تازه های نانو

[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.

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

[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.



به نقل از : nano.ir
منبع :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

[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) 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) 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