تبلیغات
نانوتکنولوژی
جمعه 6 دی 1392  01:59 ق.ظ    ویرایش: جمعه 6 دی 1392 02:00 ق.ظ
نوع مطلب: نانو تکنولوژی ،

شرکت نانوم نانوتکنولوژیا (Nanum Nanotecnologia) به سفارش شرکت اچ پی (HP) جوهرهای آبی حاوی نانوذرات آهن را تولید کرده است که می‌تواند برای چاپ اوراق مالی مورد استفاده قرار گیرد. این محلول غلیظ حاوی ذرات فرومغناطیس با درصد وزنی 50درصد بوده که از پایداری بالایی برخوردار است.

شرکت نانوم نانوتکنولوژیا (Nanum Nanotecnologia) اخیرا اعلام کرده که موفق به ساخت جوهر پایه‌آبی شده‌است که برای چاپ الگوهای امنیتی بسیار مناسب است. این جوهر به سفارش شرکت اچ پی (HP) تولید شده‌است.
شرکت اچ پی، شرکت نانوم نانوتکنولوژیا را برای توسعه محصولات خود انتخاب کرده است تا با استفاده از نانومواد بتواند سطح کیفی محصولات خود را افزایش دهد. همکاری این دو شرکت نشان داده است که می‌توان با استفاده از فناوری‌نانو بر مشکلات فعلی موجود در صنعت غلبه کرد و محصولات بهتری را برای مشتریان فراهم نمود.
محصول جدیدی که نانوم نانوتکنولوژیا اخیرا تولید کرده یک محلول آبی بوده که حاوی مقادیر زیادی از ترکیبات آهن است. این ذرات آهن دارای ابعادی در حدود 50 نانومتر هستند. این محلول غلیظ فرومغناطیس، می‌تواند در سیستم‌های جوهرافشان گرمایی برای چاپ اسناد مالی مورد استفاده قرار گیرد، مطالب چاپ شده با این سیستم تنها توسط فناوری MICR قابل خواندن است.
از آنجایی که ذرات مغناطیسی مورد استفاده در این جوهرها جامد بوده و در آب نامحلول‌ هستند؛ باید ابعاد آنها بسیار کوچک باشد تا کانال‌ها و منافذ کوچک چاپگر را مسدود نکند. از سوی دیگر غلظت این نانوذرات باید بالا باشد تا بتواند سیگنال‌های مغناطیسی خوبی ایجاد کند. این دقیقا کاری است که شرکت نانوم با خلاقیت توانسته آن را انجام دهد، به طوری که با استفاده از یک فرآیند ویژه که مالکیت آن در اختیار این شرکت است، محلولی غلیظ با ذرات نانومقیاس ایجاد کند. به این محلول ترکیبات شیمیایی مختلف افزوده می‌شود تا محلول آب حاوی 50درصد نانوذرات ایجاد شده و از پایداری مطلوبی نیز برخوردار باشد.

   


نظرات()   
جمعه 6 دی 1392  01:58 ق.ظ    ویرایش: جمعه 6 دی 1392 01:59 ق.ظ
نوع مطلب: نانو تکنولوژی ،

محققان آلمانی با استفاده از مکانیک کوانتوم، موفق به شبیه‌سازی انتقال انرژی میان کمپلکس‌های پروتئینی در فتوسنتز شدند. این گروه تحقیقاتی این انتقال انرژی را میان اتم‌های سرد شده گازی انجام دادند.

شبیه سازی بخشی از فرآیند فتوسنتز در مقیاس کوانتومی

موضوع : کشاورزی تاریخ خبر : 1392/10/03 تعداد بازدید : 115

محققان آلمانی با استفاده از مکانیک کوانتوم، موفق به شبیه‌سازی انتقال انرژی میان کمپلکس‌های پروتئینی در فتوسنتز شدند. این گروه تحقیقاتی این انتقال انرژی را میان اتم‌های سرد شده گازی انجام دادند.

پژوهشگران دانشگاه هایدلبرگ در آلمان موفق شدند فرآیندهای مهم فتوسنتز را در مقیاس کوانتومی شبیه‌سازی کنند، این کار با قدرت تفکیک بالا انجام شد. این گروه تحقیقاتی به رهبری ماتیاس ویدمولر موفق به کشف خاصیت انتقال انرژی جدید شدند. نتایج این پژوهش برای پاسخ دادن به سوالاتی درباره نحوه استفاده از فیزیک کوانتومی در حوزه تبدیل انرژی نقش مهمی دارد. نتایج این پژوهش که در مرکز دینامیک کوانتومی در موسسه فیزیک هایدلبرگ انجام شده در نشریه Science به چاپ رسیده است.
این پروژه را محققان با این سوال شروع کردند که نور را چگونه می‌توان به شکل‌های مختلف نظیر شیمیایی، الکتریکی تبدیل و ذخیره کرد. طبیعت برای این کار راهکاری ارائه کرده که به آن فتوسنتز گویند. انرژی نور در کمپلکس‌های پروتئینی جذب شده و سپس به مولکول‌های واکنش‌دهنده منتقل می‌شود این مراکز نوعی نانوآنتن هستند. این مراکز نور را به انرژی شیمیایی تبدیل می‌کند. هر چند تحقیقات بسیاری درباره این موضوع صورت گرفته اما ماهیت و مکانیسم این فرآیند برای دانشمندان دقیقا مشخص نیست.
در این پژوهش محققان اتم‌های یک گاز را تا نزدیک صفر مطلق سرد کردند سپس برخی از این اتم‌ها را با استفاده از لیزر به بالاترین حالت الکتریکی برانگیخته کردند. فاصله الکترون‌های برانگیخته در این اتم‌ها که به اتم‌های رایدبرگ موسوم‌اند، بسیار از هم فاصله می‌گیرند. بنابراین، این اتم‌ها گزینه مناسبی برای مطالعه پدیده‌ انتقال میان دنیای ماکروسکوپی و کوانتومی هستند. انتقال انرژی میان دو اتم رایدبرگ دقیقا مشابه جذب و انتقال انرژی در فتوسنتز است.
جرج گونتر از محققان این پروژه می‌گوید: برای مشاهده انتقال انرژی باید روشی را برای تصویربرداری از اتم‌های رایدبرگ پیدا کرد. با استفاده از میکروسکوپ نمی‌توان از این فرآیند تصویربرداری کرد. این گروه با استفاده از یک ترفند اپتیک کوانتومی موفق شدند که اطمینان یابند که 50درصد از اتم‌های رایدبرگ می‌توانند نور را جذب کنند. سایه این اتم‌ها در تصویر میکروسکوپی به دانشمندان امکان می‌دهد تا از موقعیت اتم‌ها مطلع شوند.
با این روش محققان می‌توانند انتقال انرژی را مشاهده کنند، این گروه موفق شدند نحوه برانگیختگی اتم‌های رایدبرگ را نشان دهند، الکترون‌ها در این اتم‌ها به حرکت در آمده و به اتم مجاور منتقل می‌شوند. این فرآیند چیزی شبیه به ریختن جوهر در یک ظرف آب است.

   


نظرات()   
جمعه 6 دی 1392  01:53 ق.ظ    ویرایش: جمعه 6 دی 1392 01:58 ق.ظ
نوع مطلب: نانو تکنولوژی ،

پژوهشگران روش دارورسانی جدیدی را ارائه کردند که می‌توان با استفاده از آن سلول‌های سرطان پانکراس را از بین برد. در این روش از دو نوع نانوذره استفاده می‌شود، دسته اول سلول‌های سرطانی را بی‌دفاع کرده و دسته دوم سلول‌ها را از بین می‌برند.

محققان دانشگاه کالیفرنیا روش جدیدی را برای درمان سرطان پانکراس ارائه کردند. این گروه تحقیقاتی نتایج یافته‌های خود را در قالب مقاله‌ای در نشریه ACS Nano به چاپ رساندند.
سرطان پانکراس یک بیماری کشنده بود که تا رسیدن به مراحل پیشرفته بیماری امکان شناسایی آن وجود نداشت. روش‌های درمان این بیماری بسیار محدود بوده و نرخ موفقیت آنها نیز بسیار اندک است. برای این که بتوان روش‌های جدیدی را برای درمان این بیماری پیدا کرد باید بتوان ابتدا آن را شناسایی کرد در حالی که شناسایی این بیماری چند سال پس از آغاز آن قابل انجام است. در بیماری سرطان پانکراس، تومورهای سرطانی از سلول‌هایی تشکیل شده‌اند که اطراف آنها را عناصر ساختاری نظیر استورما محاط کرده‌اند. استورما از مواد مختلفی نظیر بافت‌های رسانا و پریسایت‌ها تشکیل شده‌است. وجود استورما موجب می‌شود تا داروهای شیمی‌درمانی به سلول‌های سرطانی نرسد. در نتیجه اثربخشی داروهای سرطانی به شدت کاهش می‌یابد.
این گروه تحقیقاتی روش نانودرمانی دو موجی را در این پروژه به کار گرفتند، در این روش، دو نوع مختلف از نانوذرات به رگ‌های خونی تومور در موش تزریق شد. در موج اول، نانوذرات حاوی ترکیباتی هستند که می‌توانند پریسایت‌های اطراف تومور را از بین ببرد. موج دوم دارو، حاوی نانوذرات است و حامل داروی شیمی‌درمانی نیز بوده که می‌تواند سلول‌های سرطانی را از بین ببرد. در واقع نانوذرات موج اول تومور را بی‌دفاع کرده و موج دوم نانوذرات، به تومور حمله می‌کنند.
این گروه تحقیقاتی در ابتدا به دنبال دارویی بودند که بتواند به‌صورت مستقیم سلول‌های سرطانی را هدف قرار دهد اما مشکل اول آنها عدم دسترسی به این سلول‌ها بود. این روش جدید را که محققان یافتند، می‌تواند از طریق دخالت در ارتباط سلولی ( مکانیسم ارتباط میان سلول‌ها) مشکل آنها را حل کند. نانوذرات موج اول می‌توانند سیگنال‌های سلولی ایجاد کنند در نهایت موجب ممانعت از تشکیل پریسایت می‌شود با این کار مسیر برای حمله موج دو نانوذرات باز می‌شود موجی که می‌تواند داروی شیمی‌درمانی را به درون سلول‌های سرطانی برساند.
محققان سلول‌های سرطان پانکرانس انسان را درون بدن موش قرار داده و این روش درمانی را مورد آزمایش قرار دادند. نتایج نشان داد که سلول‌های سرطانی با نرخ بالاتری نسبت به روش‌های رایج از بین رفتند.

   


نظرات()   
چهارشنبه 22 آبان 1392  08:45 ب.ظ    ویرایش: چهارشنبه 22 آبان 1392 08:47 ب.ظ
نوع مطلب: نانو تکنولوژی ،

پژوهشگران دانشگاه کلمبیا نشان دادند که گرافن می‌تواند با استفاده از بور تقویت شود. این گروه تحقیقاتی ثابت کردند که کربن می‌تواند هم با الکترون و هم با حفره تقویت شود، این موضوع برای توسعه الکترونیک مبتنی بر گرافن بسیار مهم است.

در فرآیند تقویت هم می‌توان به ماده الکترون افزود و هم می‌توان از آن الکترون گرفت. دو سال قبل یک تیم تحقیقاتی به رهبری ابهی پاسوپاتی نشان دادند که با استفاده از نیتروژن می‌توان گرافن را به صورت n تقویت کرد (تقویت n به معنای افزودن الکترون به ساختار ماده است-مترجم). این گروه تحقیقاتی اخیرا نشان دادند که در صورت افزودن اتم بور به ساختار گرافن می‌توان آن را به صورت p تقویت کرد (به این معنا که از ساختار گرافن الکترون زدوده می‌شود-مترجم). این نوع تقویت کردن در حال حاضر برای سیلیکون استفاده می‌شود، نتایج این پژوهش نشان می‌دهد که دقیقا چنین تقویتی را می‌توان برای گرافن نیز استفاده کرد.

در تقویت نوع n، اتم‌های نیتروژن تغییر چندانی در ساختار پایه گرافن ایجاد نمی‌کنند. یافته‌های جدید این تیم تحقیقاتی نشان می‌دهد بور نیز مشابه همین رفتار را در گرافن دارد. با مقدار کمی فسفر می‌توان سیلیکون را تقویت کرد بدون این که ساختار بنیادین آن تغییر شگرفی کند.
این گروه تحقیقاتی روی فیلم‌های گرافنی که در دمای 1000 درجه بر روی فویل مس بلوری رشد کرده، تحقیقات خود را انجام دادند. آنها با استفاده از طیف‌سنج تونل‌زنی روبشی و تصویربرداری STM ساختار این ترکیب و خواص الکترونیکی آن را مورد بررسی قرار دادند. نتایج نشان داد که هر اتم بور دقیقا با سه اتم کربن همسایه خود پیوند ایجاد کرده است. طیف‌سنجی تونل‌زنی روبشی نیز نشان می‌دهد هر دو اتم بور مسئول بوجود آمدن یک حفره در ساختار گرافن است. نتایج این پژوهش در نشریه Nano Lett به چاپ رسیده است.
این پژوهش دیدگاه‌های تازه‌ای را به سوی اثرات الکترونیکی گرافن تقویت شده باز می‌کند که افزایش دامنه کاربرد این ماده کمک شایانی می‌کند. با استفاده از گرافن تقویت شده می‌توان الکترودهای شفاف تولید کرد، همچنین از ماده تقویت شده می‌توان به عنوان مراکز فعال در سطح ماده استفاده کرد به شکلی که می‌توان برای عامل‌دار کردن گرافن از این مراکز استفاده کرد. عامل‌دار کردن گرافن موجب می‌شود تا بتوان از این ماده در حسگرها استفاده کرد.

   


نظرات()   
چهارشنبه 22 آبان 1392  08:42 ب.ظ    ویرایش: چهارشنبه 22 آبان 1392 08:43 ب.ظ
نوع مطلب: نانو تکنولوژی ،

محققان آمریکایی با ترکیب پیل سوختی و سل فتوالکتروشیمیایی موفق به ساخت دستگاه تولید هیدروژن شدند. در سل فتوالکتروشیمیایی از نانوسیم‌های اکسید تیتانیوم استفاده شده‌است که می‌تواند با جذب نور خورشید ولتاژ 0.7 ولتی ایجاد کند.

یک گروه تحقیقاتی از دانشگاه کالیفرنیا موفق به ساخت دستگاه تولید هیدورژن شدند که با استفاده از نور خورشید و پساب‌ها، هیدروژن تولید می‌کند. این دستگاه ترکیبی از پیل ‌سوختی‌ میکروبی و یک نوع پیل خورشیدی موسوم به سل فتوالکتروشیمیایی است. در پیل ‌سوختی‌ میکروبی، میکروب‌ها مواد آلی موجود در پساب‌ها را تجزیه کرده و الکتریسیته تولید می‌کنند. الکتریسیته تولید شده در پیل ‌سوختی‌ میکروبی، وارد سل فتوالکتروشیمیایی شده تا با استفاده از انرژی خورشیدی آب را تجزیه کند و در نهایت هیدروژن و اکسیژن تولید کند.
سل فتوالکتروشیمیایی مورد استفاده در این سیستم حاوی آرایه‌هایی از نانوسیم‌های TiO2 است، این آرایه‌ها به عنوان فتوآند عمل می‌کنند. در صورت تابش نور خورشید، نانوسیم‌ها ولتاژ 0.7 ولتی ایجاد می‌کنند.
پیل‌ سوختی‌ میکروبی و سل فتوالکتروشیمیایی هر یک به تنهایی می‌توانند هیدروژن تولید کنند اما هر دوی این ادوات به مقداری ولتاژ، جهت غلبه بر سد انرژی ترمودینامیکی نیاز دارند تا پروتون احیاء شده و گاز هیدروژن تولید شود. این که باید مقداری انرژی الکتریکی به سیستم وارد کرد تا فرآیند انجام شود، موجب پیچیده شدن سیستم‌های تبدیل انرژی می‌شود؛ بنابراین برای تولید ادوات تبدیل انرژی در مقیاس‌های صنعتی باید این سیستم ساده‌سازی شود. این گروه تحقیقاتی با ترکیب پیل ‌سوختی‌ میکروبی و سل فتوالکتروشیمیایی موفق به ساده‌سازی این سیستم شدند.
پیل ‌سوختی‌ میکروبی یک باتری زیستی است که انرژی مورد نیاز خود را، خود تامین می‌کند این باتری نیاز الکتریسیته سل فتوالکتروشیمیایی را تامین می‌کند. بنابراین منبع انرژی این سیستم، انرژی خورشیدی و پساب است. در واقع این روش جدید می‌تواند برای پاک‌سازی آب‌های آلوده و پساب‌ها نیز یک راه حل جدید باشد.
در پیل ‌سوختی‌ میکروبی از یک نوع باکتری غیرمعمول موسوم به باکتری‌های الکتروژنیک استفاده می‌شود. این باکتری‌ها مواد آلی موجود در پساب را مصرف کرده و در طی یک فرآیند متابولیکی الکترون ایجاد می‌کنند؛ این الکترون می‌تواند به یک الکترود خارجی وارد شود.
این گروه تحقیقاتی پساب‌های مختلفی را برای تست این سیستم جدید مورد استفاده قرار دادند، نتایج کار آنها نشان داد که می‌توان با نرخ 0.05 مترمکعب در روز، هیدروژن تولید کرد؛ به صورت موازی در کنار این سیستم تولید انرژی، پساب مورد استفاده در این فرآیند پاک‌سازی نیز می‌شود.
این گروه تحقیقاتی درصدد ساخت نمونه اولیه این دستگاه به صورت صنعتی در حجم 40 لیتر هستند که در صورت موفقیت، می‌توان نمونه‌های بزرگتر صنعتی را نیز تولید کرد.

   


نظرات()   
یکشنبه 26 خرداد 1392  10:52 ب.ظ    ویرایش: - -
نوع مطلب: نانو تکنولوژی ،

محققان نروژی در دانشگاه صنعتی نروژ اخیرا موفق شدند نیمه‌هادی‌هایی را روی گرافن رشد دهند نتایج این پروژه مهمترین یافته علمی نروژ در سال 2012 قلمداد می‌شود. در حال حاضر محققان این پروژه در حال استفاده از نتایج خود روی یک نمونه محصول اولیه هستند.

در دهه 1960 دانشمندان دریافته بودند که می‌توان گرافیت را لایه لایه کرد و در نهایت به یک محصول تک لایه‌ای به ضخامت یک اتم رسید آنها این محصول را گرافن نامگذاری کردند. در دهه 1990 دانشمندان موفق به ایجاد لایه‌ای به ضخامت 100 اتم شدند اما تا پیش از سال 2004 پیشرفت قابل ملاحظه‌ای در این حوزه انجام نشد. در این سال دو دانشمند روس تبار در دانشگاه منچستر با استفاده از نوار چسب موفق به لایه برداری از گرافیت شدند آنها زمانی که محصول تولید شده خود را زیر میکروسکوپ مشاهده کردند دریافتند که ضخامت آن یک لایه اتمی است. اینگونه شد که گرافن متولد گردید. این دو دانشمند در سال 2010 به‌دلیل کار روی این موضوع و اثبات خواص منحصر به‌فرد گرافن جایزه نوبل فیزیک را دریافت کردند. 

شش ماه پیش از این که دو دانشمند برای دریافت جایزه خود به سوئد بروند محققان نروژی دانشگاه صنعتی نروژ تصمیم گرفتند تا نگاه نزدیک‌تر و دقیق‌تری به این ماده داشته باشند. این پیشنهاد زمانی مطرح شد که محققانی از این دانشگاه موفق به رشد نانوسیم‌ها روی زیرلایه سیلیکونی شدند. این گروه درصدد برآمدند تا ببینند آیا می‌توان نانوسیم‌ها را روی گرافن به‌صورت مستقیم رشد داد. در تابستان سال 2012 این گروه موفق به این کار شدند. معمولا نیمه‌هادی‌های فعال روی صفحاتی با ضخامت یک میکرونی رشد می‌کنند اما محققان توانستند روی گرافن تک لایه‌ای آن را رشد دهند. نتایج این پروژه می‌تواند در صنعت الکترونیک بسیار مهم باشد به‌طوری که با این فناوری می‌توان پیل‌های خورشیدی و ادوات الکترونیکی را نازک‌تر کرد.

یافته‌های این تیم تحقیقاتی موجب شده علاقه چند شرکت به‌سوی این موضوع جلب شود. ویمان از محققان این پروژه می‌گوید ما در استفاده از گرافن درتحقیقات بنیادین پیش رو هستیم و در حال حاضر یک نمونه اولیه محصول حاوی گرافن را نیز تولید کرده‌ایم که احتمالا تا پایان سال 2013 آماده می‌شود. من معتقدم که جایگزینی سیلیکون توسط گرافن فرصت‌های زیادی را در صنعت الکترونیک ایجاد خواهد کرد.

   


نظرات()   
یکشنبه 26 خرداد 1392  10:50 ب.ظ    ویرایش: - -
نوع مطلب: نانو تکنولوژی ،

یک شرکت استرالیایی موفق شده با استفاده از فناوری نانو، پیل‌های خورشیدی رنگی ارائه کند که دوامی 400 برابر بیشتر از پیل‌های پیشین دارد.

فناوری پیل خورشیدی رنگی، نسل سوم از فناوری فتوولتائیک است که با کمک فناوری نانو ایجاد شده است. این پیل‌ها روی شیشه‌ها، پلاستیک‌ها و فلزات چاپ می‌شود. این پیل‌ها خود از چندین لایه بسیار نازک – خیلی نازک‌تر از تار مو- تشکیل می‌شوند. این فناوری را می‌توان روی صفحات شفاف و مات ایجاد کرد همچنین امکان ایجاد رنگ روی این صفحات وجود دارد. با اعمال این پوشش‌ها روی پنجره‌ها می‌توان انرژی پاکیزه تولید کرد. شرکت استرالیایی دیسول اعلام کرده که موفق به ارائه فناوری پیل خورشیدی شده که دارای دوام بالایی است. این پیل خورشیدی در تست‌های استاندارد صنایع فتوولتائیک بین المللی موفق شده است دوام بالایی، 400 درصد بیشتر نسبت به نمونه‌های قبلی، را به‌دست آورد. هانس دسیلوسترو، دانشمند ارشد این شرکت سخنرانی در کنفرانس انجمن تحقیقات مواد اروپا که در شهر استراسبورگ فرانسه برگزار شده، داشته است. او در این سخنرانی اعلام کرده که یافته‌های اخیر آنها منجر به تولید پیل‌های فتوولتائیک جدیدی شده که این پیل‌ها پس از گذراندن استانداردهای طلایی در حال حاضر گواهینامه IEC 61646 دریافت کرده است. هانس دسیلوسترو در ادامه افزود که پیل فتوولتائیک جدید آنها دارای قابلیت تولید انبوه بوده و پس از 5000 ساعت تست در دمای ثابت 85 درجه سانتیگراد هنوز 90 درصد کارایی اولیه خود را داراست. هانس دسیلوسترو افزود این فناوری پیل خورشیدی مبتنی بر رنگ تحت یکی از سخت‌گیرانه‌ترین استانداردها موفق شده 400 درصد بیشتر مقاومت نشان دهد.

این فناوری دومین موفقیت اخیر شرکت دیسول است این شرکت چندی پیش اعلام کرده بود که در بخش انرژی دی اس سی نیز به موفقیت‌هایی دست یافته است به‌طوری که کارایی این سیستم‌ها افزایش یافته است. 

اخیرا نیز این شرکت بیانیه‌ای درباره سیستم‌های دی اس سی مبتنی بر سیال منتشرکرده که در آن چنین درج شده که شرکت دیسول در حال توسعه سیستم‌های مبتنی بر سیال است دقیقا در همان مسیری که سیستم‌های حالت جامد توسعه پیدا کردند. در واقع شرکت دیسول به‌طور همزمان و موازی در حال کار روی فناوری‌های حالت جامد و سیستم‌های مبتنی بر سیال است تا با توسعه این سیستم‌ و فناوری‌ها بتواند در حوزه‌های مختلف از آنها استفاده کند.

   


نظرات()   
شنبه 26 اسفند 1391  12:48 ق.ظ    ویرایش: - -
نوع مطلب: نانو تکنولوژی ،

گروهی از پژوهشگران در فرانسه برای اولین بار موفق شدند حرکت هزاران ماشین مولکولی را به نحوی هم راستا کنند که رفتاری مانند یک ابزار میکرومتری را از خود نشان دهد.

گروهی از پژوهشگران در فرانسه برای اولین بار موفق شدند حرکت هزاران ماشین مولکولی را به نحوی هم راستا کنند که رفتاری مانند یک ابزار میکرومتری را از خود نشان دهد. همچنین به نظر می‌رسد اثر مجموع نانوماشین‌ها در انبساط و انقباض مشابه رفتار حرکتی رشته‌های ماهیچه‌ای انسان است. این نتایج می‌تواند در محدوده وسیعی از کاربردها مانند ساخت ماهیچه‌های مصنوعی، نانو و میکرو ربات‌ها، و موتورهای مکانیکی پیشرفته‌ای که با استفاده از نانوماشین‌ها کار می‌کنند، دارای اهمیت باشد.
 
ماشین‌های مولکولی در همه جای طبیعت وجود دارند. این ماشین‌ها که از اتصال پیچیده پروتئین‌ها ساخته شده‌اند برای استفاده در فرآیند‌های ارگانیسم‌های زنده مانند انتقال یون، سنتز ATP، و تقسیم سلول‌ها مناسب هستند. در حقیقت ماهیچه‌های ما توسط حرکت همسوی هزاران عدد از این ماشین‌ها کنترل می‌شود.
 
اگرچه دانشمدان در دهه گذشته پیشرفت قابل توجهی در سنتز نانوماشین‌های مصنوعی داشته‌اند، اما در همراستا کردن حرکت مجموعه این نانوابزارها برای مشابهت بیشتر با نمونه‌های طبیعی چندان موفق نبوده‌اند. نیکلاس گیوسپون از دانشگاه استراسبورگ و همکارانش در دانشگاه پاریس – دیدروت در تلاش برای حل این مشکل هستند.
 
filereader.php?p1=main_3b9050f1dc255c49f
راست و چپ: انقباض و انبساط تلسکوپی زنجیر‌های پلیمر در اجتماع بزرگی از هزاران نانوماشین. وسط: مدل مولکولی از سه نانوماشین که توسط زنجیره پلیمری به یکدیگر متصل متصل شده‌اند.

این پژوهشگران توانستند در اتصال هزاران نانوماشین به یکدیگر موفق گردند. آنان این کار را با استفاده از لیگاندهای مولکولی به نام ترپیریدین انجام دادند. این لیگاند‌ها به یون‌های فلزی متصل شده و یک زنجیره بسیار بلند پلیمری ابرمولکول تشکیل می‌دهند. هر منومر از روتاکسان‌های دو رشته‌ای ساخته شده که از دو رشته لغزنده تشکیل شده و زمانی که pH محیط تغییر می‌کند در فاصله‌ای در حدود یک نانومتر منبسط و منقبض می‌گردد. از آنجا که این حرکت در طول هزاران منومر به هم پیوسته موجود در پلیمر تکرار می‌شود حرکت انبساطی و انقباضی کلی در فاصله‌ای در حدود ده‌ها میکرون روی می‌دهد.
 
گیوسپون توضیح می‌دهد که این حرکت بسیار مشابه لغزش رشته‌های ماهیچه طبیعی به نام Sacormer است. وی می‌گوید: «نتایج ما تایید تجربی وجود این مکانیسم در طبیعت است که در سیستم مصنوعی به تایید رسیده است، کاربردهای بالقوه شامل ساخت نانو و میکرو ربات‌ها و حتی مواد زیستی با خاصیت انقباض‌پذیری مانند رشته‌های مصنوعی ماهیچه است.»

اکنون این گروه پژوهشی براساس این یافته‌ها، در تلاش است تا حرکت انبساطی – انقباضی را تقویت کرده و سایر انواع حرکت‌ها مانند حرکت‌های پیچشی و چرخشی را نیز با یکدیگر هم‌محور نمایند. این حرکت‌ها می‌تواند مشابه عملی باشد که باکتری با تکان دادن تاژک‌ها برای جابجایی استفاده می‌کنند.

این دانشمندان نتایج کار تحقیقاتی خود را در مجله‌ی Angewandte Chemie International Edition منتشر کرده‌اند.

   


نظرات()   
جمعه 18 اسفند 1391  10:32 ب.ظ    ویرایش: - -
نوع مطلب: نانو تکنولوژی ،

پژوهشگران ایرانی موفق به تولید نانوکامپوزیت‌های ضدمیکروبی پلی اتیلن و استفاده از آن در بسته‌بندی فعال مواد غذایی شدند.

پژوهشگران ایرانی موفق به تولید نانوکامپوزیت‌های ضدمیکروبی پلی اتیلن شدند. همچنین این محققان با استفاده از یک روش صنعتی موفق به استفاده از این نانوکامپوزیت‌ها در بسته‌بندی فعال مواد غذایی شدند. استفاده در صنایع پزشکی و صنایع بسته‌بندی فعال مواد غذایی از مهمترین کاربردهای این نانوکامپوزیت‌ها است.

در این تحقیقات در ابتدا به منظور تولید نانوذرات، کلویید نقره با روش احیای شیمیایی با استفاده از پلی‌اتیلن گلیکول با وزن مولکولی کم تهیه شد. سپس نانوکامپوزیت پلی‌اتیلن با چگالی کم حاوی نانوذرات نقره با روش مخلوط کردن مذاب و پرس داغ تولید گردید. دکتر مریم جوکار، عضو هیئت علمی دانشگاه آزاداسلامی واحد دامغان، در این رابطه افزود: «در این کار تحقیقاتی ابتدا نانوذره نقره با روش احیای شیمیایی غیرسمی تهیه و نانوکامپوزیت نقره با روش مخلوط کردن مذاب نیز تولید شدند، سپس از پلی‌اتیلن گلیکول بعنوان سازگاردهنده نانوذرات قطبی در بستر پلیمر غیرقطبی استفاده شد، بعد از تولید این نانوکامپوزیت، مشخصات آن به لحاظ خواص مارفولوژی و توزیع نانوذرات، ممانعت پذیری، خواص مکانیکی، خواص حرارتی و خواص ضد باکتریایی مورد بررسی قرار گرفت.»

به گفته جوکار استفاده از سازگارکننده پلی‌اتیلن گلیکول در یک روش صنعتی به منظور توزیع یکنواخت نانوذرات دربستر پلیمر و استفاده از روش صنعتی مخلوط کردن مذاب برای تلقیح نانوذرات به درون پلیمر از ویژگی‌های نوآورانه این تحقیقات است.

نتایج این تحقیقات حاکی از آن است که استفاده از پلی اتیلن گلیکول (5%) بعنوان سازگارکننده باعث کاهش مقاومت کششی و کرنشی پلیمر پلی‌اتیلن گردید. جوکار در تکمیل نتایج به‌دست آمده افزود: «پلی‌اتیلن گلیکول استفاده شده باعث کاهش کریستالینیتی پلیمر گردید که به نوبه خود باعث افزایش نفوذپذیری به رطوبت و اکسیژن شد. همچنین تلقیح نانوذرات نقره باعث افزایش معنی داری در افزایش فاز تأخیر و کاهش سرعت رشد میکروارگانیسم‌ها گردید. از نتایج دیگر این تحقیقات نیز می‌توان به تأثیر بازدارندگی نانوکامپوزیت نقره بر باکتری گرم مثبت استافیلوکوک اشاره کرد که از باکتری گرم منفی اشریشیاکلی بیشتر بود.»

بسته‌بندی‌های تولیدی بر اساس این نانوکامپوزیت‌ها باعث افزایش عمر ماندگاری مواد غذایی می‌شوند. نتایج این تحقیقات که به دست دکتر مریم جوکار و همکاران وی صورت گرفته است، در مجله Food Bioprocess Technology (جلد 5، شماره 2، فوریه سال 2012) منتشر شده است. علاقه‌مندان می‌توانند متن کامل مقاله را در صفحات 719 تا 728 همین شماره مشاهده نمایند.

   


نظرات()   
چهارشنبه 16 اسفند 1391  10:38 ب.ظ    ویرایش: - -

یک تیم تحقیقاتی در آمریکا موفق شده با استفاده از گرافن و پلاستیک ترانزیستورهایی انعطاف‌پذیر و بسیار مقاوم تولید کند. این کار مسیر تولید ادوات الکترونیکی انعطاف پذیر را هموار می‌کند.


یک تیم تحقیقاتی در آمریکا موفق شده با استفاده از گرافن و پلاستیک ترانزیستورهایی انعطاف‌پذیر و بسیار مقاوم تولید کند. این کار مسیر تولید ادوات الکترونیکی انعطاف پذیر را هموار می‌کند.

پژوهشگران دانشگاه تگزاس موفق به ساخت ترانزیستور گرافنی اثر میدانی انعطاف‌پذیری شده‌اند که بالاترین دانسیته جریان را دارا بوده و بیشترین توان و نرخ تبدیل را نیز دارد. این ترانزیستورها بهترین عملکرد در میان ادوات گرافنی که تا کنون ساخته شده را داراست به‌طوری که می‌توان آن را درون یک محلول غوطه‌ور کرد بدون این که آسیبی ببیند.

گرافن ورقه‌ای منفرد از اتم‌های کربن است که دارای خواص الکترونیکی و مکانیکی منحصر به‌فردی است. برای مثال سرعت حرکت انتقال دهنده بار در آن بالا است به‌همین دلیل گزینه مناسبی برای استفاده در ترانزیستورهای بسیار سریع می‌باشد. این مواد می‌توانند نور را در طول موج‌های مختلف جذب کنند از سوی دیگر استحکام مکانیکی بالایی نیز دارند.

یک تیم تحقیقاتی به رهبری دجی آکینواند و رونی روف موفق شدند با استفاده از گرافن ترانزیستورهای اثرمیدان انعطاف‌پذیر تولید کنند. آنها با استفاده از روش لیتوگرافی میکروالکترونیکی رایج این ساختار را مستقیما روی یک ورق پلاستیک ایجاد کردند. این سیستم دارای یک ساختار جدید است که در آن الکترودهای دروازه فلزی مختلف روی سطح پلاستیک قرار گرفته است.

 این گروه تحقیقاتی با استفاده از رسوب شیمیایی از فاز بخار موفق شدند گرافن‌های مورد استفاده در این پروژه را تولید کنند. آنها روشی ارائه کردند که با استفاده از آن می‌توان گرافن را به‌سادگی به ورقه‌های پلاستیک پیوند زد ورقه‌هایی که از پیش الگوهایی روی آن ایجاد شده است. با این کار ترانزیستورهایی ایجاد می‌شود که در آنها الکترون و حفره با سرعت بالایی در یک جهت به حرکت در می‌آید. این ترانزیستورها دارای توانایی مقاومت در برابر فشار هستند همچنین امکان خم کردن و دوباره صاف کردن آنها تا 20 مرتبه وجود دارد. این رقم یک رکورد برای این دسته از ترانزیستورها محسوب می‌شود. آ

کینواند از محققان این پروژه می‌گوید ترانزیستوری که ما ساختیم رکورددار بالاترین استحکام مکانیکی را دارا است. علاوه براین، این ترانزیستورها به‌دلیل داشتن پلاستیک و گرافن در سطح خود نسبت به سیالات مقاوم است. نتایج کار محققان نشان داد که اگر این ترانزیستورها در سیالات غوطه‌ور شوند آسیبی نمی‌بینند.

این ترانزیستورها برای استفاده در تلفن‌های هوشمند و ادوات الکترونیکی پیشرفته بسیار مناسب است. این گروه تحقیقاتی نتایج یافته‌های خود را در کنفرانس IEDM ارائه کرده‌اند.

   


نظرات()   

نانوتکنولوژی