تازه های نانو

[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.

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

[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.

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

[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.

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

[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:

1. اطلاع‌رساني دقيق در مورد نانومواد استفاده شده در محصولات خود و ويژگي‌هاي آنها؛
2. تضمين اينکه ترکيبات محصول آنها آزمايش شده است؛
3. جلوگيري از نفوذ نانوذرات از طريق دستگاه تنفسي با آزمايش ترکيبات آنها؛
4. تدوين مقررات بيشتر در اين حوزه با اتکا بر داده‌هاي مناسب؛
5. ارزيابي ويژه نانوذراتي که ممکن است افراد حساسي نظيرکودکان در معرض آنها قرار گيرند؛ و
6. توسعه روشي جديد براي درک اثرات نانوذرات.

به نقل از : nano.ir
منبع :
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.

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

[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.

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

[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.

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

[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».

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

[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 قابل خريداري است.

به نقل از : nano.ir
منبع :
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».

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