نانو تکنولوژی

[kemeia]

تاريخچه

در حدود سال 1950 ميلادي ، فيزيکدان معروف آمريکايي ، پروفسور ريچارد فاينمن پيشنهاد ساخت يک موتور الکتريکي با ابعاد کمتر از 1.64 اينج را داد و براي اولين بار کسي که موفق به ساخت آن شود جايزه 1000 دلاري تعيين نمود. سرانجام ويليام مک ليلان با زحمت فراوان توانست بوسيله يک انبرک دستي و يک ميکروسکوپ اين کار را به انجام برساند. در واقع هدف فاينمن از اين کار ايجاد انگيزه در موسسات آموزشي و تحقيقاتي بود تا توجه آنها را به دنياي ميکروها و نانوها جلب کند.

فاينمن براي اولين بار و بطور جدي اين بحث را در سال 1960 و در تکنولوژي کاليفرنيا (Caltech) طي يک سخنراني با عنوان (There is plenty of 200m at the Bottom) مطرح کرد. در طي اين سخنراني فاينمن طريقه نگارش 24 جلد دايره المعارف Britanica را به صورت تئوري بر نوک يک سوزن توضيح داد و بدين ترتيب شاخه جديدي از دانش پا به عرصه ظهور گذاشت.

ديد کلي
چقدر کوچک؟


تا به اينجا متوجه شديم که علم فناوري نانو که مورد بحث ما مي‌باشد، در مورد بسيار کوچکها صحبت مي‌کند. اما مي‌خواهيم بدانيم چقدر کوچک؟ يک نانو عبارتست از 9-10 متر ، اگر بخواهيم اين اندازه را در ذهن خود مجسم کنيم بايد بدانيم که اگر تعداد يک ميليون ذره يک نانومتري را در کنار هم قرار دهيم تنها طولي برابر با يک ميليمتر بدست مي‌آيد. به صورت کاملا دقيق هنگامي که ما از ابعاد نانومتري صحبت مي‌کنيم. منظور ما ابعادي در اندازه اتمها و مولکولها مي‌باشد

هنگامي که درباره نانو فناوري شروع به جستجو و مطالعه کنيد، به موضوعات و مواد مختلفي بر مي‌خوريد مانند:"نانولوله‌ها ، شبيه سازي مولکولي ، نانو داروها ، سلولهاي سوختي ، کاتاليزورها ، نانو ذرات و ..." ، بنابراين ممکن است نانو فناوري رشته‌اي کاملا گسترده به نظر آيد که موضوعات آن ربط چنداني به هم ندارند. بطور کلي مطالعات نانو فناوري را مي‌توان به سه دسته تقسيم کرد. اگر چه روشهاي تحقيقاتي در آنها با يکديگر متفاوت است، اما اين سه شاخه کاملا به يکديگر مرتبط هستند و پيشرفت در يکي از شاخه‌ها مي‌تواند در شاخه‌هاي ديگر نيز کاملا مؤثر باشد. اين سه شاخه عبارتند از:


نانوتکنولوژي مرطوب
اين شاخه به مطالعه سيستمهاي زنده‌اي مي‌پردازد که اساسا در محيطهاي آبي وجود دارند. در اين شاخه ساختمان مواد ژنتيکي ، غشاها و ساير ترکيبات سلولي در مقياس نانومتر مورد مطالعه قرار مي‌گيرد. پژوهشگران موفق شده‌اند ساختارهاي زيستي فراواني توليد کنند که نحوه عملکرد آنها در مقياس نانويي کنترل مي‌شود. اين شاخه در برگيرنده علوم پزشکي ، دارويي و بطور کلي علوم و روشهاي مرتبط با زيست فناوري است.


نانوتکنولوژي خشک
اين شاخه از علوم پايه شيمي و فيزيک مشتق مي‌شود و به مطالعه تشکيل ساختارهاي کربني ، سيليکون و مواد غير آلي و فلزي مي‌پردازد. نکته قابل توجه اين است که الکترونهاي آزاد که در فناوري مرطوب موجب انتقال مواد و انجام واکنشها مي‌گردند، در فناوري خشک خصوصيات فيزیکی ماده را پدید می‌آورند. در نانو تکنولوژی خشک کاربرد مواد نانویی در الکترونیک ، مغناطیس و ابزارهای نوری مورد مطالعه قرار می‌گیرد. برای مثال طراحی و ساختن میکروسکوپهایی که بتوان با استفاده از آنها مواد را در ابعاد نانومتر دید.


نانوتکنولوژی محاسبه‌ای
در بسیاری از مواقع ابزار آزمایشگاهی موجود برای انجام برخی از آزمایشها در مقیاس نانومتر مناسب نیستند و یا آنکه انجام این آزمایشها بسیار گران تمام می‌شود. در این حالت از رایانه‌ها برای شبیه سازی فرآیندها و واکنشهای اتمها و مولکولها استفاده می‌شود. شناختی که بوسیله محاسبه بدست می‌آید، باعث می‌شود که زمان پیشرفت نانو تکنولوژی خشک به چند دهه کاهش یابد و البته تأثیر مهمی در نانو تکنولوژی مرطوب نیز خواهد داشت.


فناوری نانو و فیزیک الکترونیک
سازندگان قطعات الکترونیکی علاقه بسیاری به کوچک کردن ابعاد و بالا بردن قدرت محاسبات این تجهیزات دارند. این امر با استفاده از فناوریهای معمولی ، تقریبا به مرز نهایی خود نزدیک شده است. اما فناوری نانو تکنولوژی ، راه دیگری را پیش پا گذاشته است، که می‌تواند دنیای الکترونیک را دگرگون سازد. از جمله وسایل الکترونیکی که با استفاده از این فناوری ساخته شده است، می‌توان به دیود‌های نوری ، رایانه‌های کوانتومی و ترانزیستورهای نانو اشاره کرد.

ساخت دیودهای نوری با استفاده از مواد نانو موجب می‌شود تا 80 درصد در هزینه برق صرفه جویی شود. یک گروه دیگر از محققان روش تازه‌ای موسوم به الگوی انتقال ابر شبکه استفاده کرده‌اند، که ساخت نیم هادیهای نانومتری به قطر تنها 8 نانومتر را امکان پذیر می‌سازد


نانو تکنولوژی در صنعت
توپهای تنیسی که با استفاده از کربن 60 ساخته شده و روانه بازار گردیده سبکتر و مستحکمتر از توپهای عادی است. شرکتهای دیگر با استفاده از مواد نانو پارچه‌هایی تولید کرده‌اند که با یک بار تکان دادن آنها می‌توان حالت اتوی اولیه را به آنها بازگرداند و همه چین و چروکهایشان را از بین برد. با همین یکبار تکان همه گرد و خاکی که به این پارچه‌ها جذب شده‌اند نیز پاک می‌شوند. همچنین با استفاده از فناوری نانو لیوانهایی تولید شده که قابلیت خود تمیز کردن دارند.


فناوری نانو و زیست شناسی
یک گروه از محققان سرگرم تکمیل فیبرهای نوری در ابعاد نانو هستند که قادر خواهند بود مولکولهای مورد نظر را شناسایی کنند. گروهی نیز دستگاهی را در دست ساخت دارند که با استفاده از ذرات طلا می‌تواند پروتئینهای معینی را فعال سازد یا از کار بیندازد. به اعتقاد پژوهشگران برای آنکه بتوان از سلولها در حین فعالیت واقعی آنها اطلاعات مناسب بدست آورد، باید شیوه تنظیم آزمایشها را مورد تجدید نظر اساسی قرار داد.

سلولها در فعالیت طبیعی خود امور مختلفی را به انجام می‌رسانند. از جمله این امور می‌توان به انتقال اطلاعات و علائم و داده‌ها میان خود ، رد و بدل کردن مواد غذایی و بالاخره سوخت و ساز و اعمال حیاتی اشاره کرد. گروه دیگری از محققان تا آنجا پیش رفته‌اند که درصد هستند با مواد نانو پوششهای مناسبی تولید کنند که سلولهای حاوی ویروسهای خطرناک نظیر ویروس ایدز را در خود می‌پوشاند و مانع خروج آنها می‌شود.



نانو تکنولوژی در پزشکی
محققان با استفاده از فناوری نانو در حال ساختن کپسولهایی با ابعاد نانومتر هستند که علاوه بر اندازه غیر قابل تصور ، قدرت تشخیص بافتهای مریض را داشته و دقیقا روی این بافت قرار گرفته و مقدار داروی لازم را به آنها می‌رساند. این پدیده را دارو‌سازی می‌گویند. در آزمایشی که به تازگی به انجام رسیده نشان داده شده است که حمله به سلولهای سرطانی با استفاده از ذرات نانو 100 برابر بازده عمل را افزایش می‌دهد. همچنین با استتفاده از فناوری نانو ، نوارهای زخم بندی هوشمندی درست شده است، که به محض مشاهده نخستین علائم عفونت در مقیاس مولکولی ، پزشکان را مطلع می‌سازد.

فناوری نانو و شیمی
با استفاده از فناوری نانو می‌توان کاتالیزور‌‌هایی با نسبت سطح به حجم بسیار بالا تولید کرده و راندمان را در واحد‌های شیمیایی به میزان بسیار زیادی افزایش داد. سلولهای خورشیدی کوانتومی ، استفاده از هیدروژن به عنوان سوخت تمیز ، نسل جدید باتریها ، پوششهای بسیار مقاوم فرنگهای بی نیاز از شستشو و تحولات خارق العاده دیگر در دنیای شیمی و تولید از کاربرد‌‌های فناوری نانو در شیمی می‌باشد
فناوری نانو و حمل و نقل
مواد جدیدی که از نانو ذرات ساخته شده‌اند، به میزان چشم گیری موجب کاهش وزن وسایل نقلیه خواهند شد. در خودروهای نسل آینده ، بجای فولاد ، از مواد مرکب یا نانو کامپوزیتهایی استفاده می‌شود که وزنی بسیار ناچیز و استحکام حیرت انگیز دارند (نسبت استحکام به وزن در این مواد در مقایسه با فولاد چند صد برابر بیشتر است).

کاهش وزن در وسایل نقلیه یعنی دستیابی به سرعتهای بالاتر ، کاهش مصرف سوخت ، کاهش تولید آلاینده‌ها و هزاران منفعت دیگر که به یمن کاهش آلودگی ، عاید بشر خواهد شد. هم‌اکنون با استفاده از این فناوری ، لاستیکهایی ساخته می‌شود که با دارا بودن درصدی از خاک رس ، مقاومت به سایش بسیار بالایی داشته و عمری چند برابر لاستیکهای معمولی دارند.

هیچ راه گریزی جز سرمایه گذاری در این بخش نیست وگرنه فاصله ما از کشورهای اروپایی و آمریکایی روز به روز بیشتر خواهد شد.
http://yazdphysics.parsiblog.com/

 

[kemeia]

بازار ۲۶۰۰ میلیارد دلاری نانوتکنولوژی در سال ۲۰۱۵

بر اساس پیش بینی موسسه Lux Research بازار محصولات نانو در سال ۲۰۱۵ بالغ بر ۲۶۰۰ میلیارد دلار خواهد بود که این محصولات نیازمند نانومواد، مترولوژی و فناوری ‌های تولید است.

وعده ‌های فناوری نانو در کنترل مواد در ابعاد نانومتر که منجر به ایجاد ویژگی‌های جدید در محصولات می شود، سرمایه‌ گذاران بخش خصوصی، دولتی و سرمایه ‌گذاران خطرپذیر را برانگیخته است تا به سرمایه‌ گذاری ۱۰ میلیارد دلاری در فناوری نانو در سال ۲۰۰۵ اقدام کنند به طوری که این سطح سرمایه ‌گذاری در سال ۲۰۰۶ نیز ادامه دارد.
در زمینه تجاری سازی محصولات نانو، الکترونیک در صدر قرار دارد. نیمه‌ هادی ‌ها با ابعاد کمتر از ۹۰ نانومتر، فرم ‌های جدید حافظه‌ های نیمه ‌هادی، ذخیره داده به وسیله نانو الکترومکانیک، نمایشگرهای ارگانیک، نانولوله ‌های کربنی (CNT) و نمایشگرهای نشر میدانی (FED) ابزارهای مختلفی از نسل آینده محصولات الکترونیکی هستند. بازار محصولات نانوالکترونیک در سال ۲۰۰۵ تقریبا ۶ میلیارد دلار بود و پیش‌ بینی می‌شود در سال ۲۰۱۰ بالغ بر ۲۵۰ میلیارد دلار شود.
ملکول ‌های طراحی کننده که شامل ذرات مقاوم نوری برای لیتوگرافی و رزین‌های بسته بندی هستند در حال حاضر بزرگترین بخش بازار نانو مواد را که بیش از ۵۰ درصد بازار را در بر می‌گیرد، تشکیل می ‌دهد. دومین بخش بزرگ شامل نانوپوشش‌ ها است. سومین بخش بزرگ بازار نانو مواد و نانو لوله های کربنی هستند.
بر اساس گزارش ستاد ویژه توسعه فناوری نانو، نانو لوله ‌های کربنی نقش مهمی در صنعت الکترونیک در آینده ایفا خواهند کرد. در عین اینکه در صنایع خودرو و هوافضا نیز کاربرد خواهد داشت.

 

[kemeia]

با استفاده از فناوری نانوتكنولوژی موش های كور نیز می توانند ببینند

براساس مطالعات جدید، فناوری نانوتكنولوژی می تواند بینایی موش های كور را به آنهابازگرداند.دانشمندان توانستند با جدا كردن تارهای عصب بینایی موش های كور كه باعث نابیناشدن این حیوانات می شود به طورمصنوعی تأثیر آسیب های مغزی را شبیه سازی كنند.بعد از تزریق محلولی محتوی ذرات ریز به این حیوانات اعصاب بینایی آنها دوباره رشد كرد و آنها بینایی خود را دوباره بدست آوردند.این تیم از دانشمندان امیدوارند بتوانند در آینده از این شیوه برای جراحی های بازسازی كننده مغز استفاده كنند.یكی از دغدغه های اصلی دانشمندان سیستم عصبی ترمیم دوباره آسیب عصبی در سیستم عصبی مركزی بعد از آسیب دیدن است اما موفقیت هایی كه تا به حال در این زمینه صورت گرفته است بسیار محدود بوده است.
تولید دوباره اعصاب به چند دلیل غیر ممكن بود یكی از این عوامل محل التیام زخم و فاصله ایجاد شده بین بافت های مغز در اثر آسیب بوده و این امر معالجه با روش های پزشكی و جراحی را بسیار مشكل می ساخت. بنابراین تیم موسسه فناوری ماساچوست و دانشگاه هنگ كنگ چین برای یافتن روشی نو به فناوری نانوتكنولوژی روی آوردند. شاخه ای از علم كه مستلزم دستكاری اتم ها مولكول هاست.دانشمندان امیدوارند بتوانند از این شیوه برای ترمیم اعصاب انسان ها استفاده كنند.
خبرگزاري آفتاب

 

[kemeia]

پیشرفت ایران در نانوتكنولوژی

ایران از نظر دستاوردهای تحقیقاتی فناوری نانو در طول یك سال، از مقام چهل و دوم جهان به مقام سی و پنجم صعود كرده و چندین كشور اروپایی را پشت سر گذاشت. به گزارش مركز اطلاعات علمی بین المللی، رشد تعداد كل مقالات ایران در سال ۲۰۰۵ میلادی ۴۱ درصد بوده است، در حالی كه رشد تعداد مقالات فناوری نانو در كشور، بیش از ۳ برابر و معادل ۱۳۵ درصد بوده است.دكتر سركار، مدیر كمیته منابع انسانی ستاد ویژه توسعه فناوری نانو، ضمن اعلام این خبر، سیاست های تشویقی اعمال شده در دو سال اخیر را علت اصلی این رشد دانست و اعلام كرد توان محققان كشور بسیار فراتر است و اگر همین رشد ادامه یابد، سال آینده اولین كشور در سطح منطقه و در بین كشورهای اسلامی خواهیم بود. وی همچنین اعلام كرد كل بودجه متمركز تخصیص یافته در كشور برای توسعه فناوری نانو در سال ۸۳ ، ۵۰ میلیارد ریال بوده است كه معادل یك هزارم بودجه های متمركز دولت های دنیاست.در سال ،۲۰۰۵ در بین كشورهای جهان آمریكا همچنان با بیش از ۱۱۰۰۰ مقاله در رتبه نخست و كشورهای ژاپن، فرانسه، انگلیس، روسیه و كره جنوبی به ترتیب با ۸۸۰۰ ، ۵۴۳۰ ، ۳۰۰۰ ، ۲۳۵۰ و ۱۷۷۰ مقاله در رتبه های بعدی قرار دارند.
ایران نیز در سال ۲۰۰۴ با داشتن ۵۳ مقاله در رتبه ۴۲ جهان و دوم كشورهای اسلامی قرار داشت، كه در سال ۲۰۰۵ با ۱۲۵ مقاله به جایگاه ۳۵ جهان وبالاتر از كشورهایی مانند بلغارستان، اسلواكی، اسلوانی و نروژ قرار گرفت. در بین كشورهای اسلامی نیز ایران همچنان در رتبه دوم و بعد از تركیه وبالاتر از كشورهایی مانند مالزی، مصر و تونس قرار دارد، این در حالی است كه تعداد مقالات تركیه در سال گذشته بیش از ۱۷۰ مقاله و سه برابر ایران بود كه در سال ۲۰۰۵ تعداد مقالات تركیه به ۲۱۰ مقاله رسیده است و با توجه به رشد بیشتر تعداد مقالات ایران نسبت به تركیه، فاصله این دو كشور كمتر شده است
آفتاب

 

[kemeia]

ایران درپنج سال‌آینده درردیف ‪ ۱۵‬كشور درعرصه نانوتكنولوژی قرار می‌گیرد

رییس پژوهشكده علوم نانو، مركز تحقیقات فیزیك نظری و ریاضیات گفت: جمهوری اسلامی ایران در پنج سال آینده با دستیابی به پیشرفتهای علمی در زمینه نانوتكنولوژی در ردیف ‪ ۱۵‬كشور جهان قرار می‌گیرد. پروفسور "هاشم رفیعی‌نیا" روز چهارشنبه در حاشیه كنفرانس فیزیك دانشگاه سمنان در گفت و گو با خبرنگار ایرنا افزود: در حال حاضر در جهان ‪ ۳۰‬كشور در رشته نانوتكنولوژی فعالیت و مطرح هستند كه ایران یكی از این كشورها است.وی با اشاره به اهمیت علوم نانو گفت: نانو تكنولوژی در آینده در تمام زمینه‌ها، زندگی بشر را تحت تاثیر قرار خواهد داد.وی با بیان اینكه از دو سال قبل تحقیقات در زمینه نانو تكنولوژی در ایران آغاز شده‌است، اظهار داشت: در حال حاضر ‪ ۷۰‬تا ‪ ۷۵‬محقق و پژوهشگر در ‪ ۱۰‬دانشگاه كشور بر روی نانو تكنولوژی فعالیت تحقیقاتی انجام می‌دهند.وی افزود: حدود ‪ ۱۰۰‬دانشجو نیز در مقاطع مختلف در حال تحصیل در زمینه نانو تكنولوژی هستند.رفیعی‌نیا اظهارداشت: در پژوهشكده نانو نیز هفت دانشجو در مقطع دكتری در حال تحصیل می‌باشند.وی تربیت نیروی متخصص و محقق را نخستین گام در این عرصه بیان كرد و گفت: محققان ایرانی در بخشهای مختلف از جمله الكترونیك مولكولی ، تركیب نانو با علوم‌زیستی و نیز طراحی موتورهای مولكولی با حس‌گرهای حساس به گاز در حال فعالیت هستند.رییس پژوهشكده نانو همچنین تعیین روشهای جدید برای تشخیص سریع بیماری سرطان را از دیگر عرصه‌های فعالیت محققان ایرانی در بخش نانوتكنولوژی عنوان كرد.وی، تهیه مواد جدید با طراحی متخصصان را از دیگر برنامه‌های در دست اجرا پژوهشكده نانو عنوان كرد و گفت: این طرح در دو سال آینده به نتیجه خواهد رسید.به گفته رفیعی نیا، سالانه حدود ‪ ۵۰‬میلیارد ریال در عرصه علوم نانو در ایران سرمایه‌گذاری می‌شود و در برنامه چهارم قرار است ‪ ۲۵۰‬میلیارد ریال در این بخش سرمایه‌گذاری شود.وی افزود: مشكل در این بخش مشكلات مالی نیست بلكه نیروی انسانی و كمبود امكانات است كه باید تامین شود.


خبرگزارى جمهورى اسلامي (ايرنا)

 

[kemeia]

پزشكی و نانوتكنولوژی

نانوتكنولوژی تركیبی از علوم شیمی، فیزیك و زیست شناسی و مرتبط با مقیاس نانومتر (یك میلیونیوم میلی متر یا یك پنجاه هزارم ضخامت موی انسان) است. نانوتكنولوژی، تكنولوژی سازنده قرن ۲۱ به ما این اجازه را می دهد كه ماشین های ملكولی كه از نقطه نظر اقتصادی مقرون به صرفه هستند را بسازیم. این ماشین های ملكولی خود به وسیله كامپیوترهایی كنترل می گردند. اندازه این ابزارهای ملكولی از اندازه یك سلول انسان هم كوچكتر است. چنین ابزاری به علم پزشكی این اجازه را می دهد كه برای اولین بار توسط یك وسیله كنترل شده در سطح سلولی و ملكولی مداخله نماید.
مزیت نانوتكنولوژی در علم پزشكی این است كه می تواند گرفتگی عروق در سیستم گردش خون را برطرف نماید، سلول های سرطانی را نابود كند یا مسئولیت انجام وظایف ارگانل های داخل سلولی را عهده دار شود. همانطور كه ما امروز قلب مصنوعی داریم در آینده میتوكندری (یك ارگان كوچك داخل سلولی كه سوخت و ساز سلول را برعهده دارد) مصنوعی را هم خواهیم داشت. این تكنولوژی در كمتر از پنج سال ماشین های میكروسكوپ یك حمل دارو در بدن را خواهد ساخت. دانشمندان این تصور را دارند كه ماشین های میكروسكوپیك در آینده وارد بدن مریض شده و ویروس ها و باكتری ها را شكار كنند و یا اینكه لخته های خون یا كلسترول را حل كنند. نانوروبات ها (روبات های بسیار ریز كه به وسیله نانوتكنولوژی به وجود می آیند) در بدن تزریق می شوند كه این روبا ت ها می توانند اعضایی از بدن را كه دچار اشكال شده اند و یا مختل گشته اند به وسیله موادی (نانومتریال) كه از خود پروتئین های طبیعی بدن مقاوم تر هستند ترمیم نمایند. بعضی دیگر از این نانوروبات ها می توانند بیماری های كشنده ای همچون سرطان و بیماری های قلبی را تشخیص دهند و سپس بیماری را نابود كنند. این مسائل ممكن است در ذهن ما به عنوان تخیلات علمی مطرح شوند، اما آن طور كه به نظر می رسند، خیلی هم دور از دسترس نیستند.
پزشكی نوین به دنبال این است كه بتواند علایم زودرس بیماری ها را حتی قبل از آنكه علایم واقعی بیماری شروع شود پیدا كند. نانوتكنولوژی به ما این توانایی را می دهد كه بتوانیم علایم زودرس بیماری ها را شناسایی كنیم. نانوتكنولوژی می تواند وسایل كمكی برای شنوایی بسازد كه به صورت كامپیوترهای كوچك در گوش قرار گیرد، همین طور شبكیه مصنوعی برای برگرداندن بینایی و دیگر شگفتی های پزشكی كه به وسیله نانوتكنولوژی خلق می شود. در مورد ژنتیك، نانوتكنولوژی این امكان را به ما می دهد كه تركیبات در سطح مولكول انجام شود تا در ژن های بزرگتر. این به معنای خلق اعضای جدید برای انسان ها خواهد بود. اعضایی كه بدن فرد پیوند شده دیگر آن را پس نمی زند (در مقایسه با مشكلات امروزه در مورد پیوند اعضا از جهت قبول نكردن عضو جدید). بعضی از این نوآوری های پزشكی در ظرف ده سال آینده به وقوع می پیوندد.
تحلیلگران اندازه كنونی بازار نانوتكنولوژی را ۳۰۰ میلیارد دلار تخمین می زنند! تنها بازار نانومتریال (مواد مربوط به نانوتكنولوژی) در سال ۲۰۰۶ به سی میلیارد دلار می رسد. بدون شك نانوتكنولوژی موفقیت قابل توجهی را در تحقیقات پزشكی و تشخیص بیماری ها برای بشر به ارمغان خواهد آورد.


روزنامه شرق

 

[kemeia]

رقابت آمریكا و ژاپن در نانوتكنولوژی

اگرچه تكنولوژی نانو مدتی است كه وارد عرصه الكترونیك دیجیتال شده، ولی تاكنون از این تكنولوژی به ساده ترین شكل ممكن استفاده شده است. اما اینك تحولی عظیم در حال شكل گیری است. ساخت حسگرها یا بازوهای رباتیك با اندازه هایی حدود ۹ میكرومتر كه برای قطع و وصل كردن سیگنال های مخابراتی استفاده می شوند، بیشترین كاربرد این تكنولوژی نوین را در این زمینه به خود اختصاص داده است. امروزه ما در زمانی قرار گرفته ایم كه با پشت سر گذاشتن مرحله اول باید خود را آماده رویارویی با مرحله دوم پیشرفت بكنیم. دومین گام گستره وسیعی از ادوات و دستگاه های الكترومكانیكی را تحت تأثیر قرار داده است و روش ساخت آنها را دگرگون خواهد كرد. با روی آوردن سازندگان مختلف و شركت های بزرگ سازنده تراشه ها، دیسك های سخت، سی دی ها و غیره به سوی تكنولوژی MEMS یعنی ساخت دستگاه های الكترومكانیكی فوق كوچك كه باعث می شود قیمت این قطعات كاهش یافته و عملكرد آنها بهبود قابل ملاحظه ای پیدا كند، انتظار می رود تا این بهبود عملكرد همه جانبه باشد. بدین معنی كه مصرف دستگاه ها پایین آمده، وزن آنها سبك تر شده و حجم آنها نیز كوچكتر شود. علاوه بر بهبود عملكرد یا ارزان تر شدن دستگاه های فعلی، انتظار می رود تا كارهایی هم كه قبلاً غیرقابل انجام بوده و یا با دشواری های زاید الوصفی انجام می شدند نیز قابل انجام باشند. به طور مثال انجام جراحی های چشم می تواند نمونه خوبی از این كارها باشد.
در تكنولوژی نانو با روی هم قرار دادن چهار یا پنج لایه بسیار نازك با قطر كمتر از ۳ نانومتر اقدام به ساخت حسگرها ،با زوهای رباتیك و سایر وسایل دیگر می شود. ناگفته نماند كه انجام این عمل چقدر می تواند دشوار و سخت باشد. دكتر تی تارپین یكی از دانشمندانی كه بیش از ۳۵ سال است كه روی تكنولوژی های نانو كار می كند، اینك با تعجب بیان می كند كه هرگز در طول دوران كاری خود چنین فرآیند ظریف و پیچیده ای را تجربه نكرده است.
تكنولوژی نانو كه از سال ۲۰۰۰ میلادی كار جدی روی آن آغاز شده، در حال حاضر مورد توجه بسیاری از شركت ها و سازمان های دنیا قرار گرفته است و روز به روز بیشتر و بیشتر وارد مرحله تجاری می شود. اصلی ترین رقبا در این عرصه بدون شك ژاپن و ایالات متحده آمریكا هستند. جرج بوش رئیس جمهوری فعلی آمریكا برای سال ۲۰۰۵ میلادی چیزی حدود یك میلیارد دلار بودجه برای تحقیق و توسعه در زمینه این تكنولوژی پیشرفته استفاده كرده است. ژاپن هم كه اصلی ترین رقیب آمریكا در این زمینه است تقریباً هم زمان با آمریكا و از سال ۲۰۰۰ میلادی كار روی تكنولوژی نانو را شروع كرده است و شاید بتوان در زمینه صنعتی و تجاری كردن نانو تكنولوژی، این كشور را یك گام جلوتر از آمریكا دانست. ولی در عوض آمریكا نیز در زمینه تحقیقات پایه ای و دست یافتن به راهكارهای جدید كه از این تكنولوژی استفاده می كنند، از ژاپنی ها جلوتر است. یك نمونه از این تحقیقات پایه ای، محاسبات ملكولی است كه در این روش از ملكول ها برای انجام پردازش های مختلف و به دست آوردن حاصل عملیات ریاضی استفاده می شود. و این درحالی است كه ایالات متحده برای سال ۲۰۰۶ میلادی در حدود سه میلیارد دلار بودجه برای گسترش توسعه در زمینه نانو تكنولوژی استفاده خواهد كرد. در حال حاضر دو وزارتخانه مهم ژاپن یعنی وزارت فرهنگ، آموزش، علوم و تكنولوژی (MEXT) و وزارت صنایع، تجارت و اقتصاد (METI) روی تكنولوژی نانو تمركز كرده و علاقه زیادی به این موضوع از خود نشان می دهند. شركت های اتومبیل سازی تویوتا و نیسان به همراه شركت الكترونیكی ان ای سی تاكنون توانسته اند تا حدود قابل توجهی این تكنولوژی را وارد عرصه صنعت نموده و بهره برداری تجاری از آن را شروع كنند. سپرهای تقویت شده تویوتا و نیسان و باطری های سوختی ان ای سی كه با متانول كار می كنند، نمونه هایی از این كاربردهای موفق به حساب می آیند. برای آنكه بتوان به مقایسه ای بین نانوتكنولوژی و تكنولوژی های قدیمی دست یافت بد نیست بدانیم باطری های جدیدساخت ان ای سی عمری حدود ۱۵ برابر عمر باطری های فعلی دارند و این شركت قرار است تا كامپیوترهای كیفی خود را كه از این باطری استفاده می كنند هرچه سریع تر به بازار عرضه نماید. البته رقبای این شركت نیز در این زمینه بیكار ننشسته اند و انتظار می رود تا توشیبا و هیتاچی نیز كامپیوترهای كیفی مشابهی را تقریباً در همین بازه زمانی به بازار ارائه كنند. همان طور كه از ظاهر قضایا هم مشخص است هر سه این شركت ها یعنی ان ای سی ، توشیبا و هیتاچی ژاپنی هستند و حتماً علاقه وافر ژاپنی ها به نانوتكنولوژی به دلایل تاریخی و به جهت علاقه مندی آنها به ساخت تجهیزات مینیاتوری و خیلی كوچك باشد. همان طور كه از سابقه چند دهه گذشته هم بر می آید، ژاپنی ها همواره در این راستا موفق عمل كرده و كمابیش پیشتاز بوده اند، بنابراین دلیلی وجود ندارد كه در مورد نانوتكنولوژی شاهد خلاف این واقعه باشیم. ذكر این مطلب هم چندان خالی از لطف نیست كه بودجه كشور ژاپن برای تحقیقات نانو تكنولوژی در سال گذشته ۸۰۰ میلیون دلار بوده است كه پس از ایالات متحده در رتبه دوم جهانی قرار دارد.
نمونه هایی از پروژه هایی كه در حال حاضر ژاپنی ها دارند با بهره گیری از نانوتكنولوژی روی آنها كار می كنند عبارتنداز: ساخت صفحات ال سی دی فوق العاده نازك و كم حجم، بدنه های فوق مقاوم و بسیار سبك برای هواپیماها و اتومبیل ها، البسه مقاوم با وزن فوق العاده سبك و شیشه های بسیار دقیق كه می تواند در ساخت دی وی دی ها مورد استفاده قرار گیرد.
دی وی دی هایی كه با این شیشه های دقیق ساخته می شوند، می توانند پرتو لیزر را دقیق تر متمركز كرده و بازتاب دهند و بدین ترتیب ظرفیت ذخیره سازی آنها بسیار بالاتر خواهد بود. علاوه بر این تكنیك پیشرفته، شركت های ژاپنی روی چند لایه كردن آنها نیز كار می كنند. یك دی وی دی دو لایه از نظرظاهری عیناً شبیه یك دی وی دی معمولی است ولی اطلاعات در دو لایه مختلف آن ذخیره می شود و بدین ترتیب حجم ذخیره سازی این دی وی دی ها مانند دو دی وی دی معمولی خواهد بود. این تكنولوژی اصلاً در حد حرف و تئوری نبوده و به ادعای آقای «كوجی فوجی تا» كه یكی از محققین نانوشیشه در شهر توكیو می باشد، در مرحله ورود به صنعتی شدن است. به بازار آمدن تكنولوژی های این چنینی شاید بتواند ما را به مرحله ای برساند كه ۶ سال قبل یعنی در سال ۲۰۰۰ میلادی، رئیس جمهور وقت آمریكا پیش بینی كرده بود. یعنی مرحله ای كه بتوان مطالب كلیه كتاب های موجود در كتابخانه كنگره آمریكا را روی وسیله ای به اندازه كف دست انسان ذخیره كرد.

 

[kemeia]

کاربرد نانوتکنولوژی در ساخت تجهیزات ورزش تنیس
توپ های پیشرفته مبتنی بر دانش نانو با قابلیت پرش طولانی در سال ۲۰۰۲ راه خود را به بازار باز کرد. هسته این توپ ها از یک لایه اضافی تشکیل شده که شامل پوششی مرکب از صفحات سفالین با ضخامت نانو و لاستیک است. این لایه مسیر جریان هوا را از میان توپ به آهستگی عبور می دهد و باعث می‌شود تا توپ مدت زمان بیشتری پر از باد باقی بماند.
بنا بر گزارش پایگاه اطلاع رسانی scenta ، شرکت "ویلسون" در ورزش تنیس جای پای خود را باز کرد و با عرضه راکت های nCode گوی سبقت را از رقبای خود ربود. این راکت ها که از کریستال های دی اکسید سیلیکون با سایز نانو ساخته شده در قالبی شکل می گیرد تا فضاهای خالی کوچکی که راکت را تضعیف می سازد، پر کند. بدین ترتیب قالب های محکم تری برای راکت ها تشکیل می شود که بدون افزودن بر وزن راکت ها، توان آن را افزایش می دهد.
"راجر فدرر" یکی از طرفداران استفاده از این راکت ها به شمار می رود و با استفاده از این راکت ها از سال ۲۰۰۴ تاکنون عنوان قهرمانی چندین تورنمنت از جمله "ویمبلدون" را از آن خود کرده است.
در همین حال شرکت سازنده "بابولات" با افزودن لوله های نانوی کربن به این راکت ها در سال ۲۰۰۳، محصولاتی با سختی ۱۰ برابر بیشتر به بازار عرضه کرد. این راکت ها در آمریکا ۱۹۹ دلار به فروش می رسد.


خبرگزارى مهر

 

[kemeia]

مدير توسعه نانو: توسعه نانوتكنولوژي در ايران امري اجتناب ناپذيراست
مدير موسسه توسعه فناوري نانو تكنولوژي كشور گفت: ايران در اينده خواه و ناخواه مصرف‌كننده مواد نانو به ويژه در پزشكي خواهد بود از اينرو توسعه اين صنعت در كشور امري اجتناب ناپذير است .

رضا اسدي فر عصر شنبه در همايش تكنولوژي نانوتكنولوژي در ياسوج افزود:
نانو به دليل كنترل اتمي در مواد باعث بروز خواص و ساختار جديدي مي‌شود كه كاربرد مهم و فراوان در صنعت و پزشكي دارد.

وي تاثيردر كيفيت و قيمت مواد ، تسهيل در امر تميز كردن شيشه منازل، شيشه خودرو و ظروف اشپزخانه ، ساخت كرمهاي ضد افتاب و تصفيه اب را از جمله كاربردهاي نانو عنوان كرد و افزود: آمريكا اولين كشوري است كه از فناوري نانو استفاده كرد.

اسدي فر با بيان اينكه اولويت كاري نانو در ايران در زمينه سرطان است افزود: فعاليت نانو تكنولوژي در كشور از سال ‪ ۸۰‬اغاز و در سال ‪ ۸۲‬ستاد نانو در كشور تشكيل شد.

وي گفت: با كاربرد نانو تكنولوژي رويكرد نظامي جهان تغيير مي‌كند و پيشرفته خواهد شد ، بازارهاي بسيار بزرگ در زمينه نانو تشكيل و به طور كلي صنايع را متحول مي‌كند.

وي اصلي‌ترين زيرساخت توسعه نانو را منابع انساني عنوان كرد و افزود:
وظيفه دولت حمايت و نظارت براي توسعه اين تكنولوژي است.

وي با بيان اينكه ‪ ۸۰۰‬متخصص در كشور در تكنولوژي نانو فعاليت دارند ، اظهار داشت: برنامه‌هاي توسعه نانو در كشور طي دو برنامه كوتاه مدت از سال ‪ ۸۲‬تا ‪ ۸۴‬و بلند مدت از سال ‪ ۸۴‬تا ‪ ۹۴‬در حال اجراست.

همايش فناوري نانوتكنولوژي با حضور چند تن از كارشناسان و مسوولان اين علم در كشور روز شنبه در ياسوج برگزار شد.

نانوتكنولوژي علم چينش مولكولها و اتم است كه با اين فرايند مواد به خواص جديدي مي‌رسند كه قبلا ان را نداشته‌اند.

اندازه رياضي نانوتكنولوژي يك ميلياردم متر يا ‪ ۱۰‬به توان منفي ‪ ۹‬متر است.

 

[kemeia]

با اتمام طرح ذخيره اطلاعات روي نانوذرات محقق مي‌شود:
ذخيره اطلاعات دو ميليون كتاب در فضايي كمتر از يك تمبر پستي

Nanospin عنوان پروژه‌اي است كه با هدف استفاده از نانوذرات براي ذخيره اطلاعات، به صورت مشترك ميان شركايي بين‌المللي از كشورهاي اروپايي اجرا خواهد شد.

اين شركاء دانشگاه Leicester انگلستان، مركز ملي تحقيقات علمي يونان،‌ دانشگاه Sumy اوكراين، انجمن ملي ايتاليا (CNR-ISM)، دانشگاه بارسلوناي اسپانيا و NT-MDZ در روسيه مي‌باشند.

در اين پروژه كمپلكس‌هاي نانوذره‌يي فلزي توليد مي‌شوند.

اين نانوذرات داراي هسته فلزي و يك يا چند لايه از فلزات فرومغناطيس يا آنتي‌فرومغناطيس، جهت كنترل خواص مغناطيسي فلز مي‌باشند. اين كمپلكس به نام نانوآنيون معروف است و كاربردهاي وسيعي در پزشكي، حافظه‌هاي مغناطيسي و ادوات كوانتومي دارد.

اين خوشه‌هاي چندلايه با تراكم فلز در قطرات هليوم مايع به دست مي‌آيند. اين قطرات با انبساط مايع هليوم درون خلاء حاصل مي‌شوند و با عبور از درون يك محفظه مطابق شكل، بخارات فلزي معلق درون محفظه را جذب و تشكيل خوشه مي‌دهند. ذرات درون مايع به هم ديگر رسيده،‌ سرد شده و منعقد مي‌شوند، كه اين فرآيند كمتر از چندميكروثانيه به طول مي‌انجامد.

زمان عبور هر قطره از هر سل چند ميلي‌ثانيه است و با توجه به اين كه زمان انعقاد چند ميكروثانيه است، قبل از خروج قطره از هر سل و ورود به سل بعدي يك لايه از جنس همان فلز موجود در سل اول روي قطره منعقد مي‌شود. با اين روش مي‌توان چند لايه مختلف را جداگانه روي هم قرار داد و واحدهاي سازنده منفرد را به دلخواه عامل‌دار كرد.

به دليل امكان كنترل فوق‌العاده در هنگام توليد اين واحد‌ها و امكان كنترل فرآيند عامل‌دار كردن و افزودن لايه‌هاي بعدي به صورت فرومغناطيس و يا آنتي‌فرومغناطيس، مي‌توان نانوخوشه‌هايي با اسپين داخلي طراحي كرد.

در نهايت با افزودن يك لايه غيرمغناطيسي مي‌توان نانوخوشه‌هاي عامل‌دار را روي اين ذرات قرار داد.

توانايي كنترل اين فرآيندها تحولي شگرف را در حوزه‌هاي اسپينترونيك و حافظه‌هاي مغناطيسي مانند حافظه‌هاي مغناطيسي با ظرفيت بالا يا كامپيوترهاي كوانتومي ايجاد خواهد كرد؛ به عنوان مثال با ‌استفاده از اين نانوذرات مغناطيسي، قابليت ذخيره بيت‌هاي اطلاعاتي را، با تعيين جهت اسپين مغناطيسي آنها را كنترل كرد.

به گزارش ايسنا از ستاد ويژه توسعه فن‌آوري نانو، با فراهم شدن شرايط جهت ذخيره اطلاعات روي نانوذرات، حجم ذخيره سازي اطلاعات 100 برابر بيشتر از ميزان فعلي خواهد شد.

با عملي شدن اين پروژه‌ مي‌توان اطلاعات دو ميليون كتاب يا يك كتابخانه بزرگ را در فضايي كمتر از اندازه يك تمبر ذخيره كرد

 

[kemeia]

پنج چالش مهم براي ارزيابي ايمني فناوري نانو
گروهي از كارشناسان پنج چالش مهم را به منظور ارزيابي ايمني نانوتكنولوژي ترسيم كرده‌اند.

به گزارش پايگاه اينترنتي بي‌بي‌سي نيوز، اين كارشناسان مي‌گويند در صورتي كه برنامه‌اي براي تحقيقات اصولي ارزيابي خطر انجام نشود پيشرفت اين فناوري را كاهش خواهد داد.

كارشناسان نگراني‌هاي مطرح شده در مورد خطرهاي احتمالي نانوتكنولوژي را اغراق آميز مي‌دانند، اما اين نگراني‌ها را چندان هم بي‌پايه و اساس بيان نمي‌كنند.

طرح‌ريزي اين پنج چالش به گونه‌اي است كه طي ‪ ۱۵سال آينده تكميل خواهند شد.

"اندرو مينارد" و همكارانش طي گزارشي در مجله "نيچر" مي‌نويسند نگراني از ضرر احتمالي نانوتكنولوژي چه واقعي يا خيالي روند پيشرفت اين علم را را كند مي‌كند مگر آنكه اطلاعات مستقل، معتبر و صحيح در مورد نوع خطرها و نحوه اجتناب از آنها ارايه شود.

پنج چالش مهم شامل تهيه ابزارهايي براي بررسي وجود مواد نانو در هوا و آب و ابداع روشهايي براي ارزيابي خطر آنها است:

* تهيه دستگاههاي براي ارزيابي وجود مواد نانو در هوا و آب طي ‪ ۳تا ‪ ۱۰سال آينده.


*ابداع و آزمايش روشهايي براي ارزيابي خطر مواد نانو طي ‪ ۵تا ‪ ۱۵سال آينده.


* تهيه الگوهايي براي پيش بيني تاثير احتمالي اين مواد بر محيط زيست و سلامت انسان طي ده سال آينده.


* ابداع روشهايي براي ارزيابي تاثير مواد نانو بر سلامت انسان و محيط زيست تا پايان عمر اين مواد طي پنج سال آينده.


* تهيه برنامه‌هايي كه امكان انجام تحقيقات ارزيابي خطر مواد نانو طي ‪ ۱۲ماه بعد را ميسر مي‌سازد.

اين گروه از كارشناسان مي‌گويند اگر جامعه تحقيقات جهاني مي‌تواند از قوانين ايمني كه براي بيوتكنولوژي و رايانه تهيه كرده است بهره ببرد، نانوتكنولوژي نيز آينده روشني دارد.

دكتر مينارد از مركز بين‌المللي دانشمندان وودرو ويلسون در واشنگتن و همكارانش مي‌گويند نحوه حركت علم به گونه‌اي است كه نشان مي‌دهد براي رويارويي با مشكلات جديد فناوريهاي نوظهور آماده نيست.

در دنياي فناوري، در تخصيص بودجه‌هاي تحقيقاتي و حق مالكيت معنوي، مطالعه در زمينه ارزيابي خطر و پيشگيري از آنها جايگاه مهمي ندارد.

در صورت عدم انجام تحقيقات راهبردي و هدفمند، استفاده از مواد نانو مي‌تواند به بروز بيماريهاي ناشناخته‌اي بينجامد.

وجود خطرهاي واقعي يا خيالي مي‌تواند اعتماد عمومي به فناوري نانو را كاهش دهد و ترس از اقامه دعوي در دادگاهها، جذابيت اين دانش را براي سرمايه‌گذاران و صنعت بيمه كم مي‌كند.

تحقيقات اخير بر روي نانو تكنولوژي در كشت سلولي و حيوانات نشان مي‌دهد عوامل گوناگوني مي‌تواند اين مواد را به مواد مضري تبديل كند. اين عوامل عبارتند از حجم، محيط سطح، شيمي سطح و قابليت حل شدن در آب.

انجمن رويال انگليس در ماه مه از صنعت خواست نحوه انجام آزمايش محصولات از نظر وجود مواد نانو را فاش كند.

گزارش مشترك دو سال قبل انجمن رويال و آكادمي مهندسي رويال لزوم ممنوعيت توليد ذرات نانو را رد كرده است. اما مقررات شديدتر اروپايي در مورد برخي جنبه‌هاي نانوتكنولوژي براي تضمين ايمني درازمدت آنها را ضروري دانسته است

 

[kemeia]

آينده زير سايه نانو


نانو فناورى در تعريفى بسيار ساده ، يعنى تكنولوژى هايى كه در ابعاد نانومترى عمل مى كنند. نانومتر واحد اندازه گيرى است و برابر يك ميلياردم متر يا ۱۰به توان ۹-متر است . اندازه اتم ها و مولكول ها در اين محدوده قرار دارد، بنابراين با ورود به اين فضاى كوچك بشر مى تواند در نحوه چينش و آرايش اتم ها و مولكول ها دخالت كند و به ساخت مواد جديد و ساختارهايى متفاوت با آنچه تاكنون وجود داشته است بپردازد.
توليد نانو تيوب هاى كربنى (ساختارهاى لوله اى كربنى) ماده اى در اختيار بشر قرار داد كه رساناتر از مس، مقاوم تر از فولاد و سبك تر از آلومينيوم است. همچنين با استفاده از نانو ذرات مى توان سطوح خود تيزشونده يا هميشه تميز ساخت و ربايش مغناطيسى را چندين برابر كرد. لاستيك هاى با عمر بالاى ۱۰ سال و دارورسانى به تك سلول هاى آسيب ديده در بدن از توانايى هايى است كه بشر به مدد نانوفناورى به آن دست يافته است. اگر بپذيريم كه نانو فناورى توانمندى توليد مواد، ابزارها و سيستم هاى جديد، با در دست گرفتن كنترل در سطوح اتمى و مولكولى و استفاده از خواص آن سطوح است آنگاه درخواهيم يافت كه كاربردهاى اين فناورى در حوزه هاى مختلف اعم از غذا، دارو، تشخيص پزشكى، فناورى زيستى ، الكترونيك، كامپيوتر، ارتباطات، حمل و نقل، انرژى ، محيط زيست و امنيت ملى خواهد بود به گونه اى كه به زحمت مى توان عرصه اى را كه از آن تأثير نپذيرد معرفى كرد. هرچند آزمايش ها و تحقيقات پيرامون نانو تكنولوژى از ابتداى دهه ۸۰ قرن بيستم به طور جدى پيگيرى شد، اما اثرات تحول آفرين و باورنكردنى نانوفناورى در روند تحقيق و توسعه باعث گرديد كه نظر همگى كشورهاى بزرگ به اين موضوع جلب گردد و فناورى نانو را به عنوان يكى از مهم ترين اولويت هاى تحقيقاتى خويش طى دهه اول قرن بيست و يكم محسوب كنند. لذا محققان ، اساتيد و صنعتگران ايرانى نيز بايد در بسيجى همگانى، جايگاه و وضعيت خويش را درباره اين موضوع مشخص كنند و با يك برنامه ريزى علمى و كارشناسانه به حضورى فعال و حتى رقابتى دراين جايگاه ابراز وجود كنند. زيرا بسيارى از صاحب نظران و محققان، نانوفناورى را مساوى آينده دانسته اند به عبارت ديگر مى توان گفت، اولويت كشور، هر صنعت و فناورى كه باشد بدون تسلط بر ابعادنانو، در دنياى جديد نمى توان در آن صنعت و فناورى حرفى در دنيا زد. ماهيت فرارشته اى علوم و فناورى نانو به عنوان توانمندى توليدمواد، ابزارها و سيستم هاى جديد با دقت اتم و مولكول، موجب كاربردهاى بسيار زيادى در عرصه هاى مختلف علمى و صنعتى شده است. براى مثال در بخش پزشكى و بهداشت از زمينه هاى كارى بسيار مهم نانوفناورى، سيستم توزيع دارو درداخل بدن است . مصرف دارو در حال حاضر به صورت حجمى است در حالى كه سلول هاى خاصى از بدن نيازمند آن هستند ، در روش جديد دارو با وسايل تزريق متفاوت با امروزه، به صورت مستقيم به سمت سلول هاى مشخص جهت گيرى شد و دارو به محل نياز تحويل داده مى شود. از نظر دفاعى نيز اين فناورى براى كشورها هم فرصت و هم تهديد است. به لحاظ كاربردهاى زياد اين فناورى گرايش زيادى در بخش دفاعى كشورها به تحقيق و توسعه صورت گرفته است. اين كاربردها از لباس هاى مانع خطر تا پرنده هاى بسيار كوچك تجهيزات اطلاعاتى و بسيارى موارد ديگر است كه هم اكنون با حمايت وزارتخانه هاى دفاع كشورهايى چون آمريكا ، ژاپن و برخى كشورهاى اروپايى به صورت طرح هاى تحقيقاتى در حال انجام هستند. نانوفناورى، تغيير بنيانى مسيرى است كه در آينده موجب ساخت مواد جديدخواهد شد و انقلابى در مواد ايجادخواهد كرد كه محققان قادر به ساخت موادى خواهند شد كه در طبيعت نبوده و شيمى مرسوم نيز قادر به ايجادشان نيست. برخى از مزاياى مواد نانوساختار، عبارت است از مواد سبك تر، قوى تر، قابل برنامه ريزى، كاهش هزينه عمر كارى از طريق كاهش دفعات نقص فنى ابزارهايى نوين برپايه اصول و معمارى جديد، صنعت خودرو و لوازم خانگى بااستفاده از اين فناورى جديد در درازمدت مى توان تومورهاى مغزى را به درستى تشخيص داد و نيز بدون آسيب زدن به بافت هاى سالم و با استفاده از پرتو درمانى اين بيمارى را بهبود بخشيد، نانو كپسول هاى توليدى با استفاده از فناورى نانو، داراى موادى مانند ويتامين A، رتينول و بتاكاروتن خواهد بود كه بايد به لايه هاى عمقى پوست منتقل شوند تا بيشترين خواص ضدپيرى و ساير خواص دارويى خود را بروز دهند. با كارگذارى نانو ذرات فعال نورى در داخل گلبول هاى سفيد خون موفق به شناسايى سلول هاى آسيب ديده خواهيم شد. در زمينه انرژى مى تواند به طور قابل ملاحظه اى كارآيى ، ذخيره سازى و توليد انرژى را تحت تأثير قرار داده و مصرف انرژى را پايين بياورد. به عنوان مثال شركت هاى موادشيميايى، موادپليمرى تقويت شده را ساخته اند كه مى تواند جايگزين اجزاى فلزى بدنه اتومبيل ها شود. استفاده گسترده از اين نانوكامپوزيت ها مى تواند ساليانه ۱‎/۵ ميلياردليتر صرفه جويى مصرف بنزين به همراه داشته باشد.
< چندمحصول تجارى شده با استفاده از فناورى نانو
در زير چند محصول برتر نانو فناورى در سال ۲۰۰۳ طبقه بندى شده است. اين خبر نشان مى دهد كسانى كه هنوز معتقدند نانو فناورى فقط در آزمايشگاه است، اشتباه مى كنند.
۱- پارچه هاى ضدچروك و ضدلكه
شركتى با اضافه كردن ساختارهاى مولكولى به الياف كتان، اليافى ساخته است كه مايعات و لكه ها برروى آنها حركت كرده و جذب نمى شوند. بنابراين چنانچه قهوه برروى شلوار سفيدرنگى ريخته شود به طرز شگفت آورى روى آن حركت كرده و جذب نمى شود.
۲- محافظت پوست، با قابليت نفوذ عميق
يكى از بزرگ ترين شركت هاى توليدكننده موادآرايشى در جهان نخستين محصول نانوفناورى خود را در سال ،۱۹۹۸ معرفى كرد. اين محصول كرم ضدچروك Plenitude Revitalift است كه در توليد اين كرم از يك فرآيند انحصارى نانو فناورى به منظور داخل كردن ويتامين A به درون يك كپسول پليمرى استفاده شده است. كپسول مانند اسفنج ،كرم را درون خود جذب و نگهدارى مى كند تا اين كه پوسته بيرونى آن در زيرپوست حل شود.
< عينك هاى آفتابى با كيفيت بالا
شركتى ديگر با استفاده از نانو فناورى، پوشش هاى پليمرى بسيارنازك، ضدانعكاس و حفاظتى براى عينك ها ساخته است بطورى كه شيشه آنها در مقابل خراشيدگى مقاومت داشته و ضدانعكاس نيست اين پوشش چربى ها و لكه ها را از روى عدسى ها برطرف و عدسى ها را حساس تر مى كند.
< نانو جوراب
نه فقط ورزشكارها بلكه اكثر مردم از عرق پا رنج مى برند و نمى توانند آن را تحمل كنند بطور طبيعى هر پا داراى ۲۵۰هزار غدد عرقى است كه قادرند حدود ۵۰۰ ميلى ليتر عرق در روز توليد كنند.
به تازگى جوراب هايى از جنس كتان كه به وسيله نانو ذرات نقره، بهبود يافته اند به وسيله شركت سول، وارد بازار شده است كه اين ذرات نقره از رشد باكترى ها و قارچ ها جلوگيرى كرده و بدين وسيله از چرب شدن و بدبوشدن پا جلوگيرى مى كنند.
< كرم هاى ضدآفتاب
مصرف كرم هاى ضدآفتاب معمولى پوست را به قدرى سفيد مى كند كه حالت نامناسبى پيدامى كند. اين سفيدى ناشى از اكسيد روى است كه از پوست دربرابر هردونوع اشعه ماوراى بنفش Aو Bخورشيد محافظت مى كند. جهت حل اين مشكل شركت BASF ماده اى با كمك فناورى نانو، ساخته است كه سبب توليد نانو كريستال هاى اكسيدروى با خلوص بالا تهيه شده و اين امر منجر به افزايش مرغوبيت كرم هاى ضد آفتاب مى شود از ديگر مزاياى اين كرم ها اين است كه به وسيله پوست جذب نشده و ايجاد آلرژى نمى كند.
منبع
http://www.ayandehnegar.org/page1.php?news_id=3124

 

[kemeia]

امروزه به کمک علم پزشکی، هر روز به تعداد بیماریهایی که قابل درمان می باشند، افزوده می شود. این کار به وسیله داروهایی انجام می شود که عوامل بیماری را از بین برده و سلامت را به انسان باز می گردانند.
در راستای تحولات اخیر زندگی انسان، علم نانو تکنولوژی توسعه یافته و تقریبا ً در همه رشته های علمی، نشانه هایی از آن یافت می شود. محققان نانو تکنولوژی با فناوری جدیدی در رابطه با نانو ذرات آشنا شده اند که ممکن است نقش بسیار زیادی در پزشکی آینده ایفا کند.
در فناوری نانوسیلور(Nano Silver )، یونهای نقره به صورت کلوییدی در محلولی به‌ حالت سوسپانسیون قرار دارند که خاصیت آنتی باکتریال ( ضد باکتری)، آنتی فونگاس ( ضد قارچ) و آنتی ویروس دارند.

سوسپانسیون:
به مخلوط کلوئیدی جامد در مایع سوسپانسیون گفته می شود. سوسپانسیون ها در حالت عادی ناپایدار هستند و با گذشت زمان ذرات آنها ته نشین شده و در اثر این پدیده فاز مایع از جامد جدا می شود. آب گل آلود نمونه ای از یک سوسپانسیون طبیعی است.


هر چند این فناوری به تازگی مورد توجه زیادی قرار گرفته و رونق بسیاری پیدا کرده ، اما از آن در طب قدیم استفاده می شده بدون آنکه دلیل تاثیر آن شناخته شود وحتی در جنگ برای کنترل عفونت زخم سربازان از سکه های نقره استفاده می شده است .

محلول های نانو سیلور از یونهای نقره در اندازه های 100-10 نانومتر (9- 10) تشکیل شده اند و در مقایسه با محلولهای دیگر پایداری بیشتری دارند.
یونهای نقره به دلیل اندازه کمی که دارند، سطح تماس بیشتری با فضای بیرون دارند و تأثیر بیشتری برمحیط می گذارند.

نانو ذرات نقره

این محلول را میتوان به عنوان داروی خوراکی استفاده کرد که در آن صورت ، محلول باید از 80 % نقره عادی (فلز) و 20 % یون نقره تشکیل شود، زیرا یونها در معده با اسید هیدروکلریک واکنش داده و نقره کلرید درست می شود که خاصیت خود را از دست می دهد.
برای مصرف این دارو به صورت خوراکی بهتر است از محلولی با غلظت 20ppm استفاده شود تا تأثیر بیشتری در بدن داشته باشد. از نانو سیلور به عنوان دارو می توان در درمان بیماریهای پوستی ،جوش و ... ، انواع جراحات و سوختگی ها، بیماریهای باکتریایی و قارچی ، بیماریهای گوارشی ، بیماریهای جنسی و ... استفاده کرد .
نقره در ابعاد بزرگتر، فلزی با خاصیت واکنش دهی کم میباشد، ولی زمانیکه به ابعاد کوچک در حد نانومتر تبدیل میشود خاصیت میکرب کشی آن بیش از 99 درصد افزایش می یابد، به حدی که می توان از آن جهت بهبود جراحات و عفونتها استفاده کرد. نقره در ابعاد نانو بر متابولیسم، تنفس و تولید مثل میکروارگانیسم اثر می گذارد. تاکنون بیش از 650 نوع باکتری شناخته شده را از بین برده است.



دو مکانیسم عمده نانو نقره ها عبارتند از :
1- مکانیسم کاتالیستی : تولید اکسیژن فعال توسط نقره، این مکانیسم بیشتر درمورد کامپوزیت2های نانو نقره ای صدق میکند که روی پایه های نیمه هادی مانند TiO2 یا SiO2 قرار گرفته می شود. در این وضعیت ذره مانند یک پیل الکتروشیمیایی3عمل میکند و با اکسید کردن اتم اکسیژن، یون اکسیژن و با هیدرولیزکردن آب، یون OH- را تولید می کند که هر دو از بنیان های فعال و از قوی ترین عاملین ضد میکربی نیز می باشند.

2- مکانیسم یونی: دگرگون ساختن میکروارگانیسم به وسیله تبدیل پیوند های SH ــ به Sag ــ .
دراین مکانیسم ذرات نانونقره فلزی به مرور زمان یونهای نقره از خود ساطع می کنند. این یونها طی واکنش جانشینی، باندهایSH- را در جداره میکروارگانیسم به باندهای -SAg تبدیل می کنند، که نتیجه ای واکنش تلف شدن میکروارگانیسم است.

خصوصیات نانو سیلور :
1- تاثیر بسیار زیاد
2- تاثیر سریع
3- غیر سمی
4- غیر محرک برای بدن
5- غیر حساسیت زا
6- قابلیت تحمل شرایط مختلف (پایداری زیاد)
7- آب دوست بودن
8- سازگاری با محیط زیست
9- مقاوم در برابر حرارت
10- عدم ایجاد و افزایش مقاومت و سازگاری در میکروارگانیسم
از دیگر قابلیتهای نانو سیلور، اضافه شدن به الیاف، پلیمر، سرامیک، سنگ، رنگ و... ، بدون تغییر دادن خواص ماده است.

موارد استفاده پلیمرهای نانو سیلور:
1- شیشه شیر و پستانک نوزادان ،مسواک و برسهای بهداشتی حمام و ...



2- ظروف پلاستیکی ( غذایی ، دارویی ، آرایشی )
3- لوازم خانگی(یخچال، جارو برقی، ماشین ظرف شویی، سیستم تهویه و تصفیه هوا و رطوبت زا)





4- مواد بسته بندی برای تازه و بهداشتی نگه داشتن مواد غذایی
5- بدنه وسایلی که انسان مداوم با آن تماس دارد( گوشی موبایل ، کیبورد و ...)

خصوصیات پلیمرهای نانو سیلور آنتی باکتریال :
1- اندازه ذرات نقره کمتر از 20 نانو متر است
450ppm2- غلظت تقریبی
3- مطابق با شرایط مختلف جوی
4- آنتی اسید و آنتی آنیون
5- سازگار با محیط زیست و غیر سمی
6- بی ضرر برای انسان
7- تاثیر داشتن روی باکتریها ، قارچها و... و خوشبو کننده
8- قابلیت از بین بردن ویروسها
9- صرفه اقتصادی و قابل رقابت از نظر عملکرد با دیگر فراورده ها

این پلیمرها باید در محیط سرد و خشک و به دور از آفتاب نگهداری شوند که تحت این شرایط تا دو سال قابل نگهداری هستند.
ذرات نانو سیلور را می توان به صورت پودر درآورد و در مواد و وسایل مختلف استفاده کرد ( مسواک ، خمیر دندان ) ، که در آن صورت به محض تماس ماده با آب ، نقره فعال شده و خاصیت آنتی باکتریال پیدا می کند.
طی آزمایشی که اخیرا دانشمندان، روی درمان بیماران مبتلا به ایدز به وسیله نانو سیلور انجام داده اند، متوجه شدند که ویروسهای HIV نوع1، به طور کامل از بین رفته اند و بدین ترتیب دانشمندان امیدوار شده اند که شاید بتوان این ویروس را به طور کامل از بین برد.
نانو سیلور یک دستاورد شگرف علمی از نانو تکنولوژی است که در عرصه های مختلف پزشکی، صنایع مختلف مثل کشاورزی و دامپروری و بسته بندی، لوازم خانگی، آرایشی، بهداشتی، و نظامی کاربرد دارد. این فناوری از طریق کنترل فعالیت عوامل بیماری زا در خدمت بشر می باشد. از این رو، به لحاظ بازدهی بالا، عملی بودن ، و افزایش ظرفیت ها و مقرون به صرفه بودن از نظر اقتصادی و سازگاری با محیط زیست و ماندگاری بسیار زیاد، در مقایسه با دیگر روشهای بهبود فرآوری و تولید ، ارجحیت دارد .
به نقل از nanoclub

 

[kemeia]

دانشمندان موسسه California Nanosystems در دانشگاه كاليفرنيا (UCLA) با استفاده از ترانزيستورهاي اثر ميدان (FETs) ساخته شده از نانولوله هاي كربني تك جداره (SWNT) عامل دار شده توسط مشتقات روي پورفيرين، سيستمي را توسعه داده اند كه مي تواند به طور مستقيم انتقال الكترون القاء شده توسط نور را درون يك سيستم دهنده-گيرنده تشخيص دهد. اين تحقيق مي تواند مبنايي براي كاربردهايي همچون فتوسنتز مصنوعي و منابع جديد انرژي همانند پيل هاي خورشيدي باشد.
تبديل مستقيم تغييرات محيطي به پالس هاي الكتريكي مكانيسم اصلي سيستم حسي بدن مي باشد و كار اين محققان، قدمي در مسير ايجاد يك ابزار پيچيده مبتني بر اين اصل مي باشد. اين محققان پورفيرين (يك مولكول جاذب نور كه موجب آغاز واكنش نوآرايي بار در گياهان مي شود) را با يك ترانزيستور تركيب نمودند. كانال رساناي ترانزيستور توسط شبكه اي از نانولوله هاي كربني ايجاد مي شود. اين سيستم بخشي از فرآيند طبيعي فتوسنتز، يا به صورت دقيق تر، استفاده از مواد جاذب نور براي آغاز انتقال الكترون را تقليد مي كند. با اين حال، بر خلاف فرآيند فتوسنتز، جذب نور در اين سيستم به جاي آغاز فرآيند انتقال الكترون ها از پورفيرين، موجب شروع فرآيند انتقال حفرات مي گردد. با اندازه گيري پاسخ الكترونيكي به عنوان تابعي از طول موج و شدت نور، و مقايسه آن با طيف جذب نوري پورفيرين مي توان فرآيند نوآرايي الكتروني را به طور مستقيم تشخيص داد.
George Gruner از UCLA مي گويد: «با استفاده از ترانزيستور (مثلاً به جاي ماده عايق) مي توان به طور مستقيم انتقال بار القا شده توسط نور از ماده به ابزار الكترونيكي را اندازه گيري كرد. آزمايشات ما مدرك مستقيمي بر اين امر ارائه مي دهد. اين كار امكان حسگري نوري و همچنين توليد انواع مختلفي از ابزارهاي اپتوالكترونيكي مبتني بر فرآيند شناخته شده انتقال بار را نشان مي دهد. به عنوان مثال مي توان اين كار را اولين گام توليد چشم مصنوعي به حساب آورد».
محققان همچنين نشان دادند كه اين ترانزيستورها را مي توان روي هر بستري (حتي يك بستر زيست سازگار) توليد نموده و آنقدر كوچك هستند كه مي توان آرايه اي متشكل از تعداد زيادي ترازيستور توليد نمود.

منبع : www.nanoarticle.com

 

[kemeia]

کاربرد نانو تکنولوژی در پزشکی

کاربرد نانو تکنولوژی در پزشکی

کاربرد نانو تکنولوژی در پزشکی​

یك باكتری مغناطیسی می تواند در امتداد میدان مغناطیسی زمین قرار گیرد و مطابق با آن بالا یا پایین برود تا مقصد مورد نظرش را پیدا كند.

در سال ۱۹۶۶ فیلمی تخیلی با عنوان «سفر دریایی شگفت انگیز» اهالی سینما را به دیدن نمایشی جسورانه از كاربرد نانوتكنولوژی در پزشكی میهمان كرد. گروهی از پزشكان جسور و زیردریایی پیشرفته شان با شیوه ای اسرارآمیز به قدری كوچك شدند كه می توانستند در جریان خون بیمار سیر كنند و لخته خونی را در مغزش از بین ببرند كه زندگی او را تهدید می كرد.
با گذشت ۳۶ سال از آن زمان، برای ساختن وسایل پیچیده حتی در مقیاس های كوچك تر گام های بلندی برداشته شده است. این امر باعث شده برخی افراد باور كنند كه چنین دخالت هایی در پزشكی امكان پذیر است و روبات های بسیار ریز قادر خواهند بود در رگ های هر كسی سفر كنند.

همه جانداران از سلول های ریزی تشكیل شده اند كه خود آنها نیز از واحدهای ساختمانی كوچك تر در حد نانومتر (یك میلیاردم متر) نظیر پروتئین ها، لیپیدها و اسیدهای نوكلئیك تشكیل شده اند. از این رو، شاید بتوان گفت كه نانوتكنولوژی به نحوی در عرصه های مختلف زیست شناسی حضور دارد. اما اصطلاح قراردادی «نانوتكنولوژی» به طور معمول برای تركیبات مصنوعی استفاده می شود كه از نیمه رساناها، فلزات، پلاستیك ها یا شیشه ساخته شده اند. نانوتكنولوژی از ساختارهایی غیرآلی بهره می گیرد كه از بلورهای بسیار ریزی در حد نانومتر تشكیل شده اند و كاربردهای وسیعی در زمینه تحقیقات پزشكی، رساندن داروها به سلول ها، تشخیص بیماری ها و شاید هم درمان آنها پیدا كرده اند.

در برخی محافل نگرانی های شدیدی در مورد جنبه منفی این فناوری به وجود آمده است؛ آیا این نانوماشین ها نمی توانند از كنترل خارج شده و كل جهان زنده را نابود كنند؟

با وجود این به نظر می رسد فواید این فناوری بیش از آن چیزی باشد كه تصور می رود. برای مثال، می توان با بهره گیری از نانوتكنولوژی وسایل آزمایشگاهی جدیدی ساخت و از آنها در كشف داروهای جدید و تشخیص ژن های فعال تحت شرایط گوناگون در سلول ها، استفاده كرد. به علاوه، نانوابزارها می توانند در تشخیص سریع بیماری ها و نقص های ژنتیكی نقش ایفا كنند.

طبیعت نمونه زیبایی از سودمندی بلورهای غیرآلی را در دنیای جانداران ارائه می كند. باكتری های مغناطیسی، جاندارانی هستند كه تحت تاثیر میدان مغناطیسی زمین قرار می گیرند. این باكتری ها فقط در عمق خاصی از آب یا گل ولای كف آن رشد می كنند. اكسیژن در بالای این عمق بیش از حد مورد نیاز و در پایین آن بیش از حد كم است.
باكتری ای كه از این سطح خارج می شود باید توانایی شنا كردن و برگشت به این سطح را داشته باشد. از این رو، این باكتری ها مانند بسیاری از خویشاوندان خود برای جابه جا شدن از یك دم شلاق مانند استفاده می كنند. درون این باكتری ها زنجیره ای با حدود ۲۰ بلور مغناطیسی وجود دارد كه هر كدام بین ۳۵ تا ۱۲۰ نانومتر قطر دارند. این بلورها در مجموع یك قطب نمای كوچك را تشكیل می دهند. یك باكتری مغناطیسی می تواند در امتداد میدان مغناطیسی زمین قرار گیرد و مطابق با آن بالا یا پایین برود تا مقصد مورد نظرش را پیدا كند.

این قطب نما اعجاز مهندسی طبیعت در مقیاس نانو است. اندازه بلورها نیز مهم است. هر چه ذره مغناطیسی بزرگ تر باشد، خاصیت مغناطیسی اش مدت بیشتری حفظ می شود. اما اگر این ذره بیش از حد بزرگ شود خود به خود به دو بخش مغناطیسی مجزا تقسیم می شود كه خاصیت مغناطیسی آنها در جهت عكس یكدیگرند. چنین بلوری خاصیت مغناطیسی كمی دارد و نمی تواند عقربه كارآمدی برای قطب نما باشد. باكتری های مغناطیسی قطب نماهای خود را فقط از بلورهایی با اندازه مناسب می سازند تا از آنها برای بقای خود استفاده كنند.
جالب است كه وقتی انسان برای ذخیره اطلاعات روی دیسك سخت محیط هایی را طراحی می كند دقیقاً از این راهكار باكتری ها پیروی می كند و از بلورهای مغناطیسی در حد نانو و با اندازه ای مناسب استفاده می كند تا هم پایدار باشند و هم كارآمد.

محققان در تلاش هستند تا از ذرات مغناطیسی در مقیاس نانو برای تشخیص عوامل بیماری زا استفاده كنند. روش این محققان نیز مانند بسیاری از مهارت هایی كه امروزه به كار می رود به آنتی بادی های مناسبی نیاز دارد كه به این عوامل متصل می شوند. ذرات مغناطیسی مانند برچسب به مولكول های آنتی بادی متصل می شوند. اگر در یك نمونه، عامل بیماری زای خاصی مانند ویروس مولد ایدز مد نظر باشد، آنتی بادی های ویژه این ویروس كه خود به ذرات مغناطیسی متصل هستند به آنها می چسبند.
برای جدا كردن آنتی بادی های متصل نشده، نمونه را شست وشو می دهند. اگر ویروس ایدز در نمونه وجود داشته باشد، ذرات مغناطیسی آنتی بادی های متصل شده به ویروس، میدان های مغناطیسی تولید می كنند كه توسط دستگاه حساسی تشخیص داده می شود. حساسیت این مهارت آزمایشگاهی از روش های استاندارد موجود بهتر است و به زودی اصلاحات پیش بینی شده، حساسیت را تا چند صد برابر تقویت خواهد كرد.

دنیای پیشرفته الكترونیك پر از مواد پخش كننده نور است. برای نمونه هر CDخوان، CD را با استفاده از نوری می خواند كه از یك دیود لیزری می آید. این دیود از یك نیمه رسانای غیرآلی ساخته شده است. هر تصویر، قسمت كوچكی از یك CD به اندازه یك مولكول پروتئین (در حد نانومتر) را می كند. در نتیجه این عمل یك نانو بلور نیمه رسانا یا به اصطلاح تجاری یك «نقطه كوانتومی» ایجاد می شود.

فیزیكدانانی كه برای اولین بار در دهه ۱۹۶۰ نقاط كوانتومی را مطالعه می كردند معتقد بودند كه این نقاط در ساخت وسایل الكترونیكی جدید و وسایل دید استفاده خواهند شد. تعداد انگشت شماری از این محققان ابراز می كردند كه از این یافته ها می توان برای تشخیص بیماری یا كشف داروهای جدید كمك گرفت و هیچ كدام از آنان حتی در خواب هم نمی دیدند كه اولین كاربردهای نقاط كوانتومی در زیست شناسی و پزشكی باشد.

نقاط كوانتومی قابلیت های زیادی دارند و در موارد مختلفی مورد استفاده قرار می گیرند. یكی از كاربردهای این نقاط نیمه رسانا در تشخیص تركیبات ژنتیكی نمونه های زیستی است. اخیراً برخی محققان روش مبتكرانه ای را به كار بردند تا وجود یك توالی ژنتیكی خاص را در یك نمونه تشخیص دهند. آنان در طرح خود از ذرات طلای ۱۳ نانومتری استفاده كردند كه با DNA (ماده ژنتیكی) تزئین شده بود. این محققان در روش ابتكاری خود از دو دسته ذره طلا استفاده كردند. یك دسته، حامل DNA بود كه به نصف توالی هدف متصل می شد و DNA متصل به دسته دیگر به نصف دیگر آن متصل می شد. DNA هدفی كه توالی آن كامل باشد به راحتی به هر دو نوع ذره متصل می شود و به این ترتیب دو ذره به یكدیگر مربوط می شوند.
از آنجا كه به هر ذره چندین DNA متصل است، ذرات حامل DNA هدف می توانند چندین ذره را به یكدیگر بچسبانند. وقتی این ذرات طلا تجمع می یابند خصوصیاتی كه باعث تشخیص آنها می شود به مقدار چشم گیری تغییر می كند و رنگ نمونه از قرمز به آبی تبدیل می شود. چون كه نتیجه این آزمایش بدون هیچ وسیله ای قابل مشاهده است می توان آن را برای آزمایش DNA در خانه نیز به كار برد.

هیچ بحثی از نانوتكنولوژی بدون توجه به یكی از ظریف ترین وسایل در علوم امروزی یعنی میكروسكوپ اتمی كامل نمی شود. روش این وسیله برای جست وجوی مواد مانند گرامافون است. گرامافون، سوزن نوك تیزی دارد كه با كشیده شدن آن روی یك صفحه، شیارهای روی آن خوانده می شود. سوزن میكروسكوپ اتمی بسیار ظریف تر از سوزن گرامافون است به نحوی كه می تواند ساختارهای بسیار كوچك تر را حس كند. متاسفانه، ساختن سوزن هایی كه هم ظریف باشند و هم محكم، بسیار مشكل است.
محققان با استفاده از نانو لوله های باریك از جنس كربن كه به نوك میكروسكوپ متصل می شود این مشكل را حل كردند. با این كار امكان ردیابی نمونه هایی با اندازه فقط چند نانومتر فراهم شد. به این ترتیب، برای كشف مولكول های زنده پیچیده و برهم كنش هایشان وسیله ای با قدرت تفكیك بسیار بالا در اختیار محققان قرار گرفت.

این مثال و مثال های قبل نشان می دهند كه ارتباط بین نانوتكنولوژی و پزشكی اغلب غیرمستقیم است به نحوی كه بسیاری از كارهای انجام شده، در زمینه ساخت یا بهبود ابزارهای تحقیقاتی یا كمك به كارهای تشخیصی است. اما در برخی موارد، نانوتكنولوژی می تواند در درمان بیماری ها نیز مفید باشد. برای مثال می توان داروها را درون بسته هایی در حد نانومتر قرار داد و آزاد شدن آنها را با روش های پیچیده تحت كنترل در آورد. یكی از نانوساختارهایی كه برای ارسال دارو یا مولكول هایی مانند DNA به بافت های هدف ساخته شده، «دندریمر»ها هستند. این مولكول های آلی مصنوعی با ساختارهای پیچیده برای اولین بار توسط «دونالد تومالیا» ساخته شدند.
اگر شاخه های درختی را در یك توپ اسفنجی فرو ببرید به نحوی كه در جهت های مختلف قرار گیرند می توان شكلی شبیه یك مولكول دندریمر را ایجاد كرد. دندریمرها مولكول هایی كروی و شاخه شاخه هستند كه اندازه ای در حدود یك مولكول پروتئین دارند. دندریمرها مانند درختان پرشاخه و برگ دارای فضاهای خالی هستند، یعنی تعداد زیادی حفرات سطحی دارند.

دندریمرها را می توان طوری ساخت كه فضاهایی با اندازه های مختلف داشته باشند. این فضاها فقط برای نگه داشتن عوامل درمانی هستند. دندریمرها بسیار انعطاف پذیر و قابل تنظیم اند. همچنین آنها را می توان طوری ساخت كه فقط در حضور مولكول های محرك مناسب، خود به خود باد كنند و محتویات خود را بیرون بریزند. این قابلیت اجازه می دهد تا دندریمرهای اختصاصی بسازیم تا بار دارویی خود را فقط در بافت ها یا اندام هایی آزاد كنند كه نیاز به درمان دارند. دندریمرها می توانند برای انتقال DNA به سلول ها جهت ژن درمانی نیز ساخته شوند. این شیوه نسبت به روش اصلی ژن درمانی یعنی استفاده از ویروس های تغییر ژنتیكی یافته بسیار ایمن تر هستند.

همچنین محققان ذراتی به نام نانوپوسته ساخته اند كه از جنس شیشه پوشیده شده با طلا هستند. این نانوپوسته ها می توانند به صورتی ساخته شوند تا طول موج خاصی را جذب كنند. اما از آنجا كه طول موج های مادون قرمز به راحتی تا چند سانتی متر از بافت نفوذ می كنند، نانوپوسته هایی كه انرژی نورانی را در نزدیكی این طول موج جذب می كنند بسیار مورد توجه قرار گرفته اند. بنابراین، نانوپوسته هایی كه به بدن تزریق می شوند می توانند از بیرون با استفاده از منبع مادون قرمز قوی گرما داده شوند. چنین نانوپوسته هایی را می توان به كپسول هایی از جنس پلیمر حساس به گرما متصل كرد. این كپسول ها محتویات خود را فقط زمانی آزاد می كنند كه گرمای نانوپوسته متصل به آن باعث تغییر شكلش شود.

یكی از كاربردهای شگرف این نانوپوسته ها در درمان سرطان است. می توان نانوپوسته های پوشیده شده با طلا را به آنتی بادی هایی متصل كرد كه به طور اختصاصی به سلول های سرطانی متصل می شوند. از لحاظ نظری اگر نانوپوسته ها به مقدار كافی گرم شوند می توانند فقط سلول های سرطانی را از بین ببرند و به بافت های سالم آسیب نرسانند. البته مشكل است بدانیم آیا نانوپوسته ها در نهایت به تعهد خود عمل می كنند یا نه. این موضوع برای هزاران وسیله ریز دیگری نیز مطرح است كه برای كاربرد در پزشكی ساخته شده اند.

محققان از نانوتكنولوژی در ساخت پایه های مصنوعی برای ایجاد بافت ها و اندام های مختلف نیز استفاده كرده اند. محققی به نام «ساموئل استوپ» روش نوینی ابداع كرده است كه در آن سلول های استخوانی را روی یك پایه مصنوعی رشد می دهد. این محقق از مولكول های مصنوعی استفاده كرده است كه با رشته هایی تركیب می شوند كه این رشته ها برای چسباندن به سلول های استخوانی تمایل بالایی دارند. این پایه های مصنوعی می توانند فعالیت سلول ها را هدایت كنند و حتی می توانند رشد آنها را كنترل كنند. محققان امیدوارند سرانجام بتوانند روش هایی بیابند تا نه فقط استخوان، غضروف و پوست بلكه اندام های پیچیده تر را با استفاده از پایه های مصنوعی بازسازی كنند.

به نظر می رسد برخی از اهدافی كه امروزه در حال تحقق هستند در آینده ای نزدیك توسط پزشكان به كار گرفته شوند. جایگزینی قلب، كلیه یا كبد با استفاده از پایه های مصنوعی شاید با فناوری كه در فیلم سفر دریایی شگفت انگیز نشان داده شد، متناسب نباشد اما این تصور كه چنین درمان هایی در آینده ای نه چندان دور به واقعیت بپیوندند بسیار هیجان انگیز است. حتی هیجان انگیزتر اینكه امید است محققان بتوانند با تقلید از فرآیندهای طبیعی زیست شناختی، واحدهایی در مقیاس نانو تولید كنند و از آنها در ساخت ساختارهای بزرگ تر بهره گیرند. چنین ساختارهایی در نهایت می توانند برای ترمیم بافت های آسیب دیده و درمان بسیاری از بیماری ها به كار روند.

منبع :
http://www.academist.ir

 

[kemeia]

نانوحسگرها و انواع آنها​

حسگر چیست؟
حسگریک وسیله ی الکتریکی است که تغییرات فیزیکی یا شیمیایی را اندازه گیری می کند وآنها را به سیگنالهای الکتریکی تبدیل می نماید. حسگرها درواقع ابزار ارتباط ربات با دنیای خارج وکسب اطلاعات محیطی ونیز داخلی می باشند. ویا به طور کلی ابزارهایی هستند که تحت شرایط خاص ازخود واکنشهای پیش بینی شده ومورد انتظار نشان می دهند. شاید بتوان دماسنج را جزء اولین حسگرهایی دانست که بشرساخت .

ساختار کلی یک حسگر:
درطراحی یک حسگر دانشمندان علوم مختلف مانند بیوشیمی، بیولوژی، الکترونیک، شاخه های مختلف شیمی و فیزیک حضوردارند. قسمت اصلی یک حسگرشیمیایی یا زیستی عنصرحسگر آن می باشد. عنصرحسگر در تماس با یک آشکارساز است. این عنصرمسئول شناسایی و پیوند شدن با گونه ی مورد نظر در یک نمونه ی پیچیده است. سپس آشکارساز سیگنالهای شیمیایی را که در نتیجه ی پیوند شدن عنصرحسگر با گونه ی موردنظر تولید شده است را به یک سیگنال خروجی قابل اندازه گیری تبدیل می کند. حسگرهای زیستی بر اجزای بیولوژیکی نظیرآنتی بادی ها تکیه دارند. آنزیمها ، گیرنده ها یا کل سلولها می توانند به عنوان عنصر حسگرمورد استفاده قرار گیرند.

خصوصیات حسگرها:
یک حسگرایده آل باید خصوصیات زیررا داشته باشد :
1 . سیگنال خروجی باید متناسب با نوع و میزان گونه ی هدف باشد.
2. بسیار اختصاصی نسبت به گونه مورد نظر عمل کند.
3 . قدرت تفکیک و گزینش پذیری بالایی داشته باشد.
4. تکرارپذیری و صحت بالایی داشته باشد.
5. سرعت پاسخ دهی بالایی داشته باشد ( درحد میلی ثانیه ).
6. عدم پاسخ دهی به عوامل مزاحم محیطی مانند دما ، قدرت یونی محیط و …

نانوحسگرها:

​

با پیشرفت علم در دنیا و پیدایش تجهیزات الکترونیکی و تحولات عظیمی که در چند دهه ی اخیر و درخلال قرن بیستم به وقوع پیوست نیاز به ساخت حسگرهای دقیق تر،کوچکتر و دارای قابلیتهای بیشتر احساس شد. امروزه از حسگرهایی با حساسیت بالا استفاده می شود به طوریکه در برابر مقادیر ناچیزی از گاز، گرما و یا تشعشع حساس اند. بالا بردن درجه ی حساسیت، بهره و دقت این حسگرها به کشف مواد و ابزارهای جدید نیاز دارد. نانو حسگرها، حسگرهایی در ابعاد نانومتری هستند که به خاطرکوچکی و نانومتری بودن ابعادشان از دقت و واکنش پذیری بسیار بالایی برخوردارند به طوری که حتی نسبت به حضور چند اتم از یک گاز هم عکس‌العمل نشان می دهند.

انواع نانو حسگرها:
نانوحسگرها براساس نوع ساختارشان به سه دسته ی نقاط کوانتومی ، نانولوله های کربنی و نانوابزارها تقسیم بندی می شوند:
1. استفاده از نقاط کوانتومی درتولید نانو حسگرها:
نقاط کوانتومی به عنوان بلورهای نیمه هادی کوچک تعریف می شوند. با کنترل ابعاد نقاط کوانتومی، میدان الکترومغناطیسی نور را دررنگها و طول موجهای مختلف، منتشرمی کند. به عنوان مثال، نقاط کوانتومی از جنس آرسنیدکادمیوم با ابعاد 3 نانومتر نور سبز منتشر می کند؛ درحالی که ذراتی به بزرگی 5/5 نانومتر از همان ماده نور قرمز منتشرمی کند. به دلیل قابلیت تولید نور در طول موجهای خاص نقاط کوانتومی ، این بلورهای ریز در ادوات نوری به کارمی روند. دراین عرصه از نقاط کوانتومی در ساخت آشکارسازهای مادون قرمز، دیودهای انتشار دهنده ی نورمی توان استفاده نمود. آشکارسازهای مادون قرمز از اهمیت فوق العاده ای برخوردارند. مشکل اصلی این آشکارسازها مسئله ی خنک سازی آنهاست. برای خنک سازی این آشکارسازها از اکسیژن مایع وخنک سازی الکترونیکی استفاده می شود. این آشکارسازها برای عملکرد صحیح باید دردماهای بسیار پائین، نزدیک به 80 درجه کلوین کارکنند، بنابراین قابل استفاده در دمای اتاق نیستند، درصورتی که از آشکارسازهای ساخته شده با استفاده از نقاط کوانتومی می توان به راحتی در دمای اتاق استفاده کرد.

2. استفاده ازنانولوله ها درتولید نانوحسگرها:
نانو لوله های کربنی تک دیواره و چند دیواره به علت داشتن خواص مکانیکی و الکترونیکی منحصر به فردشان کاربردهای متنوعی پیدا کردند که از جمله می توان به استفاده از آنها به عنوان حسگرهایی با دقت بسیار بالا برای تشخیص مواد در غلظتهای بسیار پائین و با سرعت بالا اشاره کرد.

​

به طورکلی کاربرد نانو لوله ها در حسگرها را می توان به دو دسته تقسیم کرد:
الف ) نانولوله های کربنی به عنوان حسگرهای شیمیایی:
این حسگرها می توانند دردمای اتاق غلظتهای بسیارکوچکی از مولکولهای گازی با حساسیت بسیاربالا را آشکارسازی کنند. حسگرهای شیمیایی شامل مجموعه ای از نانولوله های تک دیواره هستند و میتوانند مواد شیمیایی مانند دی اکسید نیتروژن ( NO2 ) وآمونیاک ( NH3 ) را آشکارکنند. هدایت الکتریکی یک نانولوله نیمه هادی تک دیواره که درمجاورت ppm200 از NO2 قرارداده می شود، می تواند در مدت چند ثانیه تا سه برابر افزایش یابد و به ازای اضافه کردن فقط 2% NH3 هدایت دو برابر خواهد شد. حسگرهای تهیه شده ازنانولوله های تک دیواره دارای حساسیت بالایی بوده ودردمای اتاق هم زمان واکنش سریعی دارند. این خصوصیات نتایج مهمی درکاربردهای تشخیصی دارند.
ب) نانولوله های کربنی به عنوان حسگرهای مکانیکی:
هنگامی که یک نانولوله توسط جسمی به سمت بالا یا پائین حرکت می کند، هدایت الکتریکی آن تغییر می یابد. این تغییر در هدایت الکتریکی، با تغییر شکل مکانیکی نانولوله کاملا ً متناسب است. این اندازه گیری به وضوح امکان استفاده از نانولوله ها را به عنوان حسگرهای مکانیکی نشان می دهد. یا می توان با استفاده از مواد واسط مانند پلیمرها در فاصله ی میان نانولوله های کربنی وسیستم، نانولوله های کربنی را برای ساخت بیوحسگرها توسعه داد. شبیه سازی های دینامیکی نشان می دهد که برخی پلیمرها مانند پلی اتیلن می توانند به صورت شیمیایی با نانولوله کربنی پیوند یابند. همچنین مولکول بنزن نیز می تواند به وسیله ی پیوندهای واندروالس روی نانولوله ی کربنی جذب شود. این تحقیقات کاربردهای بسیار متنوع و وسیع نانولوله ها ی کربنی را نشان می دهد. تحقیق دراین زمینه هنوزدرحال توسعه وپیشرفت است ومطمئنا ً درآینده ای نه چندان دور شاهد به کارگیری آنها درابزارها و صنایع مختلف خواهیم بود.

3. استفاده ازنانو ابزارها درتولید نانوحسگرها:
با استفاده از این حسگرها شناسایی مقادیر بسیار کم آلودگی شیمیایی یا ویروس و باکتری در سامانه ی کشاورزی وغذایی ممکن است. تحقیقات درزمینه ی نانوابزارها جزء پژوهشهای علمی به روز دنیاست.

نانو حسگرها و کنترل آلودگی هوا:
یکی از نیازهای مهم و اساسی در ارتباط با کنترل آلودگی محیط زیست، پایش مستمرآلودگی هواست. با استفاده از نانوحسگرها پیشرفت مؤثری در زمینه ی کنترل آلودگی هوا صورت گرفته است. یکی از این راهکارها اختراع غبارهای هوشمند می باشد. غبارهای هوشمند مجموعه ای از حسگرهای پیشرفته به صورت نانو رایانه های بسیارسبک هستند که به راحتی ساعتها درهوا معلق باقی می مانند. این ذرات بسیار ریز از سیلیکون ساخته می شوند و می توانند ازطریق بی سیم موجود درخود اطلاعات موجود در خود را به یک پایگاه مرکزی منتقل کنند. سرعت این انتقال حدود یک کیلوبایت در ثانیه است. هم چنین حسگرهایی از جنس نانولوله های تک لایه ساخته شده اند که می توانند مولکولهای گازهای سمی را جذب کنند و همچنین آنها قادر به شناسایی تعداد معدودی از گازهای مهلک موجود درمحیط هستند. محققان معتقدند این نانوحسگرها برای شناسایی گازهای بیوشیمیایی جنگی و آلاینده های هوا کاربرد خواهند داشت.

منبع

 

[kemeia]

نانورادیوی تک نانوتیوپی​

​

محققان مرکز سیستمهای نانو مکانیکی مجتمع کالیفرنیا در لابراتوار ملی برکلی موفق به طراحی نانورادیویی شده اند که تنها با استفاده از یک تک نانوتیوپ کربنی ساخته شده است. این مدار کاملاً مجتمع همزمان تمامی اجزای اصلی یک رادیو را اعم از آنتن ، ف_*ل_ن*__ر میان گذر قابل تنظیم (همان تیون سیرکت ) و دمولاتور را شامل میشود. یک منبع جریان مستقیم مانند یک باطری کوچک به عنوان منبع تغذیه و دریافت امواج بین ۴۰ تا ۴۰۰ مگاهرتز رادیویی و اتصال به یک سیستم صوتی مناسب یک رادیوی کامل برای گوش کردن به موسیقی دلخواهتان را تنها در ابعاد ذره ای از یک غبار برای شما مهیا میکند. طول مشابه عملی که دانشمندان برکلی موفق به ساخت آن شده اند تنها۵۰۰nm یا ۰.۰۰۱ مییلیمتر میباشد.

مدار رزونانس نانو که عملکرد یک تیون سیرکت را دارد​

شرح دقیق این تحقیق بهمراه محاسبات دقیق مربوطه و نمودارهای مختلف قلبی عروقی و نحوه عملکرد این رادیو در شماره اخیر نانولتر درماه اکتبر ۲۰۰۷ به چاپ رسیده است.


منبع: http://www.shekkar.com

 

[kemeia]

يکي از کاربردهاي مهم فناوري نانو بهبود خواص مواد پليمري از نظر آتش‌گيري و بالابردن مقاومت اين مواد در برابر آتش است. اين مواد عموماً در دماهاي بالا ايمن نيستند؛ اما با استفاده از فناوري نانو امکان ديرسوز نمودن آنها وجود دارد. در اين مطلب، نظرات مهندس صحرائيان،‌ عضو هيأت علمي پژوهشگاه پليمر و پتروشيمي ايران، در زمينة استفاده از فناوري نانو در اين زمينه آورده شده است:

نانوکامپوزيت‌هاي ديرسوز

با توجه به اين که امروزه حجم وسيعي از کالاهاي مصرفي هر جامعه‌اي را پليمرهايي تشکيل مي‌دهند که به‌راحتي مي‌سوزند يا گاهي در مقابل شعله فاجعه مي‌آفرينند، لزوم تحقيق در خصوص مواد ديرسوز احساس مي‌شود. بر همين اساس، در کشورهاي صنعتي، تلاش گسترده‌اي براي ساخت موادي با ايمني بيشتر در برابر شعله آغاز شده است و در اين زمينه نتايج مطلوبي هم به دست آمده است.

بر همين اساس و با توجه به تدوين استانداردهاي جديد ايمني، به نظر مي‌رسد استانداردهاي ساخت مربوط به پليمرهاي مورد استفاده در خودروسازي، صنايع الکترونيک،‌ صنايع نظامي و تجهيزات حفاظتي و حتي لوازم خانگي، در حال تغيير به سوي مواد ديرسوز است.

از طرف ديگر مدتي است که نانوکامپوزيت‌هاي پليمر – خاک­رس به عنوان موادي با خواص مناسب مثل تأخير در شعله­وري، توجه بسياري از محققان را به خود جلب کرده است. بنابراين به­نظر مي‌رسد که نانوکامپوزيت‌هاي پليمر – خاک­رس مي‌توانند جايگزين مناسبي براي مواد پليمري معمولي باشند؛

براي تهيه پليمرهاي ديرسوز، علاوه بر رفتار آتش‌گيري، عوامل زيادي بايد مورد توجه واقع شوند؛ از جمله اينکه:

از افزودني‌هايي استفاده شود که قيمت تمام­شده محصول را خيلي افزايش ندهد. (مواد افزودني بايد ارزان قيمت باشند.)

مواد افزودني به پليمرها بايد به آساني با پليمر فرآيند شود.

مواد افزوده‌شده به پليمر نبايد در خواص كاربردي پليمر تغيير قابل ملاحظه ايجاد كند.

زباله‌هاي اين مواد نبايد مشکلات زيست­محيطي ايجاد کند.

با توجه به اين موارد، خاک­رس از جمله بهترين مواد افزودني به پليمرها محسوب مي‌شود که مي‌تواند آتش‌گيري آنها را به تأخير بيندازد و سبب ايمني بيشتر وسايل و لوازم ‌شود. مزيت ديگر خاک‌ رس فراواني آن است که استفاده از اين منبع خدادادي را آسان مي‌کند.

ويژگي‌هاي نانوکامپوزيت‌هاي پليمر – خاک­رس

خواص مکانيکي نانوکامپوزيت‌هاي پليمر-نايلون6 که از نظر حجمي فقط حاوي پنج درصد سيليکات است، بهبود فوق‌العاده­اي را نسبت به نايلون خالص از خود نشان مي‌دهد. مقاومت کششي اين نانوکامپوزيت 40 درصد بيشتر، مدول کششي آن 68 درصد بيشتر، انعطاف‌پذيري آن 60 درصد بيشتر و مدول انعطاف آن 126 درصد بيشتر از پليمر اصلي است. دماي تغيير شکل گرمايي آن نيز از 65 درجه سانتي­گراد به 152 درجه سانتي­گراد افزايش يافته است. در حاليکه در برابر همة اين تغييرات مناسب، فقط 10درصد از مقاومت ضربه آن کاسته شده است.

نتايج تحقيقات حاكي از آن است كه ميزان آتشگيري در اين نانو كامپوزيت پليمري حدود 70 درصد نسبت به پليمر خالص كاهش نشان مي­دهد و اين در حالي است كه اغلب خواص كاربردي پليمر نيز تقويت مي­شود. البته كاهش در ميزان آتشگيري پليمرها از قديم مورد بررسي بوده است. بشر با تركيب مواد افزودني به پليمر ميزان آتشگيري آنرا كاهش داد ولي متاسفانه خواص كاربردي پليمر هم متناسب با آن كاهش مي­يافته است. در واقع كاهش در آتشگيري همزمان با بهبود خواص كاربري پليمرها ويژگي منحصر به فرد فناوري نانو است، خصوصاً اينكه تنها با افزودن 6 درصد ماده افزودني به پليمر تا 70 درصد آتشگيري آن كاهش مي­يابد.

برخي نانوکامپوزيت‌هاي پليمر – خاک­رس پايداري حرارتي بيشتري از خود نشان مي‌دهند که اهميت ويژه‌اي براي بهبود مقاومت در برابر آتش­گيري دارد. اين مواد همچنين نفوذپذيري کمتري در برابر گاز و مقاومت بيشتري در برابر حلال‌ها از خود نشان مي‌دهند.

منبع

 

[kemeia]

مدير شبكه شركتهاي فن‌آوري نانو ايران گفت: هدف از برنامه توسعه فن‌آوري نانو در ايران بهبود كيفيت زندگي مردم است.

"محمدعلي بحريني" كه براي شركت درنمايشگاه بين‌المللي نانوتكنولوژي ‪۲۰۰۸‬ ژاپن، در توكيو بسر مي‌برد روز جمعه در گفت و گو با خبرنگار ايرنا افزود:
در ايران تكنولوژي‌هايي كه در اولويت است شامل نانوتكنولوژي، بايوتكنولوژي (فن‌آوري زيستي) و آي.تي است.

بحريني با بيان اين كه در سند چشم‌انداز ‪ ۲۰‬ساله‌كشور سياستهاي كلي مربوط به اين موارد ذكر شده است ، گفت: در بخش فن‌آوري نانو ، ايران داراي سندي با عنوان "راهبرد آينده" يا برنامه ‪ ۱۰‬ساله توسعه فن‌آوري نانو در كشور است.

وي خاطرنشان كرد: اهداف كمي از سال ‪ ۲۰۰۵‬تا ‪ ۲۰۱۴‬ميلادي براي اين برنامه ترسيم شده است و منابعي نيز براي اين مدت بايد هزينه شود.

وي با اشاره به اين كه دو سال اول براي آماده‌سازي اين برنامه تعيين شده است، اضافه‌كرد: هم‌اينك اين دوسال تمام شده‌است و بايد برنامه مورد بازنگري قرار گيرد و ادامه برنامه نيز براي هشت ساله آينده به تصويب دولت برسد.

بحريني با تاكيد بر اين كه هدف توسعه فن‌آوري نانو در كشور توليد ثروت و افزايش كيفيت زندگي مردم است، گفت: در تمام سند به صراحت اين مساله ذكر شده است.

وي افزود: هرچند توليد علم و مقاله خوب است و دانشگاه‌ها نيز در اين حوزه‌ها بايد فعال باشند ولي هدف توسعه تكنولوژي نانو ، توليد ثروت براي كشور است و اين‌ها در مراحل بعدي قرار دارند يعني اين‌كه بنگاه‌هاي فعال در بخش نانو تقويت شوند و به كسب و كار تبديل شود.

مدير شبكه شركت‌هاي فن‌آوري نانو ايران با اشاره به تشكيل ستادي به نام ستاد نانوتكنولوژي دفتر رياست جمهوري گفت: هدف از تشكيل اين ستاد نيز كمك به شركت‌هاي فعال در عرصه نانو براي ارتقاي سطح دانش و تجارب آنها است.

بحريني گفت: اين ستاد با توجه به هدفش كه توليد ثروت است ، يك مجموعه‌اي را به نام شبكه شركتهاي فن‌آوري نانو ايران ايجاد كرد.

وي با بيان اين كه شبكه‌سازي كار مدرني است كه در همه جهان به روز شده و از مدلهاي قديمي كمتر استفاده مي‌شود ، گفت: درحال حاضر بنگاه‌ها به صورت شبكه‌اي با يكديگر كار مي‌كنند و هر كدام از اجزاي شبكه ، خود ماهيت واحدي را دارند.

وي افزود: فعاليت بنگاه‌ها درقالب يك شبكه زمينه را براي كاهش هزينه‌هاي آنها در بخش‌هاي مختلف فراهم مي‌كند و تبليغات آنها نيز راحتر انجام مي‌شود.

بحريني گفت: شبكه شركتهاي فن‌آوري نانو ايران براي كمك به شركت‌هاي فعال در بخش نانو تشكيل شده و از نظر مالي و همچنين فكري ، به اين بنگاهها كمك مي‌كند.

وي با بيان اين كه توانمند ساختن بنگاه‌ها از جمله وظايف اين شبكه است ، افزود: اين شبكه براي رساندن اين بنگاه‌ها به سطح بنگاه‌هاي جهاني در خصوص تبليغات، بازاريابي ، تجاري‌سازي و مهارت‌هاي مذاكره و عقد قرارداد فعاليت مي‌كند.

نمايشگاه بين‌المللي "نانوتكنولوژي ‪ "۲۰۰۸‬ژاپن كه از روز ‪ ۱۳‬فوريه (‪۲۴‬ بهمن) با حضور ‪ ۲۳‬كشور جهان از جمله جمهوري‌اسلامي‌ايران در محل نمايشگاه‌هاي بين‌المللي "بيگ سايت" در توكيو آغاز بكار كرده بود ، امروز به كار خود خاتمه داد.

در اين نمايشگاه ‪ ۵۲۲‬شركت فعال در عرصه نانوتكنولوژي از كشورهاي مختلف جهان از جمله استراليا ، آمريكا، انگليس، ايتاليا، آلمان، اسپانيا، سوئيس ، كره جنوبي و به ميزباني ژاپن در قالب ‪ ۸۴۰‬غرفه كه حدود نيمي از آن به غرفه‌هاي ژاپن‌اختصاص داشت،آخرين دستاوردهاي نوين در عرصه نانو را به نمايش گذاشتند.

شبكه تجاري نانو ايران (‪ (INBN‬نيز در اين نمايشگاه چهار غرفه را به خود اختصاص داده بود كه‌درآن برخي شركتهاي فعال ايراني در عرصه نانو شامل شركت "نانونصب پارس" فعال در توليد آنتي باكتريالها، شركت "نرمين شيمي" توليد كننده پارچه‌هاي ضد لك ، شركت "بسپارنانوبن" در حوزه پليمري ، شركت " پارس اسپادانا" توليدكننده نانواكسيدهاي فلزي و شركت "پيشگامان نانوآريا" حضور داشتند.

در اين نمايشگاه شركتهاي‌ايراني در كنار ديگر شركتهاي خارجي حاضر در اين نمايشگاه ، آخرين دستاوردهاي خود را در زمينه نانوتكنولوژي مواد ، فناوري اطلاعات، بيوتكنولوژي، انرژي، محيط زيست و فن آوري ساخت نانو براي بازديد علاقه‌مندان عرضه كردند.

نمايشگاه بين‌المللي نانوتكنولوژي ژاپن بزرگترين نمايشگاه از اين نوع در جهان است‌كه موقعيتهاي ممتازي را براي شركتهاي تجاري فعال‌جهان دراين زمينه فراهم مي‌كند.

منبع : ایرنا

 

[kemeia]

نانو طبلها و طيف نگاري صوتي​

طيف نگاري از روشهاي بسيار مفيد و پرکاربرد در تعين ساختار اجسام مختلف و از جمله ستارگان دوردست مي‌باشد. تا حدود چهل سال قبل يعني زماني که رياضيداني به نام مارک کاک نظريه اي را در باره امکان ثبت ارتعاشات صوتي و تشخيص ساختار اجسام به‌وسيلة آن (به تعبير ديگر طيف نگاري صوتي) مطرح نمود، تصور نمي‌شد که روزي بتوان صداي ساختار دروني اشياء را شنيد.

اخيرا ً جمعي از دانشمندان دانشگاه استنفورد توانسته‌اند براي نخستين بار راهکاري به منظور استفاده عملي از اين پديده در قلمرو مکانيک کوانتوم و مقياس نانو بيابند. به اين منظور آنها با استفاده از يک ميکروسکوپ تونلي روبشي و تجهيزات ديگري، مطالعه اي را بر روي مولکولهاي منفرد مونوکسيد کربن که روي يک سطح مسي قرار مي‌گرفتند، انجام دادند. آنها در آزمايش خود حدود 30 الکترون يا بيشتر (که طبلهاي کوانتومي ناميده مي‌شوند) را درون ديواره‌هاي نه ضلعي بسته اي از مونوکسيد کربن که ارتفاعي به اندازه تنها يک مولکول داشتند قرار داده و پديده تشديد (يا پيدايش حالت طيفي يکسان) بين آنها را مورد بررسي قرار دادند. اين محققان سعي کردند تا براي دقت بيشتر تنها روي دو طبل کوانتومي با ضرباهنگ مشابه تمرکز کرده و به مطالعه طيف صوتي آن بپردازند.

هدف اين محققان در نهايت ساخت مدارهاي ريز به شيوه پائين به بالا (برخلاف روش بالا به پائين مرسوم در صنعت) و کوچکتر کردن هرچه بيشتر تراشه‌هاي رايانه اي است.

نتايج اين تحقيق مي‌تواند تأثير زيادي روي سيستم‌هاي نانوالکترونيکي، رايانه‌هاي کوانتومي و حتي علم کيهان شناسي و تعيين ساختارتشکيل دهنده عالم داشته باشد. از ديگر مواردي که اين دانشمندان با انجام اين تحقيق به آن رسيده‌اند، مشاهده مستقيم فاز کوانتومي توابع موج الکتروني و دسترسي به اطلاعات آن است که به‌طور طبيعي غير ممکن مي‌باشد.

ياد آور مي‌شود که گزارش کاملي از اين کار تحقيقاتي درشماره 8 فوريه نشريه ساينس منتشر شده است.

منبع : ایران نانو

 

[kemeia]

گام جديدي بسوي ذخيره اطلاعات در اتم‌هاي مصنوعي​

نانو فيزيكدانها به شيوه نويني دست يافته‌اند كه مي‌تواند روش ذخيره‌سازي اطلاعات را بر روي رايانه ها، دگرگون سازد.
به گزارش فيزورگ، اين كشف به آن معناست كه در آينده مي‌توانيم داده ها بسيار سريعتر و دقيق تر ذخيره كنيم.

رايانه‌ها ازدو بخش مهم توان محاسباتي و حافظه تشكيل شده اند. دانشمندان پيشرفتهايي را بطور موازي در اين دو بخش حاصل كرده اند. حافظه رايانه از اجزاي مغناطيسي تشكيل مي‌شود وسيگنالهاي الكتريكي نيز محيط محاسباتي را شكل مي‌دهند.

كشف دانشمندان دانشگاه كوپنهاگ دانمارك با تلفيق مغناطيس و برق در مفهوم جديدي از ترانزيستور، گامي بسوي ارائه ابزارهاي جديد ذخيره داده برداشته اند.

يوناس هواپتمن دانشجوي دكتري و مجري اين طرح گفت ما نخستين كساني هستيم كه به كنترل الكتريكي مستقيم كوچكترين اجزاي موجود در طبيعت كه يك الكترون در حال چرخش است، دست يافته ايم.

وي افزود در آزمايشاتي خود از نانولوله‌هاي كربني بعنوان ترانزيستور استفاده كرديم و اين نانولوله‌ها را بين الكترودهاي مغناطيسي قرار و نشان داده‌ايم كه مي‌توان مسير چرخش يك الكترون واحد را كه در اين نانو لوله به دام افتاده است، بطور مستقيم با قابليت الكتريكي كنترل كرد.

مي توان اين به دام افتادن الكترون واحد در حال چرخش را در اين نانو لوله بعنوان يكم اتم مصنوعي ترسيم كرد.

چندين سال است كه كنترل الكتريكي مستقيم بر چرخش الكترون واحد، بعنوان يك احتمال نظري مطرح شده است.با اين حال برغم تلاش‌هاي بسيار در سراسر جهان اين نخستين بار است كه اين سازوكار در عمل نشان داده مي‌شود. اين كشف توجه دانشمندان بسياري را به خود جلب كرده است.

جينس پاسك يكي از اعضاي اين گروه تحقيقاتي مي‌گويد ترانزيستورها اجزاي مهم در تمامي وسايل برقي هستند. ما با مفهوم كاملا جديدي از ترانزيستورها كار كرديم كه در نانولوله‌هاي كربني و يا يك مولكول آلي جاي ترانزيستور نيمه هادي قديمي را
مي گيرد. اين كشف ما نشان مي‌دهد كه ترانزيستورهاي جديد مي‌توانند به عنوان يك حافظه مغناطيسي عمل كنند.

نتايج اين تحقيقات در نشريه فيزيك نيچر منتشر شده است.

منبع : ایرنا

 

[kemeia]

كشف اتفاقي يك نانودارو با قابليت رويش مجدد مو​

دانشمندان با بهره‌گيري از نانوفن‌آوري موفق به كشف اتفاقي يك نانودارو شده‌اند كه مي‌تواند به عنوان روشي استثنايي در درمان طاسي سر استفاده شود.

به گزارش سرويس علمي خبرگزاري دانشجويان ايران(ايسنا)، به كمك اين فن‌آوري جديد امكان رويش مجدد تارهاي مو روي پوست فراهم مي شود.

نانوتركيب دارويي كه محققان شرکت نوآوري Danville’s Luna Innovations در آمريکا موفق به كشف آن شده‌اند مي تواند با تقويت ريشه و فوليكول‌هاي مو موجب رويش مجدد آن‌ها شود.

به گفته دانشمندان اين تحقيق در مراحل اوليه بوده و مطالعات بيشتر براي كاربردي شدن فن‌آوري جديد بايد انجام گيرد.

توليد اين داروي جديد در جريان فعاليت تحقيقاتي دانشمندان بر روي آنتي اکسيداني ارائه شد که از آن مي‌توان براي درمان طيف گسترده اي از بيماريها استفاده کرد.

رئيس اين شرکت تحقيقاتي آمريکايي درباره اين كشف نوين گفت: تنها دو هفته پس از آزمايش يکي از تازه‌ترين داروهاي نانويي خود متوجه رويش مو در موش‌هاي آزمايشگاهي شديم که به صورت ژنتيکي بدون مو به دنيا آمده بودند.

فن‌آوري نانو امروزه در عرصه هاي گوناگون زندگي از امنيت اجتماعي گرفته تا ساخت الياف هوشمند کاربردهاي گسترده اي پيدا کرده است.

منبع

 

[kemeia]

اثبات وجود خاصيت فرومغناطيسي در نيمه‌رساناهاي نانومقياس ​

تني چند از محققاني که در دانشگاه پرينستون آمريکا فعاليت دارند، اخيراً با انجام يک مطالعه تحقيقاتي تأييدي عملي براي آنچه يک فيزيک‌دان ژاپني حدود چهل سال قبل مطرح نموده بود، يافتنند.

آنها با بررسي نيمه‌رساناهاي داراي ناخالصي نوع n و شبيه‌سازي‌هايي که با استفاده از مدل هوبارد (Hubbard) و روش‌هاي قطري کردن ماتريس‌ها انجام دادند، با کمال تعجب دريافتند که به‌رغم بر هم‌کنش‌هاي پاد فرومغناطيسي قوي الکترون، ناخالصي‌هاي اين نيمه‌رساناها، در صورت افزودن مقدار کمي الکترون اضافي(و نه حفره)، اين موادِ در مقياس نانو درست شبيه به نيمه‌رساناهاي مغناطيسي داراي ناخالصي‌هاي xMnxAs -1Ga، خاصيت فرومغناطيسي قابل توجهي را از خود نشان مي‌دهند، همچنين آنها دريافتند که با اين روش مي‌توان حالت‌هاي پايه دلخواه با اسپين بالا را که جفت شدگي اسپين – مداري کمتري نسبت به ساير مواد با همان ممان مغناطيسي دارند، در نانوخوشه‌ها ايجاد نمود. اين پديده به‌ويژه در کاربردهايي مانند محاسبات کوانتومي بسيار مفيد خواهد بود.

اکنون اين محققان به‌ دنبال آن هستند که آيا اين رفتار فرومغناطيسي در مقياس‌هاي بزرگ‌تر هم وجود دارد، يا اينکه فقط يک اثر کاملاً نانومقياس است. آنها در مراحل بعدي تأثير شکل هندسي و اندازه اين مواد در شکل‌گيري چنين پديده‌اي را در ساختارهاي مختلف مورد مطالعه قرار خواهند داد. گفتني است نتايج اين تحقيق در نشريه Physical Review B به چاپ رسيده‌است.
منبع

 

[kemeia]

دانشمندان با كمك نانو ذرات بافت عصبي از سلول‌هاي بنيادي درست كردند​

دانشمندان كره جنوبي اعلام كردند كه با استفاده از نانوذرات موفق به توليد و به كارگيري بافت‌هاي عصبي عضله و كبد از سلول‌هاي بنيادي شده اند.

ماهنامه فناوري نانو در گزارشي در شماره ارديبهشت ماه خود نوشت، محققان در اين كار، ژن‌هاي مطلوب با استفاده از نانوذرات مغناطيسي شده به درون سلول‌هاي بنيادي حيوانات آزمايشگاهي وارد و رشد اين سلول‌ها را به سمت بافت‌هاي ويژه‌اي هدايت كردند.

بر پايه اين گزارش، اين كشف بزرگ را گروهي به سرپرستي دكتر پارك ، استاد رشته مهندسي زيستي در دانشگاه ملي چيجو انجام دادند.

در اين گزارش آمده است ، اهميت اين تحقيق از اين جهت است كه در آن از مواد خطرناكي، مانند رتروويروس‌ها و يا روش‌هاي كم كارآمدي مثل روش‌هاي شيميايي- الكتريكي استفاده نشده است.

به گزارش ماهنامه فناوري نانو، از رتروويروس‌ها در سيستم‌هاي تحويل ژن استفاده مي‌شود، ولي اين ويروس‌ها عوارض جانبي جدي دارند؟ چرا كه در سلول هاي بنيادي آلوده مي‌توانند منجر به ايجاد سرطان و اختلالات ايمني شوند.

در روش شيميايي- الكتريكي درصد زيادي از ژن‌ها در فرايند تحويل ژن ها، از دست مي‌روند.

گروه پارك كه مشتمل بر همكاراني از موسسه تحقيقاتي بيوتك ميرايي در سئول و دانشگاه كونكوك است اعلام نمود كه آنها از نانوذرات ‪ ۲۰‬نانومتري استفاده كرده‌اند كه با ژن‌هاي خاصي از موش‌هاي آزمايشگاهي تركيب شده و در روي يك صفحه كه ميدان مغناطيسي ساطع مي‌كرد، قرار گرفته بودند.

بر پايه اين گزارش، در اين فرايند ژن‌ها به راحتي با سلول‌هاي بنيادي مخلوط و وارد آنها شده، رشد و تمايز اين سلول‌ها را به سمت بافت‌هاي عصبي ، عضله و يا كبدي هدايت مي‌نمايند.

تحقيقات روي سلول‌هاي بنيادي شايد روزي بتواند به عنوان روش كاربردي در درمان تعداد زيادي از بيماري ها؟ نظير آلزايمر و ديابت مورد استفاده قرار گيرد و براي افراد فلج ناشي از قطع نخاع اميدبخش باشد.

پروفسور پارك معتقد است كه ميزان موفقيت اين روش ‪ ۴۵‬درصد است كه خيلي بيشتر از ‪ ۱۵‬درصد حاصله از روش شيميايي-الكتريكي است.

وي افزود، در تمام ‪ ۵۰‬آزمايش انجام شده، تمامي ژن‌ها با موفقيت به داخل سلول‌هاي بنيادي زنده مانده منتقل شده، آنها را داخل بافت رشد دادند.

به گزارش ماهنامه فناوري نانو، اين گروه اعلام نموده كه اين تحقيق اولين گزارش كاربري فناوري نانو در سلول‌هاي بنيادي است و براي ثبت به نام آنها ، ارائه گرديده است.

محققان نتايج كار خود را در مجله سلول‌هاي بنيادي و توسعه ( ‪Stem Cells‬ and Development‬) منتشر كرده اند.

منبع : ايرنا

 

[kemeia]

فيزيک - خبر
۲۲ ارديبهشت ۱۳۸۷
2008 - 8 may
دانشمندان اتومبیل سریع السیر نانو ساختند
محققان با تقویت خواص نانومکانیک استفاده از ان را در پزشکی و صنعت یک گام به جلو بردند.
لری گرین میر

دانشمندان دانشگاه ایالت اریزونا (A.S.U) همانند تیم ازمایشگاه گیرهدز (gearheads)، راهی برای تقویت نانوماشین های (nanomachines) میکروسکوپی که ممکن است در اینده برای نجات جان انسانها در پزشکی و یا در ازمایش کیفیت اب اشامیدنی در نواحی دور دنیا مورد استفاده قرار بگیرد یافتند. دانشمندان به جای توربو شارژرها و گازهای دارای اکتان زیاد (های اوکتان) طراحی موتورها را تغییر دادند و از یک جمع پذیر (ماده ای که برای افزایش خواص ماده دیگر به ان اضافه میشود) برای سرعت به اوکسیداسیون هیدروژن پر اکسید در سوخت سرعت دادند تا نانوماشین هایی 350 برابر قدرتمند تر از تولیدات قبلی بسازند.

نانو ماشین یک وسیله کوچتر از یک میکرون (یک میلیونیوم متر، یا حدود یک صد هزارم اینچ) است که که محققان امیدوارند به زودی قادر به انتقال عملکرد های پزشکی و تحقیقاتی مانند ساخت داروی ضد سرطان شود، بسیار کار امد تر و سریع تر از میزانی که امروزه امکان پذیر است. در طول چند سال گذشته، دانشمندان نانو ماشین هایی با سوخت هیدروژن پر اکسید از طلا، پلاتینیوم و نیکل ساخته اند. مشکل انجاست که هیچ کدام از انها برای کاربردهای عملی علمی به میزان کافی قدرتمند و یا سریع نبودند، زیرا هیچ کدامشان نمی توانند بیش از 10 میکرون در ثانیه حرکت کنند.
اما ژوسف وانگ (Joseph Wang) مدیر موسسه بیودیزان مرکز بیوالکترونیک و بیوسنسورهای A.S.U ، دارای درجه استادیاری راویوان لائوچارنسوک (Rawiwan Laocharoensuk) و ازمایشگاه همراه با جردبوردیک (Jared Burdick) در ژورنال ACS Nano اعلام کردند که موفق به افزایش سرعت متوسط نانومکانیزم ها تا 60 میکرون در ثانیه با افزایش لوله نانو کربن در پلاتینیوم شدند (که تقریبا به اندازه سیستم هایی که میکرواورگانیسم ها را به حرکت در می اورند سریع می باشد).
انها را حتی بیش از 200 برابر در ثانیه (برابر با طول بدنه 100 نانوماشین) با افزودن هیدروزین (Hydrazine) - یک مشتق امونیاک مرکب شیمیایی که اکسیداسیون هیدروژن پر اکسید را تسریع می کند - افزایش دادند.
وانگ می گوید: برای اولین بار، نانوموتورها را ترکیب کردیم و انها را قدرتمند تر ساختیم. نانوماشین های قبلی برای انتقال بار سنگین بسیار ضعیف بودند.
ممحقان مختلف A.S.U در طول چند سال مشغول کار بر روی سر هم کردن نانوموتر هستند. دو سال پیش موسسه ملی بهداشت جایزه 7 میلیون دلاری تیم تحقیقاتی دانشگاه پرودو را برای مطالعه روی پتانسیل های استفاده از نانوموتور ها - یک ماشین میکروسکوپی بیولوژیکی - در تشخیص و درمان بیماری هایی همچون ایدز، هپاتیت بی و انفولانزا را به انها اهدا کردند. همچنین محققان دانشگاه ایالتی پنسیلوانیا و دانشگاه تورنتو بر روی توسعه نانوموتور ها مطالعه کرده بودند اما ازمایشاتی که وانگ و تیمش معرفی کردند را انجام نداده بودند.
نانوماشین ها پس از کشف میکرواورگانیسم ها در بدن طراحی شدند. پروتئین ها، موتور پروتئینی (Kinesisn) نامیده میشوند، به عنوان مثال نانوموتور هایی وجود دارند که عملکرد سلولهایی مثل میتوز (فرایند کروموزومی که یک هسته مادر به دو هسته تولید می شود) و میوز (زمانی که تعداد کروموزوم ها در هر سلول به میزان نصف کاهش می یابد) را تقویت می کند.
برخی از محیط زیست شناسان و طرفدارن حقوق مصرف کنند توجهشان به پتانسیل امنیت خطرات نانوتکنولوژی ((nanotechnology زیاد شده است، به این دلیل که مطالعات بسیار کمی برای تعیین خطرات احتمالی بر روی ذرات ریز و کمتر قابل کشف در بدن انسان انجام شده است. اما وانگ این نگرانی ها را رد می کند و می گوید که او از مواد غیر سمی برای ساخت استفاده می کند. او می گوید "پلاتینیوم و طلا در ابعاد به این میزان کوچک برای بدن مضر نمی باشد"، و اضافه می کند که تیمش در راه امادسازی برای ساخت نانوموتور هایی که بر پایه سیستم عصبی برای نظارت شیمیایی هستند می باشد– که شامل گلوکوز در بدن می باشد - اگر چه با استفاده عملی از انها زمان زیادی فاصله داریم.
به نوشته محققان در ACS Nano "انتظار داریم که مطالعات ما را به صوی نانوموتورهایی با انرژی بیشتر راه نمایی کند و موقعیت های جدیدی برای وسایل حمل و نقل در ابعاد نانو بوجود اید" که میتواند مقادیر زیادی دارو به بدن انتقال داده و ازاد کند. لوله های نانوکربن تزریقی اختراع شده توسط وانگ و تیم او حتی زمانی که قطر بار 10 برابر بیش تر از انها باشد قادر به حرکت هستند.
نیاز به توضیح نیست که بدن انسان هیدروژن پر اکسید مورد نیاز برای سوخت نانوموتور ها را تولید نمی کند، به همین علت وانگ و همکارانش مشغول به کار بر روی پیدا کردن راهی برای ترکیب انها با گلوکوز ها هستند. استفاده از مواد نانوموتوری برای انتقال دارو به سالهای گذشته باز میگردد. (ممکن است مجبور به رفتن به کلینیک های ازمایشی زیاد بشوند و اجازه اداره کل سازمان دارو و غذای امریکا بگیرند پیش از اینکه کسی بتواند از انها استفاده کند، به عنوان مثال برای انتقال انسولین برای افرادی که دیابت دارند و یا انتقال دارو که بتواند رگ های مسدود شده متصل به قلب را باز کنند.) اما وانگ می گوید که چنین مینی موتور هایی (minimotors) حتی در دو سال اینده به عنوان بخشی از حس گر هایی که می توانند ناخالصیها را (فلزها و میکرو ب ها) در اب اشامیدنی را نمایان سازند می توانند مورد استفاده قرار بگیرند و سر انجام انها را بزدایند.

منبع: Persian Science Zine
Scientific American
نويسنده: Larry Greenemeier
مترجم: محمد علي عاشوري

 

[kemeia]

بادوام كردن دندان‌هاي حساس بااستفاده از نانو ذرات طلا​

بر اساس تحقيقات دانشمندان تايواني، قراردادن نانو ذرات طلا بر روي سطح يك دندان حساس و سپس تثبيت آنها با استفاده از يك ليزر، مي‌تواند دوام دندان حساس را براي مدت طولاني افزايش دهد.


ماهنامه فناوري نانو در گزارشي اعلام كرد، اين روش كه محققان "دانشگاه ملي چونگ - چنگ" و "بيمارستان عمومي بودهيست دالين تزوچي" آن را ابداع كرده‌اند آماده است تا بر روي دندان‌هاي اصلي در يك دوره كوتاه ‪ ۱۲‬تا ‪۲۴‬ ماهه آزمايش شود.

در اين گزارش آمده است، ظاهرا دندان‌هاي حساس شامل تعداد زيادي لوله‌هاي رابط داخلي كوچك هستند كه به سيال اجازه مي‌دهند از بين دندان ها عبور كند.
عبور سيال باعث سايش مكانيكي انتهاي عصب‌ها در فصل مشترك ميان عاج دندان و گوشت مي‌شود.
طبق اين گزارش كه در فصلنامه فناوري نانو منتشر شده است، اين گروه تحقيقاتي براي درمان اين شرايط به سادگي اين سوراخ‌هاي ريز را با نانو ذرات طلايي كه قطر آنها ‪ ۳۰‬نانو متر بود ، پر كردند.
برش‌هاي عمودي از يك سطح آزمايش تهيه شده از يك دندان انسان ، نشان دادند كه نانوذرات طلاي اين گروه تحقيقاتي تا عمق حدود دو ميكرومتر نفوذ كرده‌اند.

منبع : سلامت نیوز

 

[kemeia]

دانشمندان ژاپني مي‌گويند از تكنولوژي برش ذرات در توليد يك كاسه اليافي بسيار كوچك كه تنها به وسيله ميكروسكوپ قابل مشاهده است، استفاده كرده‌اند.



به گزارش سرويس «علمي» خبرگزاري دانشجويان ايران (ايسنا)، ماسايوكي ناسائو، استاد مهندسي مكانيك دانشگاه توكيو و دانشجويانش ماده‌اي از جنس كربن را در ساخت يك كاسه حاوي رشته به قطر يك 25 هزارم اينچ با هدف گسترش تكنولوژي نانوتيوب به كار برده اند.


نانولوله‌ها قطعات لوله‌اي شكلي از جنس كربن هستند كه قطر آنها حدود يك ده هزارم ضخامت تار موي انسان است.


نانولوله‌هاي كربني به دليل داشتن ويژگي‌هاي فيزيكي خاص به منظور كاربردهاي بيشتر در الكترونيك و پزشكي مورد بررسي قرار گرفته‌اند.


اين تارهاي بسيار نازك و ميكروسكوپي از فولاد مقاومترند.


ناكائو همچنين مي‌گويد: آنها توانسته‌اند اين كاسه رامن يا ظرف خوراك مخصوص ژاپنيها را با زحمت بسيار از رشته‌هاي نانولوله بسازند.


كاسه رامن شامل رشته‌هاي ميكروسكوپي به طول دو 12 هزار و پانصدم اينچ و صخامت يك 25 ميليونيم اينچ است.


ناكائو معتقد است اين كوچك ترين كاسه رامن در جهان با رشته‌هاي نانوست كه البته قابل خوردن نيست!


به گفته وي، سخت‌ترين قسمت در اين دستاورد جالب و سرگرم كننده، نگهداشتن رشته‌ها در كاسه بوده است.

 

[kemeia]

پژوهشگران سوئدي مدعي ساخت نوعي ابركاغذ شده‌اند كه به گفته خودشان از چدن محكم‌تر است.


به گزارش سرويس علمي خبرگزاري دانشجويان ايران (ايسنا)، لارس برگلونه، پژوهشگر انستيتو فن‌آوري سلطنتي سوئد در استكهلم در اين زمينه گفت كه اين نانوكاغذ ابداعي وي براي محكم‌تر كردن كاغذ‌هاي معمولي، توليد نوارهاي چسبنده فوق‌العاده محكم و يا كمك به توليد جايگزين‌هاي مصنوعي محكم براي بافت‌هاي بيولوژيك قابل استفاده خواهد بود.


وي افزود كه براي توليد اين نانوكاغذ بسيار قدرتمند از سلولز - ماده موجود در كاغذ معمولي - استفاده مي‌كند.


برگلونه در گفت‌وگو با مجله نيوساينتيست در اين خصوص اظهار داشت: نانو رشته‌هاي سلولزي، نيروي قدرتمند اصلي در تمام ساختارهاي گياهي هستند و ويژگي‌هاي آنها ابعاد نانومتري، قدرت و استحكام بسيار زياد است.


وي متذكر شد كه او و دستيارانش فرآيند آرامتري را ابداع كرده‌اند كه مانع از نابود شدن قدرت سلولز مي‌شود كه اين امر ناشي از فرآيندهاي مكانيكي استفاده شده براي خارج كردن رشته‌ها از چوب و ساختن كاغذ از آنها است.


وي در تشريح دستاورد خود اظهار داشت: روش جديد شامل شكستن خمير چوب با آنزيم‌ها و سپس تكه تكه كردن آن با استفاده از يك همزن مكانيكي است. نيروهاي شكست توليد شده باعث مي شود كه سلولز به آرامي به قطعات رشته‌اي خود تجزيه شود و نتيجه پاياني اين است كه رشته‌هاي سالم سلولز در آب غوطه‌ور مي‌شوند.


برگلونه در ادامه گفت: همزمان با كشيدن آب، رشته‌ها به هم ملحق شده و شبكه‌اي را با پيوندهاي هيدروژني تشكيل مي‌دهند كه صفحات مسطحي از نانو كاغذ را تشكيل مي‌دهد.


پژوهشگران با انجام آزمايش‌هاي مكانيكي روي اين نانوكاغذ‌ها دريافته‌اند كه استحكام اين بافت 214 مگا پاسكال است در حالي كه استحكام بافتي چدن تنها 130 مگاپاسكال است

 

[kemeia]

رسانايي کامپوزيت‌هاي پليمري نانولوله‌اي​

يکي از کاربرد‌هاي مستقيم نانولوله‌هاي کربني (CNT) افزودن آن به پليمر‌ها براي ايجاد پلاستيک‌هاي رسانا مي‌باشد. غلظت نسبتاً کم CNT مي‌تواند رسانايي الکتريکي پليمر را به صورت قابل ملاحظه‌اي تغيير دهد به‌طوريکه آنرا از عايق الکتريسته به رساناي الکتريسته تبديل نمايد. هم‌اکنون محققان مؤسسة ملي استاندارد و فناوري (NIST) رسانايي کامپوزيت نانولوله‌هاي کربني-پلي پروپيلن را مورد بررسي قرار داده‌اند.

اندازه گيري‌هاي جديدي که توسط اين دانشمندان انجام شده، اطلاعات جديدي را در اختيار قرار داده است. براي غلظت مشخصي از نانولوله‌هاي کربني، با تغيير شرايط فرآيند، خواص الکتريکي کامپوزيت مي‌تواند به سادگي و بر حسب سرعت جريان پليمر از رسانا تا نارسانا تغيير نمايد.

نانولوله‌هاي کربني براي استفاده در کاربردهاي مختلف به صورت دقيق مورد بررسي قرار گرفته‌اند. در مطالعات NIST رابطة رسانايي و خواص الکتريکي مخلوط‌هاي مختلف با تغيير جريان بررسي شده و اثر توقف جريان بر اين خواص نشان داده شده است. اين تغيير خواص با فرآيند طراحي مواد ارتباط داشته و ليست بلندي از کاربرد‌هاي بالقوة پلاستيک‌هاي رسانا را تشکيل مي‌دهد. اين ليست شامل الکترودهاي شفاف، آنتن‌ها، بسته‌بندي وسايل الکترونيک، حسگرها، رنگ اتومبيل، لولة سوخت با خاصيت ضد الکتريسيتة ساکن و اجزاي هواپيما مي‌شود.

پژوهشگران NIST يک دستگاه استاندارد، يک جريان‌سنج برشي که بطور نرمال براي اندازه‌گيري ويسکوزيته استفاده مي‌شود، را براي اندازه‌گيري همزمان خواص دي‌الکتريکي و رسانايي تقويت کردند. آنها با استفاده از اين طيف‌سنج دي‌الکتريک- جريان دريافتند که رسانايي اين نانوکامپوزيت به صورت قابل ملاحظه اي با افزايش شدت جريان عبور پليمر کاهش مي‌يابد به طوري که خواص محصول از رسانا به نارسانا تغيير مي‌نمايد.

حساسيت بسيار بالاي رسانايي (و نيز ساير خواص) به جريان، عموماً به يك غلظت CNT ويژه كه در آن اولين شبكه CNT درهم‌نفوذكننده تشكيل مي‌شود، نزديک است. جالب اينکه زمانيکه جريان قطع مي‌شود رسانايي نانوکامپوزيت نيز به ميزان اوليه باز مي‌گردد.

بر اساس اين اندازه‌گيري‌ها، گروه تحقيقاتي NIST مدلي تئوري که مي‌تواند اين اثرات را پيش‌بيني نمايد، را پيشنهاد کرده‌اند. اين مدل به صورت کمي ميزان تغيير خواص از رسانا به عايق را پيش‌بيني مي‌نمايد و براي بهينه‌سازي و کنترل خواص اين کامپوزيت‌هاي نانولوله‌اي جديد مفيد است.

نتايج اين تحقيقات در مجلة Physical Review B منتشر شده است.

 

[kemeia]

استفاده از ايده ماكاروني در حال افتادن جهت ساخت نانو لوله‌هاي خود سامان مارپيچ​

محققان مركز تحقيقات و ايزمن اين فرضيه را ارائه كردند كه بصورت دو مرحله اي نانولوله‌هايي به شكل مارپيچ مي توان ايجاد كرد. اول نانولوله‌ها بر روي يك سطح بصورت ايستاده رشد مي كنند و در مرحله بعد بر روي سطح نوسان دار جذب مي شوند.

بعد از طرح ريزي اين ايده، آن ها كاتاليست را بر روي نوارهايي از اكسيد سيليكون بي شكل قرار دادند. آن ها توانستند هزاران نانو لوله مارپيچ بسازند و در ادامه به مطالعه ساخت ويژگيهاي آن ها پرداختند. اين نوارهاي مارپيچ از نانو لوله‌هاي كربني تك ديواره با حداقل آسيب وارده مي باشند و به نظر مي رسد كه همان خواص الكتريكي نانو لوله هاي كربني معمولي را دارا مي باشند. از اين رو محققان انتظار دارند كه بسته به قطر و كايراليته خواص فلزي يا نيمه هادي داشته باشند. مطالعات اين افراد نشان داد كه قطر و كايراليته در طول اين مارپيچ ها كه طولي بيش از يك ميليمتر دارند ثابت مي باشد.

به گفته محققان اشكال مارپيچ خواص ژئومتريك بسيار جالبي دارند. آن ها با يك رشته مي‌توانند محدوده خاصي را بپوشانند. اين شكل در بسياري از ابزارهاي مفيدي كه در طي روز به‌كار مي‌روند همچون ابزارهاي سرمايشي ، نوري و آبياري ديده ميشود.

محققان اميدوارند كه نانو ابزارهايي بسازند كه از شكل مارپيچ با كاربردهايي مشابه اما در اندازه‌هاي مينياتوري بهره ببرند.

http://www.nano.ir/newstext.php?Code=4421