نانو تکنولوژی

[kemeia]

هدف‌گيري و از بين بردن تومورها با نانوکرم‌ها ​

اخيراً دانشمنداني از دانشگاه‌هاي کاليفرنيا و ام‌آي‌تي، نانوکرم‌هايي نانومقياسي ساخته‌اند که مي‌توانند بدون هيچ‌ گونه تقابل قابل‌توجهي با سيستم دفاعي بدن، در درون جريان خون حرکت کرده، مانند گلوله‌هاي ضد سرطان کوچک، بر روي تومورها فرود آيند.
با استفاده از اين نانوکرم‌ها، پزشکان قادر خواهند بود تا مکان تومورهاي در حال توسعه‌اي را ـ که به‌دليل کوچکي با روش‌هاي مرسوم ديده نمي‌شوند ـ آشکارسازي نموده، آنها را مورد هدف قرار دهند.
ميخاييل سيلور، استاد شيمي و زيست‌شيمي دانشگاهي در کاليفرنيا، در اين‌باره گفت: «اکثر نانوذرات را ساز و كار‌هاي حفاظتي بدن ‌شناسايي مي‌‌كنند و به همين دليل در عرض چند دقيقه جذب شده، از جريان خون خارج مي‌شوند. دلايلي که موجب مي‌شود تا اين کرم‌ها اسير فرايند‌هاي حذف‌کنندة طبيعي بدن نشوند، شکل خاص آنها و يک پوشش پليمري است که سطح آنها را مي‌پوشاند؛ بنابراين اين نانوکرم‌ها مي‌توانند براي چندين ساعت درون بدن يک موش گردش کنند.»


نانوکرم‌هاي قطعه قطعه که از اکسيد آهن مغناطيسي تشکيل شده و با يک پليمر پوشش داده شده‌اند، قادرند تا تومورها را يافته و هدف قرار دهند.


سانگيتا بهاتيا، پزشک و مهندس زيست در ام‌آي‌تي، گفت: «پزشکان مي‌توانند با اضافه کردن اين نانوکرم‌ها به داروها، ميزان تأثير داروها را از طريق تحويل مستقيم آنها به تومورها افزايش دهند. آنها مي‌توانند با کاهش ميزان تحويل داروها به بافت‌هاي سالم و تشخيص بهتر تومورها و غدد لنفاوي غير عادي، اثرات جانبي داروهاي ضد سرطان سمي را تقليل دهند.»
اين دانشمندان نانوکرم‌هاي خود را از نانوذرات اکسيد آهنِ کروي ساختند؛ اين نانوذرات در ايجاد ساختارهاي صمغي کرمي‌‌شکلِ کوچک كه حدود ۳۰ نانومتر طول دارند، (مشابه تکه‌هاي بدن يک کرم خاکي) به يکديگر متصل مي‌شوند. ترکيب آهن- اکسيد به اين کرم‌ها اين قابليت را مي‌دهد تا در ابزارهاي تشخيصي؛ مانند تصويربرداري تشديد مغناطيسي(MRI) ـ که هم‌اکنون براي يافتن تومورها مورد استفاده قرار مي‌گيرد ـ به‌صورت درخشان ظاهر شوند.
سيلور افزود: «اکسيد آهن مورد استفاده در اين نانوکرم‌ها، داراي خاصيت سوپرپارامغناطيس است؛ اين خاصيت موجب مي‌شود تا نانوکرم‌ها در MRI، بسيار روشن به نظر برسند. مغناطيس تکه‌هاي مجزاي اکسيد آهن(معمولاً هشت تکه در هر نانوکرم) با يکديگر ترکيب شده، به اين ترتيب، از هر کدام از تکه‌ها به‌صورت مجزا، سيگنال بسيار بزرگ‌تري نسبت به سيگنال قابل ‌مشاهده، ايجاد مي‌شود و در نتيجه مي‌توان تومورهاي کوچک را به شکل بهتري مشاهده کرد، اين مسئله پزشکان را اميدوار کرده‌است تا بتوانند سرطان را در مراحل اولية توسعه، تشخيص دهند.»
اين دانشمندان نانوکرم‌هاي خود را علاوه ‌بر پوشش پليمري ـ که از دکستران(dextran) زيست‌پليمري مشتق شده‌است ـ با يک مولکول هدف‌گيرندة تومورهاي خاص ـ كه پپتيدي است به نام F3 ـ نيز پوشش داده‌اند. اين پپتيد به نانوکرم‌ها امکان مي‌دهد تا تومورها را هدف قرار داده، بر روي آنها فرود آيند.
اين دانشمندان توانستند در آزمايش‌هاي خود از طريق تزريق نانوکرم‌ها به درون جريان خون موش‌هاي داراي تومور و ره‌گيري آنها، نشان دهند که اين نانوکرم‌ها بر روي مکان تومورها فرود مي‌آيند. آنها مشاهده کردند که اين نانوکرم‌ها براي چندين ساعت درون جريان خون باقي ‌مي‌مانند.
نتايج اين تحقيق در مجلة Advanced Materials منتشر شده‌است.

http://www.sciencedaily.com/releases/20 ... 200531.htm

 

[kemeia]

حذف سلول‌هاي سرطاني با نانوشيمي‌درماني​

بنا به گفتة شيمي‌دانان کانادايي، نانوساختار‌هاي پپتيدي‌اي که در سلول‌هاي سرطاني حفره ايجاد‌ مي‌كنند، اولين گام به‌سوي نانوشيمي‌درماني کارامد به شمار مي‌روند. نورمند ووير و همکارانش از دانشگاه لاوال در کوبک(Québec)، دسته‌اي از نانوساختار‌هاي پپتيدي اصلاح‌شده را طراحي کرده‌اند که مي‌تواند غشاهاي سلول‌هاي سرطاني را سوراخ کرده، به اين شکل آنها را نابود کنند.
طبق اظهارات اين گروه، در دهة گذشته سلول‌هاي سرطاني در برابر عوامل شيمي‌درماني مقاومت مي‌کردند و به همين دليل، مرگ و مير ناشي از سرطان افزايش يافت. ووير در اين ‌باره مي‌گويد:«ما معتقديم که نانوشيمي‌درماني، مي‌تواند بر اين مشکل فايق آيد، زيرا ترکيبات نانويي، خصوصيات ويژه‌اي دارند.»
اين محققان ساختار‌هاي خود را بر پاية پپتيدِ تخريب‌کنندة غشا(که پيش از اين ساخته‌ بودند) قرار داده‌اند و به اين ترتيب، موادي ساخته‌اند که براي سلول‌هاي سرطاني به شکل انتخابي عمل مي‌کنند. اين پپتيد‌هاي اصلاح‌شده تا زماني که به سطوحِ سلول سرطاني نرسيده‌اند، بي‌اثر هستند؛ اما در مجاورت با اين سطوح، به يک عامل تخريب‌کنندة فعال غشا تبديل مي‌شوند. از آنجايي که آنزيمِ فعال‌کنندة پپتيد‌ها در سلول‌هاي مبتلا به سرطان پروستات، آور- اکسپرس(over-express) شده‌اند، سلول‌هاي عادي تا اين حد، پپتيدها را فعال نمي‌کنند و به اين ترتيب، پپتيدها از خود رفتار انتخابي نشان مي‌دهند.


هنگامي که سلول‌هاي سرطاني (چپ) با استفاده از نانوساختار‌هاي پپتيدي تحت درمان قرار گرفتند، غشاهاي سلولي آنها نابود شد (راست) .
وينسنت روتلو، متخصص شيمي ابرمولکولي زيستي و سيستم‌هاي مواد در دانشگاه ماساچوست در آمهرست امريکا، نسبت به نتايج به دست‌‌آمده اظهار علاقه کرده، مي‌گويد:«پيش از اين نيز از فعال‌سازي آنزيمي براي درمان استفاده شده‌است. اين چهارچوب پپتيدي به‌دليل طبيعت مولکولي ساختمانش، اميدواري‌هاي بسياري را ايجاد کرده‌است.» روتلو عنوان کرد که دليل اين امر، قابليت تغيير آسان آرايش اسيد‌هاي آمينه‌اي است که اجزاي سازندة پپتيدها هستند و پيامد آن، کنترل چشمگير بر روي ساختار و ديناميک معالجه‌هاي احتمالي است.
ووير در مورد اين تحقيق گفت:«اين بررسي قابليت‌هاي شيميايي موجود براي طراحي ساختارهاي مولکولي نانومقياس جديد را روشن مي‌سازد. چنين قابليت‌هايي براي حل دسته‌اي از مشکلات بسيار مهم، لازم هستند.» وي افزود که تلاش‌هاي آينده براي «تعيين طرز کار اين دستة جديد از عوامل ضد سرطان» خواهد بود.
اين محققان نتايج خود را در مجلة Chem. Commun منتشر کرده‌اند.

http://www.rsc.org/Publishing/Journals/ ... ctures.asp

 

[kemeia]

توليد نانو دارو بوسيله شركت Cyt Immune​

شركت Cyt Immune يكي از شركتهاي پيشگام در زمينه توسعه فناوري نانو در درمان سرطان است و اولين شركتي است كه از امكانات زيست ساخت موسسه زيست فناوري دانشگاه مريلند (UMBI) استفاده مي كند. قصد اين موسسه با 16 خدمه و كارمند كمك به شركتهاي كوچك در جهت كسب استانداردهاي فدرال براي محصولات‌شان است.

اين شركت با همكاري با UMBI در صدد توسعه AuriTol كه يك داروي ضدسرطان مبتني بر نانو فناوري است مي‌باشد. اين دومين داروي شركت Cyt Immune است و اولين داروي آن AurImune در مرحله دوم مطالعات باليني جهت ورود به بازار است.

اين شركت فناوري ثبت شده‌اي دارد كه بر اساس آن قادر است با اتصال داروها به نانو ذرات طلا و هدايت آن ها در جريان خون اهداف مشخصي از جمله سلولهاي سرطاني را هدف قرار دهد. اين شركت فناوري خود را آزمايش كرده و در صدد است آن را به UMBI جهت توليد فرمولاسيون هاي مبتني بر نانو فناوري منتقل سازد. UMBI نيز در صدد است با توليد گسترده و تقويت محصول كارايي آن را در مطالعات باليني افزايش دهد.

به گفته يكي از محققان بسياري از شركت هاي بزرگ داروسازي خود شرايط توليد خوب دارو را دارا مي‌باشند و نيازي به چنين قراردادهايي ندارند؛ با اين حال UMBI درصدد است بدون در نظر گرفتن درآمدهاي مالي به شركتهاي كوچكي كه پروژه هاي كوچك دارند و درصدد توسعه و يافتن جايگاهي هستند كمك كند.

http://www.gazette.net/stories/050208/b ... 2388.shtml

 

[kemeia]

ورود سه تا چهار محصول مبني بر فناوري‌نانو در هر هفته به بازار ​

هم‌اکنون فناوري‌نانو مرحلة تحقيقات را پشت سر گذاشته و وارد مرحلة تجاري‌سازي شده‌است؛ به طوري که همينك هفته‌اي سه تا چهار محصول مبتني بر فناوري‌نانوي جديد وارد بازار مي‌شوند.
بر اساس يافته‌هاي پروژه‌اي تحقيقاتي در زمينة محصولاتِ مصرفي فناوري‌نانو، با نامِ «پروژه‌ فناوري‌هاي‌نانوي نوظهور(PEN)»، هم‌اکنون هفته‌اي سه تا چهار محصول مبتني بر فناوري‌نانوي جديد وارد بازار مي‌شوند.
در فهرستي از محصولاتِ مصرفي فناوري‌نانو ـ که از طريق PEN تهيه شده‌است ـ بيش از شش‌صد محصول وجود دارند که يکي از جديدترينِ آنها، خميردندانِ Swissdent Nanowhitening است. اين خميردندان داراي «پروکسيدهاي کلسيم، در شکل نانوذرات» است.
اخيراً ديويد رجسکي، مدير پروژة PEN، از خميردنداني به نامِ Ace Silver Plus(يکي ديگر از ۹ خميردندانِ نانويي در فهرست مذکور)، به‌عنوان محصولي پر فروش در آينده نام برده‌است.
با توجه به اينکه فناوري‌نانو وارد مرحله تجاري‌سازي شده‌است؛ در اين مسير و در جهت ايجاد ارزش افزودة اقتصادي از محصولات اين فناوري، دولت‌مردان آمريکايي به دنبال تغيير جهت‌گيري‌هاي تحقيقاتي پيشگامي ملي فناوري‌نانوي اين کشور، از تحقيقات بنيادي به تحقيقات کاربردي متمايل شده‌اند. مذاکراتِ پارلماني در مجلس سناي ايالات متحدة ‌امريکا در مورد جهت‌گيري آيندة سرمايه‌گذاري سالانة 1/5 ميليارد دلاري فدرال در حوزة‌تحقيق و توسعة فناوري‌نانو نيز آغاز شده‌است.
تعداد محصولاتِ مصرفي که از فناوري‌نانو استفاده مي‌کنند، از ماه مارس سال ۲۰۰۶ ـ که PEN نخستين فهرست آنلاين محصولات تجاري فناوري‌نانو در جهان را منتشر کرد ـ از ۲۱۲ محصول به ۶۰۹ محصول افزايش يافته‌است. محصولات بهداشتي و سلامت ـ که شامل لوازم آرايشي و کرم‌هاي پوستي مي‌شوند ـ ۶۰ درصد از محصولاتِ فهرست مذکور را به خود اختصاص داده‌اند.
فهرست تمام‌رنگي و قابل جستجوي کالاهاي فناوري‌نانو -که شامل محصولاتي متنوع از جمله الماس‌هاي نانويي و روغن خوراکي نانو و حتي چوب‌هاي گلف و آيفون‌ها هستند- به‌صورت رايگان در نشاني اينترنتي: www.nanotechproject.org/consumerproducts موجود است.
۳۵ محصولِ مرتبط با خودروسازي در فهرست PEN وجود دارد که Hummer H2 از آن جمله‌ است. شرکت جنرال موتور در معرفي H2 عنوان کرده‌است که اين محصول داراي يک بسترِ باري است که «تقريباً از هفت پوند از قطعات نانوکامپوزيتي رنگي قالب‌گيري‌شده براي تزيينات داخلي، سکوي مياني، پانل بادبان و محافظ ريل جعبه‌اي استفاده مي‌کند.»
بنا به يافته‌هاي موجود، نقرة نانومقياس پرکاربردترين نانوماده ‌است و ۱۴۳ محصول يا بيش از ۲۰ درصد از محصولاتِ فهرست از اين ماده ‌استفاده مي‌کنند. پس از آن کربن ـ که شامل نانولوله‌هاي کربني و فولرين‌هاست ـ قرار دارد. ساير مواد نانومقياسي که به شکل مستقيم در محصولاتِ اين فهرست استفاده شده‌اند، روي(که شامل اکسيد روي است)، تيتانيوم(که شامل اکسيد تيتانيوم است)، سيليس و طلا هستند.
در حالي ‌که نظرسنجي‌ها نشان مي‌دهند که بيشتر آمريکايي‌ها از فناوري‌نانو بي‌اطلاعند و يا اطلاعات پاييني در اين مورد دارند، در سال ۲۰۰۶، فناوري‌نانو در ساخت کالاهايي به ارزش بيش از ۵۰ ميليارد دلار به کار گرفته شد. مؤسسة تحقيقاتي لوکس ريسرچ(LuxResearch) تخمين مي‌زند که تا سال ۲۰۱۴، اين ميزان به 2600 ميليارد دلار - يا حدود ۱۵ درصد از کل توليدات جهاني- خواهد رسيد.
به‌رغم سرمايه‌گذاري جهاني 12/4 ميليارد دلاري در زمينة تحقيق و توسعة فناوري‌نانو در سال ۲۰۰۶، هزينة نسبتاً کمي صرف ارزيابي خطرات بالقوة محيطي، ايمني و سلامتِ فناوري‌نانو شده‌است.
رجسکي اظهار داشت:«اعتماد عمومي يکي از بزرگ‌ترين چالش‌هاي آيندة فناوري‌نانو است. اگر صنعت و دولت نتوانند اعتماد عمومي را در زمينة فناوري‌نانو جلب کنند ممکن است در آينده، مصرف‌کنندگان به دنبال برچسب «بدون نانو» بر روي محصولات باشند و در نتيجه، سرمايه‌گذاران، در حوزه‌هاي ديگري سرمايه‌گذاري خواهند کرد».
وي افزود:«استفاده از فناوري‌نانو در محصولات مصرفي و کاربردهاي صنعتي، روند رو به رشد سريعي دارد و فهرستPEN تنها نشان‌دهندة برترين‌ محصولات است. ملاحظات عمومي در مورد خطرات(واقعي و درک‌شده) مي‌تواند پيامد‌هاي اقتصادي بزرگي را به دنبال داشته باشد. نحوة عکس‌العمل مصرف‌کنندگان به اين محصولاتِ نوظهور - در بخش‌هاي مواد غذايي، الکترونيک، بهداشت، پوشاک و خودرو- نشان‌دهندة ميزان مقبوليت فناوري‌نانو در بازارهاي وسيع‌ترِ آينده ‌است.»

http://www.physorg.com/

 

[kemeia]

ساخت حسگرهاي هوشمند با نانولوله‌هاي چندجداره ​

پژوهشگران دانشگاه بين‌المللي فلوريداي آمريکا در حال تبديل کردن يك لاية پيش‌ساختة از نانولوله‌هاي کربني چند ديواره (MWCNT) به يك کشش‌سنج هستند. هدف از اين کار ساخت حسگرهاي چند منظوره‌اي است که توانايي تقويت يا تضعيف ساختار ميزبان را دارا بوده و نشانه‌هاي تخريب مواد را نيز ظاهر نمايند.

کسار لوي از بخش مکانيک و مهندسي مواد اين دانشگاه مي‌گويد: "در آزمايشگاه، ما بر روي کامپوزيتي از لاية MWCNT با پليمر مطالعه مي‌کنيم، تا لرزش ساختاري را کنترل نماييم. يک قسمت از اين لايه، هم مي‌تواند مانند حسگر عمل نمايد و هم مي‌تواند لرزش‌ها را تعديل نمايد که اين به ساده كردن اين پيكربندي كمك مي‌كند."

اين حسگر هوشمند که به راحتي نيز ساخته مي شود، از يك نوار لاية( MWCNT تهيه شده از Nano Lab، آمريکا) ساخته مي‌شود. اتصالات الکتريکي از جنس مس با استفاده از روش نشاندن حرارتي تحت خلاء افزوده شده و با چسب نقره به حسگر متصل مي‌شوند. در نهايت سه لايه چسب بر روي اين افزاره قرار مي‌گيرد تا نوار را در برابر اثرات محيطي محفوظ نمايد.

نتايج بارگذاري ديناميک نشان مي‌دهد که اين حسگر جديد توانايي استخراج اطلاعات ساختاري زيادي از نمونة آزمايشگاهي آلومينيومي را دارا مي باشد. اين لاية MWCNT از نظر کارآيي در بارگذاري‌هاي سينوسي با فرکانس هاي 200، 400 و 1000 هرتز نسبت به کشش‌سنج‌هاي رايج برتري دارد.

نشان داده شده است که کارآيي اين وسيله در محدودة دمايي 363-273 کلوين مستقل از دما بوده و اين در حالي است که مقاومت لايه تنها 1/0 اهم کاهش مي‌يابد.

اين پژوهشگران، نتايج تحقيقات خود را در مجلة Nanotechnology منتشر نموده‌اند.

http://nanotechweb.org/cws/article/tech/32727

 

[kemeia]

ساخت ترانزيستور‌هاي نقطه‌اي از جنس گرافن​

گروهي از محققان از دانشگاه منچستر انگلستان موفق شده‌اند که براي نخستين بار، ترانزيستور‌هايي از جنس نقاط کوانتومي گرافني بسازند. با اين کشف، اميد مي‌رود که گرافن در نسل آينده ابزار‌هاي الکترونيکي، جانشين سيليکون شود.
گرافن يک لاية دوبعدي کربني است که تنها يک اتم ضخامت داشته و معمولاً از طريق جداسازي بلور‌هاي کوچکِ گرافيت ساخته مي‌شود. در سطح مولکولي، اين ماده شبيه فَنس است و با به هم پيوستن حلقه‌هاي بنزن در سطحي نامحدود، تشکيل مي‌شود.
به‌دليل داشتن خواص فيزيکي غير معمول، اغلب از گرافن به‌عنوان بهترين جايگزين براي سيليکون ياد مي‌شود. خواص مذکور ناشي از بي‌جرم بودن الکترون‌ها در اين ماده است؛ زيرا اين الکترون‌ها مانند ذرات نسبيتي رفتار کرده، داراي جرم سکون صفر هستند و به همين دليل مي‌توانند با سرعتِ 106 متر بر ثانيه حرکت کنند. کاستيا نواسلف، يکي از اعضاي اين گروه، در اين باره مي‌گويد: «نکتة مثبت در اين کشف، اين است که اين خواص مطلوب با کوچک‌ترکردن ابزار‌هاي گرافني تا حد چند حلقة بنزن، حذف نمي‌شوند. اين امر، براي الکترونيک مولکولي بالا- پايين لازم است.»
تاکنون محققان تنها با استفاده از نوار‌هاي گرافني، ترانزيستور ساخته بودند، كه اين ساختار طويل، رسانايي را بيشينه نمي‌کرد. براي حل اين مشکل، نواسلف و همکارانش نوار‌هاي مذکور را در اندازه‌هايي که از لحاظ کوانتومي، الکترون‌ها را محبوس مي‌کرد، کوچک کردند. آنها اين کار را از طريق ترکيب دو روشِ ليتوگرافي پرتو الکتروني و حکاکي پلاسماي واکنشي انجام دادند و به اين ترتيب، توانستند برآمدگي‌هاي کوچکي را بر روي صفحات گرافني بزرگ ايجاد کنند. نواسلف در اين باره مي‌گويد:«ما اين نظريه را که مي‌توان با استفاده از فناوري‌هاي استاندارد، يک ترانزيستور بر پاية نقاط کوانتومي گرافني ساخت اثبات کرده‌ايم. علاوه ‌بر اين، ابزار مذکور قادر خواهد بود تا در دماي اتاق نيز کار کند.»
آندره گيم، عضوي ديگر از اين گروه، اظهار داشت که هم‌اکنون آنها مي‌توانند ترانزيستور‌هاي تکثيرپذيري با اندازة ده نانومتر بسازند و در آينده اين اندازه بايد به يك نانومتر تقليل يابد. وي گفت:«اين يک الکترونيک مولکولي با استفاده از روش بالا- پايين است. به کمک هيچ مادة ديگري نمي‌توان از طريق اين روش ساختار‌هاي کوچک‌تر از صد نانومتر توليد کرد، در حالي که چنين ساختار‌هايي براي عملکرد ترانزيستور‌هاي تک‌الکتروني در دماي اتاق ضروري هستند.»
جي چن از دانشگاه آلبرتا در کانادا ـ که گروهِ وي نيز به ساخت ابزار‌هاي الکترونيکي از گرافن اشتغال دارند ـ از اينکه نواسلف، گيم و همکارانشان با اين سرعت در اين زمينه به پيش مي‌روند، متعجب شده‌است. وي مي‌گويد:«آنها پيشروان جهاني در اين زمينه هستند.»
نتايج اين تحقيق در مجله Science منتشر شده‌است.

http://nanotechweb.org/cws/article/tech/33833
http://www.physorg.com/news127659264.html

 

[kemeia]

نوسانگرهاي نانومکانيکي، نويدبخش نسل جديد رايانه‌ها​

بيش از ۵۰ سال پيش، ايدة پارامترون (عنصر با عدم تقارن مغناطيسي) به شکل نظري مطرح شد. پارامترون يک مدار الکتريکي است که مي‌تواند زيربنايي را براي رايانه‌هاي ديجيتالي ايجاد كند. در آن زمان، اين ايده با شکست مواجه شد، اما اخيراً دانشمندان ژاپني اين ايده را احيا کرده‌اند و گام اوليه‌اي به‌سوي يک رايانة نانومکانيکي برداشته‌اند که در آن، به جاي عملکردهاي الکتريکي از عملکردهاي مکانيکي استفاده مي‌شود.
پارامترون براي بيت‌هاي صفر و يك الکترونيکي کنوني(پايه‌اي‌ترين اجزاي اطلاعات که يک رايانه قادر به ذخيرة آنهاست و توسط يک ترانزيستور که يک ولتاژ صفر و يا غير صفر در آن برقرار مي‌شود، تعريف مي‌گردند)، از پاسخ يک نوسانگر الکتريکي با يک بسامد اعمال‌شده، استفاده مي‌کند. پارامترون تنها مي‌تواند در دو شکل نوسان کند، كه از اين خاصيت مي‌توان براي تعريف صفر و يک‌ها در منطق دودويي بهره گرفت. پيش از اين، رايانه‌هايي که بر اساس پارامترون عمل مي‌کردند، ساخته ‌‌شدند؛ اما هرگز اين ايده به شکل کامل تحقق پيدا نکرد، زيرا در زمينة مصرف انرژي و يکپارچگي اين رايانه‌ها مشکلاتي وجود داشت و با عرضة ترانزيستورهاي سريع‌تر، ايدة مذکور به‌سرعت به دست فراموشي سپرده شد.

يک تصوير شماتيک (بالا) و يک تصوير ميکروسکوپ الکتروني پيمايشگر از اين نوسانگر نانومکانيکي.
در عصر فناوري‌نانو و با استفاده از نوسانگرهاي نانومکانيکي، بار ديگر پارامترون‌ها احيا شده‌اند و دانشمنداني که اين کار را انجام داده‌اند، ايمران محبوب و هيروشي ياماگوچي از شرکت NTT در ژاپن هستند. نوسانگر الکترومکانيکي آنها، داراي يک ساختار پل- روي-گپ است. عمق اين گپ چهار ميکرون بوده و پل نيز ۲۶۰ ميکرون طول، ۸۴ ميکرون عرض و 1. 35 ميکرون ضخامت دارد. اين پل و بخش عمدة ماده‌اي که شامل گپ است از جنس آرسنيد گاليوم نيمه‌رسانا(GaAs) است.
در هر کدام از انتهاهاي پل ـ که به‌عنوان نقاط گيره‌ها شناخته مي‌شوند ـ يک ساختار لايه‌لايه وجود دارد. در اين نقاط، يک لاية نازک GaAs بين يک الکترود طلا و يک سيستم الکترونيکي دوبعدي(اصطلاح عمومي براي ماده‌اي که در آن، الکترون‌ها به يک صفحه محدود مي‌شوند.) قرار گرفته‌است.
اعمال يک ولتاژ جريان متناوب بر روي پل ـ به شکلي که با بسامد طبيعي آن هم‌خواني داشته باشد ـ باعث نوسان عمودي آن مي‌شود. اين حرکت فيزيکي متأثر از زنجيره‌اي از رخدادهاست و با يک جابه‌جايي اتم‌ها در لاية نازکِ GaAs ـ که ناشي از اعمال ولتاژ است ـ آغاز مي‌شود. در نتيجة اين جابه‌جايي، بارهاي مثبت و منفي در لاية مذکور از يکديگر جدا مي‌شوند و به اين ترتيب، يک کشيدگي در طول پل ظاهر مي‌شود و پل را کمي خم مي‌كند. مي‌توان اين حرکت را از طريق تنظيم ولتاژ، در يک بسامد تشديدي قرار داد.
اين محققان قادرند تا از اين مدهاي تشديدي به‌عنوان بيت‌ها، براي ذخيرة اطلاعات بهره بگيرند؛ مثلاً نوسانگرهاي مجاور با تشديدهايي که اختلاف فاز دارند(به اين معني که به‌صورت هماهنگ نوسان نمي‌کنند)، مي‌توانند نشان‌دهنده مقادير صفر و يك باشند. ايمران در اين‌باره گفت:«اين سيستم، قابليت تنظيم بالايي دارد و به همين دليل، ما انتظار داريم که به‌راحتي در درون معماري‌هاي پيچيده، جاسازي شود.»
رايانه‌هاي نانومکانيکي‌اي که بر اساس ايدة اين محققان قابل ساخت هستند، احتمالاً هيچ‌گاه به سرعتِ رايانه‌هاي ترانزيستوري نخواهند رسيد؛ اما اين رايانه‌ها چندين مزيت دارند؛ از جمله حالت ارتجاعي بيشتر براي شوک‌هاي الکترومغناطيسي و بازده انرژي بيشتر. از اين رو، رايانه‌هاي مذکور براي کاربردهايي که نياز به رايانه‌هاي بسيار سريع ندارند؛ مانند وسايل برقي، گوشي‌هاي تلفن همراه و اتومبيل‌ها، گزينه‌هاي مناسبي هستند.
نتايج اين تحقيق در مجلة Nature Nanotechnology منتشر شده‌است.

http://www.physorg.com/news128932439.html

 

[kemeia]

نانوحسگرهاي نوري به‌وسيلة خودآرايي مولکول‌ها ​

عنوان انگليسي: Nano optical sensors via molecular self-assembly
شمارة پتنت: 7,294,526
نام پديدآورندگان: Chen Yong، Li Zhiyong، Sean Xiao-an Zhang
تاريخ ثبت: Aug. 12, 2004

مقدمه
از زمان ارائة مفاهيم الکترونيک مولکولي براي اولين بار در سال 1974 از سوي Aviram و Ratner، مطالعات بسياري صورت گرفت تا از مولکول‌ها مستقيماً به‌عنوان اجزاي مدارهاي الکتريکي مانند کليدزني، ديودها يا حتي در ترانزيستورها به جاي نيمه‌هادي‌هاي متداول مخصوصاً سيليکون، استفاده شود. از طرف ديگر، فعل و انفعال‌ات صورت‌گرفته بين گونه‌هاي آلي مواد و سطح سيليکون، مسئلة مهم و قابل توجهي است که بايد اين برهم‌کنش‌ها کشف شده، به‌عنوان توانايي بهبود بخشيدن به خواص الکترونيک سطحي سيليکون به‌وسيلة مولکول‌هاي آلي يا آلي- فلزي، محسوب ‌شوند که در گذشته تصور انجام اين کار، به‌سختي امکان‌پذير بود. دانشمندان نشان داده‌اند که مي‌توان خواص الکترونيکي سيليکون را با مولکول‌هايي با گروه‌هاي الکتروني متفاوت(دهنده يا گيرندة بار الکتريکي) در روي سطح سيليکون تغيير داد؛ هر چند که مولکول‌هاي مورد بحث، تنها قادر به تغيير خواص الکترونيکي سيليکون هستند و نمي‌توانند آن را به‌صورت برگشت‌پذير يا قابل تنظيم درآورند. بنابراين تغيير برگشت‌پذيري يا قابل تنظيم بودن خواص الکترونيکي سيليکون لازم است.
در اين پتنت، از مولکول‌هاي خودآرا براي انجام اين کار استفاده شده‌است كه منجر به ساخت يک نانوحسگر نوري و آشکارساز نوري شده‌است.

خلاصه‌اي از اختراع
نانوحسگر ساخته‌شده در اين اختراع شامل موارد زير است:
a) يک نانوسيم سيليکوني با طول محدود که در هر دو انتهاي خود داراي تماس الکتريکي است؛
b) تعدادي مولکول خودآرا در روي سطح نانوسيم سيليکوني؛ اين مولکول‌هاي خودآرا براي تنظيم هدايت الکتريکي نانوسيم سيليکوني‌اي هستند که با يك تغيير برگشت‌پذير در گشتاور دوقطبي مولکول‌ها و يا يک انتقال برگشت‌پذير انرژي/ الکترون به کمک اين مولکول‌ها به نانوسيم سيليکوني، صورت مي‌گيرد.
در اين اختراع از مولکول‌هاي خودآرا براي اتصال مولکول‌هاي کارکردي به سطح نانوسيم سيليکوني، استفاده مي‌شود و از نقطه‌نظر سازگاري و مشکلات ساخت، اين مولکول‌ها (براي مثال مولکول‌هاي گروه‌هاي هيدروکسي) به کمترين اصلاحات نياز دارند. مولکول‌هاي خودآرا، لايه‌هاي بسيار نازک و منظمي را همراه با پيوند شيميايي قوي در روي سطح ايجاد خواهند کرد که اين امر با استفاده از ساير روش‌هاي متداول به‌راحتي امکان‌پذير نيست. همچنين ساخت نانوسيم سيليکوني با مشارکت روش نانوحکاکي، روشي سودمند در توليد انبوه خواهد بود که به‌وسيلة ساير روش‌هاي ساخت نانوسيم، امکان دست‌يابي به آن ميسر نيست. در اين اختراع، يک سيستم الکترونيکي هيبريدي از مولکول سيليکون ارائه شده‌است و از مولکول‌هاي آلي يا آلي- فلزي براي تنظيم خواص الکترونيکي نيمه‌هادي‌ها در سيستم‌هاي نانويي استفاده مي‌شود. از روش ارائه‌شده در اين اختراع، مي‌توان به‌صورت بالقوه‌اي در توليد دستگاه‌هاي حسگر نوري همراه با چگالي و حساسيت بالاتر، استفاده كرد.
شکل a1، مراحل فرايند تشکيل يک نانوحسگر نوري را بر پاية خودآرايي مولکول‌ها، بر روي سطح يک نانوسيم سيليکوني نشان مي‌دهد. شکل 1c، سازوكار تشخيص(sensing) را بر پاية تغيير گشتاور دوقطبي مولکول‌ها، و شکل 1d، سازوكار تشخيص را بر پاية انتقال الکترون/ انرژي از مولکول به نانوسيم سيليکوني نشان مي‌دهد.




بررسي جنبه‌هاي ابتکاري و مزاياي اختراع
عمليات سطحي معدني متداول مانند آنيل‌کاري، ايجاد لاية خنثي و اعمال ناخالصي براي دست‌يابي به خواص الکترونيکي يک نيمه‌هادي همگن و قابل کنترل، در عمل با دشواري‌هايي همراه ‌است. در اين اختراع، يک حسگر نوري يا آشکارساز جديد بر پاية مولکول‌هاي خودآراي آلي يا آلي- فلزي، بر روي سطح نانوسيم سيليکوني ايجاد شده‌است. مولکول‌هاي خودآرا مي‌توانند فوتون‌ها را در طول موج‌هاي خاصي جذب کرده، سپس يک واکنش فوتوشيميايي براي ايجاد يک گشتاور مغناطيسي بزرگ يا انتقال انرژي نوري/ الکترون به سيليکون انجام دهند كه در نتيجه هر کدام از اين واکنش‌ها در انتقال الکترون يا حفره‌ها به نانوسيم سيليکوني، مناسب هستند. بنابراين تحريک نوري با يک تغيير ناگهاني در هدايت الکتريکي اندازه‌گيري‌شدة نانوسيم سيليکوني، امکان‌پذير است.
از ديگر مهم‌ترين و ارزشمندترين جوانب ابتکاري اين اختراع، اندازة سيم‌هاي سيليکوني است؛ هنگامي که‌ اندازة سيم در محدودة نانويي باشد، سطح سيم در مقايسه با حجم سيم، قابل مقايسه بوده، مولکول‌هاي متصل‌شده به سطح نقش مهمي را در تنظيم خواص الکترونيکي نانوسيم سيليکوني خواهند داشت.

http://www.freepatentsonline.com/7294526.html

 

[kemeia]

ميکروسکوپ جديد با تفکيک‌پذيري نانومقياس​

اخيراً دانشمندان يک ميکروسکوپ اشعه ايکس توليد کرده‌اند که تفکيک‌پذيري هر پيکسل آن تنها 15 نانومتر است؛ اين ميکروسکوپ امکان مطالعه ويژگي‌هاي مواد در مقياس مولکولي و کوچک‌تر را به دانشمندان مي‌دهد.

اين گروه تحقيقاتي که توسط جيان وي ميائو و چانگ‌يونگ‌سونگ از دانشگاه کالفرنيا در لس‌آنجلس رهبري مي‌شود، شامل محققاني از مرکز سينکروترون استراليا و آزمايشگاه ملي آرگون در ايلينويز نيز مي‌باشد. اين محققان مي‌گويند حد نهايي بزرگ‌نمايي اين ميکروسکوپ تنها توسط طول موج اشعه ايکس محدود مي‌شود و از نظر تئوري تفکيک‌پذيري آن مي‌تواند تا سطح نزديک اتمي برسد (قطر يک اتم معمولي حدود 1/0 نانومتر است). نتايج اين مطالعه در شماره اخير Physical Review Letters منتشر شده است.

ميائو در مصاحبه با PysOrg.com مي‌گويد: «اين يکي از بالاترين تفکيک‌پذيري‌هايي است که توسط ميکروسکوپ اشعه ايکس به دست آمده است. اين ميکروسکوپ نه تنها تصاويري با تفکيک‌پذيري بالا توليد مي‌کند، بلکه ويژگي‌هاي عنصري ماده را نيز مي‌تواند تعيين کند. به عنوان مثال ميکروسکوپي اتمي تنها يک طيف ايجاد مي‌کند و تصويري در اين ميکروسکوپي حاصل نمي‌شود».

اين روش ميکروسکوپي پراش اشعه ايکس ارتعاشي ناميده مي‌شود و اين اولين استفاده از اين روش براي تصويربرداري از ساختارهاي مدفون با اين تفکيک‌پذيري بالاست شده است (همانند عناصر آلاينده درون يک عنصر ميزبان). ميکروسکوپي پراش اشعه ايکس ارتعاشي با روش‌هاي ديگر ميکروسکوپي تفاوت دارد، زيرا در اين ميکروسکوپ از لنز استفاده نمي‌شود. استفاده نکردن از لنز باعث مي‌شود محدوديت‌هاي ناشي از استفاده از لنز، همانند عمق تمرکز محدود که ضخامت لايه تحت مطالعه را محدود مي‌کند، وجود نداشته باشد.

در اين ميکروسکوپ به جاي لنز از يک منفذ بسيار ريز استفاده مي‌شود که يکپارچه‌ترين بخش اشعه ايکس را انتخاب مي‌کند و قوي‌ترين طول موج را ايجاد مي‌نمايد.

تابش اشعه ايکس ابتدا تصاويري از دو الگوي پراش از نمونه مي‌گيرد: يکي از لگوها درست زير لبه جذبي نمونه قرار دارد و ديگري درست در بالاي آن (لبه جذبي يا لبه باند زماني اتفاق مي‌افتد که فوتون‌هاي فرودي انرژي کافي براي تحريک الکترون‌هاي اتم و توليد يک فوتوالکترون را به دست مي‌آورند.).

سپس محققان تفاوق ميان دو الگوي پراش را اندازه‌گيري کردند تا توزيع فضايي عناصر را به دست آورند. دانستن توزيع فضايي عناصر محققان را قادر مي‌سازد تا نه تنها ساختار سطحي، بلکه ضريب شکست نمونه را که مي‌توان از آن براي تعيين محتواي مولکولي بهره برد، مشخص نمايند.

اين محققان از اين روش براي شناسايي آلاينده‌هاي بيسموت که به طور گسترده‌اي درون سيليکون توزيع شده بودند، استفاده کردند. آنها در مطالعات ديگري از آلاينده بيسموت براي کنترل و دستکاري ويژگي‌هاي فيزيکي مواد جهت طراحي مواد پيشرفته کاملاً کارکردي (مثلاً در نيمه‌هادي‌ها) بهره بردند.

http://www.physorg.com/news120739181.html

 

[kemeia]

بهبود عملکرد باتري يون ليتيم با کمک فناوري‌نانو ​

محققان براي افزايش چگالي باتري‌هاي يون ليتيم، تلاش‌هاي بسياري در جهت توسعة نانوساختارهاي جديدي از مواد الکترود مي‌کنند؛ براي مثال قلع فلزي نانوساختار اخيراً به‌عنوان مواد آند باتري‌هاي يون ليتيم با چگالي انرژي بالا، به‌طور گسترده‌اي مورد مطالعه قرار گرفته‌است. هم‌اکنون محققان چيني نانوذرات قلعي تهيه کرده‌اند که در کره‌هاي کربني توخالي قابل ارتجاع کپسوله شده‌اند. اين نانوکامپوزيت مبتني بر قلع، به‌عنوان مواد آند در باتري‌هاي يون ليتيم، ظرفيت ويژة بالا و عملکردي عالي از خود نشان مي‌دهد.
لي- جون وان، يکي از اين محققان، توضيح داد:« قلعِ فلزي، به سه دليل عمده براي باتري‌هاي ليتيم، يک مادة آند بسيار نويدبخش به شمار مي رود: اولاً ظرفيت ويژة تئوري آن خيلي بيشتر از ظرفيت گرافيت مرسوم است؛ ثانياً آند قلعي، نسبت به گرافيت ولتاژ عملياتي بالاتري دارد و بنابراين کمتر واکنش‌پذير است و مي‌تواند ايمني باتري‌ها را در مدت چرخة شارژ/تخلية‌سريع بهبود بخشد؛ و ثالثاً، يک مزيت مهم قلع فلزي بر گرافيت اين است که قلع فلزي به هيچ وجه با مشکل درج حلال که باعث اتلاف غير بازگشت‌پذير بار مي‌شود، مواجه نمي‌شود. متأسفانه بزرگ‌ترين چالش براي به‌کارگيري قلع فلزي به‌عنوان مواد آند فعال قابل ‌کاربرد، تغييرات زياد حجم آن در مدت چرخة اتصال/ جدا ‌‌‌شدن ليتيم است، اين تغييرات منجر به پودر ‌‌‌شدن تدريجي آند و افت خيلي سريع ظرفيت مي‌شود.»

شرح شماتيکي از ساختار و فرآيند اتصال و جداشدن ليتيم از نانوذرات قلع کپسوله‌شده با کره‌هاي کربني توخالي قابل ارتجاع.

وان، مدير مؤسسة شيمي در آکادمي علوم چين(CAS) در پکن و همکارانش اين نانوکامپوزيت کربني جديد را به‌عنوان يک مادة آند نويدبخش براي باتري‌هاي يون ليتيم کارامد شرح داده‌اند. وان گفت: « نه تنها اين يک مثال جالب از نانوساختار کردن مواد الکترود براي باتري‌هاي يون ليتيم است، بلکه اين راهبرد مي‌تواند با استفاده از کره‌هاي کربني توخالي قابل ارتجاع، به‌عنوان ظرف و سِپَر، براي ديگر مواد آند و کاتد تعميم يابد.»
اين محققان موفق به طراحي نانوساختاري جديد از مواد آند مبتني بر قلع شده‌اند كه از آن براي حل مشکل افت ظرفيت آن استفاده مي‌شود. مادةکامپوزيتي اين محققان از نانوذرات قلعي تشکيل شده‌است که داخل ظروف کربني توخالي قرار داده شده‌اند، در نتيجه نانوذرات قلع با کره‌هاي کربني توخالي قابل ارتجاع(TNHCs) کپسوله شده‌اند. اين مواد کامپوزيتي با احياي در جاي کره‌هاي توخالي اکسيد قلع به‌وسيلة روکش کربني، تهيه شده‌اند. ابتدا کره‌هاي اکسيد قلع طبق روش استوبر تهيه، سپس براي تهية کره‌هاي توخالي به‌عنوان قالب استفاده ‌‌شدند.

(a تصوير SEM از کره‌هاي دي‌اکسيد سيليکون روکش‌داده شده با اکسيد قلع. (b تصوير TEM از کره‌هاي اکسيد قلع توخالي (c و (d به ترتيب تصوير SEM و TEM از نانوذرات قلع کپسوله‌شده با کره‌هاي کربني توخالي قابل ارتجاع. شکل کوچک در (c) نماي نزديکي از يک پوسته منفرد کروي شکسته‌شده که با نانوذرات قلع پرشده است

در مرحله اول اکسيد قلع چند بلوري براي تشکيل پوسته‌هاي يکنواخت، روي کره‌هاي دي اکسيد سيليکون رسوب داده ‌‌شدند، سپس براي دستيابي به کره‌هاي توخالي، هسته‌هاي آنها اچ(etch)، وبعد از آن، لايه‌هاي کربني روي سطح خارجي اين کره‌ها روکش ‌‌شدند و در نهايت اين محصول خشک شد و براي کربونيزه کردن پوستة کربني آن، عمليات حرارتي روي آن انجام شد. در طي اين عمليات حرارتي، پوسته‌هاي اکسيد قلع داخلي نيز به قلع فلزي احيا شده و نانوذرات قلع کپسوله‌شده‌ در کره‌هاي کربني توخالي قابل ارتجاع، تشکيل ‌‌شدند.
اين مواد کامپوزيتي ـ که داراي اندازة قطر يکنواختي حدود 500 نانومتر هستند ـ نانوذرات قلع را با قطر کمتر از صد نانومتر در يک کرة کربني توخالي نازک با ضخامت فقط 20 نانومتر، کپسوله مي‌کنند. گنجايش قلع در اين مواد نانوکامپوزيتي بيش از 74 درصد وزني ‌‌است. اين گنجايش به‌صورت نظري منجر به ظرفيت ويژة بالاي 831 ميلي‌آمپر ساعت بر گرم مي‌شود، همچنين نانوذرات قلع فلزي کپسوله‌شده، به‌واسطة پوستة کربني توخالي تغييرات حجم را تا حدود 80-70 درصد تحمل مي‌کنند.
وان توضيح داد که قابليت ارتجاع پوستة نازک کروي کربني به‌طور مؤثري تغيير حجم نانوذرات قلع را ـ که به‌واسطة اتصال و جدا ‌‌‌شدن ليتيم به آنهاست ـ خنثي مي‌کند؛ بنابراين از پودر‌ ‌‌شدن الکترود ـ که يکي از موانع اصلي استفاده از قلع فلزي به‌عنوان الکترود در باتري‌هاي يون ليتيم است ـ جلوگيري مي‌کند. در نتيجه اين نوع نانوکامپوزيت مبتني بر قلع ـ که داراي ظرفيت ويژة بسيار بالا(بيش از 800 ميلي‌آمپر ساعت بر گرم در ده چرخة اوليه و بيش از 550 ميلي‌آمپر ساعت بر گرم بعد از صدمين چرخه) و بازده چرخة عالي نيز است، توان بالقوة زيادي را به‌عنوان مواد آند در باتري‌هاي يون ليتيم از خود نشان مي‌دهد.
به عقيدة اين محققان که نتايجشان راهبرد استفاده از کره‌هاي کربني توخالي ارتجاعي را به‌عنوان سِپَر و ظرف، به‌خوبي شرح مي‌دهد و اين راهبرد مي‌تواند براي ديگر مواد آند و کاتد نيز تعميم داده شود.
نتايج اين تحقيق در مجله Advanced Materials منتشر شده‌است.

http://www.nanochina.cn/english/index.p ... Itemid=182

 

[kemeia]

پيچش اِشِلبي در صنوبرهاي نانوسيمي​

براي مردمان ويسکونزين، واژه‌هايي مانند جنگل، قنديل يخ و پولک‌هاي برف، به‌ويژه در يک صبح زمستاني بسيار آشناست، ولي ساختارهاي يخ‌گونه‌اي که دانشمندان دانشگاه ويسکونزين– ماديسون، آمريکا ساخته‌‌اند نيازي به هواي سرد ندارد، آنها «صنوبرهاي» نانوسيمي هستند که با استفاده از رسوب بخار شيميايي(CVD) سولفيد روي در دماهاي بالاتر از 650oCرشد يافته‌اند.
CVD اغلب براي رشد نانوسيم‌‌ها مورد استفاده قرار مي‌گيرد، ولي معمولاً براي شروع تشکيل ساختار نياز به «دانه» کاتاليزوري نانوذره‌اي دارد. سونگ جين و همکارانش پي برده‌اند که با تغيير شار هيدروژن در روش CVD، مي‌توان بدون نياز به دانة کاتاليزوري، نانوسيم توليد کرد.
در اين فرايند، رشد نانوسيم‌‌ها با نوع خاصي از نقص بلوري معروف به نقص پيچشي، آغاز مي‌شود، اين نقص باعث ايجاد يک پلة مارپيچي براي قرار گرفتن اتم‌ها مي‌شود. هنگامي که محققان مشغول انجام CVD با يک روش رسوبي ديگر به نام رشد بخار– مايع– جامد بودند، متوجه ‌شدند که با رشد افقي نانوسيم‌‌ها در پله‌هاي مذکور، ساختارهاي درخت‌گونه‌اي شکل مي‌گيرند.
اگرچه گروه جين قبلاً نيز نانوسيم‌‌هاي شاخه‌اي رشد داده بودند؛ اين اولين باري است که موفق به ساخت چنين ساختارهاي پيچيده‌اي مي‌شوند. در حقيقت، به نظر آنها اين صنوبرهاي نانوسيمي آنقدر پيچيده هستند که مي‌توانند بهترين شاهد موجود براي يک نظريه از نقايص به نام پيچش اشلبي(Eshelby) قلمداد شوند.

تصوير «صنوبرها» نانوسيمي که از يک ميکروسکوپ الکتروني پيمايشگر به دست آمده است.

اين نظريه ـ که 55 سال پيش از سوي يک دانشمند مواد به ‌نام جان اشلبي عنوان شد و پس از آن در دانشگاه ايلينويز واقع در اوربانا مورد مطالعه قرار گرفت ـ بيان مي‌دارد که تنشي که به‌دليل يک دررفتگي ايجاد مي‌شود، مي‌تواند باعث توليد گشتاور در دو سر يک استوانه و پيچش آن شود.
پيچش‌هاي اشلبي قبلاً نيز در طبيعت مشاهده ‌شده‌بودند، ولي شاخک‌هاي افقي در صنوبرهاي نانوسيمي مي‌توانند بيانگر وسعت گسترة اين پيچش باشند. گروه جين معتقد است که نظرية اشلبي مي‌تواند در فهم طرح‌بندي شاخک‌هاي صنوبرهاي نانوسيمي به آنها کمک کند و از اين راه «واضح‌ترين نمايش» از اعتبار اين نظريه را به اجرا درآورد.
جين مي‌گويد: «در زير اين نانوساختارهاي زيبا، يک علم زيبا و بنيادي قرار گرفته‌است که تا عمق نظرية رشد بلور ادامه دارد».
نتايج اين تحقيق تحت عنوان "رشد نانوسيم در نتيجه نقص، و پيچش اشلبي" در مجلة Science منتشر شده‌است.

http://physicsworld.com/cws/article/news/34032
http://www.nano.ir/newstext.php?Code=4531

 

[kemeia]

ساخت نانوسيم هاي درخشان​

از نانوسيم‌هاي اكسيدگاليوم كه چند ميكرون و يا حتي چندين ميلي‌متر طول دارند مي‌توان براي بررسي روند مهاجرت سلولها بر روي يك صفحه استفاده كرد. در روشي كه بوسيله محققان تايواني ارائه شده است ساختارهاي خطي در صورت مجاورت با يك منبع اشعه ماوراء بنفش نور آبي منتشر مي‌سازند و از اين رو الگوي مناسب‌تر و بهتري در مقايسه با برخي نقاط كوانتومي بدست مي‌آيد.

مزاياي ديگري نيز در اين روش وجود دارد مخصوصاً در صورتي كه قرار باشد بر روي مواد مذکور نيز کار شود. درصورت استفاده از نانو سيم‌هاي بسيار بلند استفاده از ميكروسكوپ‌هاي الكتروني جهت ساخت الكترودها جهت اندازه گيري‌هاي ابزاري ضروري نخواهد بود.

محققان دريافتند که در صورتي كه پيش ماده سيليكون در درون اكسيژن قرار گيرد و اكسيد سيليكون ضخيم بدست آيد، آنها قادر خواهند بود نانوسيم ها را به صورت افقي رشد دهند. در مرحله بعد سطح آن با كاتاليست طلا پوشيده و درون راكتور لوله‌اي با دمايي در حد 750 درجه سانتيگراد قرار مي‌گيرد. درون راكتور، نمونه در مجاورت منبعي از گاليوم قرار گرفته و به مدت5 ساعت در برابر جريان ثابتي از نيتروژن قرار مي‌گيرد.

بر اين اساس، لايه Sio2 نمونه به عنوان منبع اكسيژن عمل كرده و رشد افقي نانوسيم‌هاي اكسيد گاليوم را ممكن مي‌سازد. اين افراد اميدوارند كه از واكنش مشابهي براي ارزيابي رشد افقي ساير نانوسيم‌هاي اكسيدي نيز بهره ببرند.

http://nanotechweb.org/cws/article/tech/33846