**««اخبار نانوتكنولوژي»»**

[m4material]

جداسازي انواع مختلف نانولوله‌ها از همديگر
محققان دانشگاه ليهاي، در آمريکا، با پيچاندن رشته‌هاي کوتاه DNA دور نانولوله‌هاي کربني توانسته‌اند 12 نوع از رايج‌ترين نانولوله‌ها را از مخلوط‌هايي که هنگام توليد نانولوله‌ها به ناچار تشکيل مي‌شوند؛ جداسازي کنند. اين روش پيچاندن رشته‌هاي DNA بسيار وابسته به توالي DNA است.

خواص الکتريکي و فيزيکي نانولوله‌ها بسيار به اندازه و ساختارشان وابسته مي‌باشد، بنابراين جداسازي اين مخلوط‌ها مي‌تواند منجر به افزاره‌هاي بسيار مؤثرِ مبتني بر نانولوله‌ها و حتي روش‌هاي ساخت انواع ويژه‌اي از نانولوله‌ها شود.

مينگ زنگ و آناند زاگوتا از دانشگاه ليهاي، موقعي توانستند اين روش را ابداع کنند که متوجه شدند توالي‌هاي معين رشته‌هاي DNA مي‌توانند به صورت انتخابي دور لوله‌هايي با ساختار و اندازه‌ي ويژه بپيچند.

هر توالي DNA دور يک نانولوله‌ي خاص مي‌پيچد. زنگ مي‌گويد: اين يک پيشرفت بزرگ در جداسازي و مرتب‌سازي نانولوله‌ها است. هيچ کدام از روش‌هاي جداسازي کنوني نمي‌توانند به اين سطح از جداسازي برسند. با روش‌هاي موجود فقط مي‌توان يک يا دو نوع نانولوله خاص را از يک مخلوط جدا کرد، اما ما نشان داده‌ايم که با اين روش مي‌توان همه انواع اصلي نانولوله‌ها را از يک مخلوط جدا کرد.

زنجيره‌هاي DNA که اين محققان استفاده کرده‌اند از 8 تا 30 رشته‌ي طويل و تکراري معينِ بازي تشکيل شده‌اند. اين رشته‌ها نيز از دو تا چهار باز تشکيل شده‌اند که به صورت نرمال شامل يک باز پيورين منفرد (A يا G) و يک يا بيشتر باز پيريميدين(C يا T) مي‌باشند. زنگ توضيح مي‌دهد متاسفانه هيچ رابطه‌اي قابل پيش‌بيني بين اين توالي‌ها و نانولوله‌هاييي که به صورت انتخابي با آنها پيوند مي‌دهند؛ وجود ندارد.

او ادامه مي‌دهد که ما هنوز تصور روشني از مکانيزم اين سيستم‌هاي جداسازي نداريم، اما توالي‌هاي متفاوت DNA دور نانولوله‌هايي با ساختار‌هاي مختلف مي‌پيچند و اين امکان جداسازي انواع مختلف نانولوله‌ها را از يک مخلوط فراهم مي‌کند.

اين محققان نتايج خود را در مجله‌ي Nature منتشر کرده‌اند.
http://www.nanowerk.com/news/newsid=11577.php

 

[m4material]

افزايش ذخيره يون‌هاي ليتيوم با ساختارهاي نانولوله‌اي
محققان دانشگاه شانگهاي چين و دانشگاه ملي سنگاپور موفق به ساخت نانوساختارهاي تک‌بعدي SnO2 با ساختار فضاي توخالي و نيمه‌توخالي (نانولوله يا هيبريد نانولوله- نانوميله) شده‌اند. اين نانوساختارهاي لوله‌اي براي ذخيره‌سازي برگشت‌پذير يون ليتيوم مناسب هستند و ظرفيت اوليه‌ي بالايي برابر 976mAhg-1 دارند و بعد از40 چرخه شارژ و تخليه همچنان ظرفيت 654mAhg-1 در اين مواد باقي مي‌ماند.

باتري‌هاي قابل شارژ ليتيوم از منابع بالفعل و متحرک انرژي هستند که قريب به 50 درصد از سهم بازار را در اختيار دارند. چگالي بالاي انرژي و عمر بالاي اين باتري‌ها از مزاياي آنهاست اما با اين حال بهبود عملکرد اين باتري‌ها براي دستگاه‌هاي قابل‌حمل بسيار مورد نياز است. عملکرد اين باتري‌ها بسيار به مواد فعال الکترودها وابسته است. آندهاي بر پايه قلع يکي از مواد پيشنهادي نسبت به مواد کربني هستند که تا 6/2 برابر قابليت شارژ بيشتري دارند. با اين حال چرخه‌پذيري پايين اين مواد از معايب آنهاست.

اکنون محققان دانشگاه شانگهاي چين و دانشگاه ملي سنگاپور با ساخت نانوساختارهاي لوله‌اي از اکسيدقلع موفق به حل اين مشکل شده‌اند. اين محققان نانوساختارهاي SnO2 با مورفولوژي‌هاي گوناگون (نانولوله‌ها، نانوميله‌ها و هيبريد نانولوله‌ها- نانوميله‌ها) را با فرآيند گرمادهي قالب‌هاي آلوميناي حاوي محلول آبي SnCl4 در اتمسفر هوا، با موفقيت توليد کرده‌اند. آنها همچنين با تغيير غلظت مواد پيش‌ران موفق به تنظيم کسر حجم خالي موجود در اين نانوساختارها شده‌اند.

مشخصات ويژه‌ي اين مواد نظير حجم تخلخل بالا، سرعت نفوذ بالاي ليتيوم و فاصله‌ي کوتاه‌تر حرکت يون‌هاي ليتيوم و الکترون‌ها از جمله عواملي هستند که سبب سازگاري بيشتر با واکنش‌هاي تکرار شونده‌ي ورود و خروج ليتيوم و افزايش چرخه‌پذيري باتري مي‌شوند.

جنبه ديگر اين نوآوري روش تهيه بسيار راحت اين نانوساختارها است که سبب مي‌شود مورفولوژي آنها به راحتي قابل تنظيم باشد.

اين محققان نتايج خود را در مجله‌ي Nanotechnology منتشر کرده اند.
http://nanotechweb.org/cws/article/tech/40031

 

[m4material]

توليد نانولوله‌هاي کربني بدون کاتاليست فلزي
نانولوله‌هاي کربني نويددهنده‌ي افزايش سرعت مدارات الکترونيکي و افزايش استحکام موادي مانند کامپوزيت‌هاي کربني استفاده‌شده در هواپيماها و ماشين‌هاي مسابقه، هستند. اگرچه يکي از مشکلات اصلي وجود فلزاتي است که براي رشد نانولوله‌ها استفاده مي‌شوند. اين فلزات به صورت نامطلوبي با مواد موجود در مدارات و کامپوزيت‌ها واکنش مي‌دهند. اکنون محققان در آمريکا براي اولين بار نشان داده‌اند که نانولوله‌ها مي‌توانند بدون يک کاتاليست فلزي رشد يابند.

نانولوله‌هاي کربني
اين محققان نشان داده‌اند که اکسيد زيرکنيوم (زيرکنياي مکعبي) نيز مي‌تواند بدون اثرات جانبي ناخواسته‌ي فلزات، نانولوله‌ها را رشد دهد. نانولوله‌ها معمولاً با استفاده از عناصري از قبيل آهن، طلا و کبالت رشدداده مي‌شوند. اما اين عناصر مي توانند سمي باشند و مشکلاتي براي محيط زيست ايجاد کنند. به‌علاوه استفاده از فلزات در توليد نانولوله‌ها مشکلاتي براي بررسي فرآيند تشکيل با استفاده از طيف‌بيني مادون قرمز ايجاد مي‌کند.

اين محققان متوجه شده‌ا‌ند که اگر آنها فقط از نانوذرات اکسيد زيرکنيوم روي يک بستر کاتاليستي استفاده کنند؛ مي‌توانند به خوبي اتم‌هاي کربن را به شکل نانولوله‌ها رشد دهند. در اين حالت به نظر مي‌رسد مکانيزم رشد با مکانيزم رشد نانولوله‌ها توسط نانوذرات فلزي، کاملاً متفاوت باشد.

اين محققان با استفاده از طيف‌بيني فوتوالکتروني اشعهX تصاويري از اين نانولوله‌هاي مبتني بر اکسيد، در حين رشد گرفتند. اين تصاوير به آنها کمک کرد تا مشاهده کنند که هنگام تشکيل نانولوله‌ها، اکسيد زيرکنيوم مقاومت کرده و به فلز زيرکنيوم تبديل نمي‌شود. در واقع نانولوله‌هاي رشديافته با اکسيد زيرکنيوم به جاي انحلال روي نانوذرات و ترسيب، مستقيماً روي سطح آرايش مي‌يابند.

اين پژوهشگران در آينده روي درک مکانيزم‌هاي اساسي اين نوع رشد نانولوله‌ها متمرکز خواهند شد و انواع بيشتري از کاتاليست‌هاي اکسيدي را تست خواهند کرد.

اين محققان نتايج خود را در مجله‌ي Journal of the American Chemical Society منتشر کرده‌اند.

http://www.physorg.com/news169130384.html

 

[m4material]

روش جديدي براي توليد انبوه گرافن
توليد گرافن با بازدهي بالا همچنان بحثي چالش‌برانگيز است، اما محققان دانشگاه رايس در هوستون راه جديدي را براي حل اين مشکل ارائه کرده‌اند. اندريو بارون به همراه همکاران خود روش ساده‌اي براي توليد نانوورقه‌هاي گرافنِ پراکنده به صورت هموژن در يک حلال از مواد گرافيتي مختلف، توسعه داده‌اند.

اين روش نيازي به اکسيداسيون شديد مواد گرافيتي نداشته و ورقه‌هاي توليد شده با داشتن رساناي بالا مي‌توانند عاملدار شوند.

جهت استفاده مناسب از خواص گرافن دانشمندان بايستي با يک روش ساده، نانوورقه‌هاي تک‌لايه و کم‌لايه توليد کنند. همچنين اين نانوورقه‌ها بايد در يک حلال غير قطبي قابل‌حل باشند، تا قابليت واکنش با مواد آلي را داشته باشند. بارون معتقد است که روش ابداعي آنها به اهداف گفته شده رسيده است.

اين روش شامل پراکندن مواد گرافيتي گوناگون در ارتو- دي‌کلرو بنزن و سپس به‌کارگيري امواج الکتراسونيک است. اين روش به راحتي مي‌تواند در ظرفيت‌هاي بالاتر هم استفاده گردد. همچنين با حذف اکسيداسيون، ورقه‌هاي توليدشده رسانايي الکتريکي بالايي را دارا هستند. روش‌هايي نظير اکسيداسيون گرافيت نه‌تنها سمي بوده بلکه منجر به توليد گرافين با نقص‌هاي ساختاري فراوان مي‌شود. زيرا که مواد اکسيدکننده شبکه کربن‌هاي شش‌وجهي را از حالت منظم منقطع مي‌کند.

اين گروه اميدوارند که فعاليت‌شان منجر به تشويق ساير دانشمندان براي توسعه‌ي انواع مختلف آزمايشات شيميايي ممکن روي گرافن، شود؛ که از جمله آن مي‌توان به عاملدار کردن اين مواد اشاره کرد که براي ساخت ادوات الکترونيکي ضروري است.

بارون و همکارانش در حال حاضر روي کاربرد اين مواد در انرژي، نظير الکترودهاي شفاف در سلول‌هاي خورشيدي فعاليت مي‌کنند. گرافن همچنين مي‌تواند به عنوان الکترود آند در باتري‌هاي ليتيوم استفاده شود که باعث افزايش ظرفيت آنها بواسطه‌ي سطح بسيار بالاي گرافن مي‌گردد.

نتايج اين تحقيق در مجله‌ي Nano Letters منتشر شده‌است.

http://nanotechweb.org/cws/article/tech/40098

 

[m4material]

ساخت نانولنزهايي با قدرت تفکيک بالا
محققان کره‌اي نوع جديدي از نانولنزهاي خودآرا ساخته‌اند که بر مشکل محدوديت پراش نور غلبه مي‌کند. اين لنزها که از مولکول‌هاي آلي کلاهکي‌شکل ساخته شده‌اند، امکان مشاهده اجسامي به کوچکي 200 نانومتر را فراهم مي‌کنند. اين افزاره‌ ممکن است در تصويربرداري زيستي و نانويي، نانوليتوگرافي نوري و ديگر کاربردهاي نانو- نوري استفاده شود.

لنزهاي نوري مرسوم با دريافت امواج نوري منتشرشده بوسيله يک جسم و سپس خميدن آنها، تصاوير بزرگ‌تري از آن جسم ايجاد مي‌کنند. اگرچه اجسام، امواج ناپايداري که حاوي مقدار کمي از اطلاعات در مقياس‌هاي خيلي کوچک هستند، نيز منتشر مي‌کنند که اندازه‌گيري در اين مقياس‌ها را خيلي سخت‌تر کرده است. اين مشکل به محدوديت پراش نور معروف است.

(a) يک تصوير SEM از اين نانولنزها. (b) يک تصوير گرفته‌شده با ميکروسکوپ نوري ساخته‌شده از اين نانولنزها. کوانگ کيم از دانشگاه علم وفناوري پوهانگ و همکارانش با ساخت لنزهاي نانومقياس خودآراي ساخته‌شده از مولکول‌هاي آلي کلاهکي‌شکل، بر اين محدوديت غلبه کرده‌اند. اين افزاره‌ها نور را به شکل پرتوهاي منحني‌شکل منحرف مي‌کنند، در نتيجه طول‌هاي کانوني خيلي کوتاهي ايجاد مي‌کنند. طول‌هاي کانوني خيلي کوتاه اين امکان را فراهم مي‌کنند که اطلاعات مربوط به امواج ناپايدار منتشر شده از جسم، قابل دسترسي شوند. اين توانايي اجازه مي‌دهد که اجسامي به کوچکي 200 نانومتر نيز قابل مشاهده باشند.

کيم توضيح مي‌دهد که نقاط کانوني خيلي کوتاه‌ي اين نانولنزها بواسطه ترکيب دو اثر نوري مختلف است. اولين اثر، خميدگي بسيار بالاي اين لنزها است که نور را براي تشکيل يک کانون نزديک به لنزها، به شدت منحرف مي‌کند. دومين اثر، پراش نور هنگام عبور در سرتاسر روزنه‌ي مدور نانومقياس اين لنزها، و تداخل بعدي با خميدگي نور گرداگرد سطح خارجي اين لنزها، است.

اين محققان در حال حاضر تلاش مي‌کنند که اين لنزها را در سيستم‌هاي نانومقياس مجتمع کنند. براي مثال، سيستم‌هاي نوري مرسوم را به اين نانولنزها مجهز کرده و براي فناوري آزمايشگاه روي يک تراشه استفاده کنند.

نتايج اين تحقيق در مجله Nature منتشر شده است.
http://nanotechweb.org/cws/article/tech/39993

 

[m4material]

نقض قانون ماکس پلانک در مقياس نانو
در سال 1900 ماکس پلانک فيزيک‌دان مشهور آلماني، طريقه انتقال حرارت از يک شئ مات به نام جسم سياه را تشريح کرد. وي در همان زمان اشاره کرد که شايد اين قانون در مورد اشيائي که فاصله بين آنها خيلي کم است صدق نکند.

محققان تاکنون توانسته بودند صفحات مسطح را تا حد يک ميکرومتر بهم نزديک کنند؛ اما اين فاصله براي مشاهده اين اثر زياد بود. اخيراً دانشمندان موسسه فناوري ماساچوست (MIT) با قرار دادن يک کره شيشه‌اي در فاصله چندين نانومتري از يک صفحه نشان دادند که مقدار تشعشع صفحه خيلي بيشتر از مقداري است که قانون ماکس پلانک پيش‌بيني کرده است.

در اين مطالعه که جزئيات آن در شماره ماه اوت مجله Nano Letter منتشر شده است، انتقال انرژي گرمايي بين يک ميکروکره و يک صفحه صاف که در فاصله 30 نانومتري از هم قرار داشتند، بطور تجربي اندازه‌گيري و نشان داده شد که ضريب انتقال حرارت در شکاف‌هاي نانومقياس 3 برابر بيشتر از حد تابش جسم سياه است.

از اين جريان بالاي انرژي مي‌توان براي توسعه خنک‌کننده‌هاي تابشي و فناوري ترموفوتوولتائيک استفاده کرد. به عنوان مثال، تجهيزات ذخيره داده و انرژي خورشيد به دليل گرم شدن تدريجي در حين فعاليت از کارايي کمي برخوردارند. اگر بتوان فاصله اجزاي اين ابزار را در حد نانومتر کم کرد گرماي ايجاد شده مي‌تواند در بين اين مجاري جريان پيدا کرده و مانع افزايش موضعي دما شود.
http://www.scientificamerican.com/p...-physics-law-violated-09-08-05&sc=WR_20090811

 

[m4material]

سطوح خودترميم‌شونده با کمک نانوکپسول‌ها
محققان موسسه‌ي فرانهوفر روياي سطوح خود‌ترميم‌شونده را به واقعيت نزديک‌تر کرده‌اند. اين محققان لايه‌هاي آب‌کاري شده‌اي توليد کرده‌اند که حاوي کپسول‌هاي نانومتري بوده که با آسيب‌رسيدن به سطح، سيال درون اين کپسول‌ها آزادشده و بخش آسيب‌ديده را ترميم مي‌کند.

اين نانوکپسول‌ها در لايه‌هاي آب‌‌فلزکاري شده حاوي سيالي هستند که در صورت خراش برداشتن سطح، با ترکيدن کپسول سيال آزادشده و موجب ترميم سطح مي‌شوند.​

پوست انسان از نمونه‌هاي بارز سطوح خودترميم‌شونده است که در صورت بروز جراحت يا خراشيدگي بدون باقي ماندن اثر زخم بعد از چند روز پوست ترميم مي‌يابد. اما در موادي مانند فلزات با آسيب‌ديدن لايه‌ي آب‌کاري‌شده‌ي محافظ سطح، مقاومت فلز در برابر خوردگي سريعاً از بين مي‌رود.

تاکنون به دليل اندازه بزرگ کپسول‌ها که بين 10 تا 15 ميکرومتر بودند، استفاده از آنها در لايه‌هاي آب‌کاري‌شده که حدود 20 ميکرومتر ضخامت دارند، عملي نبوده است. همچنين اين ميکروکپسول‌ها خواص مکانيکي سطح را تحت تأثير قرار مي‌دهند.

اکنون محققان در موسسه‌ي فرانهوفر در اشتوتگارت موفق به ابداع روشي براي ايجاد لايه‌هاي آب‌کاري‌شده‌ي حاوي نانوکپسول‌ها، شده‌اند. مزيت اين روش در عدم آسيب‌رساني به کپسول‌ها در حين آبکاري است. دکتر مارتين متزنر، رئيس موسسه، معتقد است با کوچک‌شدن اندازه‌ي اين کپسول‌ها پوشش آنها هم نازک‌تر و شکننده‌تر خواهد شد. همچنين الکتروليت‌هاي مورد استفاده در حين عمليات آبکاري موجب تخريب کپسول‌ها مي‌شوند. از اين رو محققان مجبور به پيداکردن ماده‌اي سازگار براي پوسته‌ي اين کپسول‌ها مي‌بودند که در برابر الکتروليت‌هاي استفاده‌شده مقاوم باشد.

ياتاقان‌ها مي‌توانند يکي از موارد استفاده اين نوآوري باشند. عموماً سطح ياتاقان با روش آبکاري پوشش‌داده مي‌شوند. اين نانوکپسول‌ها مي‌توانند درون پوشش قرار بگيرند. اگر در اثر کاهش روغن‌کاري پوشش آسيب ببيند، اين نانوکپسول ترکيده و ماده روان‌ساز را روي سطح آزاد مي‌کند.

اين محققان تاکنون پوشش‌هاي مس، نيکل و روي حاوي اين نانوکپسول‌ها را توليد کرده‌اند اما ميزان پوشش سطح از چند سانتي‌متر تجاوز نمي‌کند.کارشناسان بر اين باورند که در طي يک تا دو سال آينده اين نوع پوشش‌دهي تکميل مي‌شود.
http://www.physorg.com/news168525937.html

 

[m4material]

پيل‌هاي خورشيدي ارزان با جوهرهاي نانوذره‌اي
طبق گفته محققان دانشگاه تگزاس، به زودي با استفاده از جوهرهاي نانوذره‌اي مي‌توان پيل‌هاي خورشيدي ارزان‌تري توليد کرد. پيل‌هاي خورشيدي ساخته‌شده از اين جوهرهاي نانوذره‌اي را مي‌توان براي جذب نور خورشيد و توليد الکتريسيته همانند روزنامه يا رنگ روي ديوارهاي ساختمان يا پشت‌بام آن چاپ کرد.

اين محققان اميد دارند که با جايگزين کردن اين فرآيند با فرآيند استاندارد ساخت پيل‌هاي خورشيدي(ترسيب فاز- گاز در ظرف خلاء)، بتوانند هزينه پيل‌هاي خورشيدي را يک دهم کنند.

بريان کورجل و همکارانش براي دو سال است که روي اين جوهرهاي نانوذره‌اي ارزان براي ساخت پيل‌هاي خورشيدي، کار مي‌کنند. با يک فرآيند چاپ غلتک- به- غلتک (roll-to-roll) مي‌توان اين جوهرها را روي يک بستر پلاستيکي يا فولاد ضد زنگ چاپ کرد. همچنين شايد در آينده بتوان اين جوهرها را روي پشت‌بام يا ديوارهاي يک ساختمان رنگ‌کاري کرد.

اين محققان در سال 2002، با تاسيس شرکت اينووَلايت، توانستند جوهرهاي مبتني بر سيليکون توليد کنند. آنها اکنون از مس اينديوم گاليوم سلنيد يا CIGS استفاده کرده‌اند. اين ماده هم ارزان‌تر و هم با محيط سازگار‌تر است.

جوهر نانوذره‌اي که به‌عنوان ماده‌ي جاذب نور خورشيد در پيل هاي خورشيدي استفاده شده است.​

کورجل مي‌گويد: CIGS در مقايسه با سيليکون مزاياي بالقوه‌ي زيادتري دارد. اين ماده يک نيمه‌هادي باندگپ مستقيم است و اين بدين معني است که براي ساخت يک پيل خورشيدي نياز به مقادير کمتري از اين ماده است. در واقع نياز به مقادير کمتري از اين ماده، يکي از بزرگترين مزاياي بالقوه آن است.

اين محققان با اين جوهرهاي نانوذره‌اي نمونه‌هايي از پيل‌هاي خورشيدي توليد کرده‌اند که راندمان‌شان يک درصد است. اگر چه راندمان آنها بايد به حدود 10 درصد برسد. کورجل مي‌گويد که اگر ما راندمان را به 10 درصد برسانيم؛ امکان تجاري‌سازي اين جوهرهاي نانوذره‌اي فراهم مي‌شود. او اضافه مي‌کند که چون اين جوهرها نيمه‌شفاف هستند، ما مي‌توانيم با استفاده از آنها پنجره‌هايي بسازيم که به‌عنوان پيل‌هاي خورشيدي نيز عمل مي‌کنند.

نتايج اين تحقيق در مجله‌ي Journal of the American Chemical Society منتشر شده‌است.
http://www.physorg.com/news170331512.html

 

[m4material]

دقيق‌ترين ميکروسکوپ دنيا در آستانه ظهور
دانشگاه ويکتوريا با همکاري شرکت هيتاچي موفق به ساخت ميکروسکوپي با قابليت مشاهده دنياي درون اتمي شدند. ميکروسکوپ جديد بنام STEHM (Scanning Transmission Electron Holography Microscope) با بهره‌گيري از پرتوي الکترون و روش هولوگرافي قادر به مشاهده درون مواد و سطح آنها با تفکيکي به ميزان يک پانزدهم اندازه يک اتم است.

قابليت‌هاي اين ميکروسکوپ بسيار شگفت‌‌انگيز بوده و مي‌توان آن را تشکيل‌شده از 100 ميکروسکوپ در نظر گرفت. به گفته دکتر رودني هرينگ، استاد مهندسي مکانيک در دانشگاه ويکتوريا و سرپرست اين گروه تحقيقاتي، با توجه به بزرگنمايي ارتقاء يافته از صدها برابر به ميليون‌ها برابر محققان از هر رشته‌اي مي‌توانند از قابليت‌هاي اين وسيله بهره‌مند شوند.

اين ميکروسکوپ براي بررسي مواد جديد در زمينه‌هاي گوناگون از قبيل ساخت و توليد، الکترونيک، زيست‌فناوري، فناوري پيل‌هاي سوختي، ساختمان‌سازي و دفاعي، توسط شيميدانان، زيست‌شناسان و پزشکان محقق در سرتاسر جهان استفاده خواهد شد. شرکت هيتاچي در حال ساخت اين ميکروسکوپ در ژاپن است، بنحوي که اين محصول در سال 2011 قابل استفاده خواهد بود.

آقاي جان کول مدير شرکت هيتاچي در کانادا، در همين رابطه مي‌گويد: هيتاچي مفتخر است که در اين پروژه شرکت مي‌کند. ما معتقديم که با محيط ايجاد شده براي تحقيق در دانشگاه و تجربه طولاني مدت ما در ساخت تجهيزات در شرکت هيتاچي ژاپن، فصل جديدي در ساخت تجهيزات مدرن پيش روست.

او ادامه مي‌دهد: اين پروژه مشترک کانون کشفيات جديد در مقياس اتمي و سکويي براي نوآوري در طي سال‌هاي متمادي خواهد بود. ما اميدواريم اين پروژه آغازگر عصر جديدي از پيشرفت، ابداعات و پيوند بين دانشگاه ويکتوريا با شرکت هيتاچي و همچنين دو کشور کانادا و ژاپن شود.

سرمايه‌ي اوليه اين پروژه 8 ميليون دلار است، که 4 ميليون دلار آن توسط بنياد ابداعات در کانادا و 4 ميليون دلار ديگر توسط صندوق پيشرفت اطلاعات کلمبياي بريتانيايي پرداخت شده‌است.
http://www.physorg.com/news166981239.html

 

[m4material]

خاصيت هدايت نوري معکوس در نانوذرات
شيميدانان در آمريکا براي اولين بار نانوموادي ساخته‌اند که خاصيت هدايت نوري معکوس از خود نشان مي‌دهند. در اين پديده هدايت ماده هنگامي که در معرض نور مرئي قرار مي‌گيرند، کاهش مي‌يابد. اين اثر مي‌تواند در ساخت انواع جديدي از حسگرها که مي‌توانند براي خواص طيفي مختلف تنظيم شوند و مستقيماً روي بسترهاي پلاستيکي چاپ شوند؛ استفاده شود.

رساناهاي نوري مرسوم موقعي که در معرض نور قرار گيرند، هدايت‌شان افزايش مي‌يابد و نوعاً از يک نيمه‌رسانا با مقاومت بالا ساخته مي‌شوند. موقعي که فوتون‌ها به سطح اين نيمه‌رسانا برخورد مي‌کنند، آنها انرژي خود را به الکترون‌ها در باند ظرفيت يا هدايت منتقل مي‌کنند. اين الکترون‌هاي پرانرژي در داخل باند هدايت جست‌وخيز کرده و با حفره‌هاي مثبتِ قرار گرفته در سطوح بالاتر، ترکيب مي‌شوند و هدايت اين نيمه‌رسانا را افزايش مي‌دهند.

ست-آپ آزمايشگاهي. ضخامت لايه‌ي نانوذره‌اي 120 تا 300 نانومتر است. اکنون بارتوز گريبووسکي و همکارانش در دانشگاه نورث‌وسترن مي‌گويند که اولين ماده‌اي که مي‌تواند اين اثر را معکوس کند، را ساخته‌اند. برخلاف رساناهاي نوري مرسوم، اين ماده از نانوذرات ساخته شده‌است و هدايت‌ش بوسيله پديده‌اي معروف به تشديد پلاسمون سطحي کنترل مي‌شود.

گريبووسکي توضيح مي‌دهد: به دليل اينکه طول موج نور جذب‌شده مي‌تواند بوسيله اندازه‌ي ذره‌ کنترل شود، ما مي‌توانيم خواص طيفي اين ماده را به صورت قابل انعطافي مهندسي کنيم. همچنين به دليل اينکه آنها از نانوذرات ساخته‌شده‌اند، قابل‌انعطاف هستند و مي‌توانند روي بسترهاي پلاستيکي چاپ شوند.

اين محققان اين مواد را با مخلوط کردن نانوذرات طلا و نقره با تيول‌هاي آلکاني مختلف- ترکيباتي مشابه به الکل‌ها و فنول‌ها اما با جايگزيني يک اتم اکسيژن با يک اتم گوگرد- ساختند. اين محققان اين مخلوط را روي يک بستر قرار دادند و حلال اضافي را تبخير کردند. در نهايت روي بستر نانوذراتي باقي ماند که فضاي بين آنها با تک لايه‌هاي تيولي پرشده بود.

اين محققان نتايج خود را در مجله Nature منتشر کرده‌اند.
http://www.rsc.org/chemistryworld/News/2009/July/16070901.asp

 

[m4material]

تصويربرداري هم ‌زمان از همه‌ي جهت‌ها
تصور کنيد که يک سرباز بتواند با ديدن همه جهت‌ها در يک لحظه، تهديدها را شناسايي کند. اکنون محققاني در مؤسسه‌ي فناوري ماساچوست (MIT) با توسعه يک روش تصويربرداري جديد که حاوي الياف نانوساختارِ شناساگر نور است، توانسته‌اند اين رؤيا را يک مرحله به واقعيت نزديک‌تر کنند. اين الياف نانوساختار مي‌توانند بصورت يک شبکه انعطاف‌پذير يا حتي يونيفرم يک سرباز ساخته شوند.

الياف منفرد ساخته‌شده بوسيله اين محققان، شامل دو صفحه‌ي مجزا از عدسي‌هاي نيمه‌هادي به ضخامت فقط 100 نانومتر هستند که مانند يک غلتک سوئيسي تا شده‌‌اند. الکترودها داخل اين الياف‌ قرار داده شده‌اند و استوانه حاصله که 35 سانتي‌متر طول دارد، با يک پوشش عايق محافظت شده‌است. اين الياف نانوساختار مي‌توانند نور را شناسايي کنند؛ زيرا فوتون‌ها با برهم‌کنش با يک ماده‌ي نيمه‌هادي، مي‌توانند اتم‌هاي آن را يونيزه کنند و جريان الکتريکي داخل آن را تحت تأثير قرار دهند.

تصاوير SEM از سطح مقطع اين الياف نانوساختار. فوتون‌ها با طول موج بلند و انرژي نسبتاً کم هنگام برخورد با اين الياف مي‌توانند يک جريان بزرگ فقط در نيمه‌هادي بيروني ايجاد کنند. فوتون‌ها با طول موج کوتاه، انرژي بالاتري دارند و بنابراين مي‌توانند در هر دوي نيمه‌هادي‌هاي داخلي و خارجي جريان‌هايي ايجاد کنند. اين محققان با مقايسه‌ي جريان‌هاي مرتبط در اين دو نيمه‌هادي مي‌توانند رنگ نور ورودي را تعيين کنند.

مهمترين چالش هنگام ساخت اين الياف، مجتمع کردن الکترودها بود. فابين سورين، يکي از اين محققان، مي‌گويد: ما نياز به انتخاب فلزي داشتيم که خواص الکترونيکي بسيار متفاوت اما خواص گرمايي مشابه‌اي با اين نيمه هادي‌ها داشته باشد. قلع انتخاب مناسبي بود زيرا بسيار نرم و انعطاف‌پذير است، و مي‌تواند به صورت انعطاف‌پذير و بدون شکسته‌شدن، تغيير شکل يابد.

اين محققان نتايج خود را در مجله‌ي Nano Letters منتشر کرده‌اند.
http://nanotechweb.org/cws/article/tech/39862

 

[m4material]

استفاده از گرافن به عنوان نانورابط در الکترونيک
تحقيق جديد محققان مؤسسه‌ي فناوري جرجيا در زمينه خواص نانونوارهاي گرافني دو دليل جديد براي استفاده از اين ماده به عنوان رابط‌هاي داخلي در تراشه‌هاي کامپيوتري آينده‌ ارائه مي‌کند. ظرفيت حمل جرياني گرافن با پهنايي به باريکي 16 نانومتر تقريباً يک‌هزار برابر بزرگتر از ظرفيت جريان مس است. اين در حالي است که ضريب هدايت گرمايي آن نيز بالاتر است.

اين تصوير 10 SEM نانونوار گرافني را بين يک جفت الکترود نشان مي‌دهد​

اين محققان ظرفيت حمل جريان و انتقال گرماي گرافن را اندازه‌گيري کرده‌اند. آنها قبلاً نيز ضريب مقاومت الکتريکي گرافن را اندازه‌گيري کرده و نشان دادند که هدايت الکتريکي اين ماده از هدايت الکتريکي مس بالاتر است و براي توليدات آينده‌ي نانورابط‌هاي داخلي مناسب‌تر است.

راقونات مورالي، يکي از اين محققان، گفت: نانونوارهاي گرافني ظرفيت حمل جريانِ حيرت‌آوري از خود نشان مي‌دهند که مرتبط با مقاومت الکتريکي پايين آنها مي‌باشد. اندازه‌گيري‌هاي ما نشان مي‌دهند که در مقياس‌هاي نانويي، ظرفيت حمل جريان اين نانونوارهاي گرافني حداقل دو درجه بزرگي بيشتر از ظرفيت مس است.

مورالي ادامه داد: اندازه‌گيري‌هاي ما نشان مي‌دهند که نانونوارهاي گرافني ظرفيت حمل جرياني بيش از 108AMps در هر سانتي‌متر مربع دارند. اين توانايي آنها را در مقابل الکتروميگراسيون(مهاجرت الکتريکي) بسيار مقاوم مي‌کند و قابليت اطمينان تراشه را به شدت بهبود مي‌دهد.

مهاجرت الکتريکي پديده‌اي است که سبب انتقال مواد بويژه در ظرفيت جريان بالا، مي‌شود. اين پديده در رابط‌هاي داخلي روي تراشه به تدريج منجر به تخريب سيم و در نتيجه معيوب شدن تراشه مي‌شود.

اين محققان همچنين متوجه شدند که نانونوارهاي گرافني با پهنايي کوچک‌تر از 20 نانومتر، ضريب هدايت گرمايي بيش از 1000 وات بر متر کلوين دارند. ضريب هدايت گرماي بالا، به رابط‌هاي گرافني اين امکان را مي‌دهد که به عنوان پخش‌کننده‌هاي گرما در توليدات آينده‌ي مدارات مجتمع نيز استفاده شوند.

نتايج اين تحقيق در مجله‌ي Applied Physics Letters منتشر شده‌است.
http://www.physorg.com/news168103210.html

 

[le-ciel]

جذب بهتر پروتئین و سلول های استخوان ساز بدن با کمک نانوبیوسرامیک ها !!

جذب بهتر پروتئین و سلول های استخوان ساز بدن با کمک نانوبیوسرامیک ها !!

پژوهشگران دانشگاه صنعتی اصفهان به منظور جذب بهتر پروتئین و سلول های استخوان ساز در بدن , ساخت نانوبیوسرامیک های شبه استخوانی را بهبود بخشیده , ان را توسعه داده اند.
از این نانوبیوسرامیک ها که به روش فعال سازی مکانیکی با آسیاکاری پر انرژی تهیه شده اند می توان در صنایع پزشکی و درمانی همانند ترمیم بافت سخت آسیب دیده , ساخت داربست مهندسی بافت برای خاق و بازسازی بافت استخوان , پوشش سطح ایمپلنت فلزی بدن , انتقال ورهایش دارو و حمل ژن در ژن تراپی استفاده کرد.
در ساختار بافت معدنی استخوان, یون هایی چون (سدیم/پتاسیم/فلوئور/یون کربنات) وجود دارند که از بین این یون ها(کربنات و فلوئور) تاثیر بیشتری بر رفتار وخواص بخش معدنی استخوان دارند و حضور یون (فلوئور) در حد خیلی کم , در بافت دندان و استخوان ضروری است . جایگزینی گروهای (هیدروکسید)در ساختار هیدروکسی آپاتیت با یون (فلوئور), منجر به شکل گیری ترکیب جدیدی باعنوان (( فلوئورآپاتیت )) می شود. که نسبت به پودر هیدروکسی آپاتیت خالص در محیط زیست شناسی , بدن دارای مزایایی است که از آن جمله می توان به توانایی تشکیل سریع تر لایه ی آپاتیت بر سطح , جذب بهتر پروتئین وسلول های استخوان ساز بر سطح و میزان انحلال کمتر اشاره کرد. از مزایای دیگر فلوئور آپاتیت , می توان پایداری حرارتی بالای آن را طی فرایند تولید , به ویژه هنگام تهیه ی بالک آن ذکر نمود.

 

[le-ciel]

استحکام دندان های مصنوعی افزایش می یابد !

استحکام دندان های مصنوعی افزایش می یابد !

نانوکامپوزیت آلومینا زیرکونیا , به عنوان جایگزینی مناسب برای فلزات وپلیمرهای مورد استفاده در دندان ها , ریشه ی دندان ها واستخوان های تخریب شده ی فک , در دانشگاه علم و صنعت ایران سنتز شد .
مشکل اساسی سرامیک هایی که جایگزین این استخوان ها می شوند,استحکام و چقرمگی پایین آنهاست , لذا سنتز و استفاده از نانوکامپوزیت آلومینا زیرکونیا , با توجه به دارا بودن خواص مکانیکی مناسب , ضروری به نظر می رسد.
یکی از کاربردهای عمده دیگر این نانوکامپوزیت , کاربری در ابزار های برشی است ,ابزار برشی تهیه شده از نانوکامپوزیت آلومینا زیرکونیا , دارای طول عمر بیش تری نسبت به ابزار برش آلومینایی بوده ,که این امر ناشی از حضور زیرکونیا به عنوان فاز چقرمه در زمینه آلومیناست.همچنین نانوکامپوزیت آلومینا زیرکونیا , به دلیل زیست سازگاری ومقاومت عالی در برابر سایش وخنثی بودن آلومینا از نظر شیمیایی , خواص زیستی مناسبی از خود نشان می دهد.
پژوهشگران دانشگاه علم و صنعت ایران ,موفق به سنتز این نانو کامپوزیت به روش مکانیکی شده اند. گفتنی است ,نانو آلیاژ تهیه شده ,مقاومت مناسبی در برابر خوردگی در اثر بخار آب و ترکیبات خورنده ای نظیر اتیلن گلیکول ,اسیدسولفوریک ,اسیدفسفریک و سود,دارد
جزئات بیشتر برای اونایی که علاقه مندن : مجلهAdvances in Applied Ceramics ( جلد 107 / صفحات 321 _318 . سال 2008 )

 

[m4material]

رئيس جمهور نانوسکوپ ايراني را به چاوز هديه داد
دکتر محمود احمدي نژاد، نانوسکوپ دانشمندان ايراني را به رئيس جمهور ونزوئلا و رئيس جمهور برزيل هديه کرد و گفت: اين يک دستگاه پيشرفته و کاملاً ساخت ايران است و در دنيا 6 کشور آن را مي‌سازند که يکي از آنها ايران است و ما آن را به نشانه دوستي تقديم ملت و دولت ونزوئلا مي‌کنيم.
رئيس جمهور در در گفتگويي تلويزيوني در اين باره گفت: يک نانوسکوپ ايراني را به رئيس جمهور برزيل و يک نانوسکوپ ديگر را به رئيس جمهور ونزوئلا دادم و آقاي چاوز گفت اين بمب ايراني است، اين همان بمبي است که مي‌گويند ايران مي‌خواهد بسازد.
ايشان در توضيح کارآيي اين دستگاه گفت: اگر يک ميليمتر را بر عدد هزار تقسيم کنيم يعني يک هزارم ميليمتر را ميکروسکوپ مي‌تواند تشخيص دهد، اما اگر يک هزارم ميليمتر (ميکرون) را بر عدد هزار تقسيم کنيم عددي به دست مي‌آيد که فقط نانوسکوپ قادر به تشخيص آن است.
احمدي نژاد افزود: نانوسکوپ دستگاه الکترونيکي بسيار پيشرفته‌اي است که هم اکنون پنجاه نانوسکوپ را خودمان در داخل کشور توليد کرده‌ايم و در حال فروش آن هستيم.
رئيس جمهور گفت: کشورهاي مختلف مشتاق خريد نانوسکوپ ايراني هستند زيرا اين دستگاه، دستگاهي بسيار پيشرفته است و در عين حال جنس ايراني ارزان‌تراز پنج کشور ديگر توليدکننده اين دستگاه است.

 

[m4material]

ششمين همايش دانشجويي فناوري نانو خاتمه يافت
ششمين همايش دانشجويي فناوري نانو، عصر روز جمعه 27 آذر ماه در انستيتو تحقيقات تغذيه‌اي و صنايع غذايي به پايان رسيد.

در مراسم اختتاميه، دکتر خسروي، ضمن تشکر از حضور دانشجويان، پذيراي بسياري از انتقادات و پيشنهادات شرکت‌کنندگان در مورد نحوه برگزاري همايش شد.

در ادامه، با حضور دکتر سيد مهدي رضايت و دکتر خسروي با اهداي 3 سکه تمام بهار آزادي به سه پوستر برگزيده و سه نيم‌سکه تمام بهار آزادي به پوستر‌هاي چهارم تا ششم، از پوستر‌هاي برگزيده تجليل به عمل آمد.

در پايان، دکتر پيروي (رئيس مرکز مهندسي بافت ايران) با بيان اين مطلب که نانو يک نگرش است اگر چه ممکن است در آينده به صورت يک رشته در آيد، افزود: «در حقيقت با کپي‌برداري از کار خداوند و عالم طبيعي، پا به دنياي نانو مي‌گذاريم و به اين وسيله به عظمت او پي مي‌بريم. بنابراين اميدواريم جوانان برومند ما با در دست گرفتن پايه‌هاي اين فناوري، کشور را براي پيشرفت هر چه بيشتر در فناوري نانو هدايت کنند».


ستاد ويژه توسعه فناوري نانو

 

[m4material]

ميزان آشنايي دانش‌آموزان تهراني با فناوري نانو
در مهرماه 88 در پژوهشي با هدف سنجش ميزان آگاهي و شناخت دانش‌آموزان پيش‌دانشگاهي با فناوري نانو، مشخص شد که ميزان آشنايي دانش آموزان با فناوري نانو و کاربردهاي آن رشد قابل توجهي داشته است.
در اين مطالعه، 415 نفر از دانش‌آموزان پيش‌دانشگاهي از 67 مدرسه در مناطق 19‌گانه‌ي آموزش و پرورش شهر تهران مورد سؤال قرار گرفته‏اند. با توجه به نظرسنجي مشابهي که در بهمن‌ماه سال 1383 انجام شده است، مي‌توان با يک مطالعه‌ي تطبيقي، ميزان آگاهي افراد از فناوري نانو را با سال 1383 سنجيد.
طبق اين مطالعه، ميزان آشنايي دانش‌آموزان با مفهوم نانو از 1/24 درصد در سال 83 به بيش از 73/72 درصد در سال 88 رسيده است.
6/36 درصد پاسخگويان از تأسيس ستاد ويژه توسعه فناوري نانو اطلاع داشتند که نسبت به سال 83 (9/8 درصد) بيش از 4 برابر شده است. تعداد افرادي که از وابستگي ستاد به دولت اطلاع داشته‌اند نيز رشد محسوسي داشته است. در تحقيق سال 88، 1/15 درصد از پاسخگويان توانسته‌اند به درستي به گزينه‌ي رياست جمهوري اشاره کنند در حالي که در سال 83 اين رقم 2/3 درصد بود.
تعداد کساني که با اهداف ستاد ويژه ستاد توسعه فناوري نانو آشنا هستند نيز حدود 26 درصد نسبت به سال 83 افزايش پيدا کرده است.
در سؤالي از پاسخگويان پرسيده‌ شده است که از نظر آنها فناوري نانو در چه حوزه‌هايي کاربرد دارد. 5/27 درصد آنان انرژي، 4/18 درصد پزشکي و دارو، 7/15 درصد محيط زيست و مابقي، حوزه‌هاي ديگر را انتخاب کرده‌اند. اما در سال 83 بيشتر افراد حوزه‌ي پزشکي و دارويي را به عنوان زمينه‌ي کاربرد فناوري نانو مي‌دانستند. اين امر را مي‌توان ناشي از اين دانست که محصولات فناوري نانو که طي چند سال اخير وارد بازار شده‌اند عمدتاً در حوزه‌هاي غيرپزشکي بوده است.
ميزان آشنايي حدودي دانش آموزان با مفاهيمي همچون پارک‌هاي علم و فناوري و پتنت نيز همچنان بسيار پايين است.
در سؤالي، از فعاليت‌هاي باشگاه دانش‌آموزي نانو سؤال شده است که از مجموع 24 نفري که به اين سؤال پاسخ داده‌اند 20 نفر از آنها به نوعي به «آموزش و آشنايي دانش‌آموزان با فناوري نانو» اشاره کرده‏اند. اما هيچ کدام از پاسخ‌گويان آدرس دقيق سايت اينترنتي باشگاه (www.nanoclub. IR را نمي‌دانستند.
در مورد رتبه‌ي جهاني ايران در توليد علم در حوزه نانو، فقط 3/11 درصد پاسخ صحيحي داده‌اند و ايران را جزء 15 کشور برتر دانسته‌اند.
پرسشنامه‌ي اين مطالعه شامل 23 سؤال بوده است که موارد مختلفي از جمله: ميزان آشنايي با مفهوم فناوري نانو، آشنايي با «ستاد توسعه فناوري نانو»، آشنايي با کاربردهاي فناوري نانو، آشنايي با مفاهيم پتنت و پارک‌هاي فناوري، نقش علم در توسعه فناوري، آشنايي با «باشگاه نانو» را دربر داشته است.
متن کامل گزارش اين نظرسنجي را در اينجا مشاهده نماييد.

 

[m4material]

بهبود ذخيره‌سازي هيدروژن
پ‍‍ژوهشگران دانشگاه صنعتي شريف با سنتز نوعي نانوهيدريد فلزي، گامي مهم در ذخيره‌سازي هيدروژن برداشتند.

مهندس حامد سيم‌چي، دانشجوي دکتري رشته مهندسي مواد دانشگاه دلاور امريکا در گفتگو با بخش خبري سايت ستاد ويژه توسعه فناوري نانو ابراز داشت: «يک راه ممکن براي مقابله با گرم‌شدن جهاني و حفظ منابع مطلوب انرژي، تبديل جامعه بر پايه سوخت فسيلي امروزي به يک جامعه بر پايه هيدروژن است. ذخيره‌کردن هيدروژن به‌عنوان يکي از موانع اصلي براي رسيدن به جامعه هيدروژني قابل تحقق، مطرح است.

روشي که امروزه توجه زيادي را به خود جلب کرده، ذخيره‌سازي در هيدريدهاي فلزي و هيدريدهاي ترکيبات بين فلزي است. اما دما و فشار کارکرد اين هيدريدها بالاست ( 350°C). بنابراين در چند سال اخير تلاش‌هاي گسترده‌اي براي کاهش دما و فشار کاري اين هيدريدها از طريق کامپوزيت‌سازي و آلياژسازي انجام شده است. استفاده از هيدريد فلزات نانوساختار مي‌تواند راه‌حل مناسبي براي ذخيره‌سازي هيدروژن باشد. لذا هدف ما از انجام اين پژوهش بررسي نحوه تأثير کاتاليست‌هاي مطرح بر سينتيک دفع هيدروژن هيدريد منيزيم نانوساختار و کاهش دما و فشار دفع هيدروژن آن بود».

مهندس سيم‌چي در مورد چگونگي سنتز نانوهيدريد منيزيم و بهبود سينتيک دفع هيدروژن گفت: «در اين پژوهش، نانوکامپوزيت نانوبلورين Mg-Ni/Nb2O5به روش آسياب‌کاري مکانيکي سنتز شد. اثر شرايط آسياب‌کاري به همراه افزودن Ni و Nb2O5 بر ساختار و سينتيک دفع هيدروژن بررسي گرديد. مشخص گرديد که افزايش کرنش شبکه در اثر آسياب‌کاري مکانيکي در کنار افزودن مقدار مناسب کاتاليست تاثير زيادي در بهبود خواص دفع هيدروژن MgH2 دارد. پس از يک ساعت آسياب‌کاري، فاز فشار بالاي γ-MgH2 در ساختار ظاهر شد. پس از 4 ساعت آسياب‌کاري دماي دفع هيدروژن از426 °C به 327 کاهش يافت. مهم‌ترين عامل در کاهش دماي دفع هيدروژن ميزان کرنش انباشته شده در داخل شبکه در اثر آسياب‌کاري مکانيکي بود که پس از 4 ساعت آسياب‌کاري به حدود 94/0 رسيد. همچنين مشخص شد که در محدوده اندازه ذرات مورد بررسي (20-50μm)، اندازه ذرات، تأثير چنداني در سينتيک دفع هيدروژن ندارند. با افزودن Ni و Nb2O5، سينتيک دفع هيدروژن به مقدار قابل ملاحظه‌اي بهبود يافت و دماي دفع هيدروژن در حدود 50 درصد نسبت به نمونه MgH2 خالص آسياب نشده تقليل يافت. اين شرايط منجر به کاهشي در حدود 100°C در دماي دفع هيدروژن نانوکامپوزيت نسبت به MgH2 خالص آسياب‌کاري شده گرديد و دماي دفع هيدروژن به محدوده 230-200 °C رسيد».

به گفته پژوهشگر اين طرح، دماي دفع هيدروژن پودرهاي سنتز شده، حدود 200°C کمتر از هيدريد منيزيم خالص است و در شرايط بهينه، دماي دفع هيدروژن از 426°C به محدوده 230-200°C کاهش يافته است.

جزئيات اين پژوهش كه با راهنمايي دکتر عبدالرضا سيم‌چي (استاد دانشگاه صنعتي شريف) و دکتر علي کفلو (استاديار سازمان پژوهش‌هاي علمي و صنعتي ايران)، در مرکز تحقيقات مواد پيشرفته و نانومتري دانشکده مهندسي و علم مواد دانشگاه صنعتي شريف و با همکاري و حمايت سازمان پژوهش‌هاي علمي و صنعتي ايران انجام شده، در مجله International Journal of Hydrogen Energy (جلد 34، صفحات 7724-30، سال2009) منتشر شده است.

ستاد ويژه توسعه فناوري نانو

نسخه قابل چاپ
ارسال برای یک دوست

 

[m4material]

همكاري تهراني‌ها و لرستاني‌ها در توليد الياف نانومتخلخل
پژوهشگران دانشگاه لرستان با همکاري محققان دانشگاه تهران، موفق به توليد الياف نانوپوروس جديدي با گزينش‌پذيري و تخلخل بالا براي آناليز آب‌هاي آلوده و انواع ترکيبات آلي فرار در غذاها شدند.

استفاده از ترکيبات مزوپوروس و نانوپوروس در ساختار الياف SPME (ميکرو استخراج فاز جامد) روشي کاملا جديد است. به طور کلي الياف SPME کاربردهاي زيادي در آناليز ترکيبات طبيعي نظير اسانس گياهان و انواع ترکيبات آلي فرار در غذاها، آب‌هاي آلوده، خاک‌ها و غيره دارند. ساخت الياف جديد، با گزينش‌پذيري و تخلخل بالا از مواد نانوساختار، باعث گسترش اين کاربردها گرديده است.

دکتر سيد پيمان هاشمي، در گفتگو با بخش خبري سايت ستاد ويژه توسعه فناوري نانو گفت: «پژوهشي را با هدف اصلي، ساخت الياف جديد SPME با استفاده از مواد جديد نانوپوروس سيليکايي و مقايسه خواص آنها با الياف تجاري موجود انجام داده‌ايم. در حقيقت با اين کار، دامنه کاربرد ترکيبات نانوساختار را توسعه داده و نيز کيفيت و گزينش‌پذيري الياف SPME را بهبود داده‌ايم».

دکتر هاشمي در مورد چگونگي انجام اين پژوهش گفت: «ابتدا بستر نانوپوروس SBA-15 با تخلخل بالا با روش‌هاي مرسوم سنتز شده و سپس با استفاده از معرف 3-[بيس(2-هيدروکسي اتيل)آمينو] پروپيل- تري‌اتوکسي‌سيلان (HPTES) عامل‌دار گرديده است. سپس مقدار کمي از اين پودر به وسيله چسب اپوکسي به صورت لايه‌اي يکنواخت روي يک سيم نازک مسي نشانده شده است. براي بررسي کارايي فيبر، مخلوطي از ترکيبات فنلي حل شده در متانول در ويال کوچکي ريخته شده و بخارات محلول به كمك فيبر، از فضاي فوقاني، مورد استخراج (SPME) قرار گرفته و سپس براي آناليز به دستگاه GC-MS تزريق گرديده است. در نهايت نيز، نتايج حاصل با يک فيبر تجاري PDMS مقايسه گرديده است».

نتايج نشان داده‌ است که فيبر ساخته شده، کارايي بهتري براي استخراج اين ترکيبات نسبت به فيبر تجاري دارد.

جزئيات اين پژوهش که با همکاري دکتر عليرضا بديعي، پژمان زرآبادي، محمد شامي‌زاده، دکتر عليرضا غياثوند و علي ياراحمدي انجام شده، در مجلهAnalytica Chimica Acta (جلد 646، صفحات 5-1، سال 2009) منتشر شده است.


ستاد ويژه توسعه فناوري‌نانو

 

[m4material]

امکان ساخت ابرخازن‌هايي با توان ذخيره بالا
متخصصان ايراني با بررسي و كنترل اسيديته الکتروليت (pH) در فرايند توليد دي‌اکسيد منگنز، ضمن تهيه اين ماده با ساختار نانو، توان الكتروشيميايي آن را افزايش داده و امكان توليد ابرخازن‌هايي با توان بسيار بالا را فراهم كرده‌اند.

دکتر هادي عادل‌خاني، عضو هيئت علمي پژوهشکده مواد، در پژوهشي، چگونگي تغيير اسيديته را طي فرايند رسوب الکتروشيمياييMnO2 مطالعه و نمونه‌هايي از دي‌اکسيد منگنز با ساختار نانومتري را در اسيديته‌هاي ثابت الکتروليت، تهيه نموده است. در اين پژوهش ضمن بررسي خواص فيزيکي- شيميايي، چگونگي تاثير اسيديته الکتروليت بر خواص و كارايي الكتروشيميايي نمونه‌ها به عنوان يک ابر خازن الکتروشيميايي مورد مطالعه قرار گرفته است.

دکتر عادل‌خاني، در گفتگو با بخش خبري سايت ستاد ويژه توسعه فناوري نانو روش و مراحل کار را اين‌گونه بيان کرد: «تهيه دي‌اكسيد منگنز از الكتروليت حاوي MnSO4 در شرايطي که اسيديته الکتروليت به طور مداوم و در طول فرايند اندازه‌گيري و در يک مقدار معين تثبيت شده، صورت گرفته است. بررسي ترکيب شيميايي دي‌اکسيد منگنز حاصل به روش تيتراسيون پتانسيومتري انجام شده است».

گفتني است که بررسي ساختار کريستالي مواد حاصل به كمك روش پراشX-Ray، مورفولوژي مواد حاصل به کمک تصاوير ميكروسكوپي SEMو ميزان تخلخل آنها به کمک روش‌هاي BJH و BET صورت گرفته است.

بر اساس نتايج اين پژوهش، اسيديته الکتروليت، عامل مهمي است که در طول فرايند رسوب الکتروشيميايي تغيير مي‌کند. در صورت تثبيت اسيديته در يک مقدار خاص، اين امکان به وجود مي‌آيد که خواص فيزيکي- شيميايي دي‌اکسيد منگنز را به صورت دلخواه تغيير داد. به عبارت ديگر بر اساس اسيديته الکتروليت، امکان تهيه ساختارهاي مختلف نانومتري از دي‌اکسيد منگنز با خواص فيزيکي- شيميايي متنوع به وجود مي‌آيد. به عنوان مثال با انجام رسوب الکتروشيميايي در مقدار خاص (pH=6)، نمونه حاصل از توان الکتروشيميايي بسيار بالايي برخوردار خواهد شد که اين امر ناشي از تغييرات به وجود آمده در ميزان تخلخل و ساختار نانومتري اين نمونه است.

جزئيات اين پژوهش که در پژوهشکده مواد انجام شده، در مجلهJournal of The Electrochemical Society (صفحات 795- 791، جلد 156، سال 2009) منتشر شده است.

ستاد ويژه توسعه فناوري‌نانو

 

[m4material]

تجزيه آلاينده‌هاي زيست محيطي با فناوري نانو
محققان دانشگاه آزاد اسلامي واحد تبريز، با بررسي فعاليت فتوکاتاليزوري نانوذرات تيتانيوم دي‌اکسيد مختلف، نقش مهم ترکيب فازهاي مختلف آناتاز و روتيل نانوذرات تيتانيوم دي‌اکسيد را در حذف آلاينده‌هاي زيست محيطي با قابليت تجزيه حياتي پايين را گزارش نمودند.

فعاليت فتوکاتاليزوري نيمه‌رساناهاي اکسيدي در حذف بسياري از آلاينده‌هاي آلي و معدني به اثبات رسيده است. در اين فرايندها، از تابش نوري با طول موج مناسب بر سطح نيمه‌رساناي اکسيدي، جفت حفره- الکترون تشکيل مي‌شود که در واقع حفره، خاصيت اکسيدکنندگي و الکترون خاصيت احياکنندگي قابل توجهي دارند. تا كنون تلاش زيادي براي افزايش فعاليت نيمه‌رساناهاي اکسيدي در حذف آلاينده‌هاي زيست‌محيطي صورت گرفته که از آن جمله مي‌توان به دوپينگ اين ذرات با عناصري نظير نقره، طلا، مس و ...، کوپل ذرات نيمه‌رسانا با ساير نيمه‌رساناهاي اکسيدي و همچنين استفاده از نيمه‌رساناهاي اکسيدي در ابعاد نانو اشاره کرد.

دکتر محمدعلي بهنژادي و همکارانش، فعاليت فتوکاتاليزوري نانوذرات تيتانيوم دي‌اکسيد تجاري با ساختار کريستالي و ابعاد متفاوت را در حذف يک آلاينده مدل از صنعت نساجي بررسي نمودند.

اين محققان در يك كار تحقيقاتي، ابتدا نانوذرات دي‌اکسيد تيتانيوم تجاري را در اندازه‌ها و ساختارهاي کريستالي متفاوت تهيه کرده، سپس با استفاده از دستگاه XRD مشخصات کامل اين ذرات را از نظر ابعاد و ساختار کريستالي مورد بررسي و تجزيه و تحليل قرار داده‌اند. گفتني است که نتايج حاصل از دستگاه XRD، با اطلاعاتي که از شرکت سازنده براي نمونه‌ها داده شده بود، مطابقت بسيار مناسبي داشته است.

در مرحله بعد براي مقايسه فعاليت اين ذرات در حذف آلاينده مدل، ابتدا ميزان جذب سطحي آلاينده را روي سطح اين ذرات مطالعه و ايزوترم جذب سطحي آنها را بدست آورده و در مرحله آخر، فعاليت فتوکاتاليزوري ذرات تحت تابش نور فرابنفش را در يک فتوراکتور ناپيوسته از جنس کوارتز در شرايط عملياتي مختلف نظير شدت تابش‌هاي مختلف، غلظت‌هاي مختلف از آلاينده مدل و مقادير متفاوت فتوکاتاليزور مقايسه نموده‌اند.

نتايج اين تحقيق نشان مي‌دهد که ساختار کريستالي و اندازه، در فعاليت فتوکاتاليزوري اين ذرات، نقش به سزايي دارد. به عبارت ديگر، ترکيب فاز آناتاز و روتيل دي‌اکسيد تيتانيوم نقش مهمي در جداسازي جفت حفره و الکترون داشته و باعث افزايش فعاليت فتوکاتاليزوري اين ذرات شده است. از طرف ديگر مقايسه فعاليت فتوکاتاليزوري دو نمونه تجاري با فازهاي تقريبا مشابه، اما با اندازه‌هاي متفاوت نشان مي‌دهد که کاهش اندازه بيش از حد اين ذرات، سبب افزايش فعاليت فتوکاتاليزوري نمي‌شود.

نکته حايز اهميت اين است که کليه صنايعي که پساب‌هاي حاوي آلاينده‌هاي زيست محيطي با قابليت تجزيه حياتي پايين توليد مي‌کنند، مي‌توانند براي تصفيه اين پساب‌ها، از فتوراکتورهاي حاوي اين نانوذرات نيمه‌رسانا بهره بگيرند.

جزئيات اين پژوهش که با همکاري آقايان ناصر مديرشهلا، محمد شکري، هادي الهام و خانم آرزو زيني‌نژاد انجام شده، در مجلهJournal of Environmental Science and Health Part A (جلد 43، صفحات 460–467، سال 2009) منتشر شده است.


ستاد ويژه توسعه فناوري‌نانو

 

[m4material]

ساخت نانوحافظه‌هاي مغناطيسي
پژوهشگران ايراني، با استفاده از مواد آلياژي مغناطيسي سخت، موفق به ساخت نانوحافظه‌هاي مغناطيسي شدند و گامي براي توليد هارد ديسک‌هاي مغناطيسي برداشتند.

نانوذرات مغناطيسي، امكان رفتار مغناطيسي موضعي و مستقل در يك محيط دو بعدي تحت تاثير ميدان متغير را فراهم مي‌نمايند. امتياز اين محيط‌ها نسبت به چند لايه‌اي‌ها، تک‌اندازه بودن نانوذرات و حذف برهمكنش تبادلي در فاصله بين آنهاست و اين خواص از لحاظ كاربرد در حافظه‌ها، منجر به افزايش پايداري ذرات مي‌شود. افزايش ظرفيت بواسطه نانومتري بودن دانه‌ها، ايجاد مي‌شود. ولي اين امر موجب قرار گرفتن ماده در فاز ابرپارامغناطيس شده كه در آن، پس از قطع ميدان، جهت‌گيري مغناطيس نانوذرات ناپايدار ايجاد مي‌گردد. رفع اين محدوديت به ناهمسانگردي مغناطيسي شديد نيازمند است.

آقاي مجيد فرهمندجو، در گفتگو با بخش خبري سايت ستاد ويژه توسعه فناوري نانو گفت: «ساخت نانوذرات مغناطيسي با سنتز شيميايي و بالا بردن سختي مغناطيسي آنها با عمليات گرمايي مي‌تواند منشا وادارندگي بالا در نانوذرات FePt پس از انجام عمليات گرمايي شده و ناهمسانگردي مغناطوبلوري شديد را ايجاد نمايد».

وي در يك کار پژوهشي؛ نخست تركيب‌هاي FeCl2,4H2O و Pt(ac AC 2 و احياگر هگزادکانديول را در حلال فنيل اتر در جو نيتروژن حل کرده است. آنگاه اولئيك اسيد و اولئيلامين را اضافه نموده، و دما به 200 oC رسيده است. در اين دما، يك احياگر قوي به نام سوپرهيدرايد را به محلول اضافه کرده که اين خود موجب آزاد شدن سريع اتم‌هاي فلز گرديده است.

خالص‌سازي نمونه، در چهار مرحله انجام شده است. در اين مراحل به تناوب از حلال‌هاي اتانل و هگزان استفاده شده است. ناخالصي‌ها در اتانول حل شده و نانوذرات، رسوب کرده‌اند. آنگاه با اضافه نمودن اولئيک اسيد و اولئيلامين، نانوذرات در هگزان به صورت کلوئيدي باقي مانده و ناخالصي‌ها رسوب نموده‌اند. در ادامه اين نانوذرات با ذرات نمك به منظور جلوگيري از كلوخه‌اي شدن بعد از عمليات گرمايي، تركيب شده‌اند. ذرات نمك با قطر متوسط 1 ميکرون با روش ارتعاش آلتراسونيك به عنوان محيط جداساز نانوذرات تهيه شده و نمونه به همراه نمک NaCl در کوره شامل Ar و H2، در دماي 600 oC براي مدت زمان معيني قرار گرفته تا نتيجه يک گذار فاز بلوري، و افزايش وادارندگي مغناطيسي قابل مطالعه باشد.

نتايج اين پژوهش نشان مي‌دهد كه نانوذرات FePt پايدار، بعد از گرمادهي در دماي 700 oC در محيط جداساز نمك، طي فرايند آلتراسونيك ايجاد مي‌شوند.

آقاي فرهمندجو در پايان گفتگو افزود: «با اين فناوري مي‌توان مشکل بسياري از صنايع از جمله صنعت الکترونيک، به خصوص ساخت هارد ديسک‌هاي مغناطيسي را حل نمود».

جزئيات اين پژوهش که با همکاري دکتر سيدعلي سبط انجام شده، در مجله

CHINESE JOURNAL OF PHYSICS (جلد 47، صفحات546- 540، سال 2009) منتشر شده است.


ستاد ويژه توسعه فناوري‌نانو

نسخه قابل چاپ
ارسال برای یک دوست

 

[m4material]

روشي سريع و نوين در توليد نانوكامپوزيت‌هاي نقره
پژوهشگران دانشگاه اميرکبير، با بهره‌گيري از روشي کاملا موثر، سريع و نوين، موفق به سنتز نانوکامپوزيت‌هاي نقره با کيفيت و عملکرد بالاتري شدند.

دکتر رويين حلاج، براي تهيه نانوكامپوزيت نقره از روشي نوين بهره گرفته است، وي در گفتگو با بخش خبري سايت ستاد ويژه توسعه فناوري نانو گفت: «با توجه به اين مهم که روش‌هاي سنتي سنتز نانوكامپوزيت نقره‌ زمان‌گير بوده و در برخي موارد براي توليد انبوه، توجيه اقتصادي ندارد، بنابراين از امواج ماوراي صوت به عنوان روشي نوين، ساده و کاملاً موثر، داراي شرايط عملياتي بهتر و همچنين توليد محصولي با کيفيت و عملکرد بالاتر استفاده نموده‌ايم».

از جمله موادي که مي‌توانند به عنوان پايه در سنتز نانوكامپوزيت نقره مورد استفاده قرار گيرند جامدات متخلخلي همانند سيليکا، آلومينا و يا زئوليت‌ها هستند. اين جامدات متخلخل به دليل دارا بودن حفره‌هاي بسيار ريز با حجم بالا و نيز سطح داخلي بسيار زياد، باعث کنترل اندازه ذرات نقره و نيز ساختار آنها در حين سنتز و رسوب آنها در ميان خلل و فرج‌ها مي‌شوند و در نتيجه ساختاري همگن با توزيع اندازه ذرات مشخص حاصل مي‌گردد. بدين ترتيب سنتز نانوذرات نقره روي پايه، باعث افزايش عملکرد و کارآيي ذرات نقره مي‌شود.

عضو هيئت علمي دانشگاه صنعتي اميركبير، در مورد چگونگي سنتز نانوكامپوزيت نقره اظهار داشت: «مقدار مشخصي از نيترات نقره (به عنوان منبع يون نقره) را به همراه مقداري از سيليکا (پايه) داخل بالن، ريخته و به همراه آب مقطر، محلول اوليه تهيه گرديده است. در ادامه، محلول اوليه تحت جريان گاز آرگون قرار گرفته و بالن حاوي محلول اوليه در داخل يک حمام آب سرد، براي خنک کردن محلول حين عمل صوت شيميايي قرار گرفته است. بعد از *****اسيون و شستشو، نانوکامپوزيت‌هاي بدست آمده، قبل از آناليز، خشک گرديده‌اند».

گفتني است نانوکامپوزيت نقره سنتز شده با استفاده از امواج ماوراي صوت، داراي ذراتي کروي با قطر 64-8 نانومتر است. همچنين آناليز EDAX بيانگر حضور ذرات نقره در نمونه بوده که اين ميزان، برابر %48/4 وزني است. اطلاعات بدست آمده از دستگاه ميکروسکوپي HR-TEM حاکي از آن است که مدت زمان اعمال امواج ماوراي صوت اثر چنداني روي ساير ذرات نداشته و افزايش زمان، فقط مانع از کلوخه شدن و تجمع ذرات مي‌گردد. همچنين در تمامي مدت زمان‌هاي اعمال شده، ذرات تقريباً اندازه‌اي در حدود 30-4 نانومتر داشته‌اند. اطلاعات منتج از آناليز EDAX و FTIR به وضوح نشان مي‌دهد که افزايش ميزان نيترات نقره در محلول اوليه، سبب افزايش ميزان نقره رسوبي شده است. نتايج آناليز XRF نيز مؤيد اين مطلب بوده كه با افزايش شدت توان، بر ميزان درصد نقره رسوبي روي سيليكا افزوده شده است.

جزئيات اين پژوهش که با همکاري خانم مهندس سيما عسكري در دانشگاه صنعتي امير كبير انجام شده، در مجله Materials Science-Poland (جلد 27، صفحات 405- 397، سال 2009) منتشر شده است.

ستاد ويژه توسعه فناوري‌نانو

 

[m4material]

بهبود طول عمر و حد تشخيص الکترودهاي کربني
محققان دانشگاه صنعتي اميرکبير با همکاري پژوهشگران دانشگاه تهران، توانستند، روشي بسيار موثر براي اصلاح الکترودهاي کربني ارائه كنند و طول عمر آنها را تا 12 ماه افزايش داده و يون نقره را در حد پيکومولار اندازه گيري نمايند.

يکي از مهمترين روش‌ها براي اصلاح تركيبات جامد متخلخل و افزايش گزينش‌پذيري آنها، عامل‌دار كردن به وسيله تركيبات آلي است. اين مواد متخلخل عامل‌دار براي مواردي همچون کاتاليست‌ها، فرايند جداسازي، اصلاح شيميايي حسگرهاي شيميايي و غيره استفاده مي‌شوند. انتخاب درست ويژگي‌هاي آنها مثل اندازه حفره‌ها، خصوصيات و تركيب شيميايي سطح از فاكتورهاي مهم در تهيه اين هيبريدهاي آلي- معدني است. در روش‌هاي نويني که براي تهيه سيليکاژل‌هاي متخلخل به کار مي‌رود، توزيع اندازه حفره‌ها بين 2 تا 10 نانومتر مي‌شود. اين نانوحفره‌ها، باعث ايجاد سطح مخصوص بالا، در حدود 500 تا 1500 m2/g مي‌شود که موجب خواص منحصر به فردي در اين مواد مي‌گردد.

دکتر مهران جوانبخت، طي پژوهشي، با طراحي و ساخت يک الکترود خمير کربن اصلاح شده شيميايي با سيليکاژل نانومتخلخل (SBA-15) عامل‌دار توانسته است؛ مقدار يون نقره را به روش ولتامتري عريان‌سازي پالس تفاضلي در حد پيکومولار اندازه‌گيري نمايد.

گفتني است كه اين روش نسبت به تمام روش‌هاي موجود، حد تشخيص پايين‌تري دارد.
دکتر جوانبخت در گفتگو با بخش خبري سايت ستاد وي‍ژه توسعه فناوري نانو گفت: «در اين پژوهش، اندازه‌گيري يون نقره به روش ساده‌اي با ساخت يک الکترود اصلاح شده بر پايه مواد نانوساختار انجام شده است که رفتار بسيار متمايزي در حد تشخيص نشان مي‌دهد. در بسياري از موارد اندازه‌گيري‌هاي با حد تشخيص بسيار پايين در صنايع بسيار اهميت دارد. به عنوان مثال مقدار يون نقره در آب اقيانوس‌ها و درياها در حد پيکومولار است که با هيچ روش دستگاهي به طور مستقيم قابل اندازه‌گيري نيست و تنها با روش پيشنهادي قابل اندازه‌گيري است. از طرفي اندازه‌گيري مقادير بسيار کم کاتيون‌ها در سيستم‌هاي بيولوژيکي نيز بسيار حائز اهميت است و با روش پيشنهادي اين امر امكان‌پذير مي‌شود. به طور کلي حسگرهاي الکتروشيميايي مورد استفاده در آزمايشگاه‌هاي صنايع دارويي، پزشکي، شيميايي، محيط زيستي، دفاعي، آب و فاضلاب و غيره از اين الکترودها استفاده مي‌کنند».

وي در ادامه تاکيد کرد: «در اين پژوهش طول عمر الکترودها حداقل 12 ماه بدست آمده که امكان تجاري شدن اين الکترودها را نويد مي‌دهد».

جزئيات اين پژوهش که با همکاري دکتر عليرضا بديعي، دکتر محمدرضا گنجعلي، دکتر پرويز نوروزي، خانم فاتن ديوسر و خانم فاطمه فتح‌اللهي انجام شده، در مجلهElectrochimica Acta (جلد54، صفحات 5381–5386، سال 2009) منتشر شده است.

ستاد ويژه توسعه فناوري‌نانو

 

[m4material]

نانوسنسورهايي با حساسيت بسيار بالا
پژوهشگران دانشگاه تهران، با به کارگيري فناوري نانولوله‌هاي کربني، موفق به توليد نسل جديدي از سنسورهاي مکانيکي شدند که قابليت دريافت سيگنال‌هاي بسيار ضعيف نوساني را دارد که در آينده مي‌تواند در لرزه‌نگارها مورد استفاده قرار گيرد.

سنسورهاي شتاب که در بالشتک هواي خودروها وجود دارند، از جمله تجهيزات ايمني هستند که در اثر اصابت ضربه به آنها جان مسافر را نجات مي‌دهند. ساختار اين سنسورها بصورت بين انگشتي بوده که خود به تنهايي حساسيت بالايي نداشته و قطعه اصلي آنها ظرفيت خازن کمي دارد، ولي چنانچه يک مدار الکتريکي در کنار آنها تعبيه شود، حساسيت بسيار بالايي پيدا مي‌کنند.

سنسورهاي معمولي که در بازار موجودند، داراي يک سري صفحات خازن کنار هم هستند که مقدار ظرفيت خازن کمي ايجاد مي‌کنند.

پژوهشگري از دانشگاه تهران با استفاده از فناوري نانولوله‌هاي کربني، موفق به ساخت سنسورهاي مکانيکي با حساسيت بسيار بالايي شده‌است.

دکتر شمس‌الدين مهاجرزاده، محقق اين طرح، در گفتگو با بخش خبري سايت ستاد ويژه توسعه فناوري نانو در مورد چگونگي انجام اين پژوهش گفت: «براي ساخت اين سنسورها، ابتدا نانولوله‌هاي کربني را به روش پلاسمايي روي بستر سيليکاتي لايه نشاني کرده‌ايم. در ادامه، با استفاده از بستر سيليکان و با الگوهاي ميکرومتري و گاهي زير- ميکرومتري که از اهميت خاصي براي چنين ادواتي برخوردار هستند، نانولوله‌هاي خاصي (درخت گونه) را رشد داده‌ايم. اين نانولوله‌ها به دليل سطوح مؤثر بسيار بالا، امکان ايجاد خازن‌هايي با مقادير بالا را عملي مي‌کنند. اين خازن‌ها داراي ساختار ميان انگشتي بوده و به ليتوگرافي با دقت بالا نياز دارند».

ساختار ميان انگشتي، در واقع از دو سري خط موازي و کنار هم تشکيل شده است، که در ساختار ادوات الکترونيکي متداول به کار مي‌رود.

شانه‌هاي ساختار چند بعدي نانولوله‌هاي کربني که با حالت‌هاي کنار هم رشد داده شده‌اند، نسبت به حالت قبل، توانسته‌اند خازن‌هايي با ارتفاع µm1 را رشد دهند که اين خازن‌ها علاوه بر ارتفاع، به صورت شاخه‌هاي فرو رفته با ساختار سه بعدي گسترش يافته که در نهايت موجب افزايش مساحت مؤثر خازن‌هاي اين دستگاه گرديده‌اند.

گفتني است؛ ايجاد ساختارها روي غشاي نازک، امکان ايجاد حساسيت بالا و يا امکان محرکه‌سازي (ايجاد حرکات مکانيکي) را محقق مي‌سازد که تصاوير زيباي ميکروسکوپ الکتروني و نيز نتايج الکتريکي کاملا منحصر به فرد آن، حاکي از اين مهم هستند.

عضو هيئت علمي دانشگاه تهران در ادامه تاکيد کرد که «در آينده، اين سنسورها براي دريافت سيگنال‌هاي بسيار ضعيف نوساني مانند آثار زلزله به کار خواهند رفت. در ضمن مي‌توانند به عنوان سنسورهاي برنامه‌ريز نيز استفاده شوند».

جزئيات اين پژوهش که در آزمايشگاه نانوالکترونيک و لايه نازک دانشگاه تهران و تحت حمايت قطب علمي نانوالکترونيک انجام شده در مجلات APPLIED PHYSICS LETTERS (جلد 94، صفحه173507، سال2009) و Nanotubes and Carbon Nanostructures (جلد 17، صفحات 284- 273، سال 2009) منتشر شده است.

ستاد ويژه توسعه فناوري‌نانو

 

[m4material]

سرمايه‌گذاري 6/10 ميليارد دلاري روسيه در فناوري‌نانو
به گفته دميتري مدودف، رييس جمهور فدراسيون روسيه، اين کشور تا سال 2015، مبلغ 318 ميليارد روبل (6/10 ميليارد دلار) در زمينه تحقيق و توسعه فناوري‌نانو سرمايه‌گذاري خواهد کرد.

به گفته‌ي وي، روسيه با داشتن اهداف آرماني و از طريق الگوبرداري از تجارب خارجي در توسعه بازار داخلي و جذب سرمايه‌گذاران خارجي، به دنبال تبديل شدن به پيشگام فناوري‌نانو در دنيا است. به گفته‌ي وي، ميزان ارزش فروش محصولات فناوري‌نانو در اين کشور تا سال 2015 به 900 ميليارد روبل (30 ميليارد دلار) خواهد رسيد.

مدودف خاطرنشان کرده است که روسيه با داشتن پتانسيل فکري، مهارت‌هاي سازماني و منابع مالي لازم، توانايي پيشگامي در عرصه علم و فناوري‌نانو را دارد. وي اظهار اميدواري کرد که اين کشور بتواند فناوري‌نانو را در اين کشور تبديل به صنعت نانو کرده تا از اين طريق آن را به يکي از بخش‌هاي اقتصادي قدرتمند در روسيه تبديل کند.

در حال حاضر يکي از مشکلات روسيه در زمينه فناوري‌نانو فقدان نيروي انساني ماهر در اين زمينه است. به اعتقاد کارشناسان، اين کشور در حوزه فناوري‌نانو به 100 تا 150 هزار نيروي کار ماهر نياز دارد. فقدان نيروي انساني لازم، يکي از موانع اصلي توسعه فناوري‌نانو در کشور روسيه محسوب مي‌شود.

http://www.nanowerk.com/news/newsid=12939

 

[m4material]

اولين نمايشگاه - هفته‌ي نانو - در مشهد مقدس
باشگاه نانو، وابسته به ستاد ويژه توسعه فناوري نانو، اولين نمايشگاه استاني آموزش فناوري نانو با عنوان "هفته‌ي نانو" را در مشهد مقدس برگزار مي‌کند.
در اين نمايشگاه که در قالب جشنواره "سفر به آينده" از دهم تا بيستم آذر ماه در محل پارک کوهسنگي برگزار مي‌گردد، دانش آموزان با مفاهيم فناوري نانو و کاربردهاي آن در حوزه‌هاي مختلف آشنا مي شوند.
بيش از 40 محصول مبتني بر فناوري‌نانو در حوزه‌هاي ورزشي، محصولات خانگي، منسوجات، محصولات بهداشتي و پزشکي، صنايع خودروسازي و ... در اين نمايشگاه به دانش آموزان معرفي مي‌شود.
مسابقه "يک نانوساختار بسازيد" با کمک جورچين نانو و کارگاه مقياس، از جمله برنامه‌هاي ديگري است که در اين نمايشگاه پيش‌بيني شده است. به دانش‌آموزان بازديدکننده از اين بخش، بسته‌‌اي آموزشي مشتمل بر بازي جورچين نانو، کتاب نمايشگاه (با موضوع معرفي محصولات فناوري‌نانو)، سي دي آموزشي و خبرنامه‌ي زنگ نانو هديه داده مي‌شود.
ستاد فناوري نانو پس از برگزاري موفقيت آميز نمايشگاه آموزش عمومي نانو در جشنواره نانو، اين نمايشگاه را براي دانش آموزان چند استان اجرا خواهد کرد. اولين اين نمايشگاه‌ها همزمان با افتتاح مجموعه‌ي شهر آينده در مشهد برگزار خواهد شد.
شهر آينده مجموعه آموزشي، تفريحي و فرهنگي است که در مساحتي بالغ بر 4000 متر مربع در پارک کوهسنگي شهر مشهد براي دانش‌آموزان احداث گرديده و محتواي آن در قالب سه شهر تدوين شده است. اولين فاز راه‌اندازي شهر آينده در قالب جشنواره "سفر به آينده"، با هدف آشنا نمودن کودکان با مهارت‌هاي نوين زندگي طراحي شده و در بازه دهم تا بيستم آذر ماه اجرا خواهد شد.

ويژه توسعه

 

[m4material]

ماندگاري کنسروهاي غذايي افزايش مي‌يابد
پژوهشگران دانشگاه ملاير با همکاري محققان دانشگاه پوتراي مالزي، موفق به سنتز نانوهيبريدهايي شدند که مي‌تواند ماندگاري کنسروهاي غذايي را تا حد زيادي افزايش دهد.

مواد نانولايه‌اي، ساختارهايي هستند که در بين لايه‌هاي آنها، گروه‌هاي تابعي مختلفي نظير دارو، کود، عوامل مغناطيسي، پليمرها و ... مي‌تواند وارد شود و محصولي با قابليت‌هاي لايه‌هاي موجود به وجود آيد.

محمد يگانه قطبي، در اين زمينه پژوهشي را با هدف « بررسي امکان افزودن دي- گلوکونات در بين لايه‌هاي روي- آلومينيم- هيدروکسيد و شناسايي خواص ماده نانوهيبريد حاصله» انجام داده است.

وي در گفتگو با بخش خبري سايت ستاد ويژه توسعه فناوري نانو گفت: « اين مواد مي‌توانند با آزادسازي آهسته، پ- اچ غذا را کنترل کرده و موجب ماندگاري بيشتر کنسروهاي غذايي شوند».

در اين كار تحقيقاتي، دکتر يگانه قطبي، ماده لايه‌اي‌ روي- آلومينيم- هيدروکسيد را به روش هم‌رسوبي سنتز کرده است. به همين منظور، به يک محلول، شامل يون‌هاي روي و آلومينيم،تحت اتمسفر نيتروژن سود اضافه نموده، سپس ظرف واکنش را به مدت معيني، در حمام تکان‌دهنده قرار داده است. پس از آن، محلول بدست آمده را شستشو و سانتريفوژ نموده است.

در اين تحقيق دي- گلوکونات به صورت تک‌مرحله‌اي (افزودن به محلول روي- آلومينيم اوليه) يا دو مرحله‌اي (افزودن هيدروکسيد لايه‌اي روي- آلومينيم به يک محلول شامل دي- گلوکونات)، نانوهيبريد گرديده است.

اين مواد نانولايه‌اي مي‌توانند، ماده بين لايه را به صورت کنترل شده آزاد کرده و در پزشکي به صورت داروهايي با آزادسازي کنترل شده استفاده شوند. از طرف ديگر مي‌توان، در صنايع غذايي به عنوان کودهايي که به آرامي آزاد و موجب صرفه‌جويي در ميزان مصرف کود مي‌شوند و مانع از آلودگي‌هاي آب‌هاي زيرزميني هستند، به کار روند.

جزئيات اين پژوهش، در مجله Journal of Physics and Chemistry of Solids(جلد70، صفحات 954 -948 ، سال 2009) منتشر شده است.

ستاد ويژه توسعه فناوري‌نانو

نسخه قابل چاپ
ارسال برای یک دوست

 

[m4material]

بازارسازي خارجي براي خدمات فني فناوري نانو
خلاصه :
مطابق سند راهبردي توسعه فناوري نانو، ايران بايد تا سال 1394 در جايگاهي مناسب در بين 15 کشور برتر فناوري نانو قرار بگيرد؛ و براي اين منظور پيش بيني شده است که ما يک تا دو درصد بازار جهاني اين فناوري را در اختيار بگيريم.
مطابق سند راهبردي توسعه فناوري نانو، ايران بايد تا سال 1394 در جايگاهي مناسب در بين 15 کشور برتر فناوري نانو قرار بگيرد؛ و براي اين منظور پيش بيني شده است که ما يک تا دو درصد بازار جهاني اين فناوري را در اختيار بگيريم.
پيش بيني‌هاي متفاوتي براي حجم اين بازار وجود دارد، اما مشهورترين آنها پيش بيني بازار 1000 ميليارد دلاري براي اين فناوري در سال 2015 است که بنياد ملي علوم آمريکا (NSF) ارائه کرده است. بر مبناي اين پيش بيني، بايد تا سال 1394 سهم ايران از بازار فناوري نانو به 10 ميليارد دلار برسد.
فارغ از موضوع سرمايه‌گذاري مورد نياز براي رسيدن به اين هدف، که بحث مفصل و مهمي است، يکي از راهکارهاي دستيابي به بخشي از اين بازار را به طور خلاصه مورد اشاره قرار مي‌دهيم.
مراکز دانشگاهي و پژوهشي متعددي در ايران داريم که يا آزمايشگاه خاص فناوري نانو دارند يا پروژه‌هاي پژوهشي در حوزه‌ي فناوري نانو انجام مي‌دهند. وجود بيش از 3600 پايان نامه کارشناسي ارشد و دکتري در بيش از 100 دانشگاه و نهاد پژوهشي، بيانگر اين موضوع است.
محققان در اين مراکز به علت مشکلات ناشي از تحريم يا مشکلات مالي، مجبور به ساخت برخي تجهيزات آزمايشگاهي مي‌شوند که بعضاً تجهيزات پيچيده‌اي هستند.
حاصل اين شرايط، اين است که اکنون توانايي و دانش فني ساخت تعداد قابل توجهي از ابزار و سيستم‌هاي مورد استفاده در پژوهش‌هاي فناوري نانو در ايران وجود دارد.
از مصاديق اين توانايي مي‌توان به موارد زير اشاره کرد:
• ميکروسکپ STM براي مطالعه مواد در مقياس اتمي؛ تجهيزات رشد نانولوله هاي کربني به روش CVD و PECVD در مقياس‌هاي آزمايشگاهي و نيمه صنعتي؛
• انواع دستگاه‌هاي لايه نشاني به روش‌هاي کندوپاش مگنوتروني، روش تبخير حرارتي و روش شيميايي؛
• ميکروسکپ AFM؛
• دستگاه اسپين کوتينگ براي ساخت لايه‌هاي نازک آلي و پليمري و نانوساختارها
و بسياري از تجهيزات ديگر که برخي از آنها در جشنواره فناوري نانو به نمايش گذاشته شده بود.
اگر نگاه کسب درآمد به اين توانايي‌ها داشته باشيم، مي‌توان بازارهايي را براي آنها يافت. دانشگاه‌ها و پژوهشگاه‌هاي ما مي‌توانند تجربيات خود در ساخت اينگونه تجهيزات را، در بسياري از کشورهايي که ايران از نظر سطح فناوري از آنها جلوتر است پياده کنند. در اين صورت، مي‌توان هم از پياده‌سازي تجربيات و هم از آموزش نيروي انساني مراکزي که مشتري ما مي‌شوند کسب درآمد کرد.
اولين قدم براي رسيدن به اين هدف، باور داشتن اين توانايي‌هاست و باور به اينکه ما از نظر سطح فناوري (به‌خصوص در فناوري نانو) جلوتر از خيلي کشورها هستيم. شايد سخت‌ترين بخش کار نيز همين مرحله باشد.
به عنوان اقدام اجرايي براي ايجاد اين باور مي‌توان کار را با چند مرکز مطرح و فعال شروع کرد و قابليت‌ها و توانمندي‌هاي آنها در ساخت تجهيزات و ستاپ‌هاي (set up) توليد نانوساختارها را در قالب مستنداتي به زبان انگليسي آماده کرد.
اين مستندات مي‌تواند در نمايشگاه‌ها و کنفرانس‌هاي خارجي مرتبط با حوزه‌ي نانو در کنار محصولات نهايي، معرفي و براي آن‌ها مشتري‌يابي شود. حتي مي‌توان اين توانمندي‌ها را در سفرهاي مديران ارشد ايران به کشورهاي ديگر، به عنوان پيشنهادهاي همکاري مشخص ايران، مطرح نمود.
يکي از نمونه‌هاي عملي راهبرد بازارسازي براي خدمات آموزشي و آزمايشگاهي فناوري نانو که در شرکت IBM دنبال مي‌شود را در ماهنامه مرداد (ماهنامه فناوري نانو شماره 142) مورد اشاره قرار داديم. پيشنهاد مي‌شود مراکز تحقيقاتي فناوري نانو و بخش‌هاي مرتبط با تجاري‌سازي در ستاد فناوري نانو، ازجمله کريدور خدمات فناوري تا بازار، اين نمونه را با نگاه کاربردي مورد مطالعه و تحليل قرار دهند.

اين مقاله در ماهنامه شماره 147 به چاپ رسيده است​

ستاد ويژه توسعه فناوري‌نانو

 

[m4material]

برنامه آموزش عملي فناوري‌نانو
شرکت ®.NanoInk, Inc از پيشگامان جهاني فعاليت در حوزه علم و فناوري‌نانو، به‌تازگي در زمينه آموزش فناوري‌نانو برنامه‌اي با عنوان ™NanoProfessor ارائه کرده است. NanoProfessor يک برنامه آموزشي در زمينه علم و فناوري‌نانو بوده که به دنبال توانمندسازي دانشجويان سطح ليسانس براي مشاغل آتي حوزه فناوري‌نانو است.

اين برنامه، سيستم نانوساخت بسيار پيشرفته ®NLP 2000 Desktop DPN شرکت NanoInk را با برنامه‌‌ي آموزشي بسيار جالبي که توسط متخصصان مشهور فناوري‌نانو طراحي شده‌ و هدف آن آموزش مفاهيم پايه علم و مهندسي است، ترکيب مي‌کند. اين برنامه با اتخاذ يک رويکرد بين‌رشته‌اي و عملي به دنبال اين است تا نانوساختارها در محيط کلاس‌ها، به سادگي و سريع طراحي شوند.

NanoProfessor مربيان را به برنامه‌هاي جامعي تجهيز مي‌کند تا بتوانند آنها را بلافاصله در دانشکده‌هاي علوم انساني، مدارس فني، دبيرستان‌ها و دانشکده‌ها اجرا کرده و براي دانشجويان اين فرصت را فراهم ‌‌کند تا بتوانند در زمينه مشاغل پيشرفته و جديد در يک محيط جهاني رقابت کنند.

به اعتقاد کارشناسان، ايالات متحده آمريکا براي اينکه بتواند در اقتصاد جهاني رقابت کند بايد بر نوآوري‌هايي که به اشتغال‌زايي اين کشور کمک مي‌کنند، تمرکز کند. در اين راستا توسعه آموزش فناوري‌نانو پيشگامي اين کشور را در اين حوزه نوظهور تضمين کرده و باعث توسعه کاربردهاي مختلف اين فناوري‌ نوظهور در صنايع مختلف مي‌شود.

http://www.nanowerk.com/news/newsid=13073.php