فولرين

[mahdi.adelinasab]

فولرين‌ها، اغلب به ساختارهاي کروي که از جنس کربن هستند اطلاق مي‌شود. ولي امروزه از عناصر ديگر نظير نيتروژن نيز در ساختار آنها استفاده شده است ،آزا فولرين (C48N12) و فولرين‌هاي معدني نمونه‌اي از آنها هستند.

کاربردها:

1. روان‌کننده‌هاي جامد
2. روغن موتورهاي بسيار کاراتر
3. ارسال هدفمند داروها
4. درمان ايدز و سرطان با فولرين‌هاي حساس به نور
5. لاستيکهاي سبکتر، مقاومتر و الاستيک‌تر
6. جلوگيري از رشد باکتريها
7. ديودهاي نور افشان آلي با طول عمر و عملکرد بالا ( نمايشگرهاي OLED)

انواع فولرين‌ها، (c – C70(b – C60(a فولرين درون‌وجهي C82 داراي عنصر لانتانيوم​

انواع فولرین ها:

1. فولرين‌هاي کربني
2. فولرين‌هاي درون وجهي
3. فولرين‌هاي چند‌لايه
4. فولرين‌هاي غيرکربني

فولرين‌هاي کربني
فولرين‌هاي کربني، آلوتروپي از کربن(نظير الماس و گرافيت )هستند اين ترکيبات از کربن ساخته شده اند و فرمهاي کروي، بيضوي به خود مي گيرند به شکل کروي باکي‌بال مي گويند. در اوريل 2003 اين نوع فولرين‌ها در زمينه دارويي مورد مطالعه قرار گرفتند (در خصوص آنتي بيوتيکهايي که براي مقابله با باکتريهاي مقاوم و حتي سلولهاي سرطاني مصرف مي شود). فولرين‌ها فعاليت شيميايي زيادي نداشته و در چندين حلال نظير تولوئن و کربن دي سولفيد حل مي شوند.
فولرين‌هاي درون وجهي
فولرين‌هاي درون وجهي اتم‌هاي مختلف را داخل خود محصور مي‌كنند، نانوساختارهاي حاصله براي رديابي عناصر و فرايندهاي بيولوژيکي بکار مي‌روند.

فولرين درون وجهي​

فولرين‌هاي چند‌لايه
فولرين‌هاي چند‌لايه شامل چندين فولرين هستند که در داخل يکديگر قرار دارند. به همين دليل به اين ساختار نانوپياز نيز گفته مي‌شود.
فولرين‌هاي غيرکربني
در فولرين‌هاي غيرکربني، عناصر ديگر ساختاري مشابه فولرين‌هارا بوجود مي‌آورند، ساختار شيميايي اين فولرين‌ها اغلب اکسيد فلزي مي‌باشد، اکسيد واناديوم يک نمونه از‌ آنهاست.

نمايش انواع واکنش‌ها رويC60​

مشتقات شیمیایی فولرین ها:
جايگزين شدن عناصر ديگر نظير نيتروژن و گوگرد بجاي کربن مشتقات شيميايي گوناگوني را به وجود مي‌آورد، آزافولرين يكي از اين تركيبات است. مشتقات شيميايي ديگر با اضافه شدن تركيبات شيميايي توسط يك گروه عاملي به فولرين به وجود مي‌آيند. بديهي است ايجاد چنين ساختاري نوعي اصلاح شيميايي به‌حساب مي‌آيد.

 

[پیرجو]

این فولرین ها کجا استفاده می شوند؟

 

[abouzar_gt]

روياي تبديل زباله به طلاي سياه محقق شد!

راكتور «تبديل ضايعات پلاستيكي به بنزين و گازوئيل» به همت محققان ايراني طراحي و ساخته شد استاد پژوهشگر دانشگاه صنعت نفت با ابداع يك كاتاليروز ويژه‌ به فن‌آوري «تبديل ضايعات پليمري و پلاستيكي به بنزين و گازوئيل» دست يافت.
به گزارش خبرنگار «فن‌آوري» خبرگزاري دانشجويان ايران(ايسنا)، با بهره‌گيري از اين فن‌آوري نوين مي‌توان انواع ضايعات و تركيبات مستعمل پلاستيكي و پليمري را به مخلوطي از تركيبات سوختي تبديل كرد و به اين ترتيب، ضمن رفع بحران فزاينده انباشت زباله‌هاي پليمري در طبيعت پاسخ مناسبي به تقاضاي روز افزون براي سوخت خودروها داد.
مطالعات آزمايشگاهي اين پروژه به همت دكتر بهروز روزبهاني، استاد دانشگاه صنعت نفت آغاز شده و در آبان ماه 1380 به نتيجه رسيده است.
اجراي اين طرح در مقياس «بنچ» نيز در فروردين ماه سال 81 انجام شد كه نتايجي به مراتب بهتر از مرحله آزمايشگاهي داشت و در ادامه اين طرح، نخستين راكتور تبديل مواد پلاستيكي بازيافتي به بنزين و گازوئيل با ظرفيت چهار هزار و 500 ليتر از هر پنج تن ماده طراحي شده و آخرين مراحل ساخت را مي‌گذراند كه قرار است 29 اسفندماه امسال همزمان با روز ملي شدن صنعت نفت راه‌اندازي شده و 12 فروردين 87 نخستين فرآورده‌هاي آن گرفته شود.
دكتر بهروز روزبهاني، عضو هيات علمي دانشكده صنعت نفت آبادان و مجري اين طرح در گفت‌وگو با خبرنگار «پژوهشي» خبرگزاري دانشجويان ايران (ايسنا) اظهار كرد: پروژه تهيه تركيبات سوختي از مواد پلاستيكي از سال 80 آغاز شد و تحقيقاتي روي تبديل مواد سنگيني نفت نظير نفت كوره و مازوت به مواد سبك تر انجام گرفت و موفق به تبديل مواد سنگين Fuel Oil، قير و مازوت از حالت سنگين به سبكتر با راندمان بالاتر شديم.
وي افزود: در اين پژوهش حدود 95 درصد از مازوت به بنزين و گازوئيل تبديل شد كه كاتاليست مورد نظر آن را نيز در كشور تهيه كرديم اما در حين انجام آزمايشات با مشكل دود و بوي آزار دهنده گوگرد موجود در اين مواد مواجه بوديم.
دكتر روزبهاني در ادامه خاطرنشان كرد: در پالايشگاه‌هاي مياني با احداث واحد HDS، گوگرد را از بنزين و گازوئيل جدا مي‌كنند اما به دليل نبود امكانات در اين گروه پژوهشي با ايده استفاده از مواد پلاستيكي گرانول كه بدون گوگرد بوده اما از قير سنگين تر است و با بهينه كردن شرايط آزمايشگاهي در همان مرحله ابتدائي، مقدار 85 درصد از وزن پلاستيك مصرفي به مايعات ميان تقطيري چون بنزين و گازوئيل تبديل شد.
اين پژوهشگر ادامه داد: گرانول از مواد پلاستيكي گران قيمت است كه براي افزايش ارزش اقتصادي اين طرح از مواد پلاستيكي كه به دليل بازيافت‌هاي مكرر، دور ريخته مي‌شوند، استفاده كرديم و پس از ثبت طرح در سال 81، با همكاري يك سرمايه گذار خارجي در سال 83 طرح وارد فاز نيمه صنعتي شد كه آزمايش در مقياس دو ليتر انجام شد.
وي با اذعان به اين كه در مقابل واردات روزانه 35 ميليون ليتر بنزين به كشور ميزان توليد كمتر از 30 ميليون ليتر است، خاطر نشان كرد: با توجه به افزايش قيمت نفت، سالانه حدود 9 ميليارد دلار بنزين وارد كشور مي‌شود و اين در حالي است كه بر اساس آمار سازمان بازيافت حجم ضايعات كشور در تهران روزانه 10 هزار تن و ساير شهرستان‌ها نيز به همين ميزان و ضايعات صنعت پتروشيمي با ارقامي رو به افزايش، روزانه 50 هزار تن بوده و اين مواد پلاستيكي بلا استفاده دفن مي‌شوند.
دكتر روزبهاني در گفت‌و‌گو با ايسنا خاطر نشان كرد: در ابتداي سال جاري قراردادي سه جانبه ميان مجري طرح، منطقه آزاد اروند و دانشكده نفت آبادان منعقد شد كه بر اساس آن واحد صنعتي عملياتي را كه از يك سو،‌ ضايعات پلاستيك به طور خودكار به سيستم تزريق و از سوي ديگر، بنزين و گازوييل دريافت مي‌شود راه‌اندازي كنيم كه با تاييد دانشگاه اجراي آن آغاز شده است.
وي تصريح كرد: اين قرارداد يك ساله 5/2 ميليون دلاري كه 5/2 برابر حد استاندارد بين المللي پروژه‌هاي اساتيد است و با حمايت‌هاي ويژه مدير عامل منطقه آزاد اروند در حال اجراست، حركت بزرگي در امر تحقيقات است و با توجه به پيشرفت روز افزون علم، وقتي جايگزين مواد نفتي ساخته شوند، كشوري نظير ايران كه اقتصاد وابسته به درآمدهاي نفتي دارد، با مشكل مواجه مي‌شود و اميدواريم همزمان با روز ملي شدن صنعت نفت دستگاه شروع به كار كند و در روز جمهوري اسلامي در سال 87 نخستين توليد خود را ارائه ‌دهد.
دكتر روزبهاني در خصوص نحوه عملكرد اين راكتور گفت: از هر پنج تن مواد پلاستيكي تزريقي، حدود 4 هزار و 500 ليتر مواد نفتي سبك بدون گوگرد حاصل مي‌شود كه در مقايسه با گازوئيل ايران با 3000 PPM گوگرد و گازوئيل استاندارد اروپا با 10 PPM گوگرد، قابل توجه است.
عضو هيات علمي دانشكده صنعت نفت آبادان در پايان با اشاره به ارزش اقتصادي و صنعتي بالاي اين طرح اظهار كرد: صنايع ما سهم چنداني در درآمدهاي كشور ندارند و رقمي به آن نمي‌افزايند در حالي كه در خارج از كشور بدين گونه نيست و تكيه به درآمدهاي نفتي در آينده‌اي نزديك ما را با مشكل مواجه مي‌كند و بايد به فكر درآمدهاي جانبي نظير جذب توريسم و سرمايه گذار با برقراري امنيت اجتماعي، سرمايه گذاري وخريد سهام شركت‌هاي موفق دنيا و نيز پشتيباني از نيروهاي انساني خلاق و فضاساز باشيم.

www.isna.com​

 

[mahdi.adelinasab]

بهاش جان!

بهاش جان!

سلام!
در قسمت کاربردها نوشته شده دیگه ، بهتاش جان
یا علی

 

[پیرجو]

اون قسمت کاربرد ها رو خواندم مگر ممکنه که مطالب زیبای شما رو نخوانم.
منظورم این است که کمی ملموس تر این قسمت کاربردها رو توضیح دهید. بدلیل اینکه این قسمت خیلی خلاصه است مثلا:ديودهاي نور افشان آلي با طول عمر و عملکرد بالا
رو اگر کمی بیشتر توضیح دهید ممنون می شوم.
و قسمت کاربرد لاستیک های سبکتر برای کجاها است.

با تشکر.

 

[mahdi.adelinasab]

تقدیم به آقا بهتاش عزیز!

تقدیم به آقا بهتاش عزیز!

برای توضیح بایستی از عقب تر شروع می کردم
بنابراین گفتم بهتره که کل ماجرا رو برات تعریف کنم...
---------------------------------------------------------------------------------

توليد نانولوله‌هاي كربني در پژوهشگاه صنعت نفت​

گروه مطالعاتي نانوتكنولوژيمركز تحقيقات كاتاليست مستقر در پژوهشگاه صنعت نفت فعاليت خود را در شهريورماه سال 1380 در زمينه ساخت نانولوله‌هاي كربني با استفاده از روش رسوب گذاري شيميايي بخار هيدروكربنها (CVD) آغاز نموده و به موفقيتهاي چشمگيري در اين زمينه دست يافته است كه از آن جمله مي‌توان به توليد نانولوله‌هاي كـربني تك ديــواره با كيفيــت و خلــوص بالا , توليــد نانولولــه‏هاي كربني با ساختار بامبو و كنترل تخلخل در محصولات توليدي اشاره نمود.
سيستم آزمايشگاهي
شماتيكي از سيستم ساخت نانولوله‌هاي كربني در شكل 1 آورده شده است. اين سيستم شامل جريان گازهاي ورودي, كنترل كننده‌هاي جريان جرمي, مخلوط كننده و راكتور با قطرهاي متفاوت و كوره‌هاي افقي و عمودي و كروماتوگراف گازي مي‌باشد. عملكرد سيستم به اين صورت است كه ابتدا پس از تهيه كاتاليست, وزن مشخصي از آن داخل راكتور قرار داده مي‌شود. مخلوط گازها پس از عبور از كنترل كننده‌هاي جرمي وارد مخلوط كننده مي‌شوند و پس از اندازه گيري شدت جريان واقعي جريان توسط دبي سنج حبابي وارد راكتور مي‌گردد. راكتور در داخل كورة قابل برنامه‌ريزي قرار دارد كه شيب دمايي, دماي واكنش و زمان اقامت در دماي واكنش توسط آن تنظيم مي‌گردد.
واكنش رسوب گذاري شيميايي بسته به نوع كاتاليست بوسيله هيدروكربنهاي مختلف (CH4,CO, C2H2,C6H6,..) دردماي 600 تا 1000oC انجام مي‌پذيرد. قسمتي ازگازهاي خروجي از واكنش براي آناليز وارد كروماتوگراف گازي مي‌شود و بقيه گازها به خارج هدايت مي‌شوند. پس از انجام واكنش جريان هيدروكربن را قطع نموده و محصول بوسيله گاز بي اثر تا دماي محيط سرد مي‌شود. محصول حاصل تحت عمليات خالص‌سازي قرار گرفته و سپس تستهاي تعيين مشخصات بر روي آن انجام مي‌گيرد.
شرح فرآيند توليد
روش توليد, رسوب گذاري شيميايي بخار هيدروكربنها (CVD) مي‌باشد كه شامل سه مرحله ساخت كاتاليست, رسوب گذاري و خالص سازي و تعيين مشخصات مي‌باشد. فعاليتهاي مرحله اول شامل تهيه پايه‌هاي كاتاليستي(SiO2, MgO, Al2O3, MCM ,…) ونشاندن فلزات مختلف (Co, Fe, Ni , Mo,…) بر روي پايه‌هاي ذكر شده به روش تلقيح مي‌باشد. كاتاليست‌ها بصورت دو عامله و با درصدهاي مختلف از فلزات تهيه مي‌شود. پس از تهيه كاتاليستها, آزمايشهاي تعيين مشخصات (شامل XRD,BET,…) بر روي آنها انجام مي‌گردد. پس از تهيه كاتاليست مرحله رسوب گذاري بخار هيدروكربنها در داخل راكتور انجام مي‌گيرد. اين كار بوسيله هيدروكربنهاي مختلف (CH4, CO, C2H2, C6H6, ..) و در شرايط عملياتي متفاوت شامل دما, شيب دمايي, نسبت گازها, دبي گاز و زمان رسوب گذاري انجام مي‌گيرد. مرحله سوم, خالص سازي محصول مي‌باشد كه بسته به نوع كاتاليست شامل مراحل اسيدشويي, شستشو با بازها و مراحل سانتريفوژ و *****اسيون مي‌باشد. آزمايشهاي تعيين مشخصات بر روي نمونه‌هاي ساخته شده, شامل تعيين سطح (BET), تخلخل و حجم حفرات,TG, XRD, SEM, TEM و طيف سنجي رامان مي‌باشد.
نتايج حاصل و مشخصات نانولوله‌هاي ساخته شده
كاتاليستهاي پايه MgOبافلزات (Co, Fe, Ni, Mo)، افزودنيهاي متفاوت و سطحهاي مختلف تهيه گرديدند و در سيستم راكتوري تحت رسوب گذاري CH4, CO, C2H2, C6H6 قرار گرفتند (با تغيير پارامترهاي نوع گاز, غلظت گازها, دماي واكنش, شيب دمايي, زمان اقامت). پس از تهيه محصول, مرحله خالص‌سازي شامل شستشو با اسيد, *****اسيون, سانتريفوژ وخشك كردن بر روي نمونه‌ها انجام گرفت و سپس آزمايشهاي تعيين سطح (BET), تخلخل و حجم حفرات, TG, XRD, SEM, TEMو طيف سنجي رامان بر روي نمونه‌ها انجام گرفت.
نمونه‌هايي از نتايج حاصل در زير آورده شده است. نتايج نشان مي‌دهد كه نانولوله‌هاي كربني تك ديواره با قطرهاي حدود 4nm وطول 10µm بدست آمده است. بازدهي كربن در اين روش200% بوده است و سطح (BET) نمونه‌هاي توليدي حدود 500-700m2/gr مي‏باشد. امكان افزايش مقياس در اين روش به خاطر سطح بالا, يكنواختي محصول و سهولت در خالص سازي, راحت‌تر از كاتاليستهاي ديگر مي‌باشد. افزايش مقياس توليد در دست بررسي و انجام مي‌باشد.
بررسي نانولوله‌هاي ساخته شده جهت ذخيره سازي هيدروژن
فعاليتهاي انجام شده در اين بخش شامل طراحي و ساخت سيستم آزمايشگاهي جهت ذخيره سازي هيدروژن وسرعت جذب گازها مي‌باشد. آزمايشهاي مربوط به ذخيره سازي و جداسازي گازها بر روي نمونه‌هاي نانولوله كربني ساخته شده در حال انجام است.
مطالعات آتي طرح
· ادامه فعاليتهاي آزمايشگاهي ساخت نانولوله‌هاي کربني با كاتاليستهاي مختلف جهت افزايش راندمان سيستم
· بهينه‏سازي روش ساخت جهت توليد نانوكربن‏هاي لوله‏اي با مشخصات مطلوب
· بررسي روشهاي توليد به صورت بستر سيال
· ادامه بررسي كاربردهاي نانولوله‌هاي کربني در راستاي ذخيره‏سازي هيدروژن و استفاده از نانولوله‌هاي کربني به عنوان پايه كاتاليستي فرآيند GTL

کارگاه آموزشی
نانوتکنولوژی و دورنمای زيست محيطی آن در صنعت​

کارگاه آموزشی تحت عنوان: "نانوتکنولوژی و دورنمای زيست محيطی آن در صنعت" در تاريخ 28 /11/81 ساعت: 30/8 الی 13 در سالن اجتماعات ساختمان شماره 2 وزارت صنايع و معادن واقع در تهران، خيابان استاد نجات اللهی، خيابان شهيد کلانتری برگزار مي‌گردد.
موضوعات مورد بحث:
v وضعيت جهانی و روند رشد نانوتکنولوژی
v کاربردهای شناخته شده نانوتکنولوژی در محيط زيست
v پتانسيل‌های آتی نانوتکنولوژی در محيط زيست
سخنرانان:
ü مهندس سلطانی، دبير کميته مطالعات سياست نانوتکنولوژی، دفتر همکاريهای فناوری
ü دکتر شاهسوند، عضو هيئت علمی و معاون پژوهشی دانشکده مهندسی دانشگاه فردوسی مشهد
ü دکتر احمدپور، عضو هيئت علمی دانشکده مهندسی دانشگاه فردوسی مشهد
برگزار کنندگان:
ü دفتر امور محيط زيست و طرح تحقيقات صنعتی، آموزش و اطلاع رسانی وزارت صنايع و معادن
ü کميته مطالعات سياست نانوتکنولوژی – دفتر همکاريهای فناوری رياست جمهوري
علاقمندان برای شرکت در اين کارگاه مي‌توانند درخواست خود را به نمابر شماره 8073242 يا به آدرس پست الکترونيکی environ_office@mim.gov.ir ارسال نمايند.

 

[mahdi.adelinasab]

ادامه

ادامه

گزارشي از فعاليتهاي نانوتکنولوژي در تايوان​

20 دسامبر 2002 - دولت تايوان در پي فراهم نمودن يارانه‌هايي براي شرکتهاي فعال در تحقيقات نانوتکنولوژي مي‌باشد‌. بسياري از اين شرکتها بر اين باورند که اين دانش نوين نتايج مطلوبي به دنبال خواهد داشت‌. اين شرکتها با وجود اينکه مشغول بررسي مسائل کوچکي هستند‌، اما اهداف بزرگي را در سر مي‌پرورانند.
راهيابي نانو به خانه‌ها
در حدود شانزده ماه پيش‌، يکي از بزرگترين توليد کنندگان وسايل حمام از جنس چيني در تايوان‌، Hocheng Group‌، از خط توليد توالت‌هاي آنتي باکتريال خبر داد‌. اين اطلاعيه, توجه زيادي را به خود جلب کرد که البته به دليل بهداشت پيشرفته وکارايي آن نبود‌. اين محصول از آن جهت توجه عموم را برانگيخت که پوشش آنتي باکتريال بکار رفته در آن، نتيجه مستقيم تحقيقات انجام شده در زمينه نانوتکنولوژي مي‌باشد. اين توالت‌ها نمايانگر يکي از اولين کاربردهاي عملي است که اين فناوري جديد را از آزمايشگاه‌ها خارج نموده و به داخل منازل هدايت مي‌کند‌.
اين محصول تنها يکي از کوچکترين نمونه‌هاي اين فناوري مي‌باشد و بسياري از کاربردهاي ديگر آن تاکنون منتشر نشده است‌. هنوز اکثر مردم درک مبهمي ‌از نانوتکنولوژي و توانايي آن در تاثير بر زندگي روزمره دارند‌.
توجه شرکتها و دولتها به نانو
همانند دوران رونق "دات کام" در چند سال گذشته‌، بسياري از شرکتها جهت جلب توجه عمومي, از لفظ "نانو" در عنوان، محصولات و يافته‌هاي خود استفاده مي­کنند. به هر حال آنچه مسلم است اين است که دولتمردان سراسر جهان اهميت اين فناوري و دامنه گسترده کاربردهاي کارآمد آنرا درک کرده و تلاش براي تحقيقات بيشتر را آغاز نموده­اند‌.
ارزيابي خوشبينانه دولتمردان ايالات متحده و ژاپن, ارزشي بيش از هزارميليارد دلار امريکا را ظرف ده سال آينده براي بازار نانوتکنولوژي تخمين مي‌زند‌. يانگ جي چانگ‌، معاونت اجرايي موسسه تحقيقات فناوري صنعتي تايوان (ITRI) اعلام کرد: "به نظر مي‌رسد بازار محصولاتي که نانوتکنولوژي در آن نقش مهمي ‌بازي مي‌کند از اين مقدار نيز فراتر رود‌." ITRI سازماني تحقيقاتي و غير انتفاعي است که بيشتر کشفيات خود را به بخش صنعت تايوان ارائه مي‌کند‌.
براساس يکي از ارزيابي‌هاي صورت گرفته‌، ارزش محصولات تايواني مبتني بر فرآيندهاي نانوتکنولوژي ظرف پنج سال آينده به سه ميليارد دلار خواهد رسيد‌.
بودجة نانوتکنولوژي کشور تايوان
پس از آنکه بسياري از کشورهاي صنعتي, بودجه مشخصي به تحقيقات نانوتکنولوژي اختصاص دادند‌، دولت تايوان با ارائه يک برنامه شش ساله که 680 ميليون دلار به مطالعات مشابه اختصاص مي‌دهد, در جرگه هواداران اين علم قرار گرفت. البته اين بودجه در مقايسه با کشورهاي پيشرفته مقدار کمي ‌بنظر مي‌رسد‌؛ ايالات متحده امريکا تنها براي تحقيقات نانوتکنولوژي در سال 2003 بودجه‌اي 710 ميليون دلاري درخواست کرد که نسبت به سال گذشته 17 درصد افزايش نشان مي‌دهد‌. اتحاديه اروپا نيز از سال 2002 تا 2006 حدود 2/1 ميليارد دلار به اين تحقيقات اختصاص داده است‌.[1][4]
اين محدوديت بودجه براي يانگ که ناظر اين برنامه تحقيقاتي شش ساله مي‌باشد‌، مشکلي به نظر نمي‌رسد‌. وي تاکيد کرد: "بايد توجه داشت که صنعت توليد در تايوان از جمله قويترين صنايع جهان است و قدرت صنعتي اين جزيره به ترقي اين فناوري پيشرفته کمک خواهد کرد‌."
وي کاربردهاي نانوتکنولوژي را به سه دستة: "آينده‌"، "سنتي" و "راهبردي" تقسيم کرد‌.
وي گفت: "دانشگاههاي ايالات متحده، تحقيقات خود را بر نانوتکنولوژي پيشرفته مانند توسعه محاسبات کوانتومي‌، اتمهاي دست‌ساز يا ماشينهاي مولکولي که من آنها را ايده‌هاي بزرگ مي‌نامم‌، متمرکز ساخته‌اند‌.
از طرف ديگر تايوان منابع محدود خود را بر مواردي دور از دسترس مانند چنين پيشرفتهاي انقلابي متمرکز نخواهد کرد‌. وي همچنين اظهار داشت: "در زمان کوتاه‌، بايد به صنايع سنتي کمک کرد تا روشهاي توليد خود را به نانوتکنولوژي مجهز سازند‌. با اين همه در دهه آينده‌، بايد صنايع راهبردي را نيز که موضع قدرت تايوان است‌ هدف قرار دهيم‌."
دليل اهميت صنايع راهبردي چيست ؟ اين جزيره در بخش نيمه‌هادي خود سالانه بالغ بر 8 ميليارد دلار مدارهاي مجتمع توليد مي‌کند و صنعت بسته بندي IC آن در جهان داراي مقام نخست است‌. نمايشگرهاي کريستال مايع و لوح­هاي فشرده با قابليت بازنويسي(CD-RWs) به ترتيب 38% و 55% بازار جهان را اشغال نموده است‌. اين امر ‌بستر خوبي را براي نانوتکنولوژي فراهم مي‌سازد‌.
حدود 60% از بودجه نانوتکنولوژي ITRI‌، به صنايع راهبردي مانند الکترونيک‌، ذخيره اطلاعات‌، نانولوله­هاي کربني‌، نمايشگرهاي گسيل ميداني و ساخت پيلهاي سوختي اختصاص خواهد يافت، 20% آن به ارتقاء صنايع سنتي و مابقي به تحقيقات فني تعلق مي‌گيرد تا بستري مناسب براي توانايي‌هاي علمي‌آينده کشور فراهم سازد.
در واقع بيشتر فرصتهاي اقتصادي در شکوفايي ناگهاني صنايع سنتي تايوان نهفته است‌. همانطور که بسياري از دانشمندان, آنرا فناوري پيشتاز خوانده­اند‌، نانوتکنولوژي ناجي صنايع سنتي مي‌باشد‌. برخي اشاره کرده­اند که توليد مواد نانوکامپوزيت مستقيماً به سوددهي مي‌انجامد و به همين دليل براي صنايع محلي مناسب است‌. ترکيب نانوتکنولوژي و الکترونيک و بيوتکنولوژي مي‌تواند به موسسه­هاي تحقيقاتي سپرده شود.
شرکتهاي محلي‌ با تکيه بر همکاري موسسه­هاي تحقيقاتي و يا با انجام مطالعات خود‌، توليد انبوه محصولات ساخته شده از نانومواد‌ را آغاز کرده­اند‌. علاوه بر توليداتي که در ابتداي مطلب اشاره شد، شرکت لامپ فلوئورسنت تايوان به عنوان پرسابقه‌ترين سازنده تجهيزات نوري اين کشور، توليد فن‌هاي الکتريکي با خواص ضد بو و آنتي باکتريال را از اوايل امسال آغاز نمود‌. هر يک از فن‌ها‌، يک لامپ فلوئورسنت فوتوکاتاليستي درون خود دارد که بر اساس قوانين نانوتکنولوژي کار مي‌کند‌.
گروه TECO نيز روش جديدي در ترکيب نانوذرات مادون قرمز با فيبرها ارائه کرده است که قرار دادن محصول اين فرآيند درون يخچال، به حفظ رطوبت و طراوت مواد غذايي کمک مي‌کند‌. همچنين روشهايي براي توليد ساير مواد مانند نانوسراميک­ها جهت توليد پوشاک سبک‌، گرم و ضد آلودگي مشخص شده است‌. در اين ميان‌، ماسک ضد حريق حاوي نانوذرات طلا که مي‌تواند با تبديل سريع مونوکسيد کربن به دي اکسيد کربن بمدت 100 ساعت در محيطهاي پر از دود مورد استفاده قرار گيرد‌، بزودي وارد مرحله توليد انبوه مي‌شود‌.
منبع:http://publish.gio.gov.tw

کنگره آمريکا و نانوتکنولوژي​

9 ژانويه 2003- در صد و هفتمين جلسه کنگره آمريکا، لايحه­اي مطرح شدکه طبق آن، هيئتي متشکل از بخشهاي صنعتي و دانشگاهي، اهداف کوتاه مدت (1 تا 5 سال)، ميان مدت (6 تا 10 سال) و بلند مدت (بيش از 10 سال) برنامه پيشگامي ملي نانوتکنولوژي آمريکا NNI)) را دسته بندي کرده و هر سال, گزارشي از پيشرفتهاي نانوتکنولوژي و ميزان سرمايه­گذاري جهاني در اين عرصه را به رئيس جمهوري آمريکا و کنگره اين کشور ارائه مي­کنند.
در اين لايحه همچنين از رئيس جمهور آمريکا خواسته شده است تا "برنامه تحقيقات ملي نانوتکنولوژي"را راه­اندازي نمايد. اين برنامه جهت تمرکز بر تحقيقات بنيادي و بلند مدت علوم و مهندسي نانو پيشنهاد شده است. تاکيد اصلي اين برنامه بر روي عرصه­هايي همچون مواد و توليد، نانوالکترونيک، پزشکي و بهداشت، رايانه و فناوري اطلاعات و همچنين امنيت ملي خواهد بود. لايحة فوق جهت بحث و بررسي به کميسيون علوم کنگره ارجاع داده شد.
منبع: http://dc.internet.com

 

[mahdi.adelinasab]

ادامه

ادامه

پروژة پوشش‌هاي هوشمند در ارتش آمريکا​

9 دسامبر 2002 – "پوشش‌هاي هوشمند" يکي از پروژه‌هاي ارتش ايالات متحده آمريکا در زمينه ساخت سيستم پوشش دهنده رايانه‌اي براي تانکها و ساير وسايل نقليه مي‌باشد‌. اين فناوري مي‌تواند به رنگ، پوشش فلزي‌ يا مسائلي که تا کنون کسي به آنها نپرداخته است منتهي شود‌.
گروهي از دانشمندان موسسة فناوري نيوجرسي براي درک چگونگي عملکرد پوششهاي هوشمند، نانولوله‌هاي کربني و الکترولومينسنس را بکار مي‌گيرند‌.
چگونگي اجراي پروژه
هدف از اين همکاري، ساخت پوششي است که قادر به ترميم و تغيير رنگ بوده و در برگيرنده حسگرهاي شناسايي حرارت‌، سرما، نور خورشيد و ساير مواردي باشد که ارتش خواهان شناسايي آناست‌.
فدريکي‌، استاد فيزيک‌، و يکي از اعضاي اين گروه در تلاش براي ساخت مدار رايانه‌اي به ضخامت برگه کاغذ است که بتواند به قطعه­اي از جنس پلاستيک متصل گردد.
اين مدار به حدي نازک و انعطاف پذير خواهد بود که مي‌تواند همراه اين پوشش و يا درون آن بکار رود‌. به اين ترتيب اين مدار درست مانند يک رايانه‌ در ارسال و دريافت فرمانها و پيغامها عمل خواهد کرد‌. تنها تفاوت در آن است که پيغامها از طريق پوشش ماشين منتقل خواهد شد‌.
ايکبال‌، استاد شيمي ‌و علوم زيست محيطي و ديگر عضو اين گروه، مشغول کار بر روي نانولوله‌ها مي‌باشد‌. اين لوله‌ها به عنوان‌ هادي جريان الکتريسيته عمل مي‌کنند‌. هدف اين بخش، ايجاد ساختارهاي ساندويچ مانند است که دو طرف آن با بارهاي مثبت و منفي باردار شده و جريان بين اين دو لايه برقرار مي‌شود.
بر اساس اطلاعات نظري‌، ورقه‌هاي ساخته شده از اين لوله‌ها مانند ترانزيستور در بدنه وسيله نقليه عمل خواهد کرد‌. هنگاميکه جريان الکتريسيته قطع شود‌، بدنه وقوع اتفاقي را تشخيص مي‌دهد‌. اين پوشش مي‌تواند به گونه­اي برنامه­ريزي گردد که در صورت ايجاد خراش در بدنه و قطع جريان، با آزاد سازي کپسول رنگ‌، اين خراش را پرکند‌; آژيري را در نظر بگيريد که بجاي به صدا در آوردن زنگ‌، به پخش رنگ بپردازد.
ميترا‌، استاد شيمي ‌و علوم زيست محيطي و ديگر عضو اين گروه‌، بدنبال يافتن راههايي جهت قرار دادن حسگرها درون اين پوشش است‌. اين حسگرها مواردي مانند حرارت و نور را تشخيص خواهند داد‌.
در شرايطي که اين پوشش بتواند دماي خارج را تا 72 درجه اندازه گيري نمايد‌، اين احتمال وجود دارد که بتواند خود را تا همين دما گرم کند. در نتيجه اين امر توسط رادار‌هاي مادون قرمز قابل رويت نخواهد بود.
وي همچنين مشغول کار بر روي ترکيب الکتريسيته و نور _دو بخش اصلي الکترولومينسنس_ در پوششي است که مي‌تواند با فشردن يک دکمه، تغيير رنگ دهد‌.
بنا بر اظهارات وي، درک اين مطلب نسبتاً آسان و اجراي عملي آن بسيار پيچيده است.
منبع: http://www.c-n.com

دستيابي به فرآيندهاي جديد خودساماني نانوذرات​

9 ژانويه 2003- محققين دانشگاه آمرست ماساچوست (Umass) به مجموعه­اي از فنون جديد دست يافته­اند که کاربردهايي در موارد مختلفي از داروهاي بسيار پيشرفته گرفته تا مواد غذايي مقوي و حسگرهاي نانومتري جهت استفاده در تصوير برداري­هاي پزشکي خواهند داشت. اين کار تحقيقاتي که در شماره 10 ژانويه مجله Science منتشر مي‌شود, توسط وزارت انرژي و بنياد ملي علوم آمريکا حمايت مالي شده است.
اين تحقيق، کار مشترکي بين دانشکده علوم و مهندسي پليمر و دانشکده فيزيک اين دانشگاه بود. دکتر راسل، سرپرست تيم فوق گفت: "يافته­هاي تحقيقاتي ما، با توليد کنترل شدة مواد منحصر به فرد با خواص نوري، مغناطيسي و الکترونيکي ويژه، راه را به سوي فناوري­هاي متحول کننده خواهد گشود."
اين تحقيقات شامل سه بخش اصلي بود:
v روشي جديد براي توليد کپسولهاي قوي از نانوذرات
v روشي جديد براي توليد نانوذرات محلول درآب
v اضافه نمودن خواص کاملاً کنترل شده به بخشهايي از کپسولها
اين کار حاصل همکاري افرادي با کليه تخصصهاي مورد نياز براي توليد، درک فعاليت­ها در سطوح تماس مواد و پارامترهاي فيزيکي مرتبط با کشش سطحي و تعاملات بين ذرات بود.
اين مطالعه به ارائه روشي جديد براي ساماندهي نانوذرات به صورت ساختارهاي سه بعدي مي­پردازد. ساماندهي نانوذرات در اين روش از طريق کپسوله کردن قطرات آب به وسيله نانوذرات صورت مي­گيرد. نانوذرات معلق در روغن، به دور قطرة آب جمع شده و آنرا کاملاً مي­پوشانند و به صورت ساختاري سه بعدي درمي­آيند. البته دانشمندان از قبل مي­دانستند که ذرات به ساماندهي در اطراف قطرات مايع تمايل دارند. يکي از اعضاي گروه گفت: "ايدة استفاده از سطوح تماس مايعات به عنوان داربست[1][5] بسيار جالب است، زيرا محققين مي­توانند نانوذرات را در دو طرف سطح تماس کنترل کنند و سطح فعاليت آنها در اين روش بسيار زياد است."
وي همچنين اظهار داشت: "ابعاد بسيار ريز و قابليت شکل­دهي نانوذرات به اشکال مختلف، کاربردهاي بسياري را براي آنها بوجود مي­آورد. نکتة اصلي در اين کار اين است که ما ليگاندهايي (مولکولهاي آلي و پليمري) را به سطح نانوذرات اضافه مي­کنيم که همانند مو بر روي نانوذرات آويزان مي­شوند. تغيير ماهيت اين ليگاندهاي آلي به منظور جلوگيري از اجتماع و کلوخه شدن ذرات مي­تواند موجب بهبود شديد خواص نانوذرات گردد."وي ادامه داد: "شما مي­توانيد با انتخاب نوع ليگاندي که به سطح نانوذرات متصل مي­کنيد، خواص آنها را در کنترل خود درآوريد." اثر ليگاندها بر تعاملات بين نانوذرات، در کاربردهاي پزشکي بسيار با اهميت است. اين ليگاندها تعيين کننده حلاليت، امتزاج پذيري و خواص انتقال بار ذرات مي­باشند.
اين محققين همچنين روش سادة استفاده از تابش نور را براي محلول در آب نمودن ذراتي که محلول در روغن هستند به وجود آورده­اند. آنها مي­گويند: "توليد نانوذرات محلول در آب کاربردهاي بسيار جالبي در پزشکي و حسگرهاي زيستي دارد. استفاده از مواد لومينسنت مي­تواند منجر به پيشرفتهايي در فنون تصويربرداري پزشکي گردد."
در نهايت، اين محققين دريافتند که هرگاه نانوذراتي با اندازه­هاي متفاوت برای ساماندهي بر روي سطح قطره مايع به رقابت بپردازند، نانوذرات بزرگتر برنده شده و به صورت خوشه­هايي در بخشهايي از سطح قطرات مايع در مي­آيند. اين امر مي­تواند موجب دستيابي به کپسولهايي شود که در بخشهاي مختلف سطحشان داراي خواص متفاوتي هستند. يعني کپسولهايی که قسمتي از سطحشان داراي نفوذپذيري، خواص مغناطيسي يا هدايتي متفاوت با بقيه سطح مي­باشد.
منبع: http://www.eurekalert.org

 

[mahdi.adelinasab]

مشاهدة مستقيم حرکت الکترون در اتم

مشاهدة مستقيم حرکت الکترون در اتم

گروه فرانس کروز در موسسه فناوري وينا موفق شدند با بکارگيري کوتاهترين پالس ليزري که تاکنون ساخته شده است به بررسي حرکت الکترونها درون اتم بپردازند‌. اين حرکت در مقايسه با ساير پديده‌هاي علمي, بسيار سريع بوده و نوسانات اتم در مقايسه با آ‌ن بسيار کند به نظر مي‌رسد‌. احتمال مي‌رود همزمان با ا‌رائه نظراتي در زمينه ساخت انواع جديد ليزر‌، دانشمندان پيش‌بيني‌هاي بنيادي درباره رفتار اتم ‌را پيگيري نمايند‌.
براي مدتي بيش از يک دهه‌، پالسهاي نور ليزر به طول 15- 10 ثانيه جهت بررسي حرکت اتمها و مولکولها در طول فرآيندهاي شيميايي بکار مي‌رفتند. اين در حاليست که بررسي حرکت الکترونها به پالسهاي کوتاهتري نيازمند است‌. براي مثال يک الکترون‌، اتم هيدروژن را در زمان 18- 10 * 24 ثانيه دور مي‌زند‌. روشهاي توليد پا‌لسهاي کوتاه ظرف دو سال گذشته تکوين يافته است و در سال 2002 اولين کاربرد حقيقي آنها مشاهده شد‌.
کروز براي دستيابي به پالس ليزر‌کوتاه و مناسب، گاز نئون را توسط پالسهاي نور مرئي با طول موج 15- 10*7 ثانيه بمباران کرد که اين امر موجب برخورد هسته اتمهاي نئون و ا‌لکترونهاي آ‌ن شد‌. اين فرآيند، انفجارهايي از تابش اشعه ايکس به طول 18- 10* 100 ثانيه ايجاد نمود که وي با متمرکز کردن و ترکيب آنها موفق به ايجاد پا‌لسي به طول 18- 10* 650 ثانيه شد‌.
کروز توانست با استفاده از اين پالسها‌، براي اولين بار حرکت الکترون در اطراف هسته اتم کريپتون را بررسي نمايد‌. پالس 650 آتوثانيه‌اي آغازگر فرآيند اوژه[1][6] است؛ اين فرآيند به معناي بازآرايي الکترونها در اطراف اتم است که پس از خارج شدن يک الکترون از يک مدار داخلي انجام مي‌شود‌. محققين توانستند با بکارگيري اين پالس‌، يک الکترون را از مدار خود خارج نموده و حفره‌اي ناپايدار ايجاد کنند‌. اين فرآيند سبب مي‌شود که الکتروني از مدار بالاتر، درون اين حفره قرار گيرد و انرژي حاصل از اين کار، الکترون ديگري موسوم به الکترون اوژه را از يک مدار بالاتر خارج نمايد.
محققين با استفاده از پالس ليزري به طول 15- 10 ثانيه که ا‌مکان دستيابي به زمان بين اولين پالس اشعه ايکس و خروج الکترون اوژه را براي آنها فراهم مي‌سازد‌، به بررسي الکترون اوژه پرداختند‌. آنها توانستند زمان انجام اين فرآيند را حدود 15- 10*9/7 ثانيه تعيين کنند‌.
ساير روشها نيز توسط اندازه­گيري غير مستقيم برآوردهاي مشابهي داشته‌اند‌، اما آزمايش کروز نشان مي‌دهد که با بکارگيري پالسهاي کوچکتر از 15- 10 ثانيه مي‌توان با دستکاري الکترونها به مطالعه فرآيند پرداخت‌. پل کرکوم‌، فيزيکدان موسسه علوم مولکولي استيسي اتاوا‌ در کانادا‌، اعلام کرد:"اين امر رويايي براي علم آتوثانيهsec) 18- 10) به حساب مي‌آيد‌." به نظر وي، پيش بيني رفتار اتمي ‌مي‌تواند طي مطالعه روشي صورت گيرد, که در آن پراکندگي الکترونها در برخورد بين آنها و هستة اتم, سبب شکل­گيري پالسهاي کوتاه اشعه ايکس مي‌گردد‌.
شکل­گيري اشعه ايکس مي‌تواند هنگام حرکت الکترون بين مدارهاي مختلف صورت گيرد‌. کروز ابراز اميدواري کرد که مطالعات اتوثانيه‌اي آينده، دانش سطحي ما را از فرآيندهاي مربوطه ارتقاء دهد و افزود: "با درک اين مطالب، ساخت يک ليزر از اشعه ايکس فشرده جهت بررسي ساختارهاي مولکولي درعلم مواد و زيست شناسي امکا‌نپذ‌ير خواهد شد‌."
منبع: http://www.nature.com

 

[mahdi.adelinasab]

آقا بهتاش عزیز! ***افزايش روشنايي در ديودهاي آلي***

آقا بهتاش عزیز! ***افزايش روشنايي در ديودهاي آلي***

***افزايش روشنايي در ديودهاي آلي*** ​

محققين موفق به ساخت ديودهاي گسيل نور(LED) آلي شده­ا‌ند که بازده‌اي 25 برابر بهتر از نوع نقطه کوانتومي‌ آن دارد. اين ساختار شامل يک لايه از نقاط کوانتومي‌کادميوم_ سلنيوم مي‌باشد که بين دو لايه نازک آلي قرار داده شده است‌. ست کوي و همکارانش از موسسه فناوري ماساچوست (MIT) بر اين باورند که دستاورد آنها مي‌تواند جهت ساخت ساير وسايل مرکب از ترکيبات آلي و معدني بکار رود‌.
از جمله فوائد ديودهاي آلي آن است که تهيه آن بسيار ساده بوده و مي‌توانند با نانوکريستالهاي معدني که خواص گسيل نور بسيار خوبي دارند ترکيب شوند و ادواتي واقعي را توليد نمايند‌. از سوي ديگر اين قطعات قابل تنظيم هستند؛ به اين معنا که ديود‌هاي آلي را مي‌توان براي ساخت نمايشگرهاي رنگي با انتشار سه رنگ قرمز، سبز و آبي بکار برد‌.
جهت کارآيي بهتر ديودها لازم است الکترونها و حفره‌ها در يک ناحيه جمع شوند و بدون گريز[1][7] و پراکند گي[2][8] بازترکيب شده و فوتون آزاد کنند‌. ديودهاي ايده­آل شامل سه لايه مي‌باشند; يک لايه نازک منتشر کننده نور که بين لايه‌هاي حامل حفره و الکترون قرار دارد. اين لايه بايد به حدي نازک باشد که امکان انتقال و بازترکيب را براي الکترونها و حفره‌ها فراهم سازد‌.
کوي و همکارانش درMIT موفق به ساخت نوعي ديود گسيل نور نقطه کوانتومي شده‌اند که لايه منتشر کننده نور در آن تنها چند نانومتر ضخامت دارد و شامل نانوکريستالهاي سلنيد کادميوم هر کدام به قطر 3 نانومتر مي‌باشد که بطور يکسان در اين لايه پراکنده شده­اند‌. اين نانوکريستال مانند نقاط کوانتومي‌عمل مي‌کند‌.
به عقيدة اين گروه, الکترونها و حفره‌ها در اين ساختار, جذب سطوح ناپيوسته انرژي نقاط کوانتومي‌شده و با انجام عمل بازترکيب، موجب گسيل نور مي‌شوند‌. پهناي باند طيف تابيده شده، آرايشي گوسي دارد که ناشي از هم اندازه بودن نقاط کوانتومي است؛ اين امر از آن جهت حائز اهميت است که طيف لومينسنت مي‌تواند توسط تغيير اندازه نقاط کوانتومي‌در طول موجهاي مشخصي تنظيم شود‌.
بنابر اظهارات اين گروه، مزيت ديگر اين نوع ديود اين است که از بازترکيب هر الکترون_ حفره، فوتوني آزاد مي‌شود که منجر به بازده کوانتومي‌100% در هر طول موج مرئي مي‌گردد, در حاليکه در بسياري از موارد اين بازده ‌به 25% محدود مي‌شود‌.
منبع: http://www.nanotechweb.org
فکر کنم جواب خوبی بود...

 

[mahdi.adelinasab]

پليمرهاي هوشمند و سويچ­هاي نوري

پليمرهاي هوشمند و سويچ­هاي نوري

گروهي از محققين دانشگاه واشينگتن، به تحقيق در اين زمينه پرداخته­اند که پروتئينها چگونه با مولکولهاي مختلف ترکيب شده و تشکيل سوييچ مولکولي مي‌دهند؛ تشکيل چنين سوييچهايي موجب مي­شود که پروتئينها بتوانند آنزيمها را فعال و غير فعال سازند. اين ابداع قابليتهاي کاربردي فراواني مثلاً در دارورساني پيشرفته دارد.
نتايج اين تحقيقات که توسط آکادمي­ ملي علوم منتشر شد، به شرح يک سوئيچ بازگشت پذير براي آنزيم اندوگلوکاناز مي­پردازند؛ در اين سوئيچ از نور براي فعال و غيرفعال سازي آنزيم استفاده مي­شود. آنزيمها، پروتئينهايي هستند که به عنوان کاتاليزور در شروع يا تسريع واکنشهاي شيميايي درون بدن عمل مي­کنند. آنزيم اندوگلوکاناز در تجزيه گلوکز مورد استفاده قرار مي­گيرد.
آخرين تحقيقات گروه فوق در زمينه استفاده از "پليمرهاي هوشمند" جهت کنترل دسترسي به سايتهاي پيوندي در پروتئين­ها مي‌باشد. اين پليمرها از آن جهت "هوشمند"خوانده مي‌شوند که مي­توانند محيط اطراف خود را حس کرده و خواص خود را بر حسب تغييرات محيط خارجي تغيير دهند. تاکنون شرايط محيطي مورد تحقيق عبارتند بودند از دما و ميزان اسيدي بودن محيط، اما عامل مورد بررسي در تحقيق اخير، "نور" است.
مسئول اين گروه مي­گويد: "نور بهترين عامل است"
اين محققين براي ساخت اين سوئيچ، زنجيره­هاي بسيار کوچکي از پليمر هوشمند را به سايتهاي فعال يا نقاطي از آنزيم که با مولکولهاي هدف پيوند تشکيل مي­دهد، متصل کردند. اين پليمر برحسب شرايط، منبسط يا منقبض مي­شود. سايتها در يکي از حالات (انبساط يا انقباض)، غير فعال شده و در حالت ديگر فعال مي­شوند؛ اينکه چه حالتي چه نتيجه­اي را دربر دارد، به اندازه مولکول هدف بستگي دارد.
در مورد آنزيم اندوگلوکاناز، انقباض پليمر موجب غيرفعال شدن سايت و انبساط آن موجب جدا شدن پليمر از سطح آنزيم مي­شود. اين محققين، دو پليمر حساس به نور را توليد کردندکه DMAA و DMAAM­­ خوانده مي­شوند. هنگامي که پليمر DMAA در معرض نور مرئي قرار مي­گيرد، آب دوست مي­شود و با جذب مولکولهاي آب، منبسط مي­شود. با بکارگيري نور ماوراء بنفش به جاي نور مرئي، اين پليمر آبگريز شده و با از دست دادن مولکولهاي آب منقبض مي­گردد.
پليمر DMAAMبر عکس پليمر فوق عمل مي­کند؛ در حضور نور ماوراء بنفش منبسط و در حضور نور مرئي منقبض مي­شود.
بنابراين بر حسب نوع نور به کار رفته، اين سوئيچ موجب اتصال و انفصال پيوند اندوگلوکاناز با سلولز مي­شود.
ابعاد بسيار کوچک آنزيمها و مولکولها مي­تواند منجر به پديده­هاي پيشرفته­اي همچون ابزارآلات ميکروسيالاتي و "آزمايشگاه روي تراشه" گردد. اين ابداع همچنين مي­تواند در دارورساني پيشرفته مورد استفاده واقع شود (در دارورساني از آنزيمهايي استفاده مي­شود که تا قبل از تماس با هدف مورد نظر شان، غير فعال باقي مي­مانند).
سرپرست گروه تحقيقاتي دانشگاه واشينگتن گفت:"اين پليمرها را مي­توان با به کارگيري فناوري فيبرنوري فعال ساخت."
منبع: http://www.washington.edu ​

برقراري ارتباط بين رايانه‌ها و جهان زيستي​

11دسامبر 2002 – گروهي از محققان به رهبري جيليان بورياک‌‌، موفق به کشف روشي سريع و سودآور جهت ساخت ذرات ريز فلزات با درجه خلوص بالا در سطح مواد نيمه‌هادي پيشرفته­اي مانند آرسنيد گاليوم شدند‌.
در حاليکه فقط مزاياي اقتصادي اين کشف براي توليدکنندگان تراشه‌، که با مشکل اتصال تراشه‌هاي کوچک رايانه‌ به اجزاء بزرگ مواجه هستند‌، خبر خوبي خواهد بود، اين گروه قدمي ‌به جلو برداشته و موفق به يافتن روشي براي بکارگيري اين نانوذرات به عنوان پل ارتباطي تراشه‌ها و مولکولهاي آلي شده­اند.
بورياک، استاد شيمي دانشکده علوم دانشگاه پوردو اظهار داشت: "ما موفق به کشف روشي جهت اتصال قطعات داخلي رايانه‌ به جهان زيستي شده­ايم‌. اين احتمال وجود دارد که اين يافته‌، تراشه‌هاي مشابه آنچه در رايانه‌ وجود دارد را قادر به تشخيص آسيبهاي زيستي مانند باکتري‌، گاز اعصاب و يا ساير مواد شيميايي نمايد‌."
اين تحقيق که در شماره 11 دسامبر 2002 مجله Nano Letters منتشر ‌شد‌، حاصل تلاش اين گروه براي اتصال فلزات به نيمه‌هاديها در مکانهاي مشخص بود.
تراشه‌هاي رايانه‌اي که غالباً از سيليکون ساخته شده­اند‌، شامل مداراهايي مي‌باشند که از انواع ساخته شده با سيم‌هاي فلزي بسيار کوچکترند‌. اما جهت رسيدن يک پالس از صفحه کليد يا ماوس به ميکروتراشه، سيگنال الکتريکي بايد از طريق سيم بلندي به تراشه منتقل شود‌.
غالبا واسطه ظريف و مورد نياز بين جهان ميکرو و ماکرو، از اتصال کوچکي با جنس طلا ساخته مي‌شود‌. دليل انتخاب اين فلز در بين ساير انواع فلزات مانند مس و نقره‌، عدم خوردگي آن در مجاورت هوا مي‌باشد‌. علي­رغم هزينه بالا‌، مزاياي طلا آنرا به عنوان اولين انتخاب طراحان قرار داده است‌.
لون پورتر‌، کارشناسي ارشد شيمي‌ اين گروه گفت: "عملکرد طلا در روي تراشه بسيار خوب است اما در روش‌هاي توليد سنتي، استفاده از طلاي خالص و گرانبها ضروري بنظر مي‌رسد در حاليکه در روش ابداعي ما نيازي به طلاي خالص نيست بلکه مي‌توان طلاي اضافي جمع آوري شده از کارخانجات ساخت سکه با درجه خلوص کمتر را بکار برد‌."
فلزات ارزشمندي مانند طلا و پلاتين‌، در خالصترين شکل خود در زمره مطلوب ترين مواد جهان قرار دارند‌. در حاليکه اين مواد غالبا به عنوان بخشي از ترکيبات نمکهاي فلزي با خلوص کمتر در طبيعت يافت مي‌شوند. ميزان اين فلزات ارزشمند در نمکهاي آنها براي شروع کار، اندک است؛ با انحلال اين نمکها در آب با غلظتي که گروه براي توليد نانوذرات به آن نياز دارد‌، لوله آزمايشي حاوي محصولي با ارزش مادي اندک فراهم خواهد شد. اما بر خلاف بهاي اندک اين محلول شيميايي‌، تاثيرات آن که توسط گروه بورياک کشف شده است ممکن است ارزش آنرا معادل معدني از طلا سازد.
پورتر اعلام کرد: "تنها کاري که لازم است جهت ساخت نانوذرات انجام دهيم اين است که نيمه‌هادي را درون اين محلول فرو برده و صبر کنيم‌. با وجود اينکه کار را با محلول بسيار ارزان قيمتي آغاز مي‌کنيم‌، اين فرآيند منجر به شکل‌گيري لايه­اي از نانوذرات طلا بر روي سيليکون مي‌شود که درصد خلوص آن مشابه شمش طلا مي‌باشد‌. از آنجا که اين فرآيند بصورت خود بخود انجام مي‌شود‌، توليد از اين طريق‌، نيازي به استفاده از آموزش‌هاي ويژه و تجهيزات خاص ندارد‌. حقيقتاً اين فرآيند از لحاظ نيروي انساني و دورنماي فني مقرون به صرفه است‌."
اين ذرات با گذشت زمان درون محلول رشد کرده, زيرلاية نيمه‌هادي را با پوششي ناصاف مي‌پوشاند‌. ناصاف بودن پوشش‌، سطح بهتري نسبت به وضعيت قبلي نميه­هادي فراهم مي‌سازد‌. درک اين امر, زمينه ساز پيشرفتهاي بعدي گروه گرديد‌ه است.
پورتر ادامه داد: "اين امر مشابه روشي است که مغز انسان براي دستيابي به سطحي وسيع درون فضاي محدود جمجمه با ايجاد چينهايي بر روي خود بکار مي‌گيرد‌. سطح ناصاف حاصل‌، با خلل و فرج بسياري که در اختيار ما مي‌گذارد امکان قرار گرفتن گروهي از مولکولها _ مولکولهاي آلي که در حضور ساير مولکولهاي شيميايي فعال مي‌شوند_ بر روي طلا را ميسر مي‌سازد‌."
نتيجه ساخت اين لايه دوگانه اين است که مي‌توان با توجه به توانايي انجام واکنش در حضور گاز اعصاب يا ساير آلاينده‌هاي زيستي به انتخاب مولکولهاي آلي پرداخت‌.
نانوذرات فلزي مي‌توانند در صورت انجام يک فرآيند شيميايي خطرناک با مولکول آلي‌، خطر آسيبهاي زيستي را با ارسال سيگنالي به تراشه اعلام نمايند‌.
پورتر اظهار داشت: "هنگامي‌که يک فرآيند شيميايي اتفاق مي‌افتد تغييرات الکتريکي کوچک اما قابل اندازه­گيري رخ مي‌دهد و چون فلزات‌، ‌هاديهاي خوبي براي جريان الکتريسيته هستند‌، نانوذرات مي‌توانند نقش پل ارتباطي بين رايانه‌ و جهان زيستي را ايفا نمايند‌."
بهينه سازي بيشتر اين روش‌ها‌، امکان ايجاد رسوب نانوذرات طلا‌، پلاتين و ساير فلزات در نواحي مشخصي از نيمه‌هادي را براي اين گروه فراهم ساخته است‌. علاوه بر لايه نازکي که تمام سطح را پوشش مي‌دهد‌، گروه مي‌تواند ذرات را به شکل مشبک، رسوب داده و حتي خطوطي را با استفاده از قلم ميکروسکوپي بر روي اين رسوب‌ها ترسيم کنند‌. اين ابداع مي‌تواند توليدکنندگان را به رقابت در استفاده از کشفيات آنها وادار سازد‌.
بورياک اعلام کرد: "ما نمي‌دانيم اولين کاربردي که از يافته‌هاي ما ظاهر خواهد شد چيست‌، اما تعداد بسياري از شرکتهاي نيمه‌هادي هزينه بسياري صرف اتصال تراشه‌ها مي‌نمايند و ما فکر مي‌کنيم که آنها مي‌توانند تا حدودي از فوايد اين روش بهره‌مند گردند‌."
هزينه اين تحقيقات توسط بنياد ملي علوم آمريکا تامين شده است. گروه بورياک که عضو مرکز Birck nanotechnology دانشگاه پوردو نيز مي‌باشد‌، زمان اتمام اين تحقيقات را تا پاييز 2004 برآورد کرده است‌. گروههاي بسياري به دنبال انجام تحقيقات مشترکي با اين مرکز در زمينه ماشينهاي ميکروسکوپي‌، مواد پيشرفته و اعضاي مصنوعي‌ مي‌باشند‌.
منبع: http://nanotech-now.com​

کوچکترين دماسنج جهان ​

3 دسامبر 2002 -کتاب ثبت اختراعات جهان‌، دماسنجي ساخته شده از نانولوله را بنا بر اظهارات سازنده آن – موسسه ملي علوم مواد ژاپن – کوچکترين دماسنج جهان ناميده است‌.
اين دماسنج که توسط يوشيو باند و دانشمندان ديگري از اين موسسه دولتي واقع در تسوکوباي ژاپن ساخته شده است، اولين بار در شماره 7 فوريه 2002 مجله Nature معرفي شد و اين موسسه در همين ماه جهت ثبت آن اقدام نمود‌.
اين وسيله‌، لوله­اي کربني به قطر 85 نانومتر و طول چند ميکرومتر مي‌باشد‌.
اين موسسه اعلام کرد: "از اين دماسنج که قادر به اندازه‌گيري دماي بين 18 و 490 درجة سلسيوس با 25/. درجه خطا مي‌باشد مي‌توان جهت اندازه­گيري دما در رگهاي باريک خوني و تشخيص ناهنجاري در تراشه‌هاي رايانه‌ استفاده کرد."
دانشمندان با پرکردن لوله کربني کوچکي از گاليوم‌، عنصر فلزي که دماي ذوب آن اندکي بيش از دماي اتاق است‌، موفق به ساخت اين وسيله شدند‌. اين دماسنج به حدي کوچک است که براي خواندن دما بر روي آن، استفاده از ميکروسکوپ الکتروني ضروري است‌.
منبع: http://www.technologyreview.com
-----------------------------------------------------------------------​

هنوز ادامه داره اصلا نگران نباش
تازه گیرت آوردم بهتاش تا نکشمت ول کنت که نیستم...

 

[mahdi.adelinasab]

درباره نانوفوتونيك چه ميدانيم؟

درباره نانوفوتونيك چه ميدانيم؟

برای دانستن بیشتر از اون سوال زیبای شما نیاز به دانستن علم نانو فوتونیک هست
که در زیر براتون خوب توضیح داده شده که همچین لذت ببری!!!!!!!!!
--------------------------------------------------------------------------------

نانوفوتونيك چيست ، چه مي‌كند و چه خواهد بود؟
با نگاهي گذرا به زيرساخت
براي روشن‌شدن مفهوم و گستره نانوفوتونيك بالاجبار بايد تبييني مختصر از دو حوزه تشكيل‌دهنده آن يعني فوتونيك و فناوري‌نانو ارائه دهيم. ابتدا توضيح مختصري راجع به فوتونيك خواهيم داد.
اصولاً به علوم و فناوري‌هاي مربوط و به كار گيرنده نور و فوتون (ذره بنيادي نور) كه به برهم‌كنش‌هاي بين نور و ماه مي‌پردازند فوتونيك گفته مي‌شود كه ليزر، اپتيك،‌تصويري‌سازي نوري و الكترونيك نوري از حوزه‌هاي اصلي آن هستند.
اما فناوري‌نانو چيست و تأثيرات آن بر فوتونيك چيست؟
دربارة تعاريف فناوري‌نانو، منابع و ادبيات آن چنان مفصلي وجود دارد كه به سختي بتوان تعريف واحد و پذيرفته شده‌اي از آن ارائه كرد.
مثالي كه براي نشان دادن اين تعدد تعاريف استفاده مي‌شود اين است كه اگر از پنج صاحب‌نظر در حوزه نانو نظرخواهي شود، احتمالاً آنان پنج تعريف متفاوت از فناوري‌نانو ارائه خواهند كرد.
يكي از آنها به مواد و كاربردها، يكي به تجهيزاتي كه دستكاري و تجسم اشيا و فرآيندها در سطح مولكولي را ممكن مي‌سازند و ديگري به تمايز بين نانومواد و نانوفرآيندهاي ساخت بشر و آنهايي كه به طور طبيعي به وجود مي‌آيند، اشاره خواهد كرد.
يك مورد هم احتمالاً بيشتر به اين نكته كه فناوري‌نانو چه چيزي نيست اشاره خواهد كرد تا اين كه چه چيزي هست. به طور مثال يك فناور به اين نكته اشاره مي‌كند كه فناوري‌نانو را نبايد به هر آن چه در سطح مولكولي اتفاق مي‌افتد اطلاق كرد در غير اين صورت بايد به فعاليت يك متصدي بار در آمريكا كه براي توليد نوعي نوشيدني، مولكول‌هاي مخمر جو سياه را با مولكول‌هاي نوشيدني شيرين افسنطين تركيب مي‌كند، فناوري‌نانو اطلاق كنيم.
حال به سراغ تعريفي مي‌رويم كه كاربرد بيشتري دارد (احتمالاً نفر پنجم!) و به ما براي رسيدن اهداف‌مان در اين مقاله بيشتر كمك خواهد كرد:
به گفته بروس ويزمن، استاد دانشگاه رايس كه اولين مركز تحقيقاتي دانشگاه فناوري‌نانو در آمريكا را در سال 1993 تأسيس كرده است يك هم‌گرائي در جامعة علمي براي رسيدن به يك تعريف استاندارد شده وجود دارد كه مي‌توان آن را اين گونه بيان كرد: دستكاري ماده در سطح مولكولي و اتمي براي به وجود آوردن ساختارهاي مهندسي شده براي كاربردهاي معين.
تأثيرات فناروي نانو بر فناوري فوتونيك چقدر خواهد بود؟
به طور بالقوه بسيار زياد. بنابر گزارش منتشر شده در ژانويه 2005 به وسيله Business Communications (Norwalk)، بازار جهاني تجهيزات نانوفوتونيك از 421 ميليون دلار در سال 2004 به 3/9 ميليارد دلار در سال 2009 خواهد رسيد كه كاربردهايي كليدي، بين ديودهاي نورافشان و نور ميدان- نزديك متغير خواهد بود.
حوزه‌هاي كاربردي نانوفوتونيك
يكي از گزارش‌هايي كه امسال توسط شركت Strategies با مسئوليت نامحدود در mountainview كانادا منتشر شده است، اشاره مي‌كند كه كاربردهاي كوتاه مدت نانوفوتونيك به چهار دسته اصلي نمايشگرها، ديودها، نورافشان، سلول‌هاي خورشيدي (دريافت كننده‌هاي انرژي خورشيدي) و حسگرهاي زيست شيميايي تقسيم خواهد شد و بازار نهايي آن از مسائل مربوط به امنيت و پزشكي تا هوش كنترل شده و فناوري اطلاعات و ارتباطات گسترده خواهد بود.
در حوزه فناوري‌هاي تواناساز سه فناوري كه رشد بيشتري نسبت به ديگر فناوري‌هاي نانوفوتونيك داشته‌اند نقاط كوانتومي، نانولوله‌هاي كربني و بلور‌هاي فوتونيكي بوده‌اند.
نقاط كوانتومي در حجم وسيعي براي كاربردهايي چون زيست پزشكي توليد مي‌شوند. همين طور نانولوله‌هاي كربني كاربردهاي جديدي در خودرو، پزشكي، نمايشگرها و محاسبات مي‌يابند. بلور‌هاي فوتونيكي نيز به جهان نانو هجوم آورده‌اند. به طور مثال در IBM محققان از بلور‌هاي فوتونيك براي ساخت مدارهاي نانوفوتونيك استفاده مي‌كنند ‌(كه هم‌اكنون 200 تا 300 نانومتر هستند) كه هدف نهايي آنها به وجود آوردن ‌نانوفوتونيك با قابليت تطبيق‌پذيري با نيمه‌رساناهاي اكسيد فلزي يا همان CMOSها براي دستيابي به توليد انبوه مدار مجتمع‌هاي فوتونيكي و به طور تدريجي مدارهاي نانوئي 100 نانومتري و كوچكتر است.
شناسايي زيرساخت‌هاي حياتي براي توسعه نانوفوتونيك :
سؤالي كه پيش آمد اين است كه در صورتي كه كشور ما بخواهد به توسعه نانوفوتونيك پرداخته و از كاربردهاي آن بهره‌مند گردد، كدام فناوري‌ها نقش حياتي‌تري را در اين راه ايفا خواهند كرد و در صورت عدم وجود آنها تلاش براي دسترسي به آنها در اولويت قرار خواهد گرفت كه البته پاسخ به چنين سؤالي نياز به تحقيقات عميق و طولاني مدت دارد كه از حوصلة اين مقاله خارج است ولي براي به دست آوردن يك پاسخ ابتدايي و نسبتاً منطقي مي‌توان از يك مدل ساده استفاده كرد.
ابتدا بايد كاربردهاي اصلي نانوفوتونيك و فناوري‌هاي مربوط به هر كدام را شناسايي نمود و بررسي كرد كدام فناوري‌ها به اكثر كاربردهاي مادر مربوط مي‌شوند كه البته در اين راه بايد به دليل يافتن پاسخي قطعي‌تر براي كاربردهاي مختلف است ضريبي قائل شد. فناوري‌هايي كه از اهميت كمتري برخوردارند و نمره بالائي كسب نكرده، مشخص شوند تا تلاش براي دسترسي به آنها باعث صرف منابع در زمينه‌هاي بدون اولويت نشود.
همان طور كه ذكر كرديم كاربردهاي كوتاه مدت و سودآوري نانوفوتونيك به چهار دسته اصلي نمايشگرهاي ديود نورافشان، پيل‌هاي خورشيدي و حسگرهاي زيست شيميايي تقسيم خواهند شد، پس ما براي فناوري‌هاي مربوط به اين 4 دسته ضريب 2 قائل خواهيم شد.

 

[mahdi.adelinasab]

مراكز مهم تجاري نانوفوتونيك در جهان
مسأله بعدي يافتن راهكارهايي براي توسعه اين فناوري‌ها و در مرحله بعد تجاري‌سازي كالاهاي نانوفوتونيك است كه به احتمال قوي و طبق نتايج به دست آمده تحقيقات مديريت راهبردي، يكي از مؤثرترين اين راهكارها همكاري با مؤسسات مهم تجاري و تحقيقاتي نانوفوتونيك دنيا است.
در اين مقاله ما به اختصار به معرفي مراكز پيشرو تجارت نانو فوتونيك در جهان مي‌پردازيم،‌ ضمن اين كه مراكز تحقيقاتي و دانشگاهي نانوفوتونيك در مقاله‌اي ديگر به طور جداگانه بررسي خواهند شد.
• در زمينه نانوذرات و نانوبلور‌ها شركت‌ها Evident technology در نيويورك آمريكا و Nanosolutions در هامبورگ آلمان جزو مهمترين شركت‌ها هستند.
• در زمينه استفاده از نانولوله‌ در نمايشگرها شركت DuPont در دلاوير آمريكا و Samsung در سئول كره جنوبي مهمترين مراكزند.
• شركت‌هاي Konarka در ماساچوست آمريكا و STMicroelectronics در جنوا سوئيس فعالترين مراكز تجاري درباره سلول‌هاي خورشيدي هستند و بزرگترين شركت‌هايي كه درباره سيم‌ها و بلور‌هاي فوتونيكي فعال هستند. NanoOpto در نيوجرسي آمريكا و LittleOptics در مري لند آمريكا هستند.
آينده و چالش‌هاي نانوفوتونيك
در طول سال‌ها، نانوفوتونيك از توسعه مواد در نيمه‌رساناها و مفاهيم توسعه در فيزيك اتمي و خود ساماني در علوم شيمي سود برده است و اين مسئله منجر به اين شده است كه بازۀ وسيعي از مفاهيم و كاربردها زير چتر نانوفوتونيك قرار گرفته و راهي را به سوي فوتونيك مولكولي باز كرده‌اند كه چشم‌انداز فوق‌العاده‌اي را به ما مي‌نماياند.
اگر چه هنوز اپتيك و ليزر ابزارهاي مقدماتي در تجارت نانو هستند، ولي جالب است ذكر كنيم كه در حالي كه فوتونيك بيشتر شامل تجهيزات سامانه‌ها و زيرسامانه‌ها‌ است، نانوفوتونيك بيشتر به كاربردهاي فناوري‌هاي اپتيكي موجودبراي ساخت، دستكاري و تصويربرداري از اشياء در قطع‌هاي نانوئي و مولكولي مي‌پردازد.
در حقيقت يكي از كاربردهاي اصلي نانومقياس در فناوري‌هاي نوري تعيين مشخصات است، كه در كاربرد فلوئورسانس و طيف‌نمائي نوري و تكنيك‌هاي مرتبط در تحقيقات براي تعيين مشخصات بهتر با ابزاري مانند مواد نانولوله‌اي و فرآيندهاي مولكولي شاخص‌ترين موارد هستند.
يشرفت‌هاي به دست آمده در تكنيك‌هاي نوري و غير نوري منجر به تصاوير با دقت بسيار بالا از اشياء بسيار ريز مي‌باشد.
محققان بيان مي‌كنند كه در تمام تحقيقات نانوئي از روش‌هاي مشابهي از تعيين مشخصات به وسيله نور استفاده شده است ولي مشكل اصلي نانوساختارها مانند نانولوله‌ها، تفاوت‌هاي ساختاري فراوان آنها است كه چالش‌هايي ‌را فراروي "گزينش انتخابي" قرار داده است. محققان اين رشته بايد به طور مداوم با چنين مشكلي دست و پنجه نرم كنند.
حل اين مسأله براي توليد انبوه و در مقياس بالاي فناوري‌ها و تجهيزات نانوفوتونيكي حياتي است. حتي نانولوله‌هاي كربني نيز كه هم اكنون در حجم‌هاي تقريباً انبوه توسط بعضي توليد كنندگان ساخته مي‌شوند هنوز از عدم وجود استانداردهاي قابل اطمينان رنج مي‌برند كه اين مسأله تأثير مهمي بر كارآئي بسياري از كاربردهايش دارد.
محققان در آزمايشگاه‌هاي مختلف از روش‌هاي مختلف استفاده مي‌كنند و اين گونه است كه نتايج كار آنها مي‌تواند متفاوت باشد و توليد كنندگان نانولوله‌ها در كنترل تركيبات محصول دچار مشكلاتي اساسي مي‌شوند كه اين مسأله در حقيقت، تحقيقات و بعضي از جنبه‌هاي تجاري‌سازي را كند مي‌كند. با اين موضوع همچنين از بعضي از كاربردهاي بسيار ظريف كه مي‌توانند از خواص نوري بسياري دقيق سود برند، جلوگيري مي‌كند. بنابر اين تلاش‌هاي بسياري براي توليد نانولوله‌هاي كربني با كنترل و گزينش بيشتر صورت مي‌گيرد.
از سوي ديگري تلاش‌ها به سمت كنترل تغييرات خواص مواد متمركز شده است كه در حين ساختار يافتن اشياء به كمك نور رخ مي‌دهد.
ديگر محققان نيز در حل كار بر روي نانومواد و نانوتجهيزاتي هستند كه از لحاظ زيست محيطي و زيستي سازگارتر باشند. از سوي ديگر، هزينه بالا،‌ زمان بر بودن و قابليت بالقوه تخريب طبيعي ديگر چالش‌هايي بوده‌اند كه گروهي از محققان را واداشته است كه براي استفاده از فرآيندهاي طبيعي نانوئي مانند خزه‌هاي دريايي و نوعي از غبار كه فرآيندهاي نانوئي در آن رخ مي‌دهد در محصولات و سطوح ديگر تلاش‌هايي را صورت دهند.

منابع:

Small Times Magazineصحفه 30 Larry Bock, Nanosys, July/ August 2003.
Nanophotonics: A marketing challenge Tom Hausken Laserfocusworld December 2004
Global community charts a course for Nanophotonics KATHYKINCADE laserfocusworld August 2005

 

[mahdi.adelinasab]

مثال‌هايي از نحوة تأثير نانوتکنولوژي

مثال‌هايي از نحوة تأثير نانوتکنولوژي

نانوتکنولوژي يک فناوري تخيلي دوردست نيست، بلکه هم‌اکنون جاي خود را در عرصة اقتصاد باز کرده است. هم‌اکنون صنعت پوشاک، اثرات نانوتکنولوژي را حس کرده است. مثلاً Eddie Bauer تن‌پوش‌هاي نظامي دافع لک را با استفاده از نانوذرات توليد مي‌کند. اين نوآوري تأثيرات بدي بر خشک‌شويي‌ها، سازندگان دترجنت‌ها و لک‌زداها خواهد داشت. در ذيل مثال‌هايي از بخش‌هاي مختلف نانوتکنولوژي را ارائه مي‌دهيم:

نانوکامپوزيت‌‌ها
محققين آزمايشگاه ملي نورث‌وسترن پاسيفيک يک فرآيند روکش‌دهي را توسعه داده‌اند، که سيليکاي اسفنجي‌شکل حاصل از آن، ‌فلزات سمي آب را جذب مي‌کند. "تک‌لايه‌هاي خودسامان بر روي پايه‌هاي ميان‌حفره‌اي" (SAMMS) فلزاتي همچون سرب و جيوه را به‌راحتي به دام مي‌اندازند. اين فلزات را مي‌توان بازيافت کرد يا براي هميشه در توده فوق‌الذکر نگهداشت. يک خوشه شش‌ضلعي از حفرات لوله‌اي در شکل (1) ديده مي‌شود. يک حفره واحد دراين مثال با تک‌لايه‌اي از مرکاپتوپروپيل سيلکوکسي و يک مولکول فعال سطحي در پس‌زمينه شکل قابل مشاهده است. براي جزئيات بيشتر به مقاله ذيل مراجعه کنيد: آيا مس مي‌تواند آلودگي راديواکتيو را رفع کند؟
از يک نانوکامپوزيت پلاستيکي در "رکاب" خودروي سفري جنرال موتورز و ون‌ آسترو استفاده مي‌شود. اين ماده سبک‌‌وزن، ضدخراش و ضدپوسيدگي است. افزايش استحکام و کاهش وزن آن باعث صرفه‌جويي در سوخت و افزايش طول عمر مي‌شود. در سال 2001 شرکت تويوتا شروع به استفاده از نانوکامپوزيت‌ها در يک سپر خودرو نمود. اين سپر 60% سبک‌تر و دوبرابر مقاوم‌تر به تورفتگي و خراش بود.
اثرات: احتمال دارد از اين نانوکامپوزيت‌ در مدل‌هاي ديگر تويوتا و جنرال موتورز و همچنين بخش‌هاي ديگري از خودروهاي ديگر شرکت‌ها استفاده شود، تا و زن و مصرف سوخت آنها کاهش و مدت کارکرد آنها افزايش يابد. احتمالاً تعميرگاه‌ها (با کاهش نياز به تعمير) و مؤسسات بيمه (با کاهش ادعاي خسارت) نيز از اين فناوري متأثر خواهند شد. همچنين در هرجايي که سبکي، مقاومت به فرسايش، دوام و استحکام از اهميت برخوردار باشند، به احتمال قوي اين نانوکامپوزيت‌ها وارد خواهند شد. انتظار مي‌رود ناسا، آژانس فضايي اروپا و غيره نگاهي جدي به آن‌ها داشته باشند، زيرا هزينه‌هاي پرتاب موشک کاهش يافته و محموله‌هاي سنگين‌تري را مي‌توان به فضا فرستاد.

نانوبلورها
نانوبلورها نور را جذب و با رنگ متفاوتي منتشر مي‌کنند. اندازه آنگسترومي نانوبلورها تعيين‌کننده اين رنگ است. شش محلول نشان‌ داده شده در شکل (3) حاوي نقاط کوانتومي متفاوتي هستند. اين محلول‌ها در معرض لامپ ماوراء بنفش موج بلند قرار گرفته‌اند. نقاط کوانتومي، نشان‌گرهاي نوري مقياس مولکولي محسوب مي‌شوند.
نانوبلورهاي Qdot ™ مثل LED هاي معمولي عمل مي‌کنند و برحسب اتصالات زيستي مختلف، رنگهاي متفاوتي را از خود بروز مي‌دهند. (عکس از شرکت Quantum Dot )
شکل2- در اين ميکروگراف الکتروني از سطح مقطع يک نانوکامپوزيت سيليکوني، توزيع يکنواخت يک شبکه از نانولوله‌هاي کربني رسانا قابل مشاهده است. عکس از نيروي هوايي آمريکا براي جزئيات بيشتر متن ذيل را ملاحظه کنيد: مواد نانوکامپوزيت پليمري رساناي الکتريسيته
نانوبلورهاي فلزي را مي‌توان در سپر خودروها وارد کرد تا استحکام آنها بيشتر شود، يا مي‌توان آنها را به آلومينيوم اضافه کرد تا مقاومت آن نسبت به فرسايش بيشتر شود. از نانوبلورهاي فلزي مي‌توان براي توليد ياتاقان‌هاي بادوام‌تر از نمونه‌هاي مرسوم، انواع حسگرهاي جديد و اجزاي سخت‌افزاري وسايل الکترونيکي و رايانه استفاده کرد.

 

[mahdi.adelinasab]

ادامه

ادامه

ثابت شده است که، نانوبلورهاي فلزات مختلف 100، 200 و حتي 300 درصد توده فلزي مشابه سختي دارد. به علت اين که مقاومت فرسايشي يک فلز اغلب تابع سختي آن است، قطعات ساخته‌شده از نانوبلورها عمر بيشتري نسبت به قطعات مرسوم خواهند داشت.

شرکت Smith & nephew يک روکش ضدميکروب پوشيده‌شده از نانوبلورهاي نقره را به بازار عرضه مي‌کند (نانوبلورهاي فوق حاصل ثبت اختراع شرکت دارويي NUCRYST مي‌باشند). روکش نانوبلورين نقره به سرعت در عرض نيم ساعت انواع باکتري‌ها را مي‌کشد.
نانوبلورها اجزاي ايده‌‌آلي براي قطعات فتوولتائيک مي‌باشند. آنها نور خورشيد را بيشتر از مولکول‌هاي رنگي يا مواد نيمه‌هادي توده‌اي جذب مي‌کنند درنتيجه با يک فيلم نازک از آنها مي‌توان به دانسيته نوري بالايي دست يافت. نانوبلورهاي کاملاً بلورين CdSe نيز يک کانون مصنوعي انجام واکنش به شمار مي‌رود، که جفت الکترون‌ حفره را در يک مقياس زماني فمتوثانيه‌اي از هم جدا نگه مي‌دارد. نانوبلورهاي فلورسنت نسبت به مولکول‌هاي رنگي آلي در زيست‌شناسي، مزاياي زيادي به عنوان نشانگرهاي فلورسنت دارند. آنها به‌شدت درخشان‌اند و براثر نور تجزيه نمي‌شوند.
نانوبلورهاي قابل الصاق به داروها مي‌توانند با الصاق به يک پروتئين در خارج از سلول، جابجايي آن را به صورت يک فيلم سينمايي نشان دهند. آنها همچنين در کشف دارو، پايه‌اي براي سنجش بسيار سريع فلورسانس به شمار مي‌روند. براي جزئيات بيشتر به گروه Rosental در دانشگاه شيکاگو مراجعه کنيد.
نانوذرات
تن‌پوش‌هاي Nano-Care ™ شرکت Ed die Bauer با الياف سطحي به ضخامت 10 تا 100 نانومتر داراي خاصيت ضدلک مي‌باشند. اين الياف از روکش‌دهي الياف با «نانوموها»ي محصول شرکت Nano-Tex بدست آمده‌اند. علاوه بر تن‌پوش، بلوز و حتي کراوات فرآوري‌شده با «لکه دورکن» نيز توليد مي‌شود.
تأثيرات: خشک‌شوئي‌ها، سازندگان دترجنت‌ها و عوامل ضدلک، سازندگان فرش و مبلمان، سازندگان پرده و غيره همگي از اين فناوري تأثير خواهند پذيرفت. به محصولات Nano-Tex مراجعه کنيد.

فروش سالانه محصولات مخلوط پليمر در آب شرکت BASF حدود 65/1 ميليارد دلار مي‌باشد. تمام اين محصولات حاوي ذرات پليمري ده تا چندصد نانومتري است. مخلوط‌هاي معلق پليمري در ساخت رنگ‌هاي نماي ساختمان، روکش‌ها و چسب‌ها و در پرداخت کاغذ، منسوجات و چرم به کار مي‌روند. نانوتکنولوژي مصارفي نيز در صنايع غذايي دارد. بسياري از ويتامين‌ها و پيش‌سازهاي آنها- همچون کارتنوئيدها- در آب نامحلول هستند؛ ولي توليد و فرمولاسيون ماهرانه آنها به شکل نانوذرات سبب مي‌شود، تا اين مواد به‌راحتي با آب سرد مخلوط شوند، درنتيجه ميزان قابل دسترس آنها در بدن افزايش خواهد يافت. در بخش صنايع آرايشي، چندين سال است که BASF از جمله شرکت‌هايي است که جاذب‌هاي اشعه ماوراءبنفش مبتني بر اکسيد روي نانوذره‌اي را توليد مي‌کند. اين ذرات کوچک با استفاده در کرم‌هاي ضدآفتاب، تشعشعات پرانرژي آفتاب را ***** مي‌کنند. با اين حال به علت اندازه کوچکشان نامرئي هستند و کرم حاوي آنها شفاف مي‌باشند. به برنامه نانوتکنولوژي BASF رجوع کنيد.
صفحات آفتابي بهره‌مند از نانوذرات، کارايي بسيار زيادي در جذب نور به‌ويژه طيف ماوراءبنفش آن دارند. به علت اندازه کوچک اين ذرات، پراکنش آنها ساده‌تر، قابليت روکش‌شدن آنها بهتر و هزينه آنها (به علت مصرف کمتر) پائين‌تر است. همچنين برخلاف صفحات سفيد مرسوم، صفحات حاصل از نانوذرات، شفاف‌اند. اين صفحات آفتابي چنان موفق بودند، که 60% بازار صفحات آفتابي استراليا در سال 2001را تصاحب کردند.
تأثيرات: سازندگان صفحات آفتابي مجبور به استفاده از نانوذرات شده‌اند. توليدکنندگان ديگر همچون سازندگان محصولات بسته‌بندي براي کاهش اثر نور ماوراءبنفش بر فساد مواد غذايي، به سمت آنها خواهند رفت. صنايع 480 ميليارد دلاري بسته‌بندي و 300 ميليارد دلاري پلاستيک‌ها به طور مستقيم تحت تأثير قرار خواهند گرفت. مراجعه کنيد به : فرصت‌هاي بزرگ براي ذرات کوچک.
شرکت Argonide با استفاده از نانوذرات آلومينيوم، پيشران‌هايي براي راکت ساخته است که سرعت احتراق آن دوبرابر است. اين شرکت همچنين نانوذرات مس را براي کاهش فرسايش موتور به روغن موتور مي‌افزايد.
شرکت AngstroMedica يک استخوان مصنوعي مبتني بر نانوذرات را توليد کرده است. استخوان انسان از يک کامپوزيت کلسيم و فسفات موسوم به هيدروکسي آپاتيت تشکيل شده است. اين شرکت توانسته‌ است با دستکاري کلسيم و فسفات در سطح مولکولي، ماده‌اي بسازد که از منظر ساختار و ترکيب با استخوان طبيعي برابري مي‌کند. اين استخوان مصنوعي جديد را مي‌توان در موارد شکستگي يا حذف استخوان طبيعي (مثل صدمات بافت نرم آن) به‌کار برد.
سايت Kemco International را براي مشاهده مصارف نانوذرات ببينيد.
مواد نانوساختاري
شرکت Nanodyne يک پودر کامپوزيتي از کاربيد تنگستن و کبالت با اندازه دانه کمتر از nm 15 مي‌سازد، که براثر پخت به ماده‌اي سخت‌تر از الماس تبديل مي‌شود. از اين ماده در ساخت ابزارآلات برش، سرمته‌ها، زره‌هاي نظامي و موتور جت استفاده مي‌شود.
تأثيرات: هر صنعتي را که قطعات يا اجزايي با خصوصيات سختي و دوام مي‌سازد، مورد تأثير قرار خواهد داد. فايل " مواد نانوساختاري سفت مي‌شوند " را ببينيد.
Kodak صفحات رنگي OLED (ساخته‌شده از فيلم‌هاي پليمري نانوساختاري) را براي استفاده در استريوهاي خودرو و تلفن‌هاي همراه توليد مي‌کند. OLED (ديودهاي آلي گسيل نور) مي‌توانند باعث کم مصرف‌تر‌، منعطف‌تر، سبکتر و نازکترشدن نمايشگرها و محصولاتي همچون دوربين‌ها، رايانه‌هاي کتابي و دستي، تلويزيونها و موارد غيرقابل تصور ديگر شوند.
تأثيرات: همه سازندگان تلويزيون لوله اشعه کاتدي ( CRT )، نمايشگرهاي بلور مايع ( LCD ) و ديگر اقسام نمايشگر را تحت تأثير قرار مي‌دهد. متون ذيل را ببينيد: " OLED ها براي عرضه صفحات نمايشگر منعطف آماده هستند " و " جزئيات فني OLED کداک. "

 

[mahdi.adelinasab]

ادامه

ادامه

نانورس‌ها و نانوکامپوزيت‌ها
استفاده از نانوکامپوزيت‌ها سبب نازکترشدن بسته‌بندي و درنتيجه سبکي و طولاني‌ترشدن عمر نوشيدني‌ها مي‌شود.
تأثيرات: صنايع 480 ميليارد دلاري بسته‌بندي و 300 ميليارد دلاري پلاستيک‌ها. وزن کمتر مترادف با کاهش هزينه حمل و نقل است. تعويض شيشه‌هاي نوشيدني از شيشه و آلومينيوم به پلاستيک‌ها، باعث کاهش هزينه توليد مي‌شود. نانورس‌ها سبب تحمل بهتر فشار گاز CO 2 و درنتيجه افزايش عمر قفسه‌اي نوشيدني‌ها (مثلاً حدود 60 روز بيشتر) و کاهش هزينه‌ نهايي آنها مي‌شوند.
Nanocor يک شرکت توليدکننده نانورس‌ها و نانوکامپوزيت‌ها براي مصارف گوناگوني همچون تعويق آتشگيري، فيلم‌هاي مسدودکننده (مثلاً در قوطي‌هاي آبميوه) و مسدودکننده بطري‌ (همان‌طور که در بالا اشاره شد) مي‌باشد.
آنها نه تنها باعث بهبود محصولات موجود مي‌شوند، بلکه به عرصه‌هايي نيز که در تصاحب فلز، شيشه و چوب مي‌باشد، وارد خواهند شد.
به Nanocor مراجعه کنيد.
روکش‌هاي نانوکامپوزيتي
توپ‌هاي تنيس دوجداره شرکت Wilson داراي يک روکش نانوکامپوزيتي هستند، که باعث دوبرابرشدن ميزان جهش آنها مي‌گردد. اين نانوکامپوزيت‌ ساخته‌شده توسط InMat LLC مخلوطي از لاستيک بوتيل با نانوذرات رس است، که عمري دوبرابر نمونه‌هاي رايج دارد.
تأثيرات: از نظر منطقي، تايرها در گام بعدي توسعة اين فناوري قرار دارند . اين ترکيب سبب سبک‌ترشدن (مصرف کمتر سوخت) و دوام بيشتر (به‌صرفه‌تربودن) آنها مي‌شود. مقاله ذيل را ببينيد: " نانوکامپوزيت‌ها با حبس هوا باعث جهش بهتر توپ‌هاي تنيس مي‌شوند . "
نانولوله‌ها
شرکت Nanoledge نانولوله‌هاي کربني را براي مصارف تجاري توليد مي‌کند. يکي از اين مصارف (تاکتيک‌هاي بازاريابي) در راکت تنيس شرکت Babolat است. تور اين راکت براثر برخورد توپ، کمتر از نمونه‌هاي رايج خم مي‌شود و به اين ترتيب کارايي بازيکن افزايش مي‌يابد.
تأثيرات: به محض اينکه شرکت‌هايي همچون Nanoledge بتوانند فرآيند توليدي خود را از مقياس گرم به کيلوگرم و تن افزايش دهند و درعين حال نوع نانولوله‌ها را کنترل کنند، دنيا در تصرف آنهاست. درهرجا که استحکام و وزن يک فاکتور مهم باشد (مثلاً صنايع هوافضا، هواپيماسازي و خودروسازي) آنها اثري برهم‌زننده برجا خواهند گذاشت. رجوع کنيد به : شرکت فرانسوي اميدوار است از نانولوله‌هاي راکت تنيس به سودآوري برسد.
Applied Nanotech اخيراً پيش‌نمونه يک نمايشگر تک‌رنگ 14 اينچ را برپايه نشر ميداني نانولوله‌هاي کربني ساخته است.
تأثيرات: به محض تکميل اين فرآيند، هزينه‌ها کاهش يافته و بازار نهايي پر از اين محصولات مي‌شود. به فاصله کوتاهي پس از آن با کاهش قابل پيش‌بيني قيمت نانولوله‌ها، هزينه اين نمايشگرها چنان پايين خواهد آمد که به کلي جاي نمايشگرهاي لوله اشعه کاتدي و غيره را بگيرند. مراجعه کنيد به: Applied Nanotech تلويزيون نانولوله‌اي را به نمايش گذاشت .
نانوکاتاليزورها
بزرگترين شرکت زغال‌سنگ چين (گروه شن هووا) جواز فناوري شرکت Hydrocarbon Technologies را دريافت کرده است. اين فرآيند به آنها امکان مي‌دهد با استفاده از يک کاتاليزور نانومقياس مبتني بر ژل با کارايي بالا و هزينه پايين، ميعانات زغال‌سنگ را استخراج و به گاز تبديل کنند.
تأثيرات: اگر اين فناوري به سرانجام خود برسد و بتواند به روشي اقتصادي، زغال‌سنگ را به سوخت ديزل و بنزين تبديل کند، وابستگي کشورهاي غني از زغال‌سنگ همچون آمريکا، چين و آلمان به نفت کشورهاي ديگر بسيار کاهش خواهد يافت. همچنين از آنجايي که مايع‌گيري از زغال‌سنگ باعث حذف گوگرد آن مي‌شود، آلودگي باران‌هاي اسيدي کاهش خواهد يافت.
از همان اوايل يکي از خواص مشخصه همه نانوذرات در توليد مبدل‌هاي کاتاليزوري خودرو بوده است: سطح ذرات در واحد وزن با کاهش اندازه آنها به شدت افزايش مي‌يابد. انواع واکنش‌هاي شيميايي تنها در سطح کاتاليزور رخ مي‌دهد و لذا مساحت سطحي بالاتر به معني فعاليت بيشتر کاتاليزور است. بنابراين کاتاليزورهاي نانومقياس راه ابداعات زيادي را براي کاراترکردن و کاهش ضايعات فرآيندهاي شيميايي (و درنتيجه مزيت رقابتي آنها) فراهم مي‌کنند. به " نانوتکنولوژي در BASF " مراجعه کنيد.
نانو*****ها
شرکت Argonide Nanomaterials يک سازنده نانوذرات و محصولات نانو*****اسيون، *****ي را مي‌سازد، که قادر به *****اسيون کوچک‌ترين ذرات است. کارکرد اين ***** به خاطر الياف نانومتري آلومينا است، که ذرات زيرميکروني و نانومتري را به خود جذب کرده و نگه مي‌دارد. اين ***** قابل تعويض، 9999/99% ويروس‌ها را از جريان آب با چند برابر سرعت نمونه‌هاي مرسوم حذف مي کند. از اين ***** مي‌توان در استريليزاسيون مواد زيستي، دارويي و سرم‌هاي پزشکي، جداسازي پروتئين‌ها،‌ جمع‌آوري و تغليظ عوامل جنگ بيولوژيک و غيره استفاده کرد.
تأثيرات: در آينده فقط براي کاربرد استريليزاسيون آب آشاميدني، اين محصول براي مردم جهان سوم- که دسترسي ضعيفي به آب سالم دارند- ثمرات زيادي خواهد داشت.
مراجعه کنيد به: " ***** بسيار سريع براي جداسازي آزمايشگاهي و زيست‌فناوري. "
براي مشاهده کاربردهاي ديگر به مقاله « واقعيت، مفهومي است که دنياي جديد کسب و کار نانو را اداره مي‌کند » مراجعه کنيد. مثال‌هاي فوق فقط مشتي از خروار است. در حال حاضر هيچ گونه نانوروبات يا ماشين مولکولي يا آراينده‌اي وجود ندارد- اين ماشين‌ها هنوز در مراحل ابتدايي قرار دارند و تا چند دهه آينده ظاهر نخواهند شد.
به گفته تيم هارپر، بنيانگذار و مدير انجمن کسب و کار نانو در اروپا و مدير CMP Cientifica : " آنچه ما مي‌بينيم طليعه يک انقلاب در زمينه توانايي ما در کار با مقياس طبيعت است. نانوتکنولوژي همه جنبه‌هاي زندگي، از داروها تا باتري‌ رايانه‌ها، منابع برق، غذاها، خودروها، خانه‌ها و لباس‌هاي ما را متحول خواهد کرد. در 2010 ما نخواهيم توانست تعداد کسب و کارهاي متأثرشده از نانوتکنولوژي را برشماريم. "

--------------------------------------------------------------------------------------------
البته این حرفها رو زدیم تا مشکلی رو حل کنیم..
ولی مطمئنم که هزارتا مشکل دیگه ایجاد میکنه
آخه یه خورده هم سخته هم پیچیده
ولی هم به خودم امیدوارم هم به شما عزیزانم
یاعلی
ولی همچنان ادامه داره

 

[mahdi.adelinasab]

این ها هم جالبن!!!

این ها هم جالبن!!!

Applied Nanotech demonstrates carbon nanotube TV
Date announced: 19 Feb 2003
SI Diamond Technology today announced that its subsidiary, Applied Nanotech, Inc. (ANI), has successfully demonstrated a 14" diagonal monochrome TV based on electron emission from carbon nanotubes (CNT). The 14" diagonal CNT TV was produced on low temperature glass substrates using dispensing techniques common to the printing and screen printing industries.
The video images shown on the display demonstrate excellent gray scale capabilities and superb frequency response without exhibiting the motion delays that are common in current LCD TVs. The display images will be presented for the first time at Nanotech 2003 in Makuhari, Japan, February 26-28, 2003 at the Mitsui & Co., Ltd. booth. ANI will continue its efforts toward extending manufacturing processes to larger display sizes.
"The new dispensing process simplifies the manufacturing method and we are confident that the process can be scaled up to large area CNT TVs. This process, combined with the HyFED's approach to the electronics, creates the potential for a low cost (comparable to a CRT) large area flat screen television," said Dr. Zvi Yaniv, President and CEO of ANI.
"This is a major milestone for the company and its shareholders," said Marc Eller, SI Diamond CEO. "The fact that we, as well as Samsung Corporation, have shown clear video images using electron emissions from carbon nanotubes is a huge plus for nanotechnology as a whole. This is only good news for SI Diamond and its shareholders as we continue to strengthen our patent portfolio in this area," continued Eller.
Contact
Doug Baker SI Diamond Technology, Inc. Tel: +1 248 391 0612
E-mail: info@sidiamond.com
Web site: http://www.sidiamond.com

-------------------------------------------------------------------------
این فایل هم خوبه... http://www.kodak.com/US/plugins/acrobat/en/corp/display/SID2000.pdf

http://www.aip.org/tip/INPHFA/vol-3/iss-2/p15.pdf

این صفحات هم یه چیزایی درش هست..
http://www.smalltimes.com/Articles/Article_Display.cfm?ARTICLE_ID=268116&p=109