يكي از پركاربردترين شاخه‌هاي رياضي در ساير علوم نيز است و كاربردهاي آن در زیست شناسی، شيمي، فناوري نانو، تحقيق در عمليات و علوم مهندسي بسيار فراوان است.
نظریه گراف شیمیایی نیز شاخه‌ای از علم شیمی- ریاضی است که عموماً با شیمی تئوری در ارتباط است. بر اساس این تئوری، یک گراف نشان دهنده مجموعه‌ای از عناصر یک گروه و نحوه ارتباط بین آنهاست. این اندیس‌ها اطلاعاتی شامل ساختمان، اندازه و میزان شاخه ای شدن مولکول، پیوندها، تعداد اتم‌ها و نوع اتم‌های ناجور در مولکول را دارند.
کنفرانس بین المللی نظریه گراف‌های شیمیایی برای اولین بار در ایران توسط دانشگاه شهید رجایی تهران برگزار می‌شود. از اهداف برگزاری این کنفرانس می‌توان بررسی شاخص‌های توپولوژیک گراف‌های شیمیایی از طریق این اندیس‌ها و پیش بینی ویژگی‌های ساختاری و رفتاری مولکول‌ها را برشمرد. در سال‌های اخیر محققان پژوهش های زیادی در این زمینه انجام داده اند و همایش های مشابه زیادی در کشورهای مختلف برگزار شده است.
در این کنفرانس محورهای زير مورد بررسی قرار خواهد گرفت:


نظريه گراف‌های شيميايی
نانومحاسبات
بيوانفورماتيک
مدل سازی QSAR/QSPR
نظريه گروه‌ها در شيمی

سخنرانانی از کشور های ایران، کرواسی، ژاپن و چین در پانل های اصلی کنفرانس به ارائه تازه ترین تحقیقات در این زمینه خواهند پرداخت.
در کنار اين کنفرانس، کارگاه يک روزه‌اي با عنوان "کاربرد جبر در علوم نانو" برگزار خواهد شد که در آن، دکتر قرباني ، عضو هيئت علمي دانشگاه شهيد رجايي، به آموزش نرم افزار GAP خواهند پرداخت. حضور در اين کارگاه براي افرادي که در کنفرانس ثبت نام کرده باشند، رايگان است.
مهلت ثبت نام و ارسال مقالات تا پایان شهریور ماه است. همچنین برنامه روزانه کنفرانس تا تاريخ 7 مهرماه 1389 بر روی پایگاه اینترنتی کنفرانس به آدرس http://www.ficcgt-fa.srttu.ir (http://www.ficcgt-fa.srttu.ir/)قرار خواهد گرفت.





منبع : nano.ir

[moo2010]

نانوذرات طلا به‌صورت يکنواخت و پايدار در اندازه‌اي کوچکتر از 20 نانومتر با استفاده از نوعي پايدار کننده‌ي جديد در دانشكده‌ي داروسازي دانشگاه تهران سنتز شد.

نانوذرات طلا به‌دليل خواص الكتروني و نوري‌شان مي‌توانند در تشخيص‌هاي طبي، درمان بيماري‌ها و ساخت سنسورها به‌كار روند.

دکتر عليرضا نعماني، فارغ‌التحصيل رشته‌ي داروسازي صنعتي از دانشکده‌ي داروسازي دانشگاه تهران، روی سنتز مشتقات مختلف دندريمر پلي‌آميدوآمين و اصلاح خواص آن براي پايدارسازي نانوذرات فلزي و نيز سنتز نانوکامپوزيت‌هاي طلا-‌دندريمر در اندازه‌هاي کوچکتر از 20 نانومتر برای کاربري‌هاي پزشكي فعالیت می‌کند.

وی در گفتگو با بخش خبری سایت ستاد ویژه‌ي توسعه‌ي فناوری نانو گفت: «این پژوهش، ابداع نوعی شيمی سطح جديد از دندريمرهاي پلي‌آميدوآمين است که قابليت تشکيل نانوذرات بسيار مونوديسپرس (داراي توزيع اندازه ذره‌اي يکسان) از طلا را دارد».

دکتر نعمانی دندريمرهاي پلي‌آميدوآمين را به خاطر داشتن ساختار کاملا مونوديسپرس در تمامي مولکول‌هاي آن بعد از سنتز، داراي خصوصيات منحصر به فرد فيزيکی و شيميايي دانست و افزود: «این مواد، ساختارهای بسيار ارزشمندی براي استفاده در تحقيقات علوم پزشکي، از جمله در دارورساني، ژن درماني و در صنايع توليد حسگرها و پيل‌هاي شيميايي هستند».

دكتر نعماني افزود: «تهيه‌ي نانوذرات طلاي پايدار شده با دندريمر، در دو مرحله‌ي كمپلكس كردن نمك‌هاي طلا (نظير HAuCl4 ) با دندريمر و احيا كردن يون‌ها به‌طور شيميايي صورت گرفته‌است. اين کار با به كارگيري نانوقالب‌هاي دندريمري پلي‌آميدوآمين در حالت‌هاي مختلف شيمي سطح مانند دندريمر با گروه‌هاي سطحي آمين نوع اول، دندريمر پگيله (داراي مولکول‌هاي پلي اتيلن گلايکول در سطح مولکول) شده و دندريمرهاي جديد با انتهاي آمين کواترنري صورت گرفته است».

نتايج مقايسه‌ي تفاوت‌هاي موجود در شکل‌گيري اين نانوذرات نشان مي‌دهد که مشتقات دندريمر پلي‌آميدوآمين مي‌توانند قابليت انکپسولاسيون (قرار گرفتن درون فضاهاي خالي دندريمر) و پايدارسازي دندريمر اوليه را بهبود دهند. همچنين استفاده از مشتق کواترنري، باعث توليد ذراتي يکنواخت از طلا در اندازه‌هاي کوچکتر از 10 نانومتر شده‌است.

گفتنی است که در تهيه‌ي نانوذرات طلاي پايدار شده با دندريمر گروه‌هاي آميني سطحي، احتمال افزايش احياي يون‌هاي طلا در سطح دندريمرها و تشکيل ذرات بزرگ فلزي وجود دارد. براي جلوگيري از اين امر، ايجاد مشتقات کواترنري مي‌تواند راهگشا باشد. علاوه بر اين، مشتق آمين کواترنري حاصل با ايجاد بار مثبت دائمي در سطح مولکول‌هاي دندريمر از نزديک شدن اين قالب‌ها به‌هم و در نتيجه ايجاد کلاسترهاي فلزي درشت جلوگيري مي‌كند.

اين پروژه به صورت مشترک در دانشکده‌ي داروسازي دانشگاه تهران و دانشکده‌ي شيمي دانشگاه تربيت معلم انجام شده‌است. سنتز دندريمرها و شيمي‌هاي مختلف سطحي به وسیله‌ي دکتر عليرضا نعماني و دکتر اسماعيل حريريان در دانشگاه تهران و سنتز نانوذرات طلا نیز به وسیله‌ي دکتر فاتن ديوسر و دکتر مرضيه چالوسي در دانشگاه تربيت معلم و دانشگاه تهران انجام شده‌است.

محققان جزئیات این پژوهش را در مجله‌ي Microchimica Acta (جلد 165، صفحات 426-421، سال 2009) منتشر كرده‌اند.



منبع : nano.ir

[moo2010]

مطابق با کار جديد انجام‌شده توسط محققان در آکادمي علوم چين در شانگهاي، مي‌توان از گرافن براي ساخت کاغذ ضدباکتري استفاده کرد. صفحات دو بعدي اين ماده به‌طور مؤثري رشد باکتري‌هاي E. Coli را بدون داشتن سميت براي سلول‌هاي بشري متوقف مي‌کنند.
گرافن از زمان کشف در سال 2004، بخاطر خواص مکانيکي بي‌نظيرش محققان را شگف‌زده کرده است. دانشمندان بر اين باور هستند که اين ماده مي‌تواند در کاربردهاي متنوعي استفاده شود و حتي شايد بعنوان ماده الکترونيکي انتخابي در آينده جايگزين سيليکون شود.
اکنون چونهاي فان و همکارانش کاربرد ديگري به مجموعه کاربردهاي در حال رشد گرافن اضافه کرده‌اند. اين محققان متوجه شده‌اند که مشتقات گرافن، از قبيل اکسيد گرافن و اکسيد گرافن احياء‌شده مانع رشد ميکروبي مي‌شوند. فان مي‌گويد که اين يک يافته مهم است، زيرا مطالعات قبلي نشان داده‌اند که گرافن و بويژه اکسيد گرافن، زيست‌سازگار هستند و سلول‌هاي زيستي مي‌توانند روي بسترهاي گرافني به خوبي رشد کنند، در حالي که ديگر نانوذراتي مانند نقره که بعنوان مواد ضدباکتري شناخته شده‌اند، اغلب براي سلول‌ها سمي مي‌باشند.
http://pnu-club.com/imported/2010/09/2852.jpg شرح شماتيکي از قرار دادن E. Coli در معرض نانصفحات گرافني.
اين دانشمندان براي ساخت کاغذ گرافني، ابتدا اکسيد گرافن احياء‌شده در آب توليد کردند. آنها سپس اين محلول را در سرتاسر يک کاغذ صافي تحت خلاء فيلتر کردند. در نهايت يک کاغذ اکسيد گرافن و اکسيد گرافن احياء‌شده‌اي از اين فيلتر کاغذي جدا شد.
تصاوير ميکروسکوپ الکتروني عبوري نشان دادند که غشاء‌هاي سلولي باکتري‌هاي E. Coli قرار داده شده روي اين صفحات گرافني به شدت تخريب شدند. طبق گفته اين دانشمندان، اين تخريب به اين دليل اتفاق مي‌افتد که گرافن وارد ايندوزوم سيتوپلاسم اين سلول‌ها مي‌شود و آن را به بيرون سلول هل مي‌دهد. تقريباً 99 درصد اين سلول‌ها فقط بعد از دو ساعت تماس با يک محلول 85 گرم بر ميلي‌ليتر از اکسيد گرافن در دماي 37 درجه سانتي‌گراد تخريب شدند. در مقابل اين نانوصفحه‌ها براي سلول‌هاي پستانداران تحت همان شرايط غيررسمي بودند.
اين گروه تحقيقاتي اکنون در حال مطالعه اين موضوع است که چرا و چگونه اکسيد گرافن ضدباکتري است. فان مي‌گويد: ما مي‌خواهيم در نهايت مواد ضدباکتري جديدي از گرافن توسعه دهيم که بتوان آنها را به منظور التيام زخم مستقيماً روي پوست قرار داد. اگر چه ما آگاه هستيم که هنوز توليد انبوه مواد گرافني يک چالش است.
اين محققان نتايج خود را در مجله‌ي ACS Nano منتشر کرده‌اند.




به نقل از : nano.ir
منبع : Graphene kills E. Coli - nanotechweb.org (http://nanotechweb.org/cws/article/tech/43221)
(http://nanotechweb.org/cws/article/tech/43221)

[moo2010]

دانشمندان مؤسسه فناوري جرجيا توانسته‌اند براي جمع‌آوري انرژي مکانيکي از حرکات بدن تحت شرايط يک محيط مصنوعي، يک نانوژنراتور بسازند که از حرکات عضله‌ها نيرو مي‌گيرد. آنها با استفاده از اين نانوژنراتور تبديل انرژي زيست‌مکانيکي به الکتريسيته را شرح داده‌اند.

ژانگ لين وانگ، سرپرست اين دانشمندان مي‌گويند که اگر چه اين نانوژنراتورها تحت شرايط يک محيط طبيعي قابل استفاده مي‌باشند، اما قبل از بکارگيري آنها در داخل بدن بايد بعضي از مسائل مهم از قبيل زيست‌سازگاري و سميت‌شان بررسي شود.

اين پژوهشگران با کاشت يک نانوژنراتور در يک موش زنده براي جمع‌آوري انرژي توليدشده به ‌وسيله‌ي تنفس و تپش قلبش، براي اولين بار بکارگيري فناوري‌نانو براي تبديل حرکت فيزيکي بسيار کوچک به الکتريسيته در يک محيط طبيعي، را شرح داده‌اند. وانگ مي‌گويد: مطالعه ما توان بالقوه به‌کارگيري نانوژنراتورها را براي جمع‌آوري انرژي عضله‌اي فرکانس پايين توليدشده به ‌وسيله‌ي يک حرکت فيزيکي بسيار کوچک را نشان مي‌دهد. اين انرژي را مي‌توان به الکتريسيته تبديل کرد و براي راندن افزاره‌ها در داخل محيط طبيعي استفاده کرد.

http://pnu-club.com/imported/2010/09/2853.jpg يك نانوژنراتور مبتني بر يك نانوسيم پيزوالكتريك منفرد. نانوژنراتور انعطاف‌پذير ساخته شده به ‌وسيله‌ي اين محققان بر کشيدن و رهاکردن دوره‌اي يک نانوسيم پيزوالکتريک که در دوانتها به الکترودهاي فلزي متصل است، مبتني مي‌باشد. اين نانوسيم و الکترودهاي فلزي به يک بستر انعطاف‌پذير محکم متصل شده‌اند.

اين پژوهشگران براي آزمايشات خود از يک نانوسيم اکسيد روي پيزوالکتريک با قطري بين 100 تا 800 نانومتر و طولي بين 100 تا 500 ميکرومتر استفاده کردند. اين نانوسيم با استفاده از يک فرآيند ترسيب بخار فيزيکي رشد داده شده بود.

وانگ توضيح داد: ما دو انتهاي اين نانوسيم را با استفاده از چسب نقره محکم به سطح يک بستر پلي‌آميدي انعطاف‌پذير ثابت کرديم و دو سيم سربي نيز به اين دو انتها متصل کرديم. به ‌دليل حضور سيالات زيستي در محيط طبيعي، کل اين افزاره را با يک پليمر انعطاف‌پذيري پوشش داديم.

اين نانوژنراتور براي تبديل انبساط و انقباض دوره‌اي ديافراگم يک موش به الکتريسيته، به ‌وسيله‌ي يک چسب بافتي به سطح ديافراگم متصل شد. اين محققان در طول مدت استنشاق (دم) يک پالس جريان/ ولتاژ مثبت مشاهده مي‌کردند که بلافاصله بهنگام بازدم به پالس جريان / ولتاژ منفي تبديل مي‌شد. به‌طور متوسط، بزرگي اين سيگنال‌هاي ولتاژ و جريان به ترتيب يک ميلي ولت و يک پيکوآمپر بود.

نتايج اين تحقيق در مجله‌ي Nature Nanotechnology منتشر شده است.

به نقل از : nano.ir
منبع :
Nanotechnology converts heartbeat and breathing into electricity (http://www.nanowerk.com/spotlight/spotid=17076.php)

[moo2010]

دانشمندان ايتاليايي توانستند که يک سيستم نانوسيال براي مرمت نقاشي‌هاي ديواري توسعه دهند. اين مکانيسم مي‌تواند به توسعه محلول‌هاي مناسب براي حفاظت از کارهاي هنري کمک کند.

در گذشته حفاظت‌کنندگان آثار هنري تلاش مي‌کردند که با استفاده از روکش‌هاي پليمري آلي سنتزي از نقاشي‌هاي ديواري محافظت کنند. متأسفانه اکنون مشخص شده است که اين روکش‌ها بتدريج و به مرور زمان به اين نقاشي‌ها آسيب مي‌رسانند. بنابراين حذف اين روکش‌ها يکي از اولويت‌هاي حفاظت‌کنندگان آثار هنري مي‌باشد. در حال حاضر اين روکش‌ها بوسيله‌ي حلال‌هاي آلي خالصي حذف مي‌شوند اما دانشمندان تلاش مي‌کنند که ميکروامولسيون‌هاي مبتني بر آبي (نانوقطرات روغن در آبي) توسعه دهند که در مقايسه با اين حلال‌هاي مرسوم، به طور موثرتري اين پليمرها را بدون آسيب ديدن اين نقاشي‌ها حذف مي‌کنند*

http://pnu-club.com/imported/2010/09/2854.jpg روکش‌هاي پليمري با استفاده از اين نانوسيال‌ها از نقاشي‌هاي ديواري حذف مي‌شود. اکنون پيرو باگليوني و همکارانش در دانشگاه فلورنس ايتاليا فرمولاسيون نانوسيال جديدي توسعه داده‌اند و مکانيسم تميزکنندگي آن را روي نقاشي‌هاي ديواري مزوآمريکن در مکزيکو بررسي کرده‌اند. در سيستم اين محققان براي تشکيل يک سيستم مايسلي از کره‌هاي نانواندازه، از يک فرمولاسيون دودسيل سولفات سديم، پنتانول، اتيل استات و کربنات پروپلين در آب EAPC)) استفاده مي‌شود.

باگليوني توضيح مي‌دهد: هنگامي که اين مخلوط حلال جهت حذف اين روکش پليمري به نقاشي ديواري اضافه مي‌شود، اين روکش پليمري مقدار زيادي از آن را جذب مي‌کند که اين منجر به متورم شدن و از هم پاشيدن سطح اين نقاشي ديواري مي‌شود. سيستم نانوسيال اين محققان اين امکان را فراهم مي‌کند که پليمر با توجه به خواص شيميايي و فيزيکي‌اش خود مخلوط حلال را براي جذب انتخاب کند. اين بدين معني است که اين سيستم تميزکننده براي حذف پليمر توان بالقوه‌اي براي تحويل مخلوط حلال بهينه دارد. اين گروه تحقيقاتي با شرح اين مکانيسم، دري به سوي دنياي جديدي از قابليت‌ها براي حفاظت از آثار هنري باز کرده است.

باگليوني مي‌گويد: ما قبلاً براي حذف پليمر سيستم‌هاي نانوساختاري مطالعه کرده و توسعه داده‌ايم؛ اکنون در مورد اينکه چرا اين سيستم‌ها خيلي مؤثر هستند، درک عميقي پيدا کرده‌ايم. بنابراين ما مي‌توانيم راندتمان يک سيستم تميزکننده را با دانستن ترکيباتش و پليمري که بايد حذف شود، پيش‌بيني کنيم.

باگليوني نتيجه مي‌گيرد که علم حفاظت از آثار هنري نسبتاً جوان است و همکاري بين شيمي، فيزيک و نانوعلم مي‌تواند براي آن بسيار مفيد باشد و منجر به پيشرفت بزرگي در اين علم شود.

نتايج اين تحقيق در مجله‌ي Nanoscale منتشر شده است.


(http://www.rsc.org/Publishing/ChemScience/Volume/2010/08/Preserving_art.asp)


به نقل از : nano.ir
منبع :Preserving art at the nanoscale (http://www.rsc.org/Publishing/ChemScience/Volume/2010/08/Preserving_art.asp)

[moo2010]

محققان موسسه نانو بيوتکنولوژي دانشگاه جان هاپکينز ازميادين مغناطيسي دقيقي مشابه انبرک استفاده کردند تا نانوسيم‌هاي طلا که حدود يک و دو صدم اندازه يک سلول هستند را هدايت کنند تا در نقاط از قبل تعيين شده روي يک سلول قرار گيرند. مولکول‌هاي پوشش داده شده با نانوسيم‌ها آبشار بيوشيمي از واکنش‌ها را تنها در سلولي که در تماس با سيم هستند را تحريک مي‌کند در حالي که سلول‌هاي مجاور آن تحت تاثير قرار نمي‌گيرند. محققان مي‌گويند که اين تکنيک مي‌تواند منجر به دستيابي به روش‌هاي بهتر مطالعه سلول‌ها يا حتي بخش‌هايي از سلول‌ها شوند و در نهايت مي‌توانند منجر به ايجاد روش‌هاي جديد تحويل دارو شوند.

در واقع، تکنيک‌هايي که بر اساس اين فناوري جديد مبتني بر نانوسيم نيستند قابل اعتماد و دقيق نبوده و منجر به برانگيزش چندين سلول شده و همچنين به متغيرهاي بيوشيميايي پيچيده سلول‌ي نياز دارند.

با اين تکنيک جديد محققان مي‌توانند براي مثال سلول‌هايي که خصوصيات سرطاني دارند را هدف‌گيري کنند در حالي که سلول‌هاي مجاور تحت تاثير قرار نمي‌گيرند.

آندره ليوچنکو، استاد مهندسي بيومديکال دانشکده مهندسي ويتينگ در دانشگاه جان هاپکينز مي‌گويد: يکي از بزرگ‌ترين چالش‌ها در بيولوژي سلولي توانايي دستکاري با روش تا حد ممکن دقيق است. در مطالعات قبلي، ليوچنکو از آزمايشگاهي بر روي يک تراشه يا وسايل ميکروسيالي براي دستکاري رفتار سلول استفاده کرد اما او مي‌گويد که روش‌هاي آزمايشگاهي بر روي يک تراشه داراي دقت کافي مورد انتظار محققان نيستند. تراشه‌هاي ميکروسيالي در صورتي که محيط سلول را تغيير دهند همزمان بر روي تمامي سلول ها تاثير مي‌گذارند.

اين اتفاق در هنگام استفاده از نانوسيم‌هاي طلا که استوانه‌هاي فلزي به قطر چند صدم نانومتر يا کوچکتر هستند رخ نمي‌دهد. سلول‌ها تنها به مولکول‌هاي آزاد شده از نانوسيم در مکان تماس سيم با سطح سلول واکنش نشان مي‌دهند.

با همکاري چيا-لينگ چي ان، استاد فيزيک و نجوم در دانشکده هنر و علوم کرينجر و رابرت کماراتا، استاد علم مواد و مهندسي دانشکده ويتينگ، تيم نانوسيم‌هايي ساخت که با يک مولکول به نام فاکتور الفاي سلول مرده تومور، ماده‌اي که توسط ماکروفاژهاي خورنده عوامل بيماري زا- گلبول‌هاي سفيد- پوشش داده شدند. تحت شرايط ويژه سلولي، وجود فاکتور الفاي سلول مرده تومور سبب مي‌شود تا سلول‌ها روي ژن‌ها متمرکز شوند که به مبارزه با عفونت کمک مي‌کند اما فاکتور الفاي سلول مرده تومور همچنين قادر است تا رشد تومور را متوقف کند و نسخه‌برداري ويروسي را منقطع کند. ليوچنکو مي‌گويد که وجود فاکتور الفاي سلول مرده تومور سبب مي‌شود که ارگانيسم به حالت مرگ يا شوک عفوني نزديک شود.

خوشبختانه فاکتور الفاي سلول مرده تومور به محض آزادسازي از سيم در سطح سلول باقي مي‌ماند و اثر موضعي آن کافي است تا پاسخ مدنظر سلولي دريافت شود. اين حالت زماني که فاکتور الفاي سلول مرده تومور توسط گلبول سفيد دفع مي‌شود اتفاق مي‌افتد.

علاوه بر اين، پوشش‌دهي فاکتور الفاي سلول مرده تومورسبب مي‌شود تا نانوسيم بار منفي پيدا کند که باعث مي‌شود تا سيم آسان‌تر از طريق دو ميدان الکتريکي عمودي وسيله انبرک مانند حرکت کند. اين تکنيک توسط دونگلي فان به‌عنوان بخشي از تحقيق دکتراي او در دانشگاه جان هاپکينز در علم مواد و مهندسي بود.

کاماراتا مي گويد که انبرک الکتريکي در ابتدا براي مونتاژ، انتقال و چرخاندن نانوسيم‌ها در محلول مورد استفاده قرار مي‌گرفت. سپس دونگلي نشان داد که چگونه مي‌توان از اين انبرک براي ساخت آرايه‌هاي نانوسيم و ساخت نانوموتورها و نانواوسيلاتورها استفاده کرد. کار جديد گروه دکتر ليوچنکو نشان مي‌دهد که چه اندازه اين تکنيک تطبيق پذير است.

براي تست اين سيستم، تيم تحقيق سلولهاي سرطاني گردن را در يک ظرف کشت دادند سپس با استفاده از ميدان هاي الکتريکي عمود بر هم آنها توانستند تا نانوسيم ها به مکان از قبل تعيين شده هدايت کنند. ليوچنکو مي گويد: در اين روش توانستيم مسير را از قبل تعيين کنيم تا سيم‌ها منتقل و داروي مولکولي براي يک سلول و حتي به بخش خاصي از آن سلول را تحويل دهند.

طي اين مطالعه، تيم تحقيق همچنين اثر مدنظر نانوسيم براي تحويل فاکتور الفاي سلول مرده تومور را به اثبات رساند که درست مانند آزمايش انجام شده به وسيله يک سلول ارگانيسم زنده بود.

اعضاي تيم در روياي استفاده از امکانات اين روش براي تحويل مولکول کوچکتر از سلول هستند. بنا به گفته ليوچنکو، براي مثال راه‌هاي ديگري مانند استفاده از دما و مواد شيميايي براي تحريک آزاد سازي مولکول از سيم‌ها وجود دارد که مي‌تواند حتي مولکول‌هاي زيادي را در يک زمان به نانوسيم ها متصل کنند. او اضافه مي‌کند که نانوسيم‌ها را مي‌توان بسيار کوچک‌تر ساخت اما مي‌گويد که وايرها براي اين مطالعه بايد آنقدر بزرگ باشند که با ميکروسکوپ نوري ديده شوند.

ليوچنکو روزي را مي بيند که نانوسيم‌ها به ابزاري مفيد براي تحقيقات پايه اي تبديل شده‌اند. او بيان مي‌دارد که با اين سيم‌ها سعي مي‌کنيم روشي را براي تقليد از گفتگوي سلول‌ها با يکديگر ابداع کنيم. آنها مي‌توانند ابزاري خارق العاده باشند که مي‌توان از آنها در تحقيقات پايه‌اي و کاربردي بهره جست. کاربردهاي آنها در دارورساني بيشتر خواهد بود. هر چند که ليوچنکو مي‌گويد که اگر سيم‌ها حاوي بار منفي شوند، ميدان هاي الکتريک مي‌توانند آنها را دستکاري و مکان آنها را در بافت زنده تغيير دهند. اين تحقيق بودجه خود را از بنياد ملي علوم و موسسات ملي بهداشت تامين کرده است.

به نقل از : nano.ir
منبع:Pinpoint precision: Delivering a biochemical payload to one cell (http://www.sciencedaily.com/releases/2010/07/100707102441.htm)

(http://www.sciencedaily.com/releases/2010/07/100707102441.htm)

[moo2010]

محققان دانشگاه نورث‌وسترن يک آرايه سه‌بعدي جديد از نانوحفرات توليد کرده‌اند که به‌جاي اينکه فقط از پلاريتون‌هاي پلاسمون سطحي معمولي حمايت کند، برانگيختگي‌هاي پلاسمون سطحي موضعي قوي را نيز پشتيباني مي‌کند. وجود چنين ساختاري براي توسعه اُپتيک فلزي يا پلاسمونيک در آينده ضروري است. http://pnu-club.com/imported/2010/09/2855.jpg تصاوير ميكروسكوپ الكتروني اين روكش‌ها كه در آنها نانوذرات نقره يكپارچه شده در ماتريس بعنوان نقاط سياه نشان داده شده‌اند. پلاريتون‌هاي پلاسمون سطحي (SPPها) از طريق پديده‌اي به نام انتقال اُپتيکي بهبوديافته (EOT) به عبور نور از حفرات کوچک روي فيلم‌هاي فلزي کمک مي‌کنند. SPPها امواج دانسيته الکتروني کوپل‌شده با نور هستند که در سطح تماس ميان فلز با ماده دي‌الکتريک گسترده شده و ميدان‌هاي الکترومغناطيسي آنها تا صدها نانومتر از سطح فلز بسط مي‌يابد. اين برانگيختگي‌ها براي هدايت و دستکاري نور در ابزارهاي فتونيکي يکپارچه که داراي قطعات کوچک‌تر از طول موج نور هستند، ضروري است.

بسياري از کارهايي که تاکنون در زمينه توليد اين ابزارها صورت گرفته است، روي کنترل SPPها از طريق تنظيم ساختار دوبعدي آرايه‌اي از حفرات تمرکز داشته‌اند. اما نمي‌توان با اين روش پلاسمون‌هاي سطحي موضعي (LSPها) را که شبيه SPPها بوده، اما محدود به فواصل کوچک‌تر هستند، تنظيم کرد. تري اودوم که رهبري گروه تحقيقاتي دانشگاه نورث‌وسترن را بر عهده داشته است مي‌گويد برانگيختن LSPها علاوه بر SPPها در آرايه‌اي از حفرات بسيار مهم است، زيرا شدت ميدان‌هاي الکتريکي ايجاد شده توسط آنها بسيار بزرگ‌تر از ميدان‌هاي ايجاد شده توسط SPPهاست. اما اينکه چگونه بتوان از LSPها در انتقال اُپتيکي بهبوديافته بهره برد، هنوز يک راز است.

آرايه سه‌بعدي از حفرات

اين محققان کشف کرده‌اند که تحت شرايط خاص و روي يک بستر يکسان، LSPها بيشتر از SPPها در EOT مشارکت مي‌کنند، به شرطي که آرايه‌اي سه‌بعدي از حفرات مورد استفاده قرار بگيرد. به‌علاوه، انتقال اُپتيکي از آرايه سه‌بعدي از حفرات بسيار بالاتر از اين انتقال از آرايه‌هاي دوبعدي صفحه‌اي است. اودوم مي‌گويد: «اين نتايج اثر مهمي در طراحي نسل بعدي پلاسمونيک‌ها خواهد داشت».

ايجاد ساختارهاي سه‌بعدي در مقياس نانو کار راحتي نيست. با اين حال اودوم و همکارانش روش جديدي براي توليد آرايه سه‌بعدي از حفرات در مقياس ويفر يافته‌اند که از ترکيبي از قالب‌گيري، جداکردن قالب، و «رسوب‌دهي با زاويه حاده» بهره مي‌برد. همچنين مي‌توان به راحتي مشخصات نمونه‌هاي بزرگ توليد شده را با روش‌هايي همچون طيف انتقالي اُپتيکي تعيين کرد.

اودوم مي‌افزايد: «يکي ديگر از ويژگي‌هاي جالب اين آرايه‌هاي سه‌بعدي اين است که مي‌توانند هر دو نوع پلاسمون LSP و SPP را پشتيباني کنند. مي‌توانيم با تنظيم ساختار سه‌بعدي آنها تعيين کنيم که کدام يک از اين پلاسمون‌ها را مي‌خواهيم».


به نقل از : nano.ir
منبع :3D nanohole arrays for future plasmonic devices - nanotechweb.org (http://nanotechweb.org/cws/article/tech/43423)
(http://nanotechweb.org/cws/article/tech/43423)

[moo2010]

يک آچار يا يک پيچ‌گوشتي با اندازه مشخص براي انجام برخي کارها مفيد است، اما اگر بخواهيد کارهاي پيچيده‌اي انجام دهيد، به مجموعه‌اي از ابزارها با اندازه‌هاي متفاوت نياز خواهيد داشت. بر همين اساس محققان موسسه ملي استاندارد و فناوري (NIST) يک ابزار نانوسيالي توليد کرده‌اند که همانند يک ابزار چندکاره کوچک براي کار با نانوذرات عمل مي‌کند. http://pnu-club.com/imported/2010/09/2856.jpg تصاوير ميكروسكوپ الكتروني اين روكش‌ها كه در آنها نانوذرات نقره يكپارچه شده در ماتريس بعنوان نقاط سياه نشان داده شده‌اند. اين ابزار از يک محفظه با 30 راه‌پله آبشاري متشکل از کانال‌هاي نانوسيالي ساخته شده است که عمق آنها از 80 نانومتر در بالا تا 620 نانومتر (کمي کوچک‌تر از اندازه متوسط يک باکتري) در پايين متغير است. هر يک از پله‌هاي اين راه‌پله ابزار ديگري با اندازه متفاوت براي دستکاري نانوذرات هستند.

اين محققان نشان داده‌اند که اين ابزار مي‌تواند مخلوطي از نانوذرات کروي با اندازه‌هاي مختلف (از 80 تا 250 نانومتر) را که در يک محلول پخش شده‌اند، بر اساس اندازه‌شان از يکديگر جدا کرده و قطر آنها را اندازه بگيرد. آنها از الکتروفورز براي حرکت دادن نانوذرات از انتهاي عميق محفظه به سمت کانال‌هاي کم‌عمق‌تر استفاده کردند. اين نانوذرات با مولکول‌ها رنگي فلورسانس نشان‌دار شده بودند تا حرکت آنها توسط يک ميکروسکوپ قابل ردگيري باشد.

همانگونه که انتظار مي رفت، ذرات بزرگ‌تر زماني که به پله‌هاي با عمق برابر با قطرشان رسيدند (حدود 220 نانومتر) متوقف گرديدند. ذرات کوچک‌تر نيز تا جايي پيش رفتند که به پله‌هاي به عمق حدود 110 نانومتر رسيدند. چون ذرات به‌صورت نقاط فلورسانس قابل مشاهده بودند، موقعيت هر ذره درون محفظه را مي‌توان نسبت به عمق کانال در آن نقطه به صورت يک نقشه رسم کرد. اين امر امکان اندازه‌گيري توزيع ذرات و اثبات کارايي اين ابزار را هم به عنوان يک جداکننده و هم به‌عنوان ماده مرجع براي محققان ايجاد مي‌کند. در صورتي که اين ابزار وارد يک ميکروتراشه شود، مي‌تواند امکان جداسازي مخلوطي از نانوذرات پيچيده را بدون نياز به مشاهده آنها فراهم نمايد. اين راهکار سريع‌تر و اقتصادي‌تر از روش‌هاي معمولي است که براي تهيه نمونه و تعيين مشخصات نانوذرات به‌کار مي‌روند.

برنامه بعدي اين گروه توليد ابزارهاي نانوسيالي بهينه‌شده براي جداسازي‌هاي مختلف است. مي‌توان تفکيک‌پذيري اين ابزارها را براي محدود مشخصي از اندازه ذرات تنظيم کرد؛ همچنين مي‌توان اين ابزارها را به‌گونه‌اي طراحي کرد که نسبت به نوع ماده حساس باشند (بر اساس شيمي سطح ذرات و کانال‌ها). اين پژوهشگران همچنين علاقه‌مند به اثبات کارايي روش خود در جداسازي ذراتي با اندازه يکسان وشکل‌هاي مختلف هستند.

جزئيات اين کار در مجله Lab on a Chip منتشر شده است.

به نقل از : nano.ir
منبع : Nanofluidic 'multi-tool' separates and sizes nanoparticles (http://www.nanowerk.com/news/newsid=17503.php)

[moo2010]

محققان سوئيسي شرح داده‌اند که چگونه آنها مي‌توانند شرايط فرآيند را براي تحت تأثير دادن خواص روکش‌هاي پليمري پلاسمايي حاوي نانوذرات نقره تنظيم کنند. اين روکش‌هاي ضدباکتري مي‌توانند در سرتاسر يک فرآيند پلاسمايي تک‌مرحله‌اي توليد شوند. اين روکش‌هاي حاوي نانوذرات نقره در حالي که هيچ اثر منفي روي بافت بدن انسان ندارند، مي‌توانند باکتري‌ها را بکشند. http://pnu-club.com/imported/2010/09/2857.jpg تصاوير ميكروسكوپ الكتروني اين روكش‌ها كه در آنها نانوذرات نقره يكپارچه شده در ماتريس بعنوان نقاط سياه نشان داده شده‌اند. يون‌هاي نقره در کشتن باکتري‌ها خيلي مؤثر هستند، اما غلظت‌هاي بالاي اين يون‌ها نيز ممکن است که به بافت‌ها و سلول‌هاي بدن آسيب برسانند. اکنون دانشمنداني از Empa با ساخت پليمرهاي نانوساختار جديدي که نانوذرات نقره در آنها يکپارچه شده‌اند، راه حلي براي حل اين مشكل ارائه کرده‌اند. اين دانشمندان شرح مي‌دهند که چگونه تغيير شرايط پلاسمايي در مدت ترسيب، ساختار اين فيلم و رها‌سازي يون نقره درج شده در آن را که خواص ضدباکتري آن را تعيين مي‌کند، را تحت تأثير قرار مي‌دهد.

اين گروه از يک راکتور پلاسماي فرکانس راديويي (RF) استفاده کرد که در آن مي‌توان روکش‌هاي هيدروکربني را روي بسترهاي مختلف ترسيب دهد. در اين راكتور به منظور بدست آوردن يك ماتريس پليمري پلاسمايي داراي اتصالات عرضيِ حاوي گروه‌هاي عاملي كه براي رشد سلولي مورد نياز هستند، يک گاز هيدروکربني از قبيل اتيلن (C2H4) با يک گاز واکنش دهنده از قبيل دي اکسيد کربن (CO2) مخلوط مي‌شود. انرژي الکتريکي مورد نياز براي انجام اين فرآيند به‌وسيلة الکترودها تأمين مي‌شود.

به منظور يکپارچه کردن با دوام ذرات نقره در اين لايه اين محققان پارامترهاي مختلف فرآيند از قبيل نسبت دو گاز و توان پلاسما را تغيير دادند. آنها کشف کردند که افزايش نسبت CO2 به C2H4 منجر به افزايش مقدار نقره يکپارچه شده در اين روکش، کوچک‌تر شدن اندازه نانوذرات نقره و يکنواخت‌تر شدن توزيع اين نانوذرات مي‌شود. همچنين افزايش توان ورودي باعث يکپارچه‌سازي بادوام‌تر نقره و در همان حال افزايش اندازه ذرات نقره مي‌شود.

در نهايت اين محققان مقادير يون‌هاي نقره رها شده از روکش‌هاي گوناگون در دوره‌هاي زماني مختلف را بررسي کردند. نتايج بدست آمده براي ارزيابي خواص ضدباکتري و ضدسلولي اين روکش‌ها استفاده شدند. با توجه به اين نتايج مي‌توان گستره‌اي از اين روکش‌هاي نانوکامپوزيتي نقره را تعيين کرد که خواص ضدباکتري دارند و در همان حال به بافت‌ها و سلول‌هاي بدن آسيب نمي‌رسانند.

نتايج اين تحقيق در مجله ي Plasma Processes and Polymers منتشر شده است.

به نقل از : nano.ir
منبع :Empa - MM-Plasmapolymer - Empa researchers �design� therapeutic coatings of silver (http://www.empa.ch/plugin/template/empa/1234/96768/---/l=2)
(http://www.empa.ch/plugin/template/empa/1234/96768/---/l=2)

[moo2010]

محققان در آلمان و سوئيس راه جديدي براي ساخت روبان‌هاي گرافني بي‌نهايت باريک با باندگپ‌هاي الکترونيکي و پهناهاي ويژه، توسعه داده‌اند. اين روبان‌ها همچنين لبه‌هاي صافي دارند. لبه‌هاي صاف براي ساخت افزاره‌هاي گرافني الکترونيکي ضروري هستند. http://pnu-club.com/imported/2010/09/2858.jpg مدل ساختاري (چپ) و تصوير سه بعدي ميكروسكوپ تونل‌زن پيمايشگر از يك نانوروبان گرافني زيگزاگي شكل. گرافن بواسطه خواص الکتريکي بي‌نظيرش ممکن است در آينده جايگزين سيليکون شود. اگرچه گرافن برخلاف سيليکون نيمه‌رسانا، بين باندهاي هدايت و ظرفيتش گپي (فاصله‌اي) ندارد. چنين باندگپي براي کاربردهاي الکترونکي ضروري است، زيرا به يک ماده اجازه مي‌دهد که جريان الکترون‌ها را قطع و وصل کند. يكي از راه‌هاي ايجاد يک باندگپ در گرافن، ساخت روبان‌هاي بي‌نهايت باريک از اين ماده است.

تاکنون اين نانوروبان‌هاي گرافني با استفاده از روش‌هاي بالا به پاييني از قبيل بريدن اين روبان‌ها از صفحات گرافني بزرگ‌تر يا بازکردن نانولوله‌هاي کربني، ساخته مي‌شدند. اين روش‌ها روبان‌هايي توليد مي‌کنند که تقريباً پهن هستند (عرضي بيش از 10 نانومتر دارند) و لبه‌هاي ناصافي دارند.

اين روش جديدي که به ‌وسيله‌ي گروهي به رهبري رومن فاسل از آزمايشگاه‌هاي فدرال سوئيس براي علوم و فناوري مواد (E MPA و کلاوس مولن از مؤسسه ماکس پلانک توسعه داده شده است، يک فرايند ساده‌ي شيميايي پايين به بالاي مبتني بر سطح است. اين فرآيند شامل ابتدا قراردادن مونومرهاي bianthryl حاوي هالوژن جانشين‌شده‌اي که به‌طور ويژه طراحي شده‌اند، روي سطوح طلا و نقره تحت خلاء بالا، است. در مرحله بعد اين مونومرها براي تشکيل زنجيرهاي پلي‌فنيلن به هم متصل مي‌شوند.

اين دانشمندان سپس با گرم کردن اين مجموعه، اتم‌هاي هيدروژن را از اين پليمرها حذف کردند. اين عمليات گرمايي سبب مي‌شود که اين زنجيرهاي پليمري براي تشکيل روبان‌هاي گرافني آروماتيکي و مسطحي که ضخامتي برابر فقط يک اتم، پهنايي برابر يک نانومتر و طولي برابر 50 نانومتر دارند، به هم متصل شوند. اين روبان‌ها براي داشتن باندگپ الکترونيکي و بنابراين خواص سويچينگ، به اندازه کافي باريک هستند. بعلاوه لبه‌هاي اين روبان‌هاي گرافني نرم و به شکل دسته‌صندلي مي‌باشند و شکل خود روبان‌هاي بسته به مونومرهايي که براي ساخت‌شان استفاده مي‌شوند، مستقيم يا زيگزاگي است. اين لبه‌هاي نرم براي مطالعه فيزيک آزمايشگاهي بنيادي، براي مثال مشاهده چگونگي تغيير خواص مغناطيسي اين روبان‌ها با ساختارهاي لبه‌اي مختلف، مهم خواهند بود. تاکنون روش‌هاي قبلي نانوروبان‌هاي گرافني مي‌ساختند که لبه‌هاي ناصافي داشتند.

اين محققان نتايج خود را در مجله ي Nature منتشر کرده‌اند.

به نقل از : nano.ir
منبع :New technique opens a gap in graphene - physicsworld.com (http://physicsworld.com/cws/article/news/43267)
(http://physicsworld.com/cws/article/news/43267)

[moo2010]

محققان دانشگاه پردو موفق به ساخت پروتئين‌هاي خاصي شده‌اند که در مطالعه روش تشکيل سلول‌هاي سرطاني مورد نياز هستند. دابلو اندي تااو، استاديار بيوشيمي بيان داشت که اين پروتئين‌هاي خاص فسفوپروتئين‌ها ناميده مي‌شوند که مي‌توانند مورد تحليل قرار گرفته و بر اين اساس راه‌هايي را براي ممانعت از فرايندهايي منجر به سرطان بيابيم. اما ابتدا بايد اين پروتئين‌ها را از دريايي از هزاران پروتئين به‌دام انداخت.

تااو توانست تا به‌روش به اسارت گرفتن، خانواده يون فلزي مبتني بر پليمر را توسعه دهد و به ثبت برساند و اين نانوپليمر مصنوعي پروتئين‌هاي و پپتيدهي که داراي فرايندي به نام فسفوريلاسيون هستند و در سرطان بسيار يافت مي‌شوند را جدا کند. تکنيک به ثبت رسيده به تااو امکان مي‌دهد تا اين پروتئين‌ها را استخراج نمايد. کسب اطلاعات اين پروتئين‌ها براي مطالعه نحوه مبارزه با فرايندهايي که سبب سرطان مي‌شوند با اهميت است.

تااو ابراز مي‌دارد که واقعا مي‌خواهيد اين پروتئين‌هاي خاص را بگيريد، اما انواع مختلفي از پروتئين‌ها در اطراف شما وجود دارند. يافته‌هاي تااو در آخرين شماره مجله پروتئوميکس مولکولي و سلولي با عنوان "پروتئين‌هاي هدف هزاران بار کمتر از ساير پروتئين‌ها هستند. مطالعه آنها بدون اينکه آنها را به‌دام بياندازيم مشکل است" منتشر شده است.

سلول‌هاي طبيعي رشد مي‌کنند و درنهايت مي‌ميرند اما سلول‌هاي سرطاني به رشد خود ادامه مي‌دهند و نمي‌ميرند. تااو مي‌گويد: تصور مي‌شود که فسفوريلاسيون -که در آن نوعي از آنزيم به‌نام کيناز به يک پروتئين روي يک سلول متصل است- مسئول ايجاد سلول هاي سرطاني باشد.

نانوپليمر تااو محلول در آب است و داراي يون هاي تيتانيوم بر روي سطح خود است که با پروتئين‌ها و پپتيدهاي فسفوريلازه موجود در محلول پيوند برقرار مي‌کند. اين پليمر همچنين دراي يک گروه شيميايي است که مجدد فعال مي‌شود و به اجزاي کوچک‌تر متصل مي‌شود که به تااو امکان استخراج پليمرها را مي‌دهد.

تااو مي گويد: به محض اينکه نانوپليمر را در محلول قرار داديد بايد آنها را استخراج کنيد به‌طوري که ما يک دسته روي پليمر مي‌گذاريم که مي‌توانيم آن را بگيريم و از محلول خارج کنيم.

در تست‌هاي آزمايشگاهي، نانوپليمر تااو و تکنيک استخراج دو بار پروتئين‌هايي به‌وسيله آنزيم موجود در سلول‌هاي لوسمي فسفوريلازه مي‌شوند اما در سلول‌هاي سرطان سينه متاستازيک وجود ندارند را جدا کرد.

اکنون تااو به‌دنبال فرصتي است تا از پليمر و تکنيک خود در سطح وسيع‌تري استفاده کند تا به توسعه داروهاي جديد سرطان کمک کند. او گفت: اين تکنيک مفيد است و مي‌توان از آن در ابعاد وسيع براي تحقيقات سرطان و بيماري‌هاي عفوني استفاده کرد.

به نقل از : nano.ir
منبع :Synthetic nanopolymer makes it easier to study cancer ptoteins (http://www.nanowerk.com/news/newsid=17052.php)
(http://www.nanowerk.com/news/newsid=17052.php)

[moo2010]

کاربرد فناوري نانو در زمينه دارورساني در سال‌هاي اخير مورد توجه قرار گرفته است. در تحقيقات سرطان، فناوري نانو اميد تازه‌اي را براي دارورساني هدفمند به سلول‌هاي سرطاني ايجاد کرده است. http://pnu-club.com/imported/2010/09/2859.jpg شکل فوق نماي پشتي يک موش که تجمع نانوذرات تزريق شده به تومور را بعد از گذشت 4 ساعت از زمان تزريق وريدي نشان مي دهد. بخش روش مکان تومور را نشان مي دهد. اين نوع روش درماني پيشرفتي در روش شيمي درماني رايج محسوب مي‌شود که در روش مرسوم دارو ضدسرطان به‌صورت عمومي در بدن توزيع مي‌شود که سبب مي‌گردد دارو علاوه بر حمله به سلول‌هاي سرطاني به سلول‌هاي سالم بدن نيز آسيب رسانده و مسبب ايجاد عوارض جانبي بسياري شود.

با انجام مطالعات وسيع بر روي موش‌ها، دانشمندان دانشگاه كاليفرنيا توانسته‌اند تا يک گام به اين هدف نزديک‌تر شوند. در مقاله منتشر شده در 8 جولاي در مجله Small، محققان موسسه نانوسيستم‌هاي دانشگاه كاليفرنيا و مرکز سرطان جانسون ثابت کردند که نانوذرات سيليکا مش دار(MSNs) – ذرات بسيار کوچک با هزاران سوراخ – مي‌توانند در محيط آزمايشگاه، داروهاي شيمي درماني را ذخيره و به سلول‌هاي سرطاني موش‌ها تحويل دهند.

محققان همچنين نشان دادند که MSNs مي‌توانند پس از تزريق در تومورها جمع شده و نانوذرات پس از تحويل داورهاي شيمي درماني از بدن دفع شوند.

در اين مطالعه، محققان دريافتند که MSNs در جريان خون حرکت مي‌کند و پس از گذشته زمان در تومورها جمع مي‌شود. لذا بر اساس گفته محققان، مي‌توان از آنها براي حمل دارو به تومورها استفاده کرد.

درمان موش ها با کمک حمل کمپتوتسين توسط MSNs به تومورها سبب جمع شدگي تومورهاي حاوي MSNs ‌شد. در پايان دوره درمان، تومور موش‌ها اساسا از بين رفت و سميت طولاني مدت MSNs براي موش ها قابل اغماض بود. موش‌هاي داراي سرطان سينه در اين مطالعه شرکت داده شدند اما محققان اخيرا به نتايج مشابهي براي موش‌هاي مبتلا به سرطان کبد دست يافته‌اند.

تامانوآ مي گويد: نتايج مطالعه ما براي اولين بار نشان داد که MSNs براي حمل داروي ضدسرطان مناسب است و به شکلي بارز در انهدام تومور نقش دارد. لو بيان مي‌دارد که دو ويژگي بارز اين نانوذرات با اهميت است، يکي توانايي آنها در تجمع در تومورها و ديگر اينکه بيشتر نانوذراتي که به موش‌ها تزريق شدند از طريق ادرار و مدفوع ظرف چهار روز از بدن دفع شدند. نتايج ديگر اين تحقيق نيز بسيار جالب است و بيان مي‌کند که MSNs سميت پاييني در آزمايشات زيست سازگاري داشته است.

محققان در مرکز نانوماشين براي تحويل هدفمند و بسته به تقاضا MSNs را به‌گونه اي تغيير دادند که نانوذرات بتوانند با نانوماشين ها تجهيز شوند. براي مثال، نانودريچه‌هايي به آنها در محل درب سوراخ‌ها متصل مي‌شود تا آزادسازي داروهاي ضدسرطان را کنترل کنند. علاوه بر اين، داخل حفرات به‌گونه‌اي تغيير داده شدند که داروهاي ضدسرطان در هنگام آزاد سازي نور کمي ايجاد کنند.

زينک مي گويد: مي توانيم هم خود ذرات و هم اتصالات به نانوذرات را به روش‌هاي مختلفي تغيير دهيم که سبب مي‌شود تا اين ماده براي ماشين‌هاي حمل دارو مناسب باشند.

اين تيم تحقيق هم اکنون در حال برنامه ريزي براي تحقيق آينده است که در آن MSNs در سيستم‌هاي مدل حيواني تست مي شود تا امنيت استفاده از MSNs کاملا بررسي شود.

تامانوآ بيان مي‌دارد که قبل رسيدن MSNs به کاربرد کلينيکي لازم است تا در خصوص دوزهاي عملي داروهاي ضدسرطان که کافي و مناسب باشند تحقيق شود.

اين تحقيق با حمايت موسسات ملي بهداشت و بنياد ملي علوم انجام شد. علاوه بر اين، NanoPacific Holdings Inc در بخش انجام آزمايشات حيواني از اين تحقيق حمايت کرد.

به نقل از : nano.ir
منبع:Nanoparticles shrink tumors in mice (http://www.sciencedaily.com/releases/2010/07/100709102723.htm)
(http://www.sciencedaily.com/releases/2010/07/100709102723.htm)

[moo2010]

موسسه ريپورت لينکر (Reportlink ER به‌تازگي گزارشي با عنوان «نانوزيست فناوري- کاربردها، بازارها و شرکت‌ها» منتشرکرده است.

نانوزيست‌فناوري ترکيبي از علوم فيزيک، مهندسي ملکولي، زيست‌شناسي، شيمي و زيست فناوري است که منجر به توسعه‌هاي شگرفي در داروسازي و سلامت خواهد شد.

گزارش مذکور با مقدمه‌اي بر تکنيک‌ها و مواد مختلف مربوط به نانوزيست فناوري آغاز مي‌شود. بر اساس اين گزارش، استفاده از نانوزيست‌فناوري در صنايع داروسازي و زيست‌شناسي هر روز در حال افزايش است. فناوري‌نانو در تمام مراحل توسعه داروه‌ها از فرموله کردن دارورساني بهينه تا کاربردهاي تشخيصي در آزمايش‌هاي کلينيکي استفاده مي‌شود. مهمترين کاربرد داروسازي فناوري‌نانو، در زمينه دارورساني است.

در حال حاضر با توسعه تشخيص‌هاي مبتني بر نانو و دارورساني تسهيل شده توسط نانوزيست فناوري، نانوپزشکي در حال تبديل شدن به واقعيت است.

ادوات کوچکي مانند نانو ربات‌ها مي‌توانند در تشخيص‌هاي منسجم و درمان‌هاي مختلف استفاده شوند. همچنين فناوري‌نانو منجر به بهبود چشمگير پيوندها و رويکردهاي مهندسي بافت خواهد شد.

در قالب اين گزارش، بازارهاي آتي نانوزيست فناوري با اتکا بر بازارهاي سابق در حوزه‌هاي کاربردي مختلف و سهم اين بازارها به وسيله فناوري‌هاي جديد محاسبه شده و وضعيت توسعه آنها در سال‌هاي آتي مشخص شده است.

موارد فوق‌الذکر با اتکا بر بررسي جامع و کامل وضعيت فعلي نانوزيست‌فناوري، فعاليت‌هاي تحقيقاتي در حال انجام و پيشرفت‌هاي پيش‌بيني شده، تجزيه و تحليل شده‌اند.

در نهايت در اين گزارش پيش‌بيني‌هاي بازار را بر اساس حوزه‌هاي کاربردي، فناوري‌ها و توسعه جغرافيايي آنها از سال 2009 ارائه کرده است. برآورد مي‌شود بيشترين ميزان توسعه اين حوزه بين سال‌هاي 2014تا 2019 صورت گيرد.

براي دريافت متن کامل اين گزارش به قيمت 3600 يورو اينجا (http://www.reportlinker.com/p0203545/Nanobiotechnologies-applications-markets-and-companies.html) را کليک کنيد.

به نقل از : nano.ir
منبع :New Market Research Report on Nanobiotechnology (http://www.azonano.com/news.asp?newsID=19380)
(http://www.azonano.com/news.asp?newsID=19380)

[moo2010]

محققان اموري و جورجيا تک اعلام کرده‌اند که نانوذرات فلورسنت قابل تنظيم که نقاط کوانتومي ناميده مي‌شوند ابزارهايي ايده‌آل براي تشخيص سلول‌هاي سرطاني در نمونه برداري‌هاي بافتي هستند.

در مقاله‌اي که در 15 جولاي با عنوان "آشکارسازي و بيان خصوصيت سلول‌هاي تومور نادر در لنفوماي هاج کين با کمک نقاط کوانتومي" منتشر شد نحوه اتصال آنتي بادي‌ها به نقاط کوانتومي چندرنگ براي تشخيص سلول‌هاي ريد – استرنبرگ لنفوماي هاج کينک شرح داده مي‌شود. نويسنده مقاله، شومينگ ني از دپارتمان کولتر مهندسي زيست‌پزشکي‌ در دانشگاه جورجيا تک و اموري بيان مي‌دارد که روش رنگ کردن نقاط کوانتومي سبب مي‌شود تا به سرعت بتوان سلول‌هاي سرطاني را در نمونه بافت هتروژنژ شناسايي کرد. اين روش را مي‌توان براي شناسايي سلول‌هاي سرطاني ساقه مغز، ماکروفاژ هاي همراه تومور و ساير انواع سلول‌هاي سرطاني علاوه بر لنفوماي هاج کينگ به‌کار برد.

http://pnu-club.com/imported/2010/09/2860.jpg سلول‌هاي سرطاني ريد – استرنبرگ به‌صورت حاشيه قرمز، آبي ، سفيد و سبز نشان داده شده‌اند نقاط کوانتومي کريستال‌هاي نيمه هادي در ابعاد نانومتر هستند که خصوصيات شيميايي و فيزيکي منحصر‌به‌فردي دارند که اين خصوصيات وابسته به اندازه و شدت فشردگي ساختار آنها است. اين نقاط مي‌توانند به‌صورت شيميايي با آنتي بادي‌هاي سطوح يا بخش‌هاي داخلي سلول‌هاي سرطاني پيوند برقرار کنند.

نويسندگان مقاله از چهار رنگ سفيد، قرمز، سبز و آبي براي تشخيص انواع مختلف پروتئين در نمونه‌هايي که از غدد لنفاوي تهيه شده بود استفاده کردند. هدف، تشخيص شش مورد لنفوماي هاج کينگ از دو نوع ديگر لنفوما بود که نمونه‌ها از دو بيمار مبتلا تهيه شدند. سلول‌هاي ريد – استرنبرگ ظاهري ويژه دارند اما در بافت غدد لنفاوي آنها معمولا توسط گلبول‌هاي سفيد احاطه شده‌اند. نويسندگان شرح مي‌دهند که يافتن آنها مانند يافتن سوزن در انبار کاه است.

اندرو يانگ، استاد پاتولوژي در دانشگاه اموري و رئيس آزمايشگاه‌ها در سيستم سلامت گردي مي‌گويد: اميدواريم اين روش به يافتن درمان براي يک بيمار سرطاني کمک کند و بتوان از آن براي شناسايي انواع سلول‌هاي سرطاني استفاده کرد. يانگ مي‌گويد: قابل اعتمادترين روش شناسايي سلول يافتن بيش از يک پروتئين است. با روش‌هاي استاندارد در بيشتر آزمايشگاه هاي پاتولوژي، سلول‌هاي رنگ شده داراي چهار نوع آنتي بادي مختلف نياز به چهار اسلايد جداگانه دارند که اين در زماني که نمونه خيلي کوچک باشد خود يک معضل است. امروزه تشخيص نمونه‌هاي کوچک معمول است زيرا آنها بار را روي بيمار به حداقل مي‌رسانند. علاوه بر اين، تصاوير گرفته شده از اسلايدهاي جداگانه دقيقا همان سلول‌ها را نشان نمي‌دهند. نقاط کوانتوم امکان مي‌دهند تا برش‌هاي چندتايي داشته باشيم تا با چهار رنگ آنها را رنگ کنيم.

لنفوماي هاج کينگ معمولا با شيمي درماني و پرتودرماني درمان مي‌شود و در بين انواع لنفوماي بزرگسالان رايج است و شانس درمان آن بالاست. يانگ بيان مي‌دارد که تکنيک نقاط کوانتومي مي‌تواند براي تشخيص ساير انواع سرطان‌ها هم مفيد باشد و علاوه بر شناسايي مي‌توان با روش‌هاي هدف گيري روش‌هاي درماني طراحي گردد.

به نقل از : nano.ir
منبع: Multicolor quantum dots aid in cancer biopsy diagnosis (http://www.nanowerk.com/news/newsid=17024.php)

[moo2010]

محققان آزمايشگاه ملي انرژي‌هاي تجديدپذير در کلرادو و دانشگاه کلرادو دريافته‌اند که توليد اکسيتون‌هاي چندگانه در نقاط کوانتومي سلنيد سرب راحت‌تر از توليد اين اکسيتون‌ها در سلنيد سرب توده‌اي است. اين يافته مي‌تواند در بهبود بهره تبديل انرژي خورشيدي در ابزارهاي فتوولتائيک مفيد باشد.

يک فوتون منفرد با انرژي بالا که به يک ابزار فتوولتائيک برخورد مي‌کند، مي‌تواند چندين اکسيتون (زوج الکترون-حفره) با انرژي پايين توليد کند. اين پديده در سامانه‌هاي با محدوديت کوانتومي (مثل نقاط کوانتومي) اتفاق مي‌افتد. پديده مشابهي که در نيمه‌رساناهاي توده‌اي اتفاق مي‌افتد، يونيزاسيون برخوردي ناميده شده و از آن براي افزايش کارايي «فتوديودهاي بهمني» استفاده مي‌شود. با اين حال يونيزاسيون برخوردي آنقدر موثر نيست که بتواند بهره تبديل انرژي را در ابزارهاي فتوولتائيک افزايش دهد.

آرت نوزيک از دانشگاه کلرادو مي‌گويد «حامل‌هاي داغ» در پيل‌هاي خورشيدي مي‌توانند اين مشکل را حل کنند. اين حامل‌ها الکترون‌ها و حفراتي هستند که در اثر برخورد فوتوني با مقدار انرژي بالاتر از شکاف باندي نيمه‌رسانا توليد مي‌شوند.

اتلاف انرژي

در نيمه رساناهاي توده‌اي اين حامل‌هاي داغ به سرعت و در عرض چند پيکوثانيه سرد شده و فونون‌ها (ارتعاشات شبکه بلور يا حرارت) را آزاد مي‌کنند. در حقيقت اين گرماي تلف شده پنجاه درصد انرژي اتلافي را در پيل‌هاي خورشيدي امروزي تشکيل مي‌دهد. اين مشکل از آنجا ناشي مي‌شود که تابش خورشيد شامل محدوده وسيعي از فوتون‌ها از 3/0 تا 3 الکترون‌ولت است و در نتيجه انرژي برخي از اين فوتون‌ها بيشتر از شکاف باندي بسياري از نيمه‌رساناهاست. اگر انرژي حامل‌هاي داغ قبل از تلف شدن به‌صورت گرما مورد استفاده قرار بگيرد، کارايي تبديل انرژي خورشيدي به الکتريکي تا حد بسيار زيادي افزايش مي‌يابد. گروه نوزيک بر اين باور است که نقاط کوانتومي مي‌توانند در اين زمينه مفيد باشند.

مت بيرد يکي از اعضاي اين گروه پژوهشي مي‌گويد: «نتايج ما نشان مي‌دهند که فرايند توليد اکسيتون‌هاي چندگانه (MEG) در نقاط کوانتومي نسبت به مواد توده‌اي بهتر صورت مي‌گيرد. اگر در مورد اين پديده بيشتر بدانيم، مي توانيم موادي طراحي کنيم که بهره تبديل انرژي خورشيدي در آنها بالا باشد».

مي‌توان نقاط کوانتومي را با روش‌هاي مختلفي درون پيل‌هاي خورشيدي استفاده کرد. گروه نوزيک از فيلم نازکي از نقاط کوانتومي نيمه‌رسانا به‌عنوان لايه فعال پيل خورشيدي استفاده کردند.

جزئيات اين کار در مجله Nano Letters منتشر شده است.

به نقل از : nano.ir
منبع:Multiple excitons could improve solar cells - nanotechweb.org (http://nanotechweb.org/cws/article/tech/43454)
(http://nanotechweb.org/cws/article/tech/43454)

[moo2010]

وقتي که صحبت از کاتاليست‌هاي فلزي مي‌شود، فلز پلاتين به‌عنوان ماده‌ي مناسب در نظر مي‌آيد. از آنجا که هر اونس پلاتين با قيمت 2000 دلار گران‌تر از طلا داد و ستد مي‌شود، قيمت اين فلز به‌عنوان چالشي در توسعه‌ي پيل‌‌هاي خورشيدي به شمار مي‌رود. محققان گروه انرژي در آزمايشگاه ملي Lawrence در برکلي، راه حلي براي غلبه بر اين مشکل ارائه کرده اند.

محققان دريافتند که حضور منواکسيد کربن مي‌تواند منجر به ايجاد تک‌بلورهايي در سطوح پلاتين شود که از نظر ترموديناميکي بسيار پايدارند. در فشار بالا و در حضور منواکسيد کربن بلورهاي پلاتين به‌صورت خوشه‌اي پايدار نيستند. اين نانوخوشه‌ها به کمک منواکسيد کربن تبديل به تک‌بلورهايي مي‌شوند که بسيار پايدارند.

http://pnu-club.com/imported/2010/09/2861.jpg کانال هاي يون باز شدند و سبب گرم شدن نانوذرات بر اساس ميدان مغناطيسي شدند. Somorjai و همکارانش معتقدند که در فشار بالا تک‌بلورهاي پلاتين با جذب مولکول‌هاي منواکسيد کربن مي‌توانند به‌صورت پايدار وجود داشته باشند. آنها ثابت کردند که با استفاده از اين روش مي‌توان به محدوديت‌هاي رايج در علوم سطح فائق آمدند. در اين پروژه، اين گروه تحقيقاتي سطح پلاتين را با گاز منواکسيد کربن پوشش دادند، آنها سطح تک‌بلورهاي پلاتين را در فشار بالا آزمايش کردند که در نهايت نوارهايي به عرض 6 اتم روي سطح ايجاد شد و فاصله‌ي نوارها از هم نيز در حد چند اتم بود. چنين ساختارهايي در کاتاليست‌هاي فلزي رواج دارد که به‌عنوان سايت‌هاي فعال براي انجام واکنش به شمار مي‌روند؛ بنابراين تک‌بلورها با داشتن اين ساختار، خاصيت کاتاليستي خوبي خواهند داشت. فلز پلاتين يکي از اجزاي اصلي در فرايندهاي کاتاليستي صنعتي به‌شمار مي‌رود؛ فرايندهايي نظير Fischer-Tropsch در توليد هيدروکربن‌هاي مايع؛ اکسيداسيون در مبدل‌هاي کاتاليستي خودروها و پيل‌هاي سوختي.

زماني که منواکسيد کربن تقريباً تمام سطح را پوشاند، نوار موجود روي سطح شروع به پهن شدن مي‌‌کند که دليل اين امر افزايش نيروي دافعه‌ي موجود ميان مولکول‌هاست. اگر فشار به يک تور برسد، نوارها به شکل خوشه‌هاي نانومقياس درمي‌آيند. با زدودن منواکسيد کربن از سطح، نوارها به شکل اصلي خود بازمي‌گردند.

در صنعت از کاتاليست‌ها در فشار بسيار بالا و دماي کم استفاده مي‌شود. سالها بود که دانشمندان علاقه‌مند به بررسي ساختار کاتاليست‌ها در اين شرايط بودند. آنها نمي‌دانستند که ساختار و اتم‌هاي کاتاليست در چنين شرايط چه تغييري مي‌کنند. Somorjai و همکارانش مدت‌ها در جستجوي روشي براي مطالعه‌ي اين ساختارها بودند و اکنون از روش STM با فشار بالا و AP-XPS براي مطالعه‌ي ساختار کاتاليست‌ها در شرايط واقعي استفاده مي‌کنند. آنها از STM براي نمايش تشکيل نانوخوشه‌هاي پلاتين، و از AP-XPS براي نمايش تغيير در انرژي پيوندي الکترون‌ها در منواکسيد کربن استفاده کردند.

به نقل از : nano.ir
منبع:For platinum catalysts, smaller may be better (http://www.sciencedaily.com/releases/2010/06/100628124705.htm)
(http://www.sciencedaily.com/releases/2010/06/100628124705.htm)

[moo2010]

دانشمندان و مهندسان دانشگاه ناتينگهام کوچک‌ترين مبدل امواج ماوراي صورت را ساخته‌اند که قابليت توليد و تشخيص اين امواج را دارد.

اين مبدل‌ها بسيار کوچک‌تر از انواع موجود هستند، به نحوي که مي‌توان بيش از 500 عدد از آنها را در فاصله‌اي به اندازه قطر موي انسان جاي داد.

با وجودي که اين مبدل‌ها در مراحل اوليه توسعه قرار دارند، مي‌توانند در اندازه‌گيري‌ها و تصويربرداري‌هايي با مقياس‌ هزاران برابر کوچک‌تر از اولتراسونيک‌هاي فعلي مورد استفاده قرار بگيرند. مي‌توان اين ابزارها را درون سلول‌ها قرار داده و انجام اولتراسونيک درون‌سلولي را با آنها عملي کرد. اين ابزار جديد همچنين مي‌تواند امواج ماوراي صوت با فرکانس بسيار بالا توليد کند که طول موج آنها کوتاه‌تر از طول موج نور مرئي باشد. از نظر تئوري مي‌توان با استفاده از اين مبدل‌ها تصاوير بسيار ريزتري نسبت به بسياري از ميکروسکوپ‌هاي نوري قدرتمند توليد کرد.

گروه اُپتيک کاربردي بخشِ سامانه‌هاي الکتريکي و اُپتيک که اين کار را انجام داده است، سال گذشته موفق به دريافت کمک‌هزينه 5 ساله 850 هزار پوندي از انجمن تحقيقات علوم فيزيکي و مهندسي (EPSRC) براي توسعه روش‌هاي پيشرفته ماوراي صوت شده است. اين گروه همچنين يک جايزه 350 هزار پوندي براي انجام تحقيقات مربوط به هوافضا از EPSRC دريافت کرده است.

مت کلارک يکي از اعضاي اين گروه مي‌گويد: «با پيشرفت فناوري نانو به ابزارهاي تشخيصي قدرتمندتري نياز داريم که بتوانند به صورت غيرمخرب عمل کرده و ويژگي‌هاي مکانيکي و شيميايي مواد را در اين مقياس تشخيص دهند. اين ابزارهاي ماوراي صوت جديد بسيار جذاب بوده و از توان ماوراي صوت در مقياس نانو بهره مي‌برند».

اين مبدل‌هاي اولتراسونيک داراي ساختار ساندويچي يا حلزوني بوده و به نحوي طراحي شده‌اند که هر دو ويژگي تشديد (رزونانس) اُپتيکي و اولتراسونيک را دارا هستند. وقتي يک پالس ليزري به اين مبدل‌ها تابانده مي‌شود، در حالت توليد فرکانس بالا قرار گرفته و امواج ماوراي صوت را به نمونه مي‌تابانند. زماني که اين مبدل‌ها توسط امواج ماوراي صوت تهييج مي‌شوند، تغيير شکل بسيار کوچکي پيدا کرده و اين تغيير، رزونانس اُپتيکي آنها را عوض مي‌کند که توسط يک ليزر شناسايي مي‌شود.

مي‌توان اين مبدل‌ها را با روش‌هاي ليتوگرافي ميکرو/نانو و يا با استفاده از خودآرايي مولکولي توليد کرد.

شايد معروف‌ترين کاربرد ابزارهاي اولتراسونيک تصويربرداري پزشکي باشد، اما در زمينه‌هاي مهندسي و حسگري شيميايي نيز استفاده‌هاي وسيعي دارند. اين مبدل‌هاي کوچ امکان به‌کارگيري اين روش‌ها را در مقياس‌هاي کوچک‌تر فراهم مي‌کنند؛ به‌عنوان مثال مي‌توان از آنها در درون سلول و يا روي قطعات نانومهندسي شده بهره برد.

به نقل از : nano.ir
منبع:High definition diagnostic ultrasonics on the nanoscale (http://www.sciencedaily.com/releases/2010/08/100816110419.htm)
(http://www.sciencedaily.com/releases/2010/08/100816110419.htm)

[moo2010]

فيزيک‌دان‌هاي آمريکايي اولين متاماده با ضريب شکست منفي (NIM) را که داراي تقويت‌کننده دروني است، توليد کردند. اين کشف مي‌تواند مشکل بزرگي را که طراحان «رداي نامرئي» با آن مواجه بوده‌اند، رفع کند. اين متاماده جذب نور را که در NIMهاي اُپتيکي روي داده و استفاده عملي از آنها را به شدت محدود مي‌کرد، کاهش مي‌دهد.

بر خلاف مواد معمولي که داراي ضريب شکست مثبت هستند، يک NIM به نحوي طراحي مي‌شود که داراي ضريب شکست منفي باشد. NIMها ويژگي‌هاي مطلوبي دارند که در مواد معمولي مشاهده نمي‌شوند. از جمله اين ويژگي‌ها مي‌توان به قابليت تمرکز نور در نقطه‌اي کوچک‌تر از طول موج نور در يک «hyperlens» اشاره کرد. چنين ابزاري ميکروسکوپ‌هاي نوري را قادر مي‌سازد تا اشياي بسيار کوچک‌تري را مشاهده کنند.

NIMهايي که در طول موج‌هاي اُپتيکي کار مي‌کنند، يک مشکل بسيار بزرگ دارند؛ بخش‌هاي فلزي آنها بخش اعظم نوري را که از آنها عبور مي‌کند، جذب مي‌کنند. يکي از راه‌هاي غلبه بر اين مشکل، وارد کردن مواد فعالي همچون مواد رنگي ليزري روي سطح متامواد است، اما فيزيکدان‌ها در انجام اين کار با دشواري مواجه بوده‌اند.

حال ولاديمير شالائف و همکارانش در دانشگاه Purdue با وارد کردن يک مولکول رنگي فلورسانس درون اجزاي عايق NIM خود، روشي براي غلبه بر مشکل جذب نور يافته‌اند.

طراحي جديد آنها بر NIM «تور ماهيگيري» استوار است که شالائف چندين سال است در آزمايشگاه خود روي آنها کار مي‌کند. اين ساختار از يک لايه آلومينيومي ساندويچ شده ميان دو لايه نقره تشکيل مي‌شود. ضخامت هر لايه 50 نانومتر است. روي اين لايه‌ها حفرات بيضي شکلي به طول 200 نانومتر و با فاصله 280 نانومتر از هم ايجاد شده و بدين ترتيب شبيه تور ماهيگيري مي‌شوند.

http://pnu-club.com/imported/2010/09/2862.jpg کانال هاي يون باز شدند و سبب گرم شدن نانوذرات بر اساس ميدان مغناطيسي شدند. اين تيم با حذف بخش عمده‌اي از آلومينيوم و نگهداري تنها بخش‌هاي ستون‌مانندي که از فروريختن ساختار جلوگيري مي‌کنند، NIM فعال توليد کردند. سپس فضاهاي خالي ايجاد شده را با فيلم اپوکسي حاوي مولکول رنگي فلورسانس رودامين 800 (Rh800) پر کردند.

زماني که اين مولکول‌هاي Rh800 با يک پالس نوري با طول موج 690 نانومتر پمپ شوند، پس از اتمام پالس، نوري با طول موج حدود 730 نانومتر به مدت چند نانوثانيه از خود نشر مي‌‌کنند. اگر در طول اين مدت يک روبشگر پالس نوري در محدوده 730 نانومتر به مولکول رنگي تابانده شود، نشر نور از اين مولکول را تحريک خواهد کرد. نور برانگيخته معادل روبشگر نوري بوده و در نتيجه پالس روبشگر تقويت مي‌شود.

شالائف مي‌گويد NIMهاي فعال مي‌توانند براي توليد ابزارهاي اُپتيکي عجيبي همچون ابرلنزها به کار روند. حتي مي‌توان از اين فناوري براي توليد رداهايي که نور را در اطراف يک جسم خم کرده و در نتيجه آن جسم را نامرئي مي‌کنند، بهره برد.

جزئيات اين کار در مجله Nature منتشر شده است.

به نقل از : nano.ir
منبع:Fluorescent dye boosts metamaterial performance - nanotechweb.org (http://nanotechweb.org/cws/article/tech/43427)
(http://nanotechweb.org/cws/article/tech/43427)

[moo2010]

دانشمندان با استفاده از کربن تغييريافته با نانوميله‌هاي اکسيد روي يک حسگر شيميايي پايدار و بسيار کارا براي هيدرازين ساخته‌اند.

هيدرازين، N2H4، يک ماده سمي عصبي و سرطان‌زاست و مي‌تواند آسيب‌هاي بسيار شديدي به کبد، ريه‌ها و کليه‌ها وارد کند. اين ماده در صنعت بيشتر به عنوان عامل ايجاد فوم در توليد فوم‌هاي پليمري و همچنين به‌عنوان ماده اوليه سنتز کاتاليزورها، مواد شيميايي کشاورزي، و مواد دارويي مورد استفاده قرار مي‌گيرد. بنابراين براي کاربردهاي ايمني، وجود يک حسگر قابل اعتماد براي هيدرازين بسيار ضروري است.

از ميان تمام روش‌هايي که براي تشخيص هيدرازين گزارش شده است، روش‌هاي الکتروشيميايي نويدبخش‌تر از بقيه بوده‌اند، زيرا ارزن، قابل حمل، و بسيار حساس بوده و زمان پاسخ‌دهي سريعي دارند. الکترودهاي تغيير يافته با نانوذراتي همچون نانوساختارهاي اکسيد روي مزاياي زيادي دارند که عمدتاً به‌دليل مساحت سطحي بالا، مقاومت پايين و نسبت سيگنال به نويز بالا است. با اين حال به‌دليل پايداري پايين اين الکترودها در بسياري از الکتروليت‌ها، امکان کاربرد عملي آنها وجود ندارد.

http://pnu-club.com/imported/2010/09/2863.jpg کانال هاي يون باز شدند و سبب گرم شدن نانوذرات بر اساس ميدان مغناطيسي شدند. جين‌پينگ ليو و همکارانش در دانشگاه طبيعي Huazong در چين با روکش‌دهي نانوميله‌هاي اکسيد روي با يک لايه چندنانومتري از کربن (با استفاده از روش ساده غوطه‌وري-کلسينه کردن) اين مشکل را حل کرده‌اند. رسانايي الکتريکي بالاي کربن، حساسيت حسگر را از طريق تسهيل انتقال الکترون‌هاي مربوط به اکسيداسيون هيدرازين افزايش مي‌دهد. به علاوه، بي‌اثر بودن شيميايي اين ماده، نانوميله‌هاي اکسيد روي را از خورده شدن توسط الکتروليت محافظت مي‌کند.

ليو مي‌گويد: «علاوه بر اين که حساسيت و پايداري حسگر بهبود يافته است، طراحي الکترود نيز به‌گونه‌اي صورت گرفته است که نيازي به‌روش‌هاي معمول ساخت الکترود که مشکل و گران هستند، وجود ندارد».

گرگوري وايلدگوز، متخصص سطوح نانولوله‌اي کربني براي استفاده در کاربردهاي بهبوديافته حسگري و کاتاليز در دانشگاه آنجليناي شرقي مي‌گويد: «هم‌افزايي ميان روکش گرافيتي بي‌شکل با اکسيد روي زيرين که منجر به بهبود عملکرد الکتروآناليتيکي الکترود در مقايسه با نانولوله‌هاي کربني عمودي مي‌شود، بسيار جذاب است. به‌نظر مي‌رسد برهمکنش‌هاي نانومقياس جالبي در اين سامانه اتفاق مي‌افتند که ارزش مطالعه بيشتر را دارند».

همچنين مي‌توان از الکترود توليد شده در کاربردهاي ديگري همچون باتري‌ها و پيل‌هاي فتوالکتروشيميايي استفاده کرد. ليو مي‌گويد: «گام بعدي بهينه‌سازي بيشتر روش‌هاي سنتزي است تا امکان رشد يکنواخت و تکرارپذير آرايه‌هاي نانوميله‌اي روکش‌دهي شده با کربن در مقياس وسيع و به صورت مستقيم روي جمع‌کننده جريان ايجاد شود».



به نقل از : nano.ir
منبع:A novel electrochemical hydrazine sensor (http://www.rsc.org/Publishing/ChemScience/Volume/2010/09/novel_electrochemical.asp)
(http://www.rsc.org/Publishing/ChemScience/Volume/2010/09/novel_electrochemical.asp)

[moo2010]

خواص نوري نانوربان‌هاي اکسيد روي، به‌وسيله‌ي محققان دانشگاه آزاد اسلامي واحد مسجد سليمان و پژوهشگران دانشگاه مالاياي مالزي، بهبود يافت.

با توجه به اينکه نانوساختارهاي اکسيد روي داراي گاف انرژي بزرگي هستند، مي‌توان از آنها در نانوسيم‌ها استفاده کرد.

دکتر رامين يوسفي، دانشجوي دکتري تخصصي فيزيک، براي بهبود خواص نوري نانوروبان‌هاي اکسيد روي، به بازپخت نانوروبان‌هاي اکسيد روي آلاييده شده با گوگرد در شرايط اتمسفر هوا و دماي بين 400 تا 600 درجه‌ي سانتي‌گراد پرداخته‌است.

وي در گفتگو با بخش خبري سايت ستاد ويژه‌ي توسعه‌ي فناوري نانو گفت: «در اين کار ما متوجه شديم که اين بازپخت، مي‌تواند خواص نوري اين نانوساختارها را تا حد زيادي افزايش دهد».

وي در ادامه اظهار داشت: «به‌طور کلي، مي‌توان دو نوع آلاينده را در نيمه‌رساناهاي اکسيدي مانند اکسيد روي به کار برد، آلاينده‌هايي که به‌جاي روي در ساختار اکسيد روي قرار مي‌گيرند و يا آنهايي که به‌جاي اکسيژن قرار مي‌گيرند. از آنجايي که گوگرد و اکسيژن در يک گروه از جدول تناوبي هستند و رفتار مشابهي با هم دارند، گوگرد مي‌تواند در اين ترکيب، جايگزين اکسيژن شود».

آقاي يوسفي در اين کار تحقيقاتي، از روش انتقال بخار اشباع در يک راکتور کوره افقي براي رشد نانوروبان‌ها استفاده کرده‌است. وي از پودر خالص اکسيد روي به عنوان منبع اکسيد روي و از سولفات منيزيم به‌عنوان منبع گوگرد در راکتور استفاده نموده‌است. زيرلايه‌هاي سيليکوني را نيز براي رشد نانوروبان‌ها انتخاب کرده‌است. از سويي ديگر، دماي دو نوع پودر را متفاوت در نظر گرفته‌است و زيرلايه‌ي سيليکوني را هم در دماي پايين‌تري قرار داده‌است.

از نانوساختارهاي اکسيد روي که نانوماده‌اي استراتژيک محسوب مي‌شود، مي‌توان در صنعت الکترونيک نوري استفاده نمود.

جزئيات اين پژوهش -که با همکاري مرحوم پرفسور برهان‌الدين کمال‌الدين انجام شده،- در مجله‌ي Solid State Sciences (جلد12، صفحات 256-252، سال2010) منتشر شده‌است. (http://nano.ir/info/article_issn_info.php?id=4557)



منبع :‌nano.ir

[moo2010]

محققان دانشگاه تبريز، به کمک الکترودهاي اصلاح شده با نانوذرات نقره، موفق به اندازه‌گيري هيدرازين با هزينه‌ي کمتري شدند.

گزارش‌هاي موجود از مسموميت‌هاي حاد خوراکي با هيدرازين حاکي از آن است که خوردن حدود 20 تا 50 ميلي‌ليتر هيدرازين مي‌تواند مرگ‌آور باشد. سرطان‌زايي هيدرازين در جانوران آزمايشگاهي به اثبات رسيده‌است، ولي در مورد انسان، داده‌هاي کافي براي چنين ادعايي وجود ندارد. بدين ترتيب، اندازه‌گيري هيدرازين موضوع مهمي است که محققان تبريزي گام مهمي در اين جهت برداشته‌اند.

دکتر ميرقاسم حسيني، دانشيار دانشگاه تبريز، در گفتگو با بخش خبري سايت ستاد ويژه‌ي توسعه‌ي فناوري نانو با بيان اين مطلب که «ارزان‌ترين، ساده‌ترين و در عين حال دقيق‌ترين روش براي اندازه‌گيري هيدرازين، روش‌هاي الکتروشيميايي است»، افزود: «مشکل عمده در اندازه‌گيري هيدرازين با الکترودهاي جامد، وجود تمايل نسبتا زياد اکسيداسيون آن است. البته فلزاتي مانند طلا، پلاتين و نقره براي اکسايش آندي هيدرازين مناسب هستند اما به دليل محدوديت‌هاي اقتصادي، استفاده از اين فلزات در صنعت مقرون به صرفه نيست».

وي راه‌حل اين مسئله را استفاده از «اصلاح‌گرهاي سطح الکترود» دانست و اظهار داشت: «در اين راستا، در پژوهش حاضر از فلز تيتانيم به عنوان زيرلايه استفاده شده‌است».

دکتر حسيني در ادامه اذعان داشت: «تيتانيم فلز فعالي است که به سرعت در هواي معمولي، اکسيد مي‌شود و لايه‌اي غيريکنواخت و چسبنده از اکسيد تيتانيم روي سطح آن ايجاد مي‌شود. بنابراين اولين مرحله، برداشتن اين زيرلايه است که با استفاده از روش‌هاي مختلف، امکان‌پذير است. بعد از حذف زيرلايه از روي سطح تيتانيم، به کمک روش الکتروپليمريزاسيون، پوششي از پلي‌آنيلين و در ادامه نانوذرات نقره را روي اين پوشش پليمري ايجاد نموديم و در نهايت، فعاليت الکتروکاتاليستي آن را در فرايند اکسيداسيون الکتروشيميايي هيدرازين بررسي کرديم».

دانشيار دانشگاه تبريز نتيجه اين پژوهش را، تهيه‌ي الکترودي با مساحت سطح زياد، فعاليت الکتروکاتاليستي بالا و قيمت تمام شده پايين بيان کرد که در مقايسه با الکترود نقره، فعاليت الکتروکاتاليستي بيشتري دارد.

دکتر حسيني در پايان تاکيد کرد: «در ادامه نيز سعي داريم که با بررسي زيرساخت‌هاي موجود در کشور، اين کار را به مرحله‌ي تجاري‌سازي برسانيم. البته ناگفته نماند که حمايت سازمان‌هاي دخيل در اين مسير، لازم و ضروري است».

اين پروژه با همکاري آقاي محمدمحسن مومني هامانه انجام شده و جزئيات آن در مجله‌ي MKS است. '> MKS است. '> J </SPAN></SPAN>Mater Sci (جلد 45، صفحات 3310- 3304، سال 2010) منتشر شده‌است.

منبع :‌nano.ir

[moo2010]

کاهش محدوديت استفاده از آلومينا در صنعت
پژوهشگران دانشگاه صنعتي اصفهان، گام مهمي براي حذف مشکلات موجود در توليد کامپوزيت‌هاي زمينه آلومينا برداشتند.

مهمترين محدوديت کاربرد آلومينا در صنعت، تردي و پايين بودن چقرمگي آن است. از سويي ديگر در توليد کامپوزيت زمينه آلومينا مشکلاتي چون رشد دانه و کاهش خواص مکانيکي نيز وجود دارد.

مهندس احسان محمد شريفي، دانشجوي دکتري دانشگاه صنعتي اصفهان، در گفتگو با بخش خبري سايت ستاد ويژه‌ي توسعه‌ي فناوري نانو گفت: «در اين پژوهش براي حذف مشکلات موجود در توليد کامپوزيت‌هاي زمينه آلومينا، از روش مکانوشيميايي بهره گرفته‌است».

مهندس شريفي با همکاري دکتر فتح‌اله کريم‌زاده و دکتر محمدحسين عنايتي، موفق به توليد پودر نانوکامپوزيت زمينه آلومينايي تقويت شده با بورايد تيتانيوم (Al2O3-TiB2) با اندازه دانه‌ي کمتر از 50 نانومتر شده‌است که عاري از هرگونه فازهاي اضافي و تردکننده است.

وي در ادامه‌ي‌ گفتگو اظهار داشت: «کاهش تردي و افزايش چقرمگي بدنه‌هاي آلومينايي، افزايش سختي و استحکام بدنه‌هاي آلومينايي با کامپوزيتي نمودن آن و ايجاد ساختار نانوکريستال، افزايش مقاومت سايشي آلومينا و استفاده از مواد ارزان‌قيمت اکسيدي به جاي عناصر خالص گران‌قيمت از دستاوردهاي اين کار پژوهشي است».

مهندس شريفي براي انجام اين پژوهش، ابتدا مواد اوليه شامل آلومينيوم، اکسيد تيتانيوم و اکسيد بور را با يکديگر مخلوط و پس از توزين دقيق‌، تحت عمليات آسياب‌کاري قرار داده‌است. در ادامه نيز به بررسي تحولات ساختاري و تغييرات مورفولوژيکي مخلوط پودري، پرداخته‌است.

گفتني‌ است که نانوکامپوزيت توليدي، پتانسيل بالايي براي استفاده در ساخت ابزارهاي برشي و پوشش‌هاي مقاوم در برابر سايش دارد. استفاده از اين نانوکامپوزيت، موجب بهبود خواص تجهيزات، کاهش دوره‌هاي سرويس و هزينه‌هاي نگهداري و تعميرات مي‌شود.

جزئيات اين پژوهش در مجله‌ي Journal of Alloys and Compounds(جلد 502، صفحات512- 508، سال 2010) منتشر شده‌است.



منبع :‌nano.ir

[moo2010]

نانوکاتاليزور پالاديم با توانايي چندين بار بازيافت به‌همت پژوهشگران دانشگاه شيراز، سنتز شد. از اين کاتاليزور مي‌توان براي حذف آلودگي TCE(تري كلرو اتيلن) از آب و فاضلاب و كاهش آلاينده‌ي منوكسيدكربن و هيدروژن در مبدل كاتاليزور خودروها استفاده نمود.

نانوكاتاليزور فلزي پالاديم جايگاه بسيار ارزشمندي در توليد مواد شيميايي، مواد طبيعي و داروها دارد. چنانچه نانوذره‌ي پلاديم روي بستر پليمري قرار گيرد، امكان بازيافت و استفاده‌ي مجدد آن وجود خواهد داشت كه اين مهم در صنعت بسيار حايز اهميت و مقرون به‌صرفه است. دکتر بهمن تمامي، استاد شيمي پليمر دانشگاه شيراز، در گفتگو با بخش خبري سايت ستاد ويژه‌ي توسعه‌ي فناوري نانو گفت: «جدا شدن نانوذرات پالاديم از سطح پليمر بسيار كم است که اين مسئله، امكان استفاده‌ي مجدد نانوكاتاليست را بهبود بخشيده و آلودگي را به وسيله‌ي فلز در محيطي كه نانوكاتاليست در آن استفاده مي‌شود، كاهش مي‌دهد».

دکتر تهامي به همراه خانم سهيلا قاسمي موفق به تهيه‌ي نانوذرات پالاديم بر بستر پليمر شبكه‌اي پلي‌اكريل‌آميد، شناسايي آن و بررسي فعاليت كاتاليزوري اين كاتاليست در واكنش‌هاي شيميايي تشكيل باند كربن- كربن (به‌عنوان واكنش مدل) شده‌اند.

وي در مورد نتايج اين کار پژوهشي اظهار داشت: «در اين پژوهش، نانوذرات پالاديم قرار گرفته بر بستر پلي‌اكريل آميد شبكه‌اي را تهيه و شناسايي كرديم. مطالعه‌ي آزمون‌هاي TEM و XRD نشان مي‌دهد كه اندازه‌ي نانوذرات پالاديم حدودا 50 نانومتر است. از طرفي، فعاليت كاتاليزوري خوب اين ماده در واكنش‌هاي شيميايي مانند تشكيل پيوند كربن-كربن اهميت زيادي در ساخت تركيبات پيچيده‌ي طبيعي از جمله داروها دارد. همچنين اين نانوكاتاليزور چندين مرتبه با موفقيت بازيافت شد و مورد استفاده‌ي مجدد قرار گرفت. بستر مورد استفاده در اين پژوهش، پلي‌اكريل آميد بود كه يك پليمر آبدوست است و چنانچه در كاربردهاي زيستي استفاده گردد با محيط‌هاي آبي كاملا سازگار است و مي‌تواند فعاليت خوبي در اين محيط‌ها از خود نشان دهد».

جزئيات اين پژوهش در مجله‌ي Journal of Molecular Catalysis A (جلد 322، صفحات 105- 98، سال 2010) منتشر شده‌است.



منبع :‌nano.ir

[moo2010]

يک سيستم مخفي و قابل‌کنترل براي کشتن تومورها
پژوهشگراني به رهبري شيميدان وينسنت روتلو از دانشگاه ماساچوست آمهرست نشان داده‌اند که مي‌توانند يک سم مخفي را به مکان‌هاي ويژه‌اي مانند تومور جهت درمان سرطان برسانند و سپس آن را به طور شيميايي رها کرده و از حالت اختفا بيرون آورند تا از درون حمله کند. اين کار نويد يک سيستم دارورساني درماني مصنوعي "ترکيبي و پيچيده" را مي‌دهد.

اين تحقيق که درباره رهيافت شيمي مهمان- ميزبان جديدي توضح مي‌دهد توسط روتلو و همکارانش، با همکاري ليله ايزاک از دانشگاه مريلند، انجام شده است.

روتلو توضيح مي‌دهد که "شيمي ابرمولکولي بر روي شناسايي نيروهايي که مولکول‌ها را به هم مي‌چسبانند و اينکه چگونه مي‌توان اين نيروها را براي کنترل آرايش سيستم‌هاي عملکردي استفاده کرد، تمرکز دارد. اين فرايند آرايش‌دهي بسيار شبيه به بلوک‌هاي لگو (Lego) مي‌باشد که در آن برآمدگي‌ها و فررفتگي‌ها باهم برهمکنش مي‌کنند تا مولکول‌هاي زيستي مانند DNA و پروتئين را کنار هم نگاه دارند. "

http://pnu-club.com/imported/mising.jpg اين تصوير نشان‌دهنده دريافت کمپلکس مخفي نانوذرات طلا (Au) -کوکوربيتوريل و فعال سازي خاصيت سمي آن با مولکو‌ل‌هاي NH3 در درون سلول است. روتلو و همکارانش نانوذرات طلاي ويژه‌اي را با ليگاندها يا مولکول‌هاي پيوندي (برآمدگي‌ها) پوشاندند که به آنها خاصيت سمي مي‌دهد. به هرحال، اين ليگاندها مي‌توانند به طور محکم به مولکول‌هاي جامي‌شکلي حفره‌داري (فرورفتگي که برآمدگي در آن قرار مي‌گيرد) به نام کوکوربيتوريل (cucurbitur IL پيوند بخورند و و خاصيت سمي خود را مخفي نگاه دارند. هنگامي که نانوذرات طلا وارد سلول مي‌شوند همچنان ساکت مي‌مانند. اين پژوهشگران سپس از مولکول ديگري استفاده مي‌کنند که قويا به مولکول‌هاي جامي‌شکل کوکوربيتوريل مي‌چسبند و آنها را از بين نانوذرات طلا بيرون مي‌کشند و باعث مي‌شوند که پوشش آنها از بين رفته وسمي شوند.

روتلو مي‌گويد: "اين خاصيت سمي قابل کنترل، راه‌هاي جديدي براي شيمي درماني کنترل شده مي‌گشايد که در آن خاصيت سمي و جهتگيري آن را مي‌توان با انتخاب نوع و مقدار ماده فعال‌کننده تنظيم کرد. آنها قادرند به سطوح بالايي از فعاليت مختص به جايگاه برسند و خسارت جانبي کمي براي سلول‌هاي سالم پيرامون داشته باشند. "

اين دانشمندان فعلا مشغول بررسي اين راهبرد در سلول‌ها مي‌باشد و بزودي بافت سيستم‌هاي زنده را نيز بررسي خواهند کرد تا با دقت بيشتري موضوعات وابسته به کاربردهاي واقعي اين سيستم را وارسي کنند.

جزئيات اين تحقيق در مجله‌ي Nature Chemistry منتشر شده است.

به نقل از : nano.ir
منبع :
A tunable, cloaked, system to kill tumors from inside (http://www.nanowerk.com/news/newsid=18318.php)

[moo2010]

محققان دانشگاه کرنل در مسير توليد پيل‌هاي سوختي تجاري کارا و ارزان‌قيمت، موفق به کشف کاتاليستي شدند که قادر است پيل‌هاي سوختي را پايدارتر، ارزان‌تر، مقاوم‌تر در برابر سميت منوکسيد کربن و با عمر طولاني نسبت به نمونه‌هاي پيشين کند.

پيل‌هاي سوختي هيدروژني به‌عنوان جايگزيني براي سوخت‌هاي فسيلي در خودروها در نظر گرفته شده‌اند. اين پيل‌ها قادرند انرژي مورد نياز خودرو را براي طي مسافت‌هاي طولاني تأمين کنند؛ در حالي که آلايندگي دي‌اکسيد کربن در آنها حذف شده و به جاي آن، آب از اگزوز خودروها بيرون مي‌آيد. پيل‌هاي سوختي براي فعاليت نيازمند هيدروژن بسيار خالص هستند كه براي اين کار بايد منوکسيد کربن از سوخت‌هاي معمولي زدوده شود که فرايندي بسيار گران‌قيمت است و مشکلي براي تجاري‌سازي پيل‌هاي سوختي محسوب مي‌شود (هيدروژن از سوخت‌هاي معمولي به دست مي‌آيد).

پيل‌هاي سوختي به جاي سوزاندن سوخت، به‌صورت الکتروشيميايي آن را تجزيه و با اين کار انرژي را مستقيماً به الکتريسيته تبديل مي‌کنند. مشکل اصلي در اين پيل‌ها گراني پلاتين و آلياژ روتنيوم/پلاتين است که اغلب به‌عنوان کاتاليست در غشاي تبادل يون اين پيل‌ها استفاده مي‌شود، از طرفي اگر مجاورت منوکسيد کربن (حتي در مقادير بسيار اندک) قرار گيرد، به‌راحتي دچار آسيب مي‌شوند.

براي افزايش مقاومت اين کاتاليست‌ها محققان دانشگاه کرنل، نانوذرات پلاتين را روي بستري از جنس اکسيد تيتانيوم ريخته، براي افزايش هدايت الکتريکي آن، مقداري تنگستن به آن اضافه کردند. نتايج تحقيقات آنها نشان داد كه اين کاتاليست جديد مي‌تواند در مقادير 2 درصد منوکسيد کربن فعاليت داشته باشد؛ اين در حالي است که اين رقم 2000 برابر مقداري است که موجب مسموم شدن پلاتين مي‌شود. علاوه ‌بر اين، اين ماده بسيار پايدار و ارزان‌تر از پلاتين خالص است. با استفاده از اين کاتاليست مي‌توان از سوخت هيدروژني که خيلي پاکيزه نيست، نيز استفاده کرد زيرا هيدروژن از آن دسته از مشتقات نفتي به دست مي‌آيد که اين مواد نيز داراي آلودگي منوکسيد کربن است. زدودن منوکسيد کربن از اين مواد بسيار گران‌قيمت است.

هم‌اكنون محققان آماده مي‌شوند تا از اين کاتاليست در يک پيل سوختي واقعي استفاده کرده، آن را تست کنند، تاکنون نشانه‌ها بسيار خوب بوده‌است. به گفته‌ي يکي از محققان اين پروژه، نتايج ابتدايي نشان داده‌ که پيل سوختي حاوي پلاتين به‌سرعت مسموم شده، از کار مي‌افتد؛ اما پيل حاوي اين کاتاليست در حال کار کردن است.



به نقل از : nano.ir
منبع :
http://esciencenews.com/articles/2010/08/02/new.catalyst.platinum.nanoparticles.could.lead.con k.out.free.stable.fuel.cells (http://esciencenews.com/articles/2010/08/02/new.catalyst.platinum.nanoparticles.could.lead.con k.out.free.stable.fuel.cells)

[moo2010]

استفاده از نانوبلورهاي نيمه‌هادي در دماسنج‌هاي نوري
محققان دانشگاه واشينگتن موفق شدند با استفاده از نانوبلورهاي نيمه‌هادي، دماسنج نوري بسيار حساس بسازند. عملکرد اين دماسنج بر پايه‌ي پديده‌ي فتولومينسانس است. از اين دماسنج مي‌‌توان در اندازه‌گيري دماي ال‌اي‌دي‌هاي آلي، ديودهاي ليزرها و ديگر ادوات نانومقياس در طول فرايند توليد استفاده کرد.

دستگاهي که دانيل گاملين و همکارانش ساخته‌اند بر پايه‌ي نانوبلورهاي نيمه‌هادي تقويت‌‌شده با منگنز است. زماني که اين دماسنج به‌وسيله‌‌ي نور آبي تحريک مي‌شود، دو باند نشري دارد: 520 و 580 نانومتر که به نشر دوگانه ملقب است. نسبت شدت اين پيک‌ها مي‌تواند به‌عنوان ابزاري براي اندازه‌گيري دماي محيط استفاده شود. گاملين معتقد است اين کشف آنها مي‌تواند در حوزه‌هاي مختلف مورد استفاده قرار گيرد که اين مسئله باعث افتخار اوست. وي مي‌افزايد که با وجود 10 هزار مقاله‌اي که در فيزيک مربوط به اين ماده منتشر شده، هنوز کسي از مکانيسم فتولومينسانس نيمه‌هادي‌هاي تقويت‌شده با منگنز استفاده نکرده‌است.

نتايج تحقيق اين گروه نشان مي‌دهد که نانوبلورها براي دماسنج‌هاي نوري بسيار ايده‌ال‌اند، زيرا ساز و كار نشر دوگانه در آنها به دما حساسيت بسيار بالايي دارد؛ براي مثال با اين دماسنج‌ها مي‌توان تغييرات تا 0.2 درجه‌ي سانتي‌گراد دماي آب در آزمايشگاه را تشخيص داد.


http://pnu-club.com/imported/2010/11/197.jpg

ريشه‌ي اين رفتار به تفاوت تعداد الکترون‌ها يک نانوبلور در دو حالت برانگيخته در دماهاي مختلف بستگي دارد. اين دماسنج براي استفاده در طيف وسيعي از دماها قابل تنظيم است. در واقع مي‌توان محدوده‌ي دمايي را که دماسنج مي‌تواند شناسايي کند، به دلخواه تغيير داد كه با اين کار دماسنج براي استفاده در کاربردهاي مختلف ايده‌آل مي‌شود؛ براي مثال مي‌توان از آن در تصويربرداري از نانوادوات در حين فرايند توليد استفاده کرد.

از آنجا که اين دماسنج مستقل از دما، pH محيط و ديگر فاکتورهايي است که دماسنج‌هاي معمولي به‌شدت به آن حساس‌ هستند، مي‌توان از اين دماسنج در مطالعات زيستي استفاده کرد.

محققان بيش از 50 سال است که روي ويژگي‌هاي نشر دوتايي در مولکول‌هاي آلي کار مي‌کنند. ابتدا روي مطالعات بنيادين و سپس روي کاربرد آن در اندازه‌گيري دما در زيست‌فناوري، مهندسي هوانوردي، ميکروسيالات، ميکروالکترونيک و درمان‌هاي گرمايي در پزشکي تحقيق کرده‌اند. اخيراً محققان به‌سمت استفاده از نانوبلورها آمده‌اند، زيرا اين مواد در قياس با همتايان آلي خود به‌راحتي در برابر نور از بين نمي‌روند؛ اما مشکل استفاده از نانوبلورها اين است که به تغييرات کم دمايي حساس نيستند، اما با اين ايده جديد مي‌توان مشکل را حل کرد.



به نقل از : nano.ir
منبع :
http://nanotechweb.org/cws/article/tech/43633 (http://nanotechweb.org/cws/article/tech/43633)

[moo2010]

ساخت مدارات منطقي با اکسيد روي
با فشار يک دکمه مي‌توان مدارات را وادار به انجام يک عمل منطقي کرد. اين مدارات به وفور در زندگي روزمره‌ي ما وجود دارند. محققان مؤسسه‌ي فناوري جرجيا موفق به ساخت مدارهايي کوچک و ساده‌تر نسبت به مدارات فعلي شده‌اند. آنها توانستند براي اولين بار از يک ماده هم به‌عنوان مدار و هم به‌عنوان دکمه استفاده کنند. اين محصول قابل استفاده در ربات‌ها و تراشه‌هاي نانومقياس است.

محققان مؤسسه‌ي فناوري جرجيا به رهبري زونگ‌لي‌وانگ از خواص ويژه‌ي اکسيد روي استفاده کردند. اکسيد روي ماده‌ي منحصربه‌فرد است که مي‌تواند خواص پيزوالکتريک و نيمه‌هادي را يک‌جا داشته باشد. مواد پيزوالکتريک موادي هستند که با اعمال فشار بر آنها، ساختار بلوري به يک جهت کشيده شده و در اثر تغيير توازن بار درون شبکه بلور توليد الکتريسيته مي‌کنند. در واقع در اثر تغيير مکانيکي در ماده، ولتاژي در يک سوي آن توليد مي‌شود. نيمه‌هادي هم به موادي گفته مي‌شود که متناسب با شرايط مي‌توانند جريان را از خود عبور داده و يا جلوي آن را بگيرند. اکسيد روي با داشتن اين دو ويژگي با هم مي‌تواند در اثر پديده‌ي پيزوالکتريکي، جريان را از خود عبور دهد. در واقع به‌دليل تغيير فيزيکي در ماده، هدايت آن نيز تغيير کرده و ماده مي‌تواند جريان را از خود عبور دهد که به اين پديده، اثر پيزوترونيک گويند.


http://pnu-club.com/imported/2010/11/198.jpg

اگر يک سيم از جنس اکسيد روي داشته باشيم ( به قطر 300 نانومتر و طول 400 ميکرومتر) و دو سوي آن را با يک فلز به هم متصل کنيم، آنگاه ترانزيستوري ساخته‌ايم که در صورت اعمال فشار مانند يک گيت عمل مي‌کند.

اين گروه در مقاله‌اي که در نشريه ي Advanced Material به چاپ رساندند، نشان دادند که چگونه مي‌توان تعدادي از اين ترانزيستورها را با هم ترکيب و سيستمي ايجاد کرد که با آن مي‌توان يک‌سري از فرايندهاي منطقي نظير NAND، NOR يا XOR را انجام داد. علاوه بر اين مي‌توان MUX و DEMUX را نيز با اين مدارات انجام داد.

تاکنون پردازشگر‌هاي منطقي مبتني بر فناوري CMOS بوده‌اند که در آنها از دو جزء مکمل، يک اکسيد فلزي و يک نيمه‌هادي مانند سيليکون، استفاده مي‌شده‌است. در پردازشگرهاي CMOS يک سيگنال الکتريکي براي انجام عمل لازم است؛ بنابراين اگر محرک اوليه، يک سيگنال مکانيکي باشد بايد يک جزء به سيستم اضافه شود؛ اما با ارائه‌ي روشي جديد نياز به اين جزء حذف مي‌شود و مي‌توان سيستمي ساخت که مستقيماً با فشار مکانيکي عمل کرده و کنترل فرايند تنها با يک ماده (اکسيد روي) امکان‌پذير شود.



به نقل از : nano.ir
منبع :http://www.nanotech-now.com/news.cgi?story_id=39486 (http://www.nanotech-now.com/news.cgi?story_id=39486)

[moo2010]

نشست مولکول‌ نامتقارن روي يک سطح
محققان انگليسي موفق شدند براي اولين بار مولکول‌ نامتقارني را روي يک سطح نشست دهند. اين کار مي‌تواند منجر به ساخت ادوات ذخيره‌سازي اطلاعات شود. پيش از اين، کارهاي مشابهي روي مولکول‌هاي متقارن انجام شده بود؛ اما اين براي اولين بار است که مولکول‌هاي نامتقارن بررسي مي‌شوند.

در مقاله‌اي که اخيراً در نشريه‌ي Nature Communications چاپ شده‌است، فيزيک‌دان‌ها و شيمي‌دان‌هاي انگليسي نشان دادند که براي اولين بار توانستند مولکول‌هايي با شکل نامنظم را روي يک سطح بنشانند. با اين کار محققان مي‌توانند چگونگي نشست اين مولکول را بررسي و از آن در ساخت ادوات ذخيره‌سازي اطلاعات استفاده کنند. در صورت موفقيت، دستگاه‌هاي ذخيره‌ي اطلاعاتي ساخته خواهد شد که نسبت به ادوات مبتني بر سيليکون 40 تا 50 برابر کوچک‌تر است.


http://pnu-club.com/imported/2010/11/199.jpg

پيتر بتون از بخش علم نانو به‌همراه همکارش نيل کامپنس، روي اين پروژه کار کردند. نيل کامپنس مي‌گويد بيشتر کارهاي انجام‌شده در اين حوزه روي مولکول‌هاي متقارن انجام شده‌است؛ براي مثال مولکول‌هايي که مربعي‌شکل يا مدور هستند. دليل اين امر آن است که مطالعه‌ي خواص و ويژگي‌هاي اين مولکول‌ها قابل درک و قابل پيش‌بيني‌تر است؛ اما تنها درصد بسيار کمي از مولکول‌ها متقارن هستند كه اين موضوع دانشمندان را بسيار محدود کرده‌است. اين در حالي است که مولکول‌هاي نامتقارن بسياري با ويژگي‌هاي جالبي وجود دارند. اگر بتوان اطلاعات را روي تک‌مولکول که در حدود يک نانومتر است، ذخيره کرد آنگاه مي‌توان ادوات ذخيره‌ي اطلاعات با دانسيته‌ي بسيار بالا و اندازه‌ي کوچک ساخت.

در اين طرح، محققان با شبيه‌سازي کامپيوتري، يكمولکول مبتني بر منيزيم، كه شکلي شبيه به پيراشگي کرم‌دار خم‌شده دارد را مطالعه كردند. آنها پيش از آنکه رفتار مولکول را در آزمايشگاه ببينند، رفتار آن را در هنگام جذب، بر روي سطح طلا پيش‌بيني کردند. از آنجا که اين مولکول بسيار شکننده است، آنها از يک روش رسوب الکترواسپري جديد براي نشست اين مولکول‌ها بر روي سطح استفاده کردند؛ به شکلي که ساختار مولکول در حين رسوب آسيب نبيند.

پروژه اين گروه تحقيقاتي ادامه‌ي کاري است که در سال 2003 در نشريه‌ي Nature به چاپ رسيد. در آن تحقيق دانشمندان مولکول‌هايي را درون ساختارهاي لانه‌زنبوري گير انداخته بودند، چيزي شبيه جعبه‌ي تخم مرغ، آنها توانسته بودند اين فرايند را به شکلي کنترل کنند که مولکول‌ها با يکديگر برهم‌کنش داشته و در نهايت ساختار بسيار منظمي را ايجاد کنند.

پروژه‌ي تحقيقاتي اين گروه را کميته‌اي در اروپا با عنوان فعاليت تحقيقاتي زيرساختاري حمايت كرده‌است.



به نقل از : nano.ir
منبع :http://www.physorg.com/news204367410.html (http://www.physorg.com/news204367410.html)

[moo2010]

نانوسيم‌هاي افقي مناسب براي نانوديودهاي گسيلنده نور
شيميدانان در موسسه ملي استانداردها و فناوري (NIST) روش جديدي براي رشد نانوسيم‌هاي به صورت افقي ابداع کرده‌اند. اين نانوسيم‌ها مي‌توانند نور را مشابه ديودهاي گسيلنده نور (LEDs) توليد کنند.

نانوسيم‌ها معمولاً بوسيله ترسيب کنترل‌شده مولکول‌ها از يک گاز روي يک ماده‌ي پايه، رشد داده مي‌شوند. اين فرآيند معروف به ترسيب بخار شيميايي (CVD) مي‌باشد. اغلب روش‌هاي CVD نانوسيم‌هايي توليد مي‌کنند که عمود بر سطح هستند. به دليل اينکه اين نانوسيم‌هاي فقط از انتها با بستر در تماس هستند، تمايل ندارند که مشخصه‌هاي خود را با ماده بستر تسهيم کنند. رشد عمودي همچنين جنگل متراکمي از نانوسيم‌ها ايجاد مي‌کند و اين پيدا کردن و مکان‌يابي نانوسيم‌هاي منفرد با کيفيت عالي را مشکل مي‌کند.

http://pnu-club.com/imported/mising.jpg شرح شماتيکي يک رديف منفرد از اين نانوسيم‌ها (استوانه‌هايي با انتهاي قرمز) با نانوديوارهاي بالي شکل که به سمت بيرون گسترش يافته‌اند. اکنون بابک نيکوبخت و آندريو هرزينگ شيميدانان NIST جهت رفع اين مشکلات، يک روش سطحي هدايت شده براي رشد نانوسيم‌ها به صورت افقي در عرض بستر، ابداع کرده‌اند. روش اين محققان همانند بسياري از روش‌هاي CVD رشد عمودي، از طلا بعنوان کاتاليست براي تشکيل بلور استفاده مي‌کند.

تفاوت اين است که طلاي ترسيب شده در روش اين شيميدانان تا دماي 900 درجه سيلسيوس گرم مي‌شود که آن را تبديل به نانوذره‌اي مي‌کند که بعنوان مکان رشد و محيطي براي تبلور مولکول‌هاي اکسيد روي عمل مي‌کند. همچنانکه اين نانوبلور اکسيد روي رشد مي‌کند، اين نانوذره طلا را در سرتاسر سطح بستر (در اين آزمايش، نيتريد گاليوم) به جلو مي‌راند و نانوسيمي تشکيل مي‌دهد که در عرض بستر به طور افقي رشد مي‌کند و بنابراين خواص آن به شدت تحت تاثير خواص ماده‌ي بستر مي‌باشد.

اين پژوهشگران ضخامت اين نانوذره کاتاليستي طلا را از کمتر 8 نانومتر به تقريباً 20 نانومتر افزايش دادند. اين تغيير منجر به نانوسيم‌هايي شد که يک ساختار ثانويه شبيه بالچه پشتي کوسه ماهي رشد دادند که نانوديوار ناميده شد. در اين حالت قسمت اکسيد روي غني از الکترون و قسمت نيتريد گاليوم تهي از الکترون است. اين فصل مشترک بين اين دو ماده که به اتصال نامتجانس p-n معروف است، اجازه مي‌دهد موقعي که اين ترکيب نانوديوار- نانوسيم با الکتريسيته باردار شود، الکترون‌ها در عرض آن جريان يابند. حرکت اين الکترون‌ها منجر به توليد نور مي‌شود به طوري که اين دانشمندان آن را نانوديود گسيلنده نور ناميده‌اند.

نتايج تحقيق اين پژوهشگران در مجله‌ ACS Nano منتشر شده است.



به نقل از : nano.ir
منبع :http://www.nist.gov/mml/surface/nanoled_092810.cfm (http://www.nist.gov/mml/surface/nanoled_092810.cfm) http://www.nist.gov/mml/surface/nanoled_092810.cfm (http://www.nist.gov/mml/surface/nanoled_092810.cfm)

[moo2010]

موارد ضروري در استفاده از فناوري‌نانو در آفت‌کش‌ها
بر اساس مطالعه‌اي که در مجله بين‌المللي سلامت محيط زيست و ايمني (Journal of Occupational and Environmental Health) منتشر شده است، دانشمندان دانشگاه ايالتي ارگان و اتحاديه اروپا، موارد شش‌گانه‌ي آموزشي و قانوني‌ايي که بايد در استفاده از نانو ذرات در زمينه آفت‌کش‌ها مدنظر قرار گيرد را تشريح کرده‌اند.

به گفته استيسي هارپر، از استادياران سم‌شناسي دانشگاه ارگان: «در صورت مدنظر قرار دادن اين موارد، امکان توسعه آفت‌کش‌هاي ايمن‌تر فراهم شده و اين مواد کاراتر و ايمن‌تر عمل خواهند کرد».

با وجود اينکه برخي از کاربردهاي فناوري‌نانو توسعه‌ي بيشتري يافته‌اند اما کاربردهاي اين فناوري در زمينه آفت‌کش‌ها هنوز در مرحله اوليه چرخه حيات خود قرار دارد.

برخي از جنبه‌هاي مثبت استفاده از فناوري‌نانو در آفت‌کش‌ها عبارتند از:

امکان کنترل و رسانش بهتر عناصر فعال؛
فرسايش کمتر محيط زيست؛
داروهايي که به احتمال زياد با اثربخشي بيشتري آفت‌ها را از بين مي‌برند؛ و
حفاظت بيشتر از کشاورزان.
تاکنون محققان، بيش از 200 نانوماده را بررسي کرده که تعداد بسيار کمي از آنها داراي خطرات سمي بوده‌اند.

به گفته ديويد استون، استاديار دانشگاه ارگان، «ظهور فناوري‌نانو در صنعت آفت‌کش‌ها آغاز شده و اين فرايند صرفا در تئوري مطرح نيست». اما در حال حاضر تدوين مقررات ويژه و آزمايش دقيق آفت‌کش‌ها بسيار سخت‌گيرانه است و بنابراين بايد ساختارهاي موجود تعديل شوند».

مواردي که توليدکنندگان آفت‌کش‌هاي مبتني بر فناوري‌نانو بايد مدنظر قرار دهند عبارتند از:

اطلاع‌رساني دقيق در مورد نانومواد استفاده شده در محصولات خود و ويژگي‌هاي آنها؛
تضمين اينکه ترکيبات محصول آنها آزمايش شده است؛
جلوگيري از نفوذ نانوذرات از طريق دستگاه تنفسي با آزمايش ترکيبات آنها؛
تدوين مقررات بيشتر در اين حوزه با اتکا بر داده‌هاي مناسب؛
ارزيابي ويژه نانوذراتي که ممکن است افراد حساسي نظيرکودکان در معرض آنها قرار گيرند؛ و
توسعه روشي جديد براي درک اثرات نانوذرات.

به نقل از : nano.ir
منبع :
http://www.azonano.com/news.asp?newsID=19836 (http://www.azonano.com/news.asp?newsID=19836)

[moo2010]

غشاهاي داراي لايه‌ي نازک و جذب دي‌اکسيد کربن
محققان آلماني موفق به طراحي غشائي شدند که قادر به جذب دي‌اکسيد کربن است. اين غشا نسبت به غشاهاي رايج در بازار، از نفوذپذيري بيشتري برخوردار است. با استفاده از آن مي‌توان تا حدي از ورود گاز دي‌اکسيد کربن به جو جلوگيري کرد.

سوختن سوخت‌هاي فسيلي نظير زغال سنگ و نفت، سالانه ميلياردها تن گاز گلخانه‌اي را به اتمسفر وارد مي‌کند که در نهايت موجب تغيير آب و هواي زمين مي‌گردد. طبق پيش‌بيني‌هاي صورت‌گرفته يک سوم از گاز دي‌اکسيد کربن منتشرشده در اتمسفر، به هنگام فرايند توليد انرژي، ايجاد مي‌شود. يکي از راه‌هاي کاهش انتشار اين گاز، گير انداختن آن پيش از انتشار و دفن کردن در دل زمين است که به اين فرايند CCS گويند؛ البته پيش از اين کار، ‌بايد گازهاي ديگر به دست‌آمده از سوختن دي‌اکسيد کربن جدا شود. به کمک فناوري‌نانو مي‌توان غشا‌هايي نازک در مقياس نانومتري ايجاد کرد كه اين کار را تسهيل کند.


http://pnu-club.com/imported/2010/11/200.jpg
غشاهاي فعلي براي استفاده در حجم بالا مناسب نيستند، زيرا نفوذپذيري دي‌اکسيد کربن در آنها بسيار کم است. محققان آلماني موفق به ساخت غشائي شده‌اند که عملکرد بسيار بالايي دارد. آنها در اين طراحي از پليمرهاي جاذب دي‌اکسيد کربن استفاده کرده، ضخامت لايه را تا 100 نانومتر کاهش مي‌دهند، همچنين سطحي عاري از آسيب ديد‌گي ايجاد کردند. اين لايه نفوذپذيري بالايي نسبت به دي‌اکسيد کربن از خود نشان داد و علاوه ‌بر اين پايداري و انتخابگري هم مناسبي داشت.

اين گروه پژوهشي که در مؤسسه‌ي تحقيقاتي مواد و پليمر گشتاخ فعاليت دارند، کوپليمر چندبلوکه‌اي را ساختند که شامل اکسيد پلي‌اتيلين و پلي‌بوتيلن ترافتالات درون لايه‌ي نازک کامپوزيتي بود. آنها اين ماده را هم در مقياس آزمايشگاه، و هم مقياس بزرگ‌تر توليد کردند.

اين گروه تحقيقاتي براي توليد غشاي مورد نظر خود از يک لايه‌ي مياني به ضخامت کمتر از 300 نانومتر استفاده کردند. اين لايه‌ي واسطه، نقش محافظ را ايفا مي‌کند و از ورود محلول پليمري به درون ساختار متخلخل جلوگيري مي‌کند، همچنين موجب صاف شدن سطح غشا نيز مي‌گردد.

نتيجه‌ي تستي که براي مقايسه‌ي اين لايه‌ي نازک با غشا‌هاي موجود در بازار انجام شد، نشان داد که اين لايه 20 برابر بيشتر از ديگر غشاها نسبت به دي‌اکسيد کربن نفوذپذير است. طبق آناليز اقتصادي و فني اين گروه، اين غشا مي‌تواند کربن موجود در سيستم‌هاي احتراق زغال سنگي را جذب کند. آنها اظهار داشتند که با استفاده از سيستم‌هاي مرسوم مبتني بر جذب آمين، هزينه‌ي جذب هر تن دي‌اکسيد کربن30-50 يورو است.

آنها نتايج کار خود را در قالب مقاله‌اي با عنوان «Nanometric thin film membranes manufactured on square meter scale: ultra-thin films for CO2 capture» در شماره‌ي سپتامبر نشريه‌ي Nanotechnology به چاپ رساندند.



به نقل از : nano.ir
منبع :http://www.nanowerk.com/spotlight/spotid=18139.php (http://www.nanowerk.com/spotlight/spotid=18139.php)

[moo2010]

ساخت نانومش جديد از جنس سيليکون
محققان آمريکايي موفق به ساخت ماده‌ي نانومش جديدي شده‌اند که مي‌تواند در توسعه‌ي ادوات ترموالکتريک با کارايي بالا، مفيد باشد.

مش‌هاي جديد از سيليکون که يکي فراوان‌ترين مواد موجود در طبيعت است، ساخته شده‌است. اين مش‌ها مي‌توانند ادوات ترموالکتريک را کاراتر کنند. هدف از ساخت چنين ساختار‌هايي جذب انرژي گرمايي مانند انرژي‌هاي موجود در لامپ‌ها، کامپيوترها، راديو خودروهاست که انسان در حين استفاده از آنها، اين انرژي‌‌ را از دست مي‌دهد. در واقع از گرمايي که در کامپيوتر شما توليد مي‌شود، مي‌توان در توليد الکتريسيته استفاده كرد.

براي نيل به اين هدف ما نيازمند سيستمي بسيار کارا در تبديل انرژي هستيم؛ چيزي که در طراحي‌هاي دستگاه‌هاي فعلي وجود ندارد. بنابراين بايد ماده‌ي جديدي براي اين کار ايجاد شود. اين ماده جديد مي‌تواند جايگزين مواد شيميايي رايج در ماشين‌ها ترموالکتريک شود؛ چرا كه مواد شيميايي براي محيط بسيار خطرناک و در عين حال گران‌قيمت نيز هستند.


http://pnu-club.com/imported/2010/11/201.jpg
اين ماده‌ي جديد در مؤسسه‌ي فناوري کاليفرنيا واقع در پاسادنا ساخته شده‌است و ظاهر آن بسيار شبيه يک فيلم‌ نازک با حفره‌هايي درون آن است. پروفسور جيمز هيث، رهبر اين گروه تحقيقاتي، مي‌گويد که اين ماده به‌لحاظ کنترل هدايت گرمايي، بسيار جالب است. طراحي اين مش به شکلي است که مي‌تواند سرعت عبور گرما را از ميان آن به‌شدت کاهش دهد. در واقع هدايت گرمايي سيليکون به قدري کم شده که به محدوديت تئوريک اين ماده نزديک شده‌‌است.

اين گروه تحقيقاتي در مصاحبه‌اي عنوان کردند که موفق به ساخت نانومشي به ضخامت 22 نانومتر از سيليکون شده‌اند. براي ساخت اين نانومش ورقه‌اي از جنس سيليکون تبديل به مش شده‌‌است ـ مانند ايجاد پنجره‌هاي روي يک صفحه ـ که در آن، حفره‌ها 11 تا 16 نانومتر پهنا داشته و به فاصله‌ي 34 نانومتر از هم قرار دارند. هدايت الکتريکي اين نانومش نسبت به سيليکون توده‌اي، بسيار کمتر است و تقريباً به مرز پاييني محدوديت تئوريک سيليکون در هدايت گرمايي رسيده‌است.

طبق اظهار محققان، هنوز جا براي بهبود اين ماده وجود دارد و مي‌توان باز هم عبور گرما را از نانومش کاهش داد. بايد نشست و ديد که انتهاي اين تحقيق به کجا ختم مي‌شود.

جزئيات مربوط به اين نانومش در قالب مقاله‌اي با عنوان « Reduction of thermal conductivity in phononic nanomesh structures » در شماره‌ي ماه اکتبر نشريه‌ي Nature Nanotechnology به چاپ خواهد رسيد.

به نقل از : nano.ir
منبع :

http://news.softpedia.com/news/Caltech-Experts-Develop-New-Nanoscale-Mesh-157827.shtml (http://news.softpedia.com/news/Caltech-Experts-Develop-New-Nanoscale-Mesh-157827.shtml)

[moo2010]

پمپ الکتروني با قابليت پمپاژ تک‌الکترون
محققان آلماني با استفاده از نانولوله‌هاي کربني، موفق به ساخت نوعي از پمپ‌هاي الکتروني شدند که بتواند جريان الکتروني‌اي با تعداد مشخص الکترون توليد کند. پيش از اين، گروه‌هايي براي اين کار اقدام کرده‌اند؛ اما هيچ‌گاه نتوانستند که پمپي بسازند كه بتواند چندين الکترون مشخص را پمپ کند.

پمپ‌هاي الکتروني، دستگاه‌هايي هستند که در يک دور پمپاژ، مقدار مشخصي از الکترون را انتقال مي‌دهند. علاوه ‌بر علاقه‌مندي فيزيک‌دان‌ها به تحقيق در اين حوزه، امکان استفاده از پمپ‌هاي تک‌الکتروني به‌عنوان مبدل فرکانس به جريان در مترولوژي نيز وجود دارد.

هدف اصلي اين است که بتوان با ايجاد يک استاندارد جريان مبتني بر بار الکتريکي، اندازه‌گيري جريان را با دقت بالايي انجام داد. اين دستگاه که ترانزيستور تک‌الکترون (SET) نام دارد، مي‌تواند الکترون‌هاي عبوري را تا حد تک‌الکترون محدود کند؛ بنابراين از اين دستگاه مي‌توان در مولدهاي کوانتايز جريان (که تنها يک يا چند الکترون توليد مي‌کند) استفاده کرد.


http://pnu-club.com/imported/2010/11/202.jpg
اين مفهوم در ساختارهاي نيمه‌هادي و نانوذرات فلزي به دفعات استفاده شده‌است. در اين پمپ‌هاي الکتروني يک مخزن الکتروني به نام جزيره، وجود دارد. جزيره به قدري کوچک است که کاهش يا افزايش يک الکترون در آن قابل ارزيابي است. محققان تصميم گرفتند که با جايگزين کردن نانولوله‌هاي کربني تک‌جداره به‌جاي جزيره‌ها، ساختار پمپ‌هاي الکتروني را بهبود بخشند.

طي ساليان اخير تلاش‌هاي بسياري براي توليد جريان کوانتايزشده در نانولوله‌هاي کربني، صورت گرفته‌است؛ اما بسياري از اين تلاش‌ها موفقيت‌آميز نبوده؛ به‌خصوص زماني که سعي شد تا بيش از يک الکترون توليد شود.

يک گروه تحقيقاتي در آلمان موفق شد تا با استفاده از نانولوله‌هاي کربني جريان الکتريکي کوانتايز را توليد کنند. آنها ثابت کردند که مي‌توان يك پمپ تک‌الکتروني ساخت كه داراي نانولوله‌هاي کربني تک‌جداره است. آنها همچنين نشان دادند که اين دستگاه مي‌تواند با دقت بالايي چندين الکترون توليد کند؛ کاري که پيش از اين انجام نشده بود.

مشکل اين دستگاه ايجاد صداست که ممکن است منشأ آن، آسيب‌هاي موجود در نانولوله‌هاي کربني، و يا نامناسب بود تماس بين نانولوله و نيمه‌هادي باشد. اين گروه مطمئن است که با چندين روش مختلف مي‌توان اين مشکل را حل کرد؛ براي مثال آسيب‌هاي روي نانولوله‌‌ها را کاهش داد و يا روي نانولوله‌ها يک لايه‌ي عايق کشيد.

نتايج اين تحقيق در نشريه‌ي Nano Letters به چاپ رسيده‌است.

به نقل از : nano.ir
منبع :

http://www.nanowerk.com/spotlight/spotid=17955.php (http://www.nanowerk.com/spotlight/spotid=17955.php)

[moo2010]

استفاده از نانوفنرها در کاربردهاي زيست‌پزشکي
محققان دانشگاه ايالتي اُرِگون (OSU) موفق شده‌اند مولکول‌هاي زيستي را روي «نانوفنرها» سوار کنند. نانوفنرها نانوساختارهايي هستند که به دليل توانايي‌شان در افزايش مساحت سطحي در ميکرورآکتورها، اخيراً توجه زيادي را به خود جلب کرده‌اند.

يافته‌هاي اين محققان مي‌تواند راه را براي توسعه کاربردهاي مهم فناوري نانو در حوزه‌هايي همچون توليد مواد دارويي، حسگرهاي زيستي و زيست‌پزشکي باز کند.

کريستين کلي، استاديار دانشکده مهندسي شيمي، زيست‌شناسي و محيط زيست در OSU مي‌گويد: «نانوفنرها مفهوم نسبتاً جديدي در فناوري نانو به شمار مي‌روند؛ اين ساختارها مي‌توانند در حين ايجاد مساحت سطحي بالا، امکان حرکت آسان سيالات را نيز ايجاد کنند».


http://pnu-club.com/imported/2010/11/203.jpg
محققان دانشگاه ايالتي اُرِگون (OSU) موفق شده‌اند مولکول‌هاي زيستي را روي «نانوفنرها» سوار کنند. اين پيشرفت مي‌تواند کاربردهاي صنعتي و زيست‌پزشکي مختلفي داشته باشد.

او مي‌افزايد: «اين ساختارها شبيه نسخه کوچک سيم‌هاي تلفن قديمي هستند. مي‌توان کاتاليزورهاي فعال را روي اين ساختارها سوار کرده و از آنها در کاربردهاي مختلفي بهره برد».

محققان OSU روشي براي اتصال آنزيم‌ها به نانوفنرهاي دي‌اکسيد سيليکون يافته‌اند که امکان استفاده از اين آنزيم‌ها را به عنوان کاتاليزورهاي زيستي براي تسهيل واکنش‌هاي شيميايي ديگر مهيا مي‌کند. به‌عنوان مثال مي‌توان از اين ساختارها براي توليد حسگرهاي زيستي بسيار سريع براي تشخيص مواد سمي بهره برد.

کارل شيلک، محقق اصلي اين کار مي‌گويد: «امکان اتصال مولکول‌هاي زيستي به اين نانوفنرها به شکلي موثر و زيست‌سازگار، مي‌تواند براي محدوده وسيعي از حسگرها، ميکرورآکتورها و کاربردهاي توليدي ديگر مهم باشد».

اين کار با همکاري محققان دانشکده فيزيک دانشگاه آيداهو و GoNano Technologies of Moscow که يک شرکت توليدکننده نانوفنر در آيداهو است، صورت گرفته است. نانوفنرها براي کاربردهايي همچون ذخيره هيدروژن و ابزارهاي آزمايشگاه روي تراشه مورد مطالعه قرار گرفته‌اند. همچنين موسسه Microproducts Breakthrough و آزمايشگاه ملي Pacific Northwest در انجام اين تحقيق همکاري داشته‌اند.

جزئيات اين تحقيق در مجله Biotechnology Progress منتشر شده است. در اين مقاله آمده است: «يکي از جنبه‌هاي بسيار مهم فناوري ميکرورآکتورها و حسگرهاي زيستي توليد بستري است که بتوان آن را با آنزيم‌ها، پادتن‌ها يا مولکول‌هاي زيستي ديگر پوشش داد. نانوفنرها به‌خوبي اين نيازها را تأمين مي‌کنند. مي‌توان نانوفنرها را با استفاده از روش رسوب‌دهي شيميايي بخار روي سطوح مختلفي رسوب داد. در اين مقاله براي اولين بار از نانوفنرها به‌عنوان حامل‌هاي بسيار موثر و جديد براي آنزيم‌هاي تثبيت‌شده در ميکرورآکتورها استفاده شده است».

به نقل از : nano.ir
منبع :
http://www.nanotech-now.com/news.cgi?story_id=40092 (http://www.nanotech-now.com/news.cgi?story_id=40092)

[moo2010]

دايرة المعارف فناوري‌نانو
محققان دانشکده فناوري جورجيا از طريق موسسه انتشاراتي سيج (SAGE) به تازگي گزارشي با عنوان «دايرة المعارف فناوري‌نانو و جامعه» منتشر کرده‌اند.

اين دايرة المعارف، نقطه عطفي در همکاري‌هاي بين‌المللي است که دامنه‌ي گسترده‌اي از موضوعات مربوط به الزامات فناوري‌نانو از ريسک‌ها و اميدها، ارزيابي اثرات تصميمات سياست‌گذاري و اطلاع رساني در خصوص مفهوم تحقيقات علوم نانو را بررسي و منعکس کرده است.

5 نفر از محققان دانشکده فناوري جورجيا با همکاري سه دانشجوي دوره دکتري اين دانشگاه، مقالات و مطالب دايرة المعارف مذکور را جمع‌آوري کرده‌اند.

محققان فوق وابسته به مرکز فناوري‌نانو در اجتماع دانشگاه ايالتي آريزونا (CNS-ASU) هستند که از طريق بنياد ملي علوم اين کشور حمايت مالي مي‌شوند تا جنبه‌هاي اجتماعي علم و فناوري‌نانو را بررسي کنند.

مقاله‌هاي تهيه شده توسط محققان دانشکده فناوري جورجيا مطالب زير را در زمينه توسعه فناوري‌نانو پوشش داده‌اند:

• نانوساختارهاي فعال؛

• وضعيت کشور چين؛

• کاوش داده‌ها (Data Minin g ؛

• سهام؛

• مناطق نانو؛

• الگوه‌هاي تحقيقاتي؛

• ارزيابي تحقيقات و نوآوري؛ و

• وضعيت ايالات متحده آمريکا.

دايرة المعارف فناوري‌نانو و جامعه، توسط ديويد گوستون از دانشگاه ايالتي آريزونا ويرايش شده و 425 نفر از رشته‌هاي مختلف نظير جامعه‌شناسي، روانشناسي، اقتصاد، کسب و کار، علوم و مهندسي، محاسبات و فناوري اطلاعات، فلسفه، اخلاق، سياست‌گذاري عمومي و ... مشارکت کرده‌اند.

محققان تلاش کرده‌اند ابعاد و سوالات ذيل، که به فناوري‌نانو در اجتماع مربوط مي‌شود را پوشش دهند:

• مسائل اخلاقي؛

• مسائل زيست‌محيطي؛

• جنبه‌هاي قانون‌گذاري، سياست‌گذاري و تدوين مقررات؛

• مسائل اجتماعي؛

• کشاورزي و ايمني غذا؛

• اخلاقيات پزشکي؛

• محاسبات و فناوري اطلاعات؛

• فلسفه و جنبه‌هاي انساني؛

• امنيت ملي و آزادي‌هاي مدني؛ و

• بايدها و نبايدهاي فناوري.

اين دايرة المعارف 1024 صفحه‌اي به قيمت 295 دلار از طريق نشاني (http://www.sagepub.com/booksProdDesc.nav?prodId=Book233289&) قابل خريداري است.

به نقل از : nano.ir
منبع :
http://www.nanowerk.com/news/newsid=18562.php (http://www.nanowerk.com/news/newsid=18562.php)

[moo2010]

ابداع روشي جديد براي تصويربرداري از مولکول‌هاي آب

محققان موسسه فناوري کاليفرنيا (Caltech) با استفاده از يک ورقه کربني به قطر تنها يک اتم، روش جديدي براي مشاهده ساختار مولکول‌ها اختراع کرده‌اند. اين روش که براي گرفتن اولين تصاوير از چگونگي پوشيده شدن سطح توسط مولکول‌هاي آب در دماي اتاق استفاده شده است، مي‌تواند براي تصويربرداري از مولکول‌هاي ديگري همچون پادتن‌ها و مولکول‌هاي زيستي ديگر به‌کار رود.

جيمز هيث، استاد شيمي در Caltech مي‌گويد: «تقريباً تمامي سطوح روکشي از آب روي خود دارند و آب بر ويژگي‌هاي سطحي اين مواد تأثير مي‌گذارد». با وجودي که اين روکش بسيار فراگير است، مطالعه آن بسيار دشوار مي‌باشد، زيرا «مولکول‌هاي آب در جريان دائمي بوده و آنقدر ثابت نمي‌مانند که مطالعه شوند».

هيث و گروهش به صورت کاملاً تصادفي روشي براي تثبيت اين مولکول‌هاي متحرک در دماي اتاق پيدا کردند. او مي‌گويد: «زماني که به اهميت اين کشف پي برديم، بسيار خوشحال شديم. ما مشغول مطالعه گرافن روي سطح صاف اتمي ميکا بوديم که ساختارهاي جزيره‌مانندي را ديديم. اين جزيره‌ها ميان ميکا و گرافن به‌دام افتاده بودند و ما انتظار مشاهده چنين ساختارهايي را نداشتيم».


http://pnu-club.com/imported/2010/11/204.jpg
هيث و همکارانش فکر کردند شايد اين بي‌نظمي‌ها مولکول‌هاي آب باشند، چرا که همه جا يافت مي‌شوند.

براي بررسي اين موضوع محققان آزمايش‌هاي ديگري ترتيب دادند. آنها ورقه‌هاي گرافن را در درجه‌هاي مختلفي از رطوبت روي ميکا رسوب داده و مشاهده کردند که در رطوبت‌هاي بالا اين ساختارها افزايش پيدا کرده و در محيط کاملاً خشک به‌طور کلي حذف مي‌شوند؛ بدين ترتيب نتيجه گرفتند که اين ساختارهاي جزيره‌مانند مولکول‌هاي آب هستند.

اين محققان دريافتند که گرافن مثل يک پوشش مولکول‌هاي آب را گرفته و آنها را به محکمي در جاي خود نگه‌مي‌دارد. در اين حالت مي‌توان با استفاده از ميکروسکوپ نيروي اتمي از آنها تصويربرداري کرد.

آنها با استفاده از اين روش جزئيات جديدي از چگونگي روکش‌دهي سطوح توسط آب کشف کردند. آنها دريافتند که اولين لايه آب روي ميکا داراي ضخامت دو مولکول بوده وساختار يخ را دارد. پس از تشکيل اين لايه، لايه دومولکولي دوم از يخ شکل مي‌گيرد. هيث مي‌گويد: «روي اين دو لايه قطرات شکل مي‌گيرند».

کِزو يکي ديگر از محققان اين کار مي‌گويد: «اين بسيار جالب است که دو لايه اول از آب ساختارهاي يخ‌مانندي در دماي اتاق تشکيل مي‌دهند. به احتمال زياد اين ساختارهاي شگفت‌انگيز در تعيين ويژگي‌هاي سطحي جامدات همچون چسبندگي و خوردگي مهم هستند».

جزئيات اين کار در مجله Science منتشر شده است.


به نقل از : nano.ir
منبع :
http://esciencenews.com/articles/2010/09/02/caltech.chemists.develop.simple.technique.visualiz e.atomic.scale.structures (http://esciencenews.com/articles/2010/09/02/caltech.chemists.develop.simple.technique.visualiz e.atomic.scale.structures)

[moo2010]

بهبود نوک‌ ميکروسکوپ‌هاي نيروي اتمي
دانشمنداني از دانشگاه فردريخ- اسچيلر (جنا) در آلمان موفق شدند که با استفاده از يک فرآيند ساخت جديد نوک ميکروسکوپ‌هاي نيروي اتمي (AFM) را بهبود دهند.

ميکروسکوپ نيروي اتمي قادر به پيمايش سطوح است، بطوري که ريزترين نانوساختارها را مشخصه‌يابي مي‌کند. بدست آوردن اطلاعاتي در مورد اين ساختارها مثلاً براي ساخت مواد جديد و سيستم‌هاي حاملي براي مواد فعال، مهم است. اندازه نوک اين کاوشگر بر کيفيت تصوير گرفته شده توسط آن بسيار موثر است و ابعادي را که مي‌توان مشخصه‌يابي کرد، را محدود مي‌کند. هرچه اندازه اين نوک کوچک‌تر باشد، ساختارهاي ريزتري را مي‌توان مشخصه‌يابي کرد.

http://pnu-club.com/imported/mising.jpg استوانه‌ي شيشه‌اي حاوي نانولوله‌هاي کربني براي ميکروسکوپ نيروي اتمي. نانولوله‌هاي کربني مي‌توانند ماده‌ي عالي براي بهبود نوک اين کاوشگرهاي پيمايشگر باشند. اگرچه، اتصال آنها به اين کاوشگرها مشکل است و اين کاربردشان را محدود مي‌کند.

اکنون شيميدانان آلماني راهي براي غلبه بر اين مشکل پيدا کرده‌اند. اين گروه تحقيقاتي به رهبري آلريخ اسچوبرت فرآيند جديدي ابداع کرده‌ است که امکان رشد نانولوله‌هاي کربني روي اين نوع کاوشگرهاي پيمايشگر را فراهم مي‌کند.

اين دانشمندان در اين فرآيند براي رشد بسيار سريع اما منظم نانولوله‌هاي کربني روي اين کاوشگرها از پرتوي مايکروويو استفاده کردند. رشد اين نانولوله‌ها روي ذرات ريز کبالت که بوسيله نوک ميکروسکوپ نيروي اتمي جذب مي‌شوند، شروع مي‌شود. تامارا دروژينينا، يکي از اين محققان توضيح مي‌دهد: اين نانوذرات فلزي تحت تابش امواج مايکروويو به شدت گرم مي‌شوند و به دمايي که براي تبديل بخار الکل به کربن مناسب است، مي‌رسند. اين فرآيند گرم شدن مشابه گرم شدن يک قاشق که فراموش شده و در دستگاه مايکروويو آشپزخانه باقي مانده، کار مي‌کند. در اين حالت اين قاشق امواج مايکروويو را به طور بسيار موثري جذب کرده و گرم مي‌شود.

او اضافه مي‌کند: نانولوله‌هاي کربني بواسطه شرايط ويژه‌ي تحت اين امواج مايکروويو که مي‌تواند فشاري بالاي 20 بار توليد کند، مي توانند بسيار سريع رشد کنند.

اين استاد شيمي به مزاياي عملي اين فرآيند اشاره مي‌کند: اين روشي که ما ابداع کرده‌ايم به طور بالقوه مي‌توان منجر به يک فناوري توليد کم هزينه و بسيار موثر براي توليد براي مثال نوک‌هاي کاوشگر بسيار دقيقي براي ميکروسکوپ‌هاي نيروي اتمي شود. اين نوع نوک‌ها اخيراً در بازار قابل دسترسي هستند، اما آنها بسيار گران مي‌باشند. با اين فرآيند مي‌توان قيمت را به شدت کاهش داد.

اين دانشمندان نتايج کار خود را در Nano Letters منتشر کرده‌اند.

به نقل از : nano.ir
منبع :
http://www.eurekalert.org/pub_releases/2010-10/fj-atf102110.php (http://www.eurekalert.org/pub_releases/2010-10/fj-atf102110.php)

[moo2010]

تجزيه و تحليل مواد کاتاليزوري مبتني بر فناوري‌نانو
موسسه ريسيرچ اند مارکت (Research and Markets) به‌تازگي گزارش جديدي با عنوان «پيشرفت در مواد کاتاليزوري جديد» منتشر کرده است.

گزارش مذکور با اتکا بر مقالات دومين همايش بين‌المللي مواد کاتاليزوري جديد که در روزهاي 16 تا 20 آگوست سال 2009 در کشور مکزيک برگزار شد، تهيه شده است.

تحقيقات حوزه مواد کاتاليزوري جديد در حوزه‌هاي تحقيقاتي بين‌رشته‌اي بسيار مهمي نظير: راهبردهاي جديد براي سنتز مواد کاتاليزوري، کنترل و دستکاري شيمي حالت جامد و سطوح، روش‌هاي تعيين مشخصات ابداعي و کاربردهاي کاتاليزوري به سرعت در حال رشد، توسعه يافته و محققان و دانشمندان زيادي را از اقصي نقاط دنيا جذب کرده است.

اين گزارش ويژه در زمينه تحقيقات مواد پيشرفته، برنامه‌هاي جديدي که جنبه‌هاي مختلف آماده‌سازي و تعيين مشخصات کاتاليزورها، و کاربردهاي مختلف کاتاليزور را پوشش داده است.

تحقيقات حوزه نانولوله‌هاي اکسيدي، نانولوله‌هاي کربني و کربن‌هاي فعال شده، از جمله موارد مربوط به حوزه علم و فناوري‌نانو است که در اين گزارش به طور جامع پوشش داده شده است.

همچنين کاربردهاي مواد کاتاليزوري در زمينه‌هايي چون توليد و ذخيره هيدروژن، پتروشيمي و ... بررسي شده است. پيشرفت‌هاي کنوني و روندهاي مورد انتظار آتي در اين حوزه و منافع مربوط به دانشگاهيان، صنعت‌گران و ساير ذينفعان فعال در اين عرصه نيز ارائه شده است.

برخي از محورهاي اصلي گزارش جديد عبارتند از:

مواد نانوساختار براي ذخيره هيدروژن؛
سنتز و تعيين مشخصات کاتاليزور‌ها؛
مطالعات جامع در زمينه CoMo/MgO, CoMo/Al2O3 و CoMo/MgO-MgAl2O ؛
کاتاليزور‌هاي تهيه شده به وسيله روش احتراق Urea-Matrix؛ و ... .
براي خريد متن کامل اين گزارش اينجا را کليک کنيد. (http://www.researchandmarkets.com/)



به نقل از : nano.ir
منبع :http://www.azonano.com/news.asp?newsID=19919 (http://www.azonano.com/news.asp?newsID=19919)

[moo2010]

توليد پيل‌هاي خورشيدي ارزان‌تر و کاراتر با استفاده از حفرات
گروهي از محققان آزمايشگاه ملي انرژي‌هاي تجديدپذير (NREL) در آمريکا يک روش حکاکي ارزان براي ايجاد يک ميليارد حفره در يک ويفر سيليکوني به اندازه يک سي‌دي ابداع کرده‌اند.

با عميق‌تر شدن اين حفرات رنگ نقره‌اي-خاکستري سيليکون تيره‌تر و تيره‌تر شده و در نهايت به رنگ سياه خالص تبديل مي‌شود. در اين حالت سيليکون مي‌تواند تقريباً تمام رنگ‌هاي نوري را که از خورشيد به زمين مي‌رسد، جذب کند.

در دماي اتاق اين ويفر سيليکوني را مي‌توان در عرض 3 دقيقه ساخت. در 100 درجه فارنهايت اين کار کمتر از يک دقيقه طول مي‌کشد. شايد بتوان از اين اختراع در توليد پيل‌هاي خورشيدي بسيار ارزاني استفاده کرد که کارايي آنها بالاتر از کارايي صفحات خورشيدي فعلي است.

هاوارد برانز، محقق اصلي اين پروژه مي‌گويد گروه وي اواخر سال 2006 پس از شنيدن يک سخنراني توسط يکي از دانشمندان دانشگاه مونيخ به اين کار علاقه‌مند شد. اين دانشمند توضيح داده بود که چگونه گروه تحقيقاتي او توانسته است با نشاندن لايه بسيار نازکي از طلا روي ويفر سيليکوني با استفاده از روش رسوب‌دهي در خلأ، سيليکون سياه توليد نمايد.

برانز مي‌گويد: «ما هميشه روي شانه‌هاي ديگران پيش مي‌رويم. ما کار خود را با تکرار آزمايش دانشمندان دانشگاه مونيخ آغاز کرديم».

نور مثل بسته‌هاي کوچکي به زمين مي‌رسد. هر يک از اين بسته‌ها فوتون ناميده مي‌شوند که به طور بالقوه مي‌توانند در پيل‌هاي خورشيدي به الکترون تبديل شوند. اگر يک فوتون از روي سطح يک پيل خورشيدي منعکس شود، انرژي آن از دست مي‌رود. بخشي از نور فرودي از خورشيد زماني که به يک ماده برخورد مي‌کند، از روي آن منعکس مي‌شود، اما ويفر «سيليکون سياه» تقريباً تمام نوري را که به آن مي‌رسد، جذب مي‌کند.

چون هيچ نوري از سطح اين ماده منعکس نمي‌شود، چشم ما آن را سياه مي‌بيند. به همين دليل کارايي ميلياردها حفره‌ي سطح سيليکون در جذب نور بسيار بهتر از يک سطح صاف است.

عملکرد اين حفرات تقريباً شبيه عملکرد کاشي‌هاي پشت‌بام در جذب صداست. کاشي‌هاي متخلخل بهتر از کاشي‌هاي غيرحفره‌اي صدا را جذب مي‌کنند. دانشمندان از قرن نوزدهم آزمايش‌هاي زيادي انجام داده‌اند تا نشان دهند آنچه براي جذب صدا مفيد است، در جذب نور نيز به درد مي‌خورد.

اين گروه تحقيقاتي تلاش کردند تا به جاي استفاده از فرايند گران رسوب‌دهي در خلاً از روش ارزان‌تري براي توليد اين ويفرهاي سياه استفاده نمايند. آنها به جاي رسوب‌دهي طلا و سپس استفاده از اسيد براي حک کردن حفرات روي آن، مخلوطي از نانوذرات طلا و اسيد حکاکي را روي سطح سيليکون اسپري نمودند. علاوه بر ارزان بود اين روش، نتيجه به دست آمده نيز بهتر از حالت قبلي بود. اين روش به دليل ساده و ارزان بود قابليت بالايي براي تجاري‌سازي و توليد پيل‌هاي خورشيدي بهتر دارد.

به نقل از : nano.ir
منبع :

http://www.renewableenergyworld.com/rea/news/article/2010/09/cheaper-better-solar-cell-is-full-of-holes (http://www.renewableenergyworld.com/rea/news/article/2010/09/cheaper-better-solar-cell-is-full-of-holes)

[moo2010]

نانوپودر نيمه‌رساناي سولفيد کادميوم آلائيده با آهن و نيکل به روش شيميايي مرطوب در دانشگاه صنعتي مالک اشتر اصفهان سنتز گرديد و در ساخت ديودهاي نورافشان به‌کار گرفته شد.

آقاي سيد محمد طاهري، کارشناس فيزيک کاربردي دانشگاه صنعتي مالک اشتر و محقق پژوهشکده‌ي علوم و فناوري شمال، ذرات کلوئيدي و نانوپودر نيمه‌رساناي سولفيد کادميوم (CdS) آلائيده شده با آهن و نيکل را به روش شيميايي مرطوب توليد نموده‌است. وي همچنين، خواص نوري اين نانوذرات را با دستگاه طيف‌سنج UV-visible و PL مورد مطالعه و بررسي قرار داده‌است.

آقاي طاهري در گفتگو با بخش خبري سايت ستاد ويژه‌ي توسعه‌ي فناوري نانو، با بيان اين مطلب که جابه‌جايي طول موج گسيل نانوذرات CdS از آبي به سبز با اضافه کردن فلزات Fe و Ni در ساختار کريستالي مکعبي آن از نتايج مهم اين تحقيق است، افزود: «گفتني است که با گذشت سه ماه از توليد، نانوذرات از پايداري خوبي برخوردار بودند».

آقاي طاهري در رابطه با ماهيت و کاربرد اين نانوذرات چنين گفت: «نقاط کوانتومي، نانوبلورهايي از جنس مواد نيمه‌رسانا هستند که بين رژيم مولکولي و رژيم حالت جامد قرار مي‌گيرند و اگر با يک منبع نور مانند ليزر تحريک شوند، مي‌درخشند يا نور فلوئورسانت از خود ساطع مي‌کنند. نقاط کوانتومي، طيف وسيعي از پرتوي نور (ماوراي بنفش تا قرمز) را گسيل مي‌کنند که اين طيف به وسيله‌ي اندازه يا ترکيب اين مواد قابل تنظيم است. سولفيد کادميوم (CdS) نيز از جمله‌ي اين نيمه‌رساناها است که براي ساخت ابزارهاي اپتوالکترونيکي در ناحيه‌ي طول موج کوتاه مورد توجه قرار گرفته‌است».

اين پژوهشگر در حين فرايند توليد، براي جلوگيري از کلوخه شدن نانوذرات، از عامل پوششي مرکپتواتانول استفاده کرده‌است، همچنين از عبور مستقيم گاز نيتروژن، به منظور جلوگيري از عمل اکسيداسيون بهره برده‌است.

از ديگر کاربردهاي اين نانوذرات نيمه‌رسانا، مي‌توان به کاربري در حسگرهاي شيميايي، باتري‌هاي خورشيدي و صفحات نمايشگر نور گسيل LED، OLED اشاره کرد. همچنين در بحث پزشکي، نقاط کوانتومي پرکاربردترين نانوذرات در امر تشخيص هستند.

آقاي طاهري، از ارايه‌ي اين محصول با کيفيت مناسب در مقياس‌هاي بالا و انتقال دانش فني توليد آن به مراکز علاقمند خبر داد.

شايان ذکر است؛ از نانوذرات نيمه‌رساناي توليدي در اين پژوهش در ساخت ديودهاي نورافشان LED در همين گروه پژوهشي استفاده شده‌است که نتايج قابل قبولي به همراه داشته‌است.

جزئيات اين پژوهش –که به سرپرستي دکتر محمدحسن يوسفي، راهنمايي دکتر علي اعظم خسروي و همکاري مهندس محمد جانثاري و اميد خاني در گروه پژوهشي فناوري نانو مجتمع علوم کاربردي دانشگاه صنعتي مالک اشتر اصفهان انجام شده- در مجله‌ي ("Brazilian-J-Phys") (جلد 40، صفحات 305- 301، سال 2010) منتشر شده‌است.


منبع : nano.ir

[moo2010]

محققان دانشگاه آزاد اسلامي واحدهاي شهرري، يزد و علوم و تحقيقات، اثر حضور نانوذرات خاک رس را در تخريب برخي نانوکامپوزيت‌هاي پلي‌استري در حين فرايند توليد، ثابت کردند.

نانوکامپوزيت پلي‌اتيلن ترفتالات/خاک رس، به دليل قيمت کم و کارايي بالا، کاربردهاي زيادي در صنايع نساجي و غذايي دارد، ولي حين فرايند توليد، قابل تخريب است، در نتيجه بهبود فرايند توليد اين ماده، ضروري به‌نظر مي‌رسد.

دکتر سيما حبيبي، استاديار دانشگاه آزاد اسلامي واحد شهرري، در گفتگو با بخش خبري سايت ستاد ويژه‌ي توسعه‌ي فناوري نانو گفت: «در پژوهشي، امکان تخريب بستر پلي‌اتيلن ترفتالات را در اثر حضور نانوذرات خاک رس در حين فرايند اختلاط مذاب، بررسي کرديم».

وي افزود: «ابتدا با درصدهاي مختلفي از رس اصلاح شده و بستر پلي‌اتيلن ترفتالات، نمونه‌هاي نانوکامپوزيتي پلي‌استر/ رس را با استفاده از اکسترودر دو پيچه به روش اختلاط مذاب توليد کرديم. سپس ريز ساختار بودن نمونه‌ها، اثرات حرارتي و تاثير حضور نانوذرات خاک رس بر ويسکوزيته‌ي ذاتي بستر پليمري را بررسي نموديم».

آناليز حرارتي نمونه‌ها، حاکي از آن است که دماي شروع تخريب نمونه‌هاي نانوکامپوزيتي، پايين‌تر از نمونه‌ي پلي‌اتيلن ترفتالات خالص است و هرچه ميزان رس در بستر پليمري افزايش يابد، تخريب حرارتي در دماهاي پايين‌تري صورت مي‌گيرد. در نتيجه نانوذرات خاک رس، نقش کاتاليستي در تخريب بستر پلي‌استري دارند.

علاوه بر اين، حضور رس، ويسکوزيته‌ي ذاتي نمونه‌هاي نانوکامپوزيتي را نسبت به نمونه‌ي خالص، کاهش مي‌دهد که اين امر، نشان‌دهنده‌ي تخريب بستر پليمري است. بنابراين هرچه ميزان رس در اين نمونه بيشتر شود، ميزان تخريب، بيشتر مي‌شود. در نتيجه به هنگام اختلاط پلي‌اتيلن ترفتالات و نانوذرات خاک رس، بايد نقش تخريبي رس را بر بستر در نظر داشت.

جزئيات اين پژوهش -که با همکاري دکتر ابوسعيد رشيدي، دکتر محمد شهوازيان و دکتر سعيد بازگير انجام شده،- در مجله‌يAsian Journal of Chemistry (جلد 22، صفحات 7091- 7087، سال 2010) (http://nano.ir/info/article_issn_info.php?id=5321) منتشر شده‌است.



منبع : nano.ir

[moo2010]

محققان مرکز علوم و فنون ليزر ايران، به کمک روش‌هاي عددي، تاثير ميدان مغناطيسي را بر رفتار حرارتي نانوسيال‌ها بررسي کردند و به نتايج جالبي دست پيدا کردند.

آقاي انور گويلي کيلانه، كارشناس ارشد فيزيك، با همکاري خانم مريم‌السادات لاجوردي‏‏‏ و دكتر جمشيد صباغ‌زاده، رفتار حرارتي نانوسيال مغناطيسي را تحت تاثير ميدان مغناطيسي بررسي کرده‌است و نتايج اين بررسي را در مجله‌ي Journal of Computational and Theoretical Nanoscience (جلد 7، صفحات 1435- 1425، سال 2010) (http://nano.ir/info/article_issn_info.php?id=5398) منتشر نموده‌است.

وي در گفتگو با بخش خبري سايت ستاد ويژه‌ي توسعه‌ي فناوري نانو، مزيت اين كار پژوهشي را نوع ميدان مغناطيسي به كار رفته عنوان کرد و افزود: «با اين ميدان، خواص نانوسيالات خنک‌‌کننده بهبود مي‌يابد و خنک‌سازها مي‌توانند با کارايي بيشتري در محيط فعال ليزر، ماشين‌هاي با قدرت بالا، صنايع نيروگاهي و ... استفاده شوند».

آقاي گويلي، براي انجام اين كار پژوهشي، ابتدا توزيع ميدان مغناطيسي ناشي از پيچه‌هاي هلمهولتز را به روش عددي محاسبه و راست‌آزمايي کرده‌است. سپس براي حل معادلات انتقال حرارت وابسته به زمان، كد عددي مناسبي را به روش الگوريتم (SIMPLEC) نوشته‌است. در پايان هم با در نظر گرفتن ميدان مغناطيسي مورد نظر، شبيه‌سازي انتقال حرارت را انجام داده‌است.

وي در رابطه با نتايج اين تحقيق گفت: «دو قطبي‌هاي مغناطيسي موجود در نانوسيال مغناطيسي، تحت تاثير گراديان ميدان مغناطيسي قرار مي‌گيرند. به‌طوري‌که اگر گراديان ميدان مغناطيسي با همرفت طبيعي نانوسيال هم‌راستا باشد، انتقال حرارت در نانوسيال بهبود يافته و اگر اين دو اثر ترمومغناطيسي در خلاف جهت همديگر باشند، جلوي انتقال حرارت در نانوسيال گرفته مي‌شود، اما ميزان تغيير در دو راستا يكسان نيست و كاهش انتقال حرارت از ميزان افزايش آن بيشتر است».




منبع : nano.ir

[moo2010]

پژوهشگران دانشگاه صنعتي اميرکبير گل‌شکل‌هاي فسفات کبالت را براي استفاده در صنايع رنگرزي توليد کردند.

فسفات کبالت، رنگدانه‌اي بنفش و سراميکي است و چنانچه اندازه‌ي آن تا ابعاد نانومتري کاهش يابد، هنگام کاربرد بادوام‌‌تر، توانايي پخش، يکنواختي و جلاي رنگي بهتري خواهد داشت.

مهندس محمد بادسار، کارشناس ارشد مهندسي شيمي، در گفتگو با بخش خبري سايت ستاد ويژه‌ي توسعه‌ي فناوري نانو، گفت: «نانورنگدانه‌هاي گل‌شکل و صفحه‌اي شکل فسفات کبالت را با توزيع اندازه ذرات مناسب و بدون استفاده از ماده‌ي فعال سطحي و افزودني‌هاي مشابه در دانشگاه صنعتي اميرکبير سنتز کرديم».

وي از روش مايسل معکوس، براي سنتز استفاده کرده‌است. مهندس بادسار در پايان خاطر نشان کرد: «اين نانوماده در صنعت رنگ و همچنين در باتري‌هاي قابل شارژ ليتيومي (به عنوان کاتد) و کاتاليست‌هاي مورد استفاده در تبديل انرژي خورشيدي کاربرد دارد که در حال حاضر در کشور ما فقط در صنعت رنگ از فسفات کبالت در ابعاد ميکرو استفاده مي‌شود».

جزئيات اين پژوهش -که در قالب پايان‌نامه‌ي مهندس محمد بادسار و با راهنمايي دکتر محمد ادريسي انجام شده،- در مجله‌ي Materials Research Bulletin (جلد 45، صفحات 1084- 1080، سال 2010) منتشر شده‌است.


منبع : nano.ir