10 پژوهش علمي در 8 دانشگاه كشور
اطلاع رساني و انتشار گزارش هاي علمي در هر يك از شاخه هاي علوم از اهميت ويژه اي برخوردار است. تيترها و عنوان هاي خبري در مورد پيشرفت هاي علمي، به ويژه اختراعات و نوآوري ها، غالباً خالي از اغراق نيست و از سويي صحت علمي آنها از سوي صاحبنظران و مراكز دانشگاهي و تخصصي تاييد نشده است. مي توان گفت اين پديده كه كهگاه در مطبوعات، مشاهده مي شود، به جز بزرگنمايي، نتيجه مثبت و ارزنده اي در راستاي توسعه و گسترش علم ندارد.
خوشبختانه برخي از مراكز علمي كشور به اين موضوع توجه نشان داده و مطالبي را در اختيار رسانه ها قرار مي دهند كه تاييد شده و بر پايه و اساس مستندات و مفاهيم بنيادي علوم است.
ستاد ويژه توسعه فناوري نانو اخيراً نتيجه10 پژوهش علمي را كه در8 دانشگاه كشور انجام شده، در نشريه اختصاصي خود، »فناوري نانو« منتشر كرده كه فعاليت پژوهشگران دانشگاه ها را در رابطه با دانش نانو نشان مي دهد. خلاصه اي از اين پژوهش را در گزارش زير ملاحظه مي كنيد.
دانشگاه تهران
سنتز نانو بلور مس با روش جديد
پژوهشگران دانشگاه تهران، نانوبلورهاي مس را به روش احياي مكانيكي - شيميايي اكسيد مس (Cu2O) توليد و سينتيك آن را بررسي كردند.
در اين پژوهش، سينتيك توليد پودر مس با ساختار نانوبلوري، به روش احياي مكانيكي - شيميايي اكسيد مس، به وسيله گرافيت در حالت جامد و با استفاده از آسياب پرانرژي سياره اي ، بررسي شده است. نتايج، حاكي از توليد نانوبلور مس از Cu2O ، به صورت يك فرآيند تك مرحله اي است.
خواص محصول با استفاده از ميكروسكوپ الكتروني عبوري (TEM) و پراش پرتو ايكس (XRD) ارزيابي شده است و اندازه متوسط نانوبلورهاي مس تهيه شده پس از30 ساعت آسياكاري،27 نانومتر است.
اين نانوپودر، در صنايع ميكروالكترونيك (توليد انواع خازن، الكترود و ترمينال ها) و بهبود هدايت حرارتي سيالات هادي گرما، كاربرد دارد. اين روش به عنوان پتنتي در داخل كشور به ثبت رسيده است و جزئيات آن در قالب پايان نامه كارشناسي ارشد سعيد شيباني و با راهنمايي دكتر ابوالقاسم عطايي و دكتر سعيد حشمتي منش در مجله International Journal of Modern Physics B سال2008 منتشر شده است.
دانشگاه آزاد اسلامي (واحد قائم شهر )
شبيه سازي رفتار سوئيچي نانولوله هاي نيتريد بور
پژوهشگران ايراني طي پژوهشي فرآيند انتقال الكترون از نانو لوله ها را شناسايي كردند.
در اين پژوهش بااستفاده از محاسبات بسيار دقيق و سنگين كوانتمي (تابع چگالي - تابع گرين غيرتعادلي)، فرآيند انتقال الكترون از نانو لوله هاي بور - نيتريد بررسي شده است. به دليل شناسايي هدف اصلي خاصيت سوئيچي اين دسته از نانولوله هاست كه فناوري STM (يكي از كارآمدترين فناوري هاي امروز در حوزه نانوالكترونيك مولكولي) شبيه سازي شد.
نانولوله هايي معروف به نيتريد بور كه از جنس بور و نيتروژن هستند، به لحاظ شيميايي و حرارتي نسبت به نانولوله هاي كربني پايدارتر هستند. اين تركيبات كه خاصيت نيمه رسانايي دارند، مواد بسيار مناسبي در جذب و ذخيره سازي گازها، به ويژه هيدروژن بوده، قطعات الكترونيكي مناسبي در صنعت الكترونيك و مخابرات به شمار مي روند.
جزئيات اين پژوهش كه با همكاري دكتر مسعود درويش گنجي (عضو هيئت علمي دانشگاه آزاد اسلامي واحد قائم شهر) و امير محمد نژاد (دانشجوي مهندسي رايانه دانشگاه غيرانتفاعي علوم - فنون بابل) انجام شده در مجله Physics Letter A ، سال2008 منتشر شده است.
دانشگاه گيلان
روش سريع براي اندازه گيري ويژگي هاي نانو الياف
پژوهشگران دانشگاه گيلان با استفاده از ابزار پردازش تصوير، روش مستقيم و سريعي را براي اندازه گيري ويژگي هاي منافذ لايه هاي نانوالياف حاصل از الكتروريسي ارايه كردند.
از اين روش مي توان در كنترل روي خط محصول استفاده كرد. مشخصات قابل اندازه گيري با استفاده از اين روش شامل تخلخل، توزيع اندازه منافذ، تعداد منافذ و يكنواختي است.
نانوالياف توليد شده به روش الكتروريسي، از خواص بي نظيري همچون ظرافت بالا، نسبت سطح به حجم بسيار زياد و قابليت تشكيل لايه اي متخلخل با منافذ كوچك برخوردارند. اين خواص منحصر به فرد، كاربردهاي متنوعي دارد، از جمله در آزادسازي دارو، مهندسي بافت، پوشش زخم، *****اسيون، استحكام دهنده مواد مركب و كاربردهاي الكتريكي.
حذف منافذ روي حاشيه ها يكي از مشكلات مهم در بررسي تصاوير حاصل از نمونه ها به شمار مي رود و گروه تحقيقاتي اين پژوهش زمان زيادي را به رفع اين مشكل اختصاص داده اند. همچنين تصاوير مورد نياز براي پردازش به وسيله اي ميكروسكوپ الكتروني روبشي (SEM) يا ميكروسكوپ نيروي اتمي (AFM) تهيه شده است.
جزئيات اين پژوهش، توسط سيد محمد ضيابري سيدين با راهنمايي دكتر وحيد متقي طلب و دكتر اكبر خداپرست حقي تدوين و در مجله Korean Journal of Chemical Engineering سال2007 منتشر شده است.
دانشگاه اميركبير
كنترل توليد نانوالياف
پژوهشگران دانشگاه اميركبير موفق شدند، با ساخت دستگاه برق ريسي (Electrospinning) ، با امكانات مخصوص به خود، امكان توليد كنترل شده نانوالياف را فراهم آوردند. با كنترل فرآيند برق ريسي، مي توان نانواليافي با خواص دلخواه و با كاربرد در حوزه هاي مختلفي همانند *****اسيون، مهندسي بافت، رهايش كنترل شده دارو توليد كرد.
در فرآيند برق ريسي، به دليل اينكه جريان محلول، حين فرآيند ديده نمي شود و نيز به دليل سرعت بسيار بالاي فرآيند، تعيين نقطه پايداري، با دشواري هاي زيادي همراه است. در پژوهش انجام شده، روشي جديد براي تعيين شرايط فرآيند پايدار، ارايه شده است.
در اين پژوهش، از دستگاه برق ريسي ساخته شده به وسيله پژوهشگران دانشگاه اميركبير، استفاده شده است، و با اضافه كردن اجزايي به دستگاه برق ريسي، جريان الكتريكي منتقل شده با سيال، حين فرآيند، اندازه گيري گرديده است. با ثبت جريان مذكور در هر10 ميلي ثانيه به وسيله كامپيوتر و بررسي تغييرات آن با تغييرات ولتاژ، مي توان شرايطي را كه منجر به فرآيند پايدار مي شود، به دست آورد.
جزئيات اين پژوهش كه در قالب پايان نامه دكتري دلارام فلاحي و با همكاري مهدي رفيع زاده، دانشيار دانشكده مهندسي پليمر دانشگاه صنعتي اميركبير، ناصر محمدي، استاد دانشكده مهندسي پليمر، بهروز وحيدي دانشيار دانشكده مهندسي برق، دانشگاه صنعتي اميركبير صورت گرفته، در مجله(Polymer International) سال2008 منتشر شده است.
دانشگاه تربيت مدرس
سخت كاري سطوح فلزات به كمك پوشش هاي نانوبلوري
محققان دانشگاه تربيت مدرس به كمك فرايند الكتروليز پلاسمايي پالسي نانوبلوري، لايه سراميكي سختي را به منظور پوشش دهي سطوح قطعات فلزي با قابليت افزايش مقاومت به خوردگي و سايش معرفي كردند.
با روش الكتروليز پلاسمايي پالسي نانوبلوري مي توان علاوه بر ايجاد لايه اكسيدي روي سطح آلياژهاي سبك همانند آلومينيم، منيزيم و تيتانيوم به سخت كاري سطوح فلزات به كمك فرآيند كاتدي و همچنين اكسيدزدايي سطحي پرداخت. همچنين اين روش جايگزيني مناسب براي روش كروم سخت است.
از پوشش هاي سراميكي توليدي اين پژوهشگران مي توان به عنوان نيمه هاديي هاي با توان *****اسيون، افزايش مقاومت به خوردگي و سايش قطعات مورد استفاده در صنايع خودرو، نفت، گاز، پتروشيمي و تجهيزات پزشكي استفاده كرد. پژوهشگران اين طرح، براي دستيابي به نتايج مورد نظر خود، از بمباران سطح آلياژ آلومينيم6082 و كربوراسيون نانوبلوري استفاده كرده اند.
شايان ذكر است مقاومت به خوردگي نمونه هاي پوش داده شده با تست »پلاريزاسيون پتانشيودايناميك« بررسي شده و نتايج بيانگر افزايش مقاومت به خوردگي نمونه هاي پوشش داده شده است و نتايج حاصل از تست سايش نيز بهبود نسبي رفتار تريبولوژيكي را نشان مي دهد، همچنين دانش فني تدوين شده براي ساخت كارخانه مرتبط، آماده ارايه به سرمايه گذاران است.
جزئيات اين پژوهش كه به وسيله محمود علي اف خضرايي، با راهنمايي دكتر عليرضا صبور روح اقدم و همكاري كارلوس موريلو و رضا ميراسماعيلي از دانشگاه كيوتوي ژاپن انجام شده در مجله Surface and Coatings Technology ، سال2008 منتشر شده است.
دانشگاه شهيد چمران اهواز
تبديل آلومينيم خالص تجارتي به نوع نانوساختار آن
به همت پژوهشگران ايراني و ژاپني، با استفاده از روش بالا به پايين ساختار آلومينيم خالص تجارتي به نانو ساختار تغيير يافت.
به طور كلي در خصوص توليد مواد نانوساختار دو ديدگاه وجود دارد: ديدگاه پايين به بالا و ديدگاه بالا به پايين.
در روش هاي »پايين به بالا« مواد نانوساختار را از كنار هم قرار دادن و چينش اتم ها يا مولكول ها، و يا تجمع ذرات نانوپودري توليد مي كنند: ولي در روش هاي »بالا به پايين« با انجام فرآيندهايي خاص، ساختار يك قطعه نسبتاً بزرگ به ساختار نانو تبديل
مي شود. گفتني است بخش اول اين پژوهش در ايران و بخش ديگر آن طي يك دوره شش ماهه در دانشگاه اوزاكاي ژاپن انجام شده است. در بخش اول، ابتدا قالب ECAE طراحي و ساخته شد و پس از آن آلومينيم خالص تجارتي تا هشت مرحله تحت فرايند ECAE قرار گرفت و به كمك نظريه »حد بالايي« نيز فرايند ECAE به صورت رياضي آناليز شد. در بخش دوم، ريز ساختار ماده به كمك آناليز پراش الكترون هاي تفرق يافته (EBSD) و ميكروسكوپ الكتروني عبوري (TEM) به صورت كيفي و كمي آناليز شده است. استحكام آلومينيم پس از ايجاد ساختار نانو با دانه بندي بسيار ريز، تقريباً تا چهار برابر افزايش مي يابد و قابليت سوپرپلاستيك اين مواد در ميزان كنش هاي بيشتر و دماهاي كمتر تا حد قابل قبولي رشد يافته است، بنابراين اين مواد در صنايعي كه به قطعاتي با استحكام بالا نياز دارند (همانند هوا - فضا و توليد قطعات سوپرپلاستيك) كاربرد دارند.
جزئيات اين پژوهش (كه با همكاري دكتر محسن ريحانيان، دكتر محمد محسن مشكسار و دكتر رامين ابراهيمي انجام گرفته)، در مجلات Material Characterization سال2008،Materials Science and Engineering سال2008،Journal of Materials Processing and Technology سال 2008وMaterials and Design سال2009 منتشر شده است.
دانشگاه صنعتي شريف
توليد نانوذرات اكسيد فلزي به روش شيمي سبز
پژوهشگران دانشگاه صنعتي شريف، طي پژوهشي با همكاري گروه پژوهشي شيمي آزمايشگاه هاي تحقيقاتي جابر، موفق به طراحي و استفاده از فرآيند هيدروترمال سنتز نانوذرات اكسيد فلزي در شرايط فوق بحراني شدند.
در شرايط فوق بحراني امكان دستيابي به ذراتي با اندازه هاي نانومتري فراهم است و در عين حال مي توان با بالا بردن بازده كار، در مدت زمان بسيار كمي مقدار پودر بيشتري را با خواص بهتر توليد كرد.
افزايش نسبت مساحت سطح به حجم در نانوذرات باعث غلبه رفتار اتم هاي سطحي ذره به رفتار اتم هاي دروني مي شود. اين پديده برخصوصيات ذره در حالت انزوا و تعاملات آن با ديگر مواد اثر مي گذارد. به محض آنكه ذرات به اندازه كافي كوچك شوند، به صورت مكانيك كوانتومي رفتار مي كنند. افزايش سطح مواد، باعث تغيير خواص شيميايي، كاتاليستي و مكانيكي شده، رفتار كوانتومي، خواص الكتريكي، مغناطيسي و اپتيكي را تغيير مي دهد.
به دليل سادگي فرآيند و خصوصاً انطباق آن با محيط زيست و لازم نبودن هيچ گونه مواد اضافي، به اين روش »شيمي سبز« گفته مي شود كه در دنيا در حال اجراست.
اين پژوهش را مرتضي حسين پور با راهنمايي دكتر محمد اتوكش و دكتر سيد جواد احمدي انجام داده است.
دانشگاه صنعتي اصفهان
در دانشگاه صنعتي اصفهان3 پژوهش در زمينه فناوري نانو به شرح زير انجام شده است.
سنتز نانو كامپوزيت هاي آلومينايد آهن
پژوهشگران دانشگاه صنعتي اصفهان، نانو كامپوزيت هاي آلومينايد آهن را با استفاده از روش مكانوشيميايي توليد كردند.
آلومينايدهاي آهن به دليل داشتن خواص مكانيكي مناسب، چگالي كم، هزينه پايين مواد اوليه و مقاومت بالاي اكسيداسيون و سولفيداسيون، گزينه مناسبي براي كاربردهاي دماي بالا و محيط هاي خورنده به شمار مي روند. همچنين استفاده از پودر نانوكامپوزيتي آلومينايدهاي آهن در فرآيند پوشش حرارتي به منظور ايجاد پوشش هاي نانوساختار، علاوه برداشتن مقاومت اكسيداسيون و سولفيداسيون بالا مي توان خواص سايشي مناسبي را ارايه دهد.
اين پژوهش در قالب پروژه كارشناسي ارشد مهدي خدايي و با راهنمايي دكتر فتح اله كريم زاده و دكتر محمدحسين عنايتي انجام شده است.
ارزيابي پايداري پليمرها با كمك نانو لوله هاي كربني
پژوهشگران دانشگاه صنعتي اصفهان ضمن معرفي پليمرهاي پلي آميد فعال نوري (فتواكتيو)، با استفاده از روش هاي الكتروشيميايي و الكتروده نانولوله هاي كربني، روش ساده و مناسبي را در بررسي پايداري مواد پليمري ارايه كردند. پليمر تهيه شده، به دليل استحكام و مقاومت حرارت بالا، قابليت استفاده در ساخت كابل ها، مدارهاي الكتريكي، كابل تلفن و فيبرنوري را دارد.
پلي آميدهاي فعال نوري سنتزي و طبيعي، به دليل كاربردهاي فراوان و منحصر به فردي كه دارند بسيار مورد توجه شيمي دانان واقع شده اند. يكي از اهداف اين تحقيق، ارايه و توسعه روش هاي سريع و كارآمد، براي بررسي رفتار و خواص پليمرها بوده است.
جزئيات اين پژوهش كه با همكاري دكتر شادپور ملك پور ومهدي تقوي زاهد كلايي، انجام گرفته در مجله Polymer سال2008 منتشر شده است.
تكثير سلول ها روي داربست نانوالياف
پژوهشگران دانشگاه صنعتي اصفهان يك داربست نانو الياف ساخته اند كه در مقايسه با محصولات مشابه، از موقعيت مناسبي برخوردار است و هيچ اثر منفي و سميتي بر سلول ها ندارد.
داربست هاي نانوالياف گزينه مناسبي براي اتصال، تكثير و عملكرد سلول ها نسبت به ساير داربست هايي است كه به طور رايج مورد استفاده قرار مي گيرند. داربست هاي نانو الياف از نسبت سطح به حجم بالا و تخلخل زيادي برخوردارند كه اين امر باعث افزايش چسبندگي سلول ها به سطح آنها مي گردد، همچنين نتايج تحقيقات انجام شده حاكي است كه سلول ها به خوبي در اطراف اليافي با قطري كمتر از سلول (در حد نانومتر) چسبيده و ارگانيزه مي شوند.
جزئيات اين پژوهش كه در قالب بخشي از پروژه دكتري لاله قاسمي مباركه، با راهنمايي دكتر محمد حسين نصر اصفهاني، دكتر محمد مرشد، دكتر حسين بهاروند، دكتر علي زادهوش و با همكاري خديجه كربلايي و مهرآفرين فشاركي در دانشكده نساجي دانشگاه صنعتي اصفهان انجام شده در مجله Yakhteh Medical Journal سال2008 منتشر شده است.
