جستجو در تالارهای گفتگو

مهندسان شیمی و نفت دانشگاه‌ صنعتی شریف موفق به ارائه فیلم نانوبیوکامپوزیتی مناسب برای بسته بندی مواد غذایی شدند. ستاد نانو می نویسد، امیر حیدری، دانشجوی دوره دکتری مهندسی شیمی دانشگاه صنعتی شریف و عضو هیات علمی گروه مهندسی شیمی دانشکده فنی و مهندسی دانشگاه محقق اردبیلی در مورد این تحقیقات گفت: یافته‌های این تحقیق در قالب یک مقاله ارائه شده که بخشی از دستاوردهای پایان‌نامه دکتری من تحت عنوان «ساخت و مطالعات خواص مکانیکی و زیست تخریب پذیری فیلم نانوبیوکامپوزیتی برای بسته‌بندی مواد غذاییِ» است. این پایان نامه در خصوص تأثیر فرمولاسیون (میزان نانوذرات سدیم مونت موریلونیت و گلیسرول) بر خصوصیات کاربردی فیلم‌های حاصل از نشاسته ذرت است. قسمت اعظم این پایان نامه در خصوص زیست تخریب پذیری فیلم‌های حاصله و تأثیر فرمولاسیون بر کاهش و یا افزایش آن است و سایر دستاوردهای این پایان نامه در قالب دو مقاله دیگر یکی در خصوص زیست تخریب پذیری در خاک و دومی در خصوص تخریب آنزیمی و مباحث میکروبی در دست داوری هستند. وی یادآور شد: در این تحقیق طرح مرکب مرکزی (Central Composite Design) برای بررسی تأثیر میزان حضور گلیسرول در سه سطح به عنوان نرم‌کننده و سدیم مونت موریلونیت به عنوان نانوذره نیز در سه سطح استفاده شده است. در ادامه برای تحلیل نتایج نیز روش سطح پاسخ برای بررسی تأثیر فرمولاسیون در تغییر خصوصیات فیلم‌های حاصله مورد استفاده قرار گرفته است. هدف اصلی این مقاله، ارائه نتایج کاربردی در زمینه بسته‌بندی و مسائل زیست‌محیطی است. حیدری افزود: فیلم‌های حاصله بر اساس روش حلالی بر اساس فرمولاسیون گلیسرول و سدیم مونت موریلونیت، سه مرتبه تهیه شدند و آزمایش‌های مورد نیاز انجام گرفت. میانگین نتایج آزمایش‌های انجام گرفته با تست دانکن (Duncan test) در سطح اطمینان 95 درصد و همچنین روش سطح پاسخ مورد بررسی قرار گرفتند. سه دیدگاه برای این تحقیق در نظر گرفته شد. در ابتدا خواص پلیمری مربوط به این فیلم‌ها مانند استحکام کششی، شفافیت و زاویه تماس بررسی شد. در بخش دوم کاربردهای مرتبط با صنایع غذایی مانند حذف نور ماورای بنفش و خواص آنتی میکروبیال بررسی شد و در بخش آخر نیز جنبه‌های زیست‌محیطی مانند تخریب در خاک و محیط آنزیمی مورد بررسی قرار گرفت. وی خاطرنشان کرد: استفاده از روش سطح پاسخ یکی از نوآوری‌های این مقاله است. با توجه به اینکه تقریبا در اکثر خصوصیات نانوکامپوزیت‌ها تأثیر نرم‌کننده و نانوذرات بر رفتار پلیمرها عکس یکدیگر است، این ایده مطرح شد که به‌ طور همزمان این دو پارامتر و تأثیرات متقابل آنها بر یکدیگر بررسی شود. یکی از نوآوری‌های دیگر این تحقیق، استفاده از روش پردازش تصویر در بررسی میزان شفافیت نمونه فیلم‌های تولیدی است. این روش جایگزین مناسبی برای روش مرسوم یعنی تصویر‌برداری از متن یا تصویر در زیر نمونه‌های پلیمری است. در روش مورد استفاده در این مقاله از روش مشابهی با یکسری تصحیحات استفاده شد. نتایج حاصله به‌ صورت عددی است که قابلیت مقایسه با یکدیگر را دارا هستند. وی در مورد نتایج این تحقیقات نیز تصریح کرد: اگر به اختصار بخواهیم نتایج این قسمت را بیان کنیم، می‌توان به بهبود خواص مکانیکی اشاره کرد. اگرچه بر اساس نتایج به‌ دست آمده تأثیر ذرات سدیم مونت موریلونیت در بهبود خواص مکانیکی به مراتب کمتر از تأثیر گلیسرول در کاهش خواص مکانیکی است که دلیل این امر بواسطه نگهداشت آب در ماتریس پلیمر است. این مساله بواسطه روش تهیه فیلم‌ها به‌ صورت حلالی است که در آن آب به عنوان حلال می‌تواند به عنوان نرم‌کننده نیز ایفای نقش کند. شفافیت و آبدوستی نمونه‌ها با افزایش گلیسرول افزایش پیدا کرده و با حضور نانوذرات کاهش می‌یابد. بر اساس نتایج به‌ دست آمده می‌توان از فیلم‌های پلیمری ساخته شده برای بسته‌بندی مواد غذایی خشک و یا به عنوان بسته‌بندی اولیه که در تماس مستقیم با ماده غذایی است و همچنین در صورت لزوم از بسته‌بندی‌های ثانویه برای جلوگیری از تأثیر‌گذاری رطوبت محیط استفاده کرد. نتایج این کار تحقیقاتی که توسط امیر حیدری، دکتر ایران عالم‌زاده و دکتر منوچهر وثوقی از اعضای هیات علمی دانشکده مهندسی شیمی و نفت دانشگاه صنعتی شریف صورت گرفته، در مجله Materials & Design منتشر شده است. منبع: مجبه بسار

محققان آمریکایی با افزودن نانوذرات به پلیمر پلی‌تترا فلوراتیلن (تفلون) موفق شدند دوام آن را ‏افزایش داده و روان‌سازی این پوشش را بهبود دهند.‏ امروزه بسیاری از مردم دنیا با پلیمر پلی‌تترا فلوراتیلن موسوم به تفلون آشنایی دارند. تفلون نام ‏برندی است که توسط شرکت دوپونت برای این محصول در نظر گرفته شد. از این ماده به عنوان ‏یک پوشش نچسب و ضد آب برای ادوات مختلف، از وسایل آشپزخانه گرفته تا سیلندرهای موتور ‏و تجهیزات پزشکی استفاده می‌شود.‏ اخیرا مهندسان دانشگاه آرکانزاس روشی یافته‌اند که با استفاده از آن می‌توان میزان چسبیدن این ‏پلیمر را از آنچه که هست، کمتر کرد. این گروه تحقیقاتی لایه تفلون را با نانوذراتی ترکیب کردند ‏که به عنوان روان‌ساز مورد استفاده قرار می‌گیرد. با این کار می‌توان امیدوار بود تا لایه بدست آمده ‏عمر طولانی‌تر و کارایی بهتری داشته باشد.‏ «مین زو» از محققان این پروژه می‌گوید: پلی‌تترا فلوراتیلن دنیای بزرگ و ترسناکی دارد، چیزی ‏که ما درباره آن صحبت می‌کنیم یک فیلم نازک از این ماده است که بسیار آبگریز بوده و چیزی ‏به آن نمی‌چسبد، در واقع این فیلم ضد آب است.‏ روان‌سازهای جامد نظیر پلی‌تترا فلوراتیلن در حال رشد و گسترش هستند، زیرا این دسته از مواد، ‏دمای بالا را به خوبی تحمل کرده و هزینه نگهداری اندکی دارند؛ همچنین نسبت به روان‌سازهای ‏مایع تمیزتر هستند. این روان‌سازها در صنعت کاربرد وسیعی دارند، به خصوص در جاهایی که ‏قسمت‌های مکانیکی مختلف با هم در تماس بوده و به روی هم ساییده می‌شوند.‏ در میان گزینه‌های موجود، پلی‌تترا فلوراتیلن جایگاه ویژه‌ای دارد، زیرا این ماده دارای خاصیت ‏خود روان‌سازی بوده که بوسیله آن امکان کاهش اصطکاک و مقاومت را در دماهای بالا فراهم ‏می‌کند. این ماده سال‌هاست که به عنوان روان‌ساز استفاده می‌شود، اما اخیرا پژوهشگران به فکر ‏بهبود خاصیت روان‌سازی این ماده افتادند. برای این کار محققان از پرکننده‌ نانوذره‌ای استفاده ‏کردند که خستگی را در این پلیمر کاهش داده و طول عمر آن را افزایش می‌دهد.‏ «زو» می‌گوید: این که بتوان یک پرکننده خوب برای فیلم‌های پلی‌تترا فلوراتیلن پیدا کرد، یک ‏مشکل بزرگ محسوب می‌شود؛ محققان مدتهاست که به دنبال چنین پرکننده‌ای بوده‌اند.‏ «زو» و همکارانش دریافتند که سیلیکا گزینه مناسبی است، این گروه نانوذرات سیلیکا را در دو ‏غلظت مختلف وارد پلیمر کردند و فیلم مورد نظر را روی فولاد قرار دادند. نتایج نشان داد که ‏کارایی و عمر فیلم تفلون، افزایش محسوسی داشته است. منبع: پینا

محققان با استفاده از ساختار نانو، پليمر هايي ساخته اند كه توانايي انعكاس تمام نور فرودي را دارند. محققان در حال بررسی تکاملی بر روی پلیمرها برای استفاده ی هر چه بیشتر آن هستند.پژوهشگران علوم نانو با استفاده از ساختار پلیمرها انواع مختلفی از وسایل الکتریکی گوناگون مثل دیود تولید کرده اند که بسیار کارآمدتر و ارزان تر از نمونه های دیگر است. این پژوهشگران هم اکنون با مقایسه ی این وسایل و گونه های مختلف پلیمر دریافتند هم چنان راه برای ساخت وسایل مختلف باز و نسبت به این کار هر چه زودتر باید اقدامات مقتضی صورت گیرد. پژوهشگران تغییر نانو ساختار در سطح پلیمرها را به تغییر خواص آن ها دانسته و می گویند با انجام برخی تغییرات می توان از این مواد به تولید LED یا سایر وسایل الکتریکی اقدام نمود. انعطاف پذیری ، قابلیت انطباق با محیط، ارزان بودن، در دسترس بودن همه جزء ویژگی های پلیمرها است که محققان نانو را به ساخت وسایل گوناگون با این مواد ترغیب کرده و انگیزه را در افراد ایجاد می کند. منبع : پینا

پژوهشگر یزدی موفق به ساخت پوشش‌های کامپوزیتی مقاوم به خوردگی بر روی فولاد شد. سیدحسین میرحسینی، عضو هیات علمی گروه پژوهشی سرامیک صنعتی جهاد دانشگاهی واحد یزد در خصوص پروژه ساخت پوشش‌های کامپوزیتی مقاوم به خوردگی بر روی فولاد گفت: این طرح با هدف رفع یک نیاز در صنایع برای حل مشکلات خوردگی تعریف شده است. وی در خصوص ضرورت اجرای این طرح افزود: مشکل خوردگی در تجهیزات حمل دوغاب و لوله‌های انتقال مواد در معادن و تاسیسات بهره‌برداری نفت و گاز، علاوه بر تحمیل هزینه‌های مالی تعمیر یا تعویض لوله‌ها و سایر تجهیزات، هزینه‌های کاهش تولید در زمان تعویض یا تعمیرات را نیز دارد. به گفته این پژوهشگر، با توجه به گسترش استفاده از فلزات در صنایع، ایجاد انواع پوشش‌ها بر سطح فلزات مطرح شده و زمینه‌های کاربرد آ‌نها هر روز گسترش یافته است. خصوصا با توجه به خسارات هنگفتی که مساله خوردگی، به تنهایی ایجاد می‌کند توجه به این مساله از اهمیت بیشتری برخوردار است. میرحسینی اظهار کرد: پوشش نانو کامپوزیتی برای ایجاد سختی بالا است که پس از اعمال بر سطح فولاد، مقاومت به سایش را بالا برده، میزان خوردگی سایشی را کاهش داده و در نهایت باعث افزایش طول عمر قطعه‌ای که در شرایط کاری تحت خوردگی سایشی قرار دارد، می‌شود. وی خاطرنشان کرد: عموما اعمال پوشش‌های کامپوزیتی پلیمری بر روی خطوط انتقال نفت و پتروشیمی انجام می‌شود و استفاده از نانو سرامیک‌ها در پوشش‌های کامپوزیتی جهت اعمال روی سطح داخلی لوله‌های فولادی به منظور کاربردهایی مانند استفاده در تجهیزات حمل دوغاب معادن است. میرحسینی در پایان تصریح کرد: این پروژه برای نخستین بار است که در کشور انجام گرفته و پس از فاز تحقیقاتی و مطالعاتی به مرحله اجرا خواهد رسید. منیع : مجله بسپار

متخصصان دندان پزشکی با افزودن نانوذرات اکسید روی به رزین‌های دندانپزشکی، موفق به تولید رزین ‏نانوکامپوزیتی شدند که علاوه‌بر حفظ خواص فیزیکی و مکانیکی رزین، خواص ضدمیکروبی مناسبی را به آن ‏بخشید.‏ متخصصان دندان پزشکی با افزودن نانوذرات اکسید روی به رزین‌های دندانپزشکی، موفق به تولید رزین ‏نانوکامپوزیتی شدند که علاوه‌بر حفظ خواص فیزیکی و مکانیکی رزین، خواص ضدمیکروبی مناسبی را به آن ‏بخشید. کاربرد این طرح در صنعت مواد دندانی و متعاقباً در رشته‌های دندانپزشکی است که این مواد کاربرد دارد.‏ پوسیدگی ثانویه مهمترین دلیل تعویض و برداشت پرکردگی‌های دندانی حاوی رزین کامپوزیت است. از ‏آنجا که پوسیدگی یک عارضه عفونی بوده و باکتری‌های زیادی از جمله استرپتوکوکوس موتانس و لاکتوباسیل‏‌ها از پلاک‌های پوسیدگی‌زا جداشده‌اند، لذا استفاده از رزین کامپوزیتی که دارای خواص ضدمیکروبی باشد در ‏پیشگیری از پوسیدگی ثانویه بسیار سودمند خواهد بود. قرن‌های متمادی است که فلزات به عنوان عوامل ضد ‏باکتری استفاده می‌شوند. از جمله فلزات مطرح در این زمینه طلا، نقره و روی را می‌توان نام برد. خواص آنتی‏‌باکتریال در مورد نانوذرات نقره و طلای اضافه شده به انواع مواد رزینی مطرح شده است. مواد مذکور دارای ‏رنگ تیره بوده و باعث تغییر رنگ واضح مواد ترمیمی رزینی می‌شوند.‏ نظر به آنکه اکسید روی دارای رنگ سفید اپک است لذا در این مطالعه با افزودن نانوذرات اکسید روی با ‏اندازه حدود 50 نانومتر به سیمان‌های رزینی دندانپزشکی خواص آنتی باکتریال در مواد مذکور مورد بررسی ‏قرار گرفت. ‏ دکتر سارا توسلی از دانشکده دندانپزشکی شاهد هدف این تحقیقات را دست یافتن به رزین کامپوزیتی ‏دانست که علاوه‌بر دارا بودن خاصیت ضدمیکروبی، خواص مکانیکی و فیزیکی آن افت نکرده باشد. وی ‏افزود: «در این مطالعه نانوذرات اکسید روی به یک ماده پیشگیرانه و ترمیمی در حوزه دندانپزشکی اضافه ‏شده و خواص ضد میکروبی و فیزیکی و مکانیکی آن همزمان با تست‌های مختلف و متعدد مورد بررسی قرار ‏گرفت.»‏ به گفته توسلی افزودن نانوذرات اکسید روی به رزین‌های دندانپزشکی باعث تقویت خاصیت آنتی باکتریال ‏آنها بدون افت خواص فیزیکی و مکانیکی می‌شود. رزین‌های کامپوزیتی به شکل مایع در ترمیم‌های پیشگیرانه ‏و فیشور سیلنت (سیل و مهر و موم کردن شیارهای سطح جونده برای پیشگیر‎ی از پوسیدگی) و در شکل ‏معمول در ترمیم پوسیدگی‌ها کاربرد دارد. مشکل اصلی این درمان‌ها عود پوسیدگی یا پوسیدگی ثانویه است که ‏مهمترین دلیل تعویض و برداشت ترمیم‌های دندانی حاوی رزین کامپوزیت است. از آنجا که پوسیدگی یک ‏عارضه عفونی بوده و باکتری‌های زیادی از جمله استرپتوکوکوس موتانس و لاکتوباسیل‌ها در ایجاد آن ‏مشارکت دارند، لذا استفاده از رزین کامپوزیتی که دارای خواص ضدمیکروبی باشد در پیشگیری از پوسیدگی ‏ثانویه بسیار سودمند خواهد بود.‏ نتایج این تحقیقات حاکی از آن است که افزودن نانوذرات اکسید روی به رزین کامپوزیت در تمامی ‏درصدهای مطالعه (1-5 درصد وزنی) رشد استرپتوکوک موتانس را به طور چشمگیری کاهش می‌دهد و در ‏درصدهای 1 تا 2 درصد وزنی خواص مکانیکی را تغییری نمی‌دهد.‏ نتایج این کار تحقیقاتی که به دست سارا توسلی حجتی و همکاران وی صورت گرفته است، در مجله ‏dental materials‏ (جلد 29، شماره 5، ماه می سال 2013) منتشر شده است. منبع : مجله بسپار

پژوهشگران دانشگاه تربیت مدرس با همکاری پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران موفق به بهبود پایداری روغن پونه کوهی ‏به عنوان نمونه‌ای از روغن‌های اساسی، طی فرآوری و نگهداری شدند. این محققان همچنین با استفاده از فرآیند ان کپسولیشن ‏‏(‏Encapsulation‏)، رهایش مداوم تری از پونه را باعث شدند که در سیستم‌های بسته‌بندی این نوع رهایش جهت حفظ ‏کیفیت فرآورده غذایی طی دوره نگهداری بسیار مطلوب است.‏ روغن‌های اساسی مایعات روغنی آروماتیک و فراری هستند که از گیاهان به دست می‌آیند. این روغن‌ها منابع غنی از ترکیبات فعال زیستی مثل ترپنوئیدها و اسیدهای فنولیک هستند که دارای فعالیت ضدمیکروبی و ‏ضدقارچی هستند. در بین انواع زیادی از روغن‌ها، روغن اساسی پونه کوهی به دلیل حضور دو ترکیب فنولی کاراوکرول و تیمول دارای فعالیت ضدمیکروبی و ‏ضداکسندگی است. اما این روغن نیز همانند سایر روغن‌های اساسی، یک ترکیب فرار است که به آسانی طی فرآوری ‏مواد غذایی، فرمول‌بندی دارو و تهیه فیلم‌های ضدمیکروبی، در معرض حرارت، فشار، نور و یا اکسیژن تبخیر ‏و یا تخریب می‌گردد. به منظور غلبه بر حساسیت و بهبود پایداری ترکیبات زیست فعال طی فرآوری و نگهداری، فناوری نوظهور ‏نانوان کپسولیشن به تازگی در صنایع غذایی و دارویی به کار برده شده است.‏ دکتر سید فخرالدین حسینی در رابطه با هدف این پژوهش گفت: «هدف تیم پژوهشی ما این بود که با استفاده ‏از فناوری نانوان کپسولیشن پایداری آن را طی فرآوری و نگهداری بهبود دهیم.»‏ استادیار دانشگاه تربیت مدرس اضافه کرد: «در این تحقیق، روغن پونه کوهی با روش دو مرحله‌ای امولسیون روغن در آب و انعقاد یونی کیتوسان با تری پلی فسفات سدیم به داخل ‏نانوذرات کیتوسان کپسوله گردید. نانوذرات به دست آمده دارای پخش منظم و شکل کروی بودند که به‌وسیله‌ی میکروسکوپ ‏الکترونی روبشی SEM‏ و میکروسکوپ نیروی اتمی AFM‏ مشاهده شدند. کارایی ان کپسولیشن و ظرفیت بارگذاری روغن پونه کوهی به داخل نانوذرات کیتوسان به ترتیب در حدود ‏‏47-21% و 8-3% بود. مطالعات رهایش در محیط برون تنی نشان دهنده اثر انفجاری اولیه و سپس رهایش آرام ‏روغن بود.»‏ به گفته حسینی مهمترین ویژگی کاربرد نانوذرات در تحقیق حاضر افزایش پایداری حرارتی روغن پونه کوهی بود. روغن ‏پونه کوهی کپسوله نشده در دمای 196 درجه سانتیگراد تخریب گردید در حالی که با کمک نانوان کپسولیشن، تخریب روغن در ‏دمای بین 358-344 درجه اتفاق افتاد. همچنین با استفاده از فرآیند ان کپسولیشن، رهایش مداومتری از پونه مشاهده گردید که ‏در سیستم‌های بسته‌بندی این نوع رهایش جهت حفظ کیفیت فرآورده غذایی طی دوره نگهداری بسیار مطلوب است.‏ این پروژه در بسته‌بندی‌های ضدمیکروبی مواد غذایی به دلیل رهایش تدریجی روغن پونه کوهی از نانوذرات و به منظور ‏کند نمودن فساد میکروبی و اکسیداسیونی کاربرد دارد. به علاوه در بحث دارورسانی نیز می‌توان از نانوذرات کیتوسان جهت ‏رهایش کنترل شده مواد دارویی استفاده نمود.‏ نتایج این کار تحقیقاتی که به دست دکتر سید فخرالدین حسینی و همکاران وی صورت گرفته است، در مجله ‏ ‏Carbohydrate Polymers‏ (جلد 95، شماره 1، 5 ژوئن سال 2013) منتشر شده است. منبع : مجله بسپار

حسگرهای زیستی پلی آنیلین بهبود یافته با نانوذرات طلا، در دانشگاه صنعتی شریف تولید شد. این حسگرها قابلیت بکارگیری در تشخیص‌های کلینیکی و آزمایشگاه‌های تشخیص سرطان را دارند.‏ پلی‌آنیلین به عنوان یک پلیمر هادی ارزان شناخته شده که برای تهیه حسگرها بسیار جذاب است. اما این پلیمر در ‏محیط‌های با ‏pH‏ خنثی هدایت خود را از دست می‌دهد که این امر منجر به محدود شدن کاربرد آن در حسگرهای زیستی ‏می‌شود. در این پروژه نقش نانوذرات طلا را در تقویت هدایت پلی‌آنیلین در ‏pH‏‌های غیراسیدی بر روی سطح الکترودهای ‏چاپی با استفاده از تکنیک‌های ولتامتری چرخه‌ای و اسپکتروسکوپی امپدانس الکتروشیمیایی بررسی شد و تقویت عملکرد ‏پلی‌آنیلین از طریق آرایش سطح آن با نانوذرات طلا به منظور تشخیص زنجیرهای الیگونوکلئوتیدی در محیط‌های قلیایی با ‏استفاده از آنزیم فسفاتاز قلیایی صورت گرفته است. ‏ دکتر ریحانه سادات صابری فارغ التحصیل رشته شیمی تجزیه دانشگاه صنعتی شریف در مورد این تحقیقات گفت: «در ابتدا ‏فیلم پلی‌آنیلینی و نانوذرات طلا با روش‌های الکتروشیمیایی بر روی سطح گرافیتی الکترود چاپی رشد داده شدند، سپس اثر ‏لایه‌های فوق بر روی این حسگر با روش‌های ولتامتری چرخه‌ای و امپدانس بررسی شد و تصویرهای میکروسکوپی نیز از ‏سطح الکترود تهیه شد. الکترودهای اصلاح شده با پلی‌آنیلین و نانوذرات طلا با تک‌لایه‌ای شامل ‏DNA‏‌ شناساگر 17 ‏نوکلئوتیدی گوگرددار و ترکیب پرکننده گوگرددار 6-مرکاپتو1-هگزانول پوشیده شد. سپس بر اساس برهم‌کنش قوی ‏استراپتاویدین و بیوتین، آنزیم استراپتاویدین‌دار به تک رشته الیگونوکلئوتید هدف که بیوتین دارد و با مولکول ‏DNA‏ روی ‏سطح جفت شده است متصل می‌شود. به گفته صابری آنزیم فوق یک فسفاتاز است که واکنش هیدرولیز آلفا-نفتیل فسفات را کاتالیز می‌کند و آن را تبدیل به ‏مولکول الکتروفعال آلفا-نفتول می‌نماید. این محصول الکتروفعال با تکنیک ولتامتری پالسی‌تفاضلی‌ شناسایی می‌گردد. به ‏این طریق، در این حسگر خصوصیات منحصربفرد الکتریکی پلی‌آنیلین و نانوذرات طلا (سطح زیاد، انتقال الکترونی ‏هتروژنی سریع، پایداری شیمیایی و راحتی ایجاد آنها بر روی سطوح کوچک) به همراه تقویت سیگنال با استفاده از آنزیم ‏به‌کار گرفته می‌شود. محدوده خطی پاسخ این بیوسنسور در گستره 10-2/0 نانومولار است و حدتشخیص آن 1/0 ‏نانومولار است.‏ صابری با اشاره به دقت عمل‌های صورت گرفته در این تحقیقات افزود: «از آنجا که توزیع مناسب و یکنواخت نانوذرات ‏طلا بر روی سطح حسگر زیستی در عملکرد حسگر موثر است در ابتدا بستری از پلی آنیلین به صورت الکتروشیمیایی بر روی ‏سطح کربنی الکترود پلیمریزه شد و سپس نانوذرات طلا بر روی این بستر مناسب قرار گرفتند تا توزیع یکنواخت بر روی ‏سطح الکترود داشته‌ باشند.»‏ این حسگر از گزینش‌پذیری و تکرارپذیری رضایت‌بخشی هم برخوردار است. از این رو از این الکترود اصلاح شده ‏می‌توان نه تنها برای تثبیت آنزیم فسفاتاز بلکه تثبیت سایر مواد بیولوژیکی استفاده کرد. همچنین در تشخیص‌های کلینیکی ‏و آزمایشگاه‌های تشخیص سرطان، می‌توان از حسگرهای زیستی منتج از این طرح استفاده کرد و بافت‌های سرطانی ‏را‌ شناسایی نمود.‏ نتایج این کار تحقیقاتی که به‌وسیله‌ی دکتر ریحانه سادات صابری و همکاران وی انجام شده است، در مجله ‏electroanalysis‏ (22 آوریل سال 2013) منتشر شده است. منبع : مجله بسپار

پژوهشگران دانشگاه تربیت مدرس با استفاده از نانوذرات موفق به ساخت نانوکامپوزیت‌های زیست تخریب‌پذیر ضد ‏میکروب و ضد اکسیداسیون شدند که می‌تواند در صنایع ‏بسته‌بندی مورد استفاده قرار گیرد. نظر به مشکلات زیست‌محیطی ناشی از کاربرد پلیمر‌های سنتتیک در بسته‌بندی مواد غذایی در سال‌های اخیر مطالعات گسترده‌ای در زمینه ‏بکارگیری پلیمرهای طبیعی زیست تخریب‌پذیر، در صنعت بسته‌بندی صورت پذیرفته است. علیرغم تمام مزایایی که این نسل جدید ‏از ترکیبات دارند، کاربرد عملی آن‌ها بدلیل حساسیت بالا به رطوبت، نفوذپذیری نسبت به بخار آب و خواص مکانیکی ضعیف با محدودیت ‏روبرو شده است. ‏ محققان دانشگاه تربیت مدرس، در تحقیق حاضر تلاش کردند تا با بکارگیری فناوری نانو، بخشی از ضعف‌های پلیمر طبیعی آلژینات را ‏بعنوان یک ترکیب طبیعی از منابع دریایی برطرف کنند. در این پروژه، هدف تولید نانوکامپوزیت‌هایی با دارا بودن قابلیت‌های زیست تخریب ‏پذیری و در عین حال نفوذپذیری کم نسبت به گازها، حساسیت کمتر نسبت به آب و در نهایت دارای خواص ضد میکروب و ضد اکسیداسیون ‏جهت کاربرد در نگهداری مواد غذایی بوده است.‏ مهدی عبدالهی، دانشجوی دکتری فرآوری آبزیان دانشگاه تربیت مدرس، در توضیحاتی درباره این تحقیقات عنوان کرد: این پروژه در ‏چندین بخش انجام پذیرفته است. در گام نخست نانوذرات کریستاله سلولز به روش هیدرولیز اسیدی سنتز شد. نانوذرات تولیدی و نیز ‏نانوذرات رس جهت ایجاد نانوکامپوزیت‌های زیستی در غلظت‌های مختلف به پلیمر آلژینات اضافه شد. در نهایت بهترین نانوذره و غلظت‌ها ‏جهت ساخت نانوکامپوزیت با نفوذپذیری کم، خواص مکانیکی بهینه و نیز حساسیت کمتر نسبت به رطوبت تعیین شد. وی افزود: در گام‌های بعدی ‏نانوکامپوزیت تولیدی بوسیله‌ی اسانس گیاهی مختلف جهت ایجاد خواص ضد میکروب و ضد اکسیداسیونی فعال شد. در نهایت ضمن ‏ارزیابی کارایی نانوکامپوزیت‌های زیست فعال در محیط آزمایشگاهی کارایی آن در بسته‌بندی و نگهداری فرآورده‌های آبزیان نیز مورد ارزیابی ‏قرار گرفت که ادامه نتایج تحقیقات نیز در دست تهیه و نشر در مقالات معتبر است. محقق طرح تصریح کرد: ارزیابی همزمان کارایی نانوذرات ارگانیک و معدنی در ساخت نانوکامپوزیت‌های زیست‌تخریب‌پذیر پلی ساکاریدی و ایجاد خواص ضد ‏میکروب و آنتی اکسیدانی در آن‌ها از ویژگی‌هایی است که در ساخت این نانوکامپوزیت دیده می‌شود که این امر به وسیله ترکیبات طبیعی ‏بکار رفته برای بهبود کارایی نانوکامپوزیت‌های کاربردی در صنعت بسته‌بندی مواد غذایی حاصل شده است.‏ به گفته عبدالهی، نتایج تحقیق حاضر نشان داد که نانوذرات کریستاله سلولز توانست به دلیل ابعاد نانو و سازگاری ساختاری پلی ساکاریدی ‏خود در مقادیر کم خواص فیزیکی، سدی و مکانیکی فیلم‌های آلژیناتی را بهبود بخشد و عملکردی بهتر از نانوذرات رس داشته باشد. همچنین ‏این نانوذرات بدلیل ساختار کریستالینه خود سبب افزایش آبگریزی فیلم‌های طبیعی آلژینات شد، در حالی که نانوذرات معدنی رس سبب افزایش ‏آبدوستی و حساسیت فیلم‌ها نسبت به رطوبت شد.‏ وی خاطرنشان کرد: این طرح ضمن تلاش برای غلبه بر برخی از مشکلات پیش روی پلیمر‌های زیست تخریب‌پذیر کاربردی در بسته‌بندی مواد غذایی، ‏نسل جدیدی از نانوکامپوزیت‌ها را که در عین زیست تخریب پذیری دارای خواص آنتی اکسیدان و ضد میکروب نیز هستند، تأمین می‌کند. ‏همچنین نانوذرات ارگانیک سلولز بدلیل داشتن منشأ طبیعی در مقایسه با نانوذرات معدنی رس می‌توانند از مطلوبیت بیشتری جهت کاربرد در ‏صنعت بسته‌بندی مواد غذایی برخوردار باشند.‏ نتایج این کار تحقیقاتی که بوسیله‌ی مهدی عبدالهی، مهدی آلبوفتیله، دکتر مسعود رضایی و دکتر ربیع بهروز از دانشگاه تربیت مدرس ‏صورت گرفته است، در مجله‌های ‏«Food Hydrocolloids‏» و ‏«International Journal of Biological Macromolecules‏» به چاپ ‏رسیده است.

رئیس مرکز تحقیقات سلولی و مولکولی دانشگاه علوم پزشکی ایران گفت: در حال حاضر قادر هستیم با استفاده از ذرات نانو در حوزه پوست، غضروف‌سازی، عضلانی و اسکلتی، قلب، عروق و علوم اعصاب ترمیم و درمان را انجام دهیم. محمدتقی جغتایی افزود: مهندسی بافت یک حوزه بین‌رشته‌ای، بین علوم پزشکی و علوم دیگر به خصوص مهندسی و پلیمر است. این روش زیرمجموعه طب بازسازی به معنی ترمیم ضایعات ارگان‌های بدن است. وی ادامه داد: سلول، بافت بین‌سلولی و فاکتور رشد در مهندسی بافت تأثیرگذار هستند و با این روش می‌توانیم جدار ضعیف شده در اعمال جراحی را با استفاده از سلولهای مصنوعی یا مِش طبیعی تقویت کنیم. رئیس مرکز تحقیقات سلولی و مولکولی دانشگاه علوم پزشکی ایران با اشاره به اینکه پژوهش در حیطه مهندسی بافت در ایران در حال رشد و پیشرفت است تصریح کرد: از طریق مهندسی بافت مشکلات استخوانی برطرف می‌شود چرا که می‌توان درون استخوان‌ها را پر کرد، غضروف تحلیل رفته زانو را ترمیم کرد همچنین اعضایی مانند بینی، لاله گوش و پرده صماخ نیز ترمیم و بازسازی می‌شود. جغتایی گفت: در نخستین کنگره پیشرفت‌های مهندسی بافت و پزشکی بازساختی ایران متخصصان علوم بالینی، علوم پایه پزشکی و مهندسی حضور دارند و حتی از متخصصان علم نساجی برای تولید الیاف نانو بهره گرفته‌ایم. وی ادامه داد: در نخستین کنگره سلولی و مولکولی 150 مقاله ارسال شد که از میان آنها 130 عنوان به صورت شفاهی و پوستر در کنگره ارائه می‌شود. رئیس مرکز تحقیقات سلولی و مولکولی دانشگاه علوم پزشکی ایران در مورد حوزه‌های درمانی مهندسی بافت در این کنگره تصریح کرد: مبانی و اصول مهندسی بافت، تحریک سلولها، ترمیم استخوان، دستگاه اسکلتی و عضلانی، دستگاه عصبی، قلبی - عروقی، دستگاه ادراری، گوارش و ترمیم پوست ارائه مقاله داشته‌ایم. جغتایی گفت: گزارشی که از مقالات چاپ شده در خاورمیانه به دست آمده نشان می‌دهد ایران در رشته مهندسی بافت جزو برترین کشورهاست و در حال حاضر در حوزه ترمیم پوست، غضروف، عضلانی و اسکلتی، قلب - عروق و علوم اعصاب مطالعات بالینی دارد و درمان در این حوزه‌ها انجام می‌شود. وی هزینه درمان ضایعات به وسیله مهندسی بافت را بستگی به نوع ترمیم انجام شده دانست و گفت: به عنوان مثال در درمان بیماریهای آرتروز و دردهای شدید زانو، هزینه ترمیم زانو بستگی به نوع غضروفی دارد که استفاده می‌شود. منبع : پینا

محققان با ساخت نانوذرات کلسترول خوب مصنوعی شیوه مناسب و جدیدی را برای درمان تصلب شرایین و پیشگیری از بروز بیماری های قلبی و عروقی یافته اند. تصلب شرایین – ایجاد پلاک های سلولی در عروق- هنوز یکی از دلایل اصلی مرگ و میر در سراسر جهان است. در حالی که لیپوپروتیئن چگالی بالا یا - HDL – به اصطلاح کلسترول خوب برای پردازش به کبد فرستاده می شود اما LDL – کسترول بد- در عروق مانده و پلاک ها را شکل می دهد. تشخیص اولیه این اجزای سلولی در پلاک ها که موجب پارگی و مسدود شدن عروق می شود، می تواند یک شیوه تشخیصی موثر برای بیماری های قلبی و ارتباط آنها با تصلب شرایین باشد. اکنون پژوهشگران دانشگاه جورجیا به پیشرفت فنی مهمی در زمینه ساخت نانوذارت لیپوپروتئین چگالی بالا مصنوعی دست یافته اند. این نانوذرات که نسخه کاملا زیست تخریب پذیر مصنوعی از کلسترول خوب هستند ، می توانند یک شیوه تشخیصی و درمانی بالقوه ای برای تصلب شرایین باشد. در بررسی های آزمایشگاهی این نانوذره، HDL مصنوعی کاهش چشمگیری را در کلسترول و تری گلیسیرید نشان داد. محققان می گویند اگر فقط حسگر را در عروق قرار دهیم، یک درمان بسیار نوید بخش برای کاهش تری گلیسیرید در جریان خون خواهیم داشت. نانوذرات تقلید کننده HDL پیش از این نیز ساخته شده بودند اما در آنها از خون انسانی استفاده شده بود. اما این ذرات با چالش های بسیاری در باززایی و تولید انبوه از جمله در تغییر پذیری واکنش های ایمنی مواجه بودند. محققان دانشگاه جورجیا ، نسخه های بازسازی شده HDL که در آنها از خون استفاده شده بود را به کار گرفتند. به گفته دانش پژوهان با خلق این ذرات از پایه توانستند بسیاری از مشکلات را از بین برده و در عین حال تمام جنبه های مثبت انتقال HDL را حفظ کنند. این نانوذرات مصنوعی HDL ، یک هیبرید پلیمری است که به اسیدآمینه کمتری نیاز دارد و از این رو تولید انبوه آن بسیار ساده تر است. محققان برای خلق هسته HDL مصنوعی خود از یک پلیمر زیست تخریب پذیر مورد تایید FDA به عنوان یک چارچوب استفاده و آن را با استر- مولفه ای در HDL طبیعی - مخلوط کردند. آنها پپتید تقلیدی ساختند که با دقت یک HDL طبیعی به به نانوذارت می چسبد. نتایج این تحقیقات در نشریه Proceedings of the National Academy of Sciences منتشر شده است. منبع : پینا

پژوهشگران دانشگاه محقق اردبیلی با استفاده از روش جدید قالب زنی، نانوذرات پلیمری قالب‌دار شده با مولکول‌های اتانول را به منظور ‏تشخیص گاز اتانول تولید کردند. ‏ پژوهشگران دانشگاه محقق اردبیلی با استفاده از روش جدید قالب زنی، نانوذرات پلیمری قالب دار شده با مولکول‌های اتانول را به منظور ‏تشخیص گاز اتانول تولید کردند. حسگر تولیدی بر پایه نانوکامپوزیت نانولوله‌های کربنی چند‌دیواره‎-‎نانوذرات پلیمری قالب‌دارشده برای ساخت ‏حسگر‌های گازی مقاومت شیمیایی بوده است. این روش جدید می‌تواند در تولید حسگرهای دیگر با بازده بالا و حساسیت بالا مورد استفاده قرار ‏گیرد.‏ فناوری قالب‌زنی مولکولی یک روش تهیه مواد هوشمند است که قابلیت‌شناسایی و جذب گزینشی مولکول یا یون‌های مورد نظر در ‏محیط‌های مایع یا حتی گازی را دارا است‎.‎‏ این مواد رقبای مصنوعی و سنتزی برای سیستم‌های مشابه مانند آنتی بادی‎-‎آنتی ژن، ‏آنزیم‌ها و یا پذیرنده‌های حسی و یا غیر حسی در موجودات زنده هستند‎.‎‏ ویژگی مهم این مواد این است که دارای پایداری شیمیایی، دمایی و ‏مکانیکی بسیار بالاتری نسبت به رقبای بیولوژیک خودهستند‎.‎‏ همچنین این پذیرنده‌های مصنوعی را می‌توان برای طیف بسیار وسیع و ‏دلخواهی از مولکول‌های شیمیایی تهیه کرد‎.‎‏ در صورتی که تعداد محدودی پذیرنده بیولوژیک در دسترس ما قراردارد‎.‎‏ هم اکنون این مواد ‏کاربردهای بسیار متنوعی در زمینه‌های مختلف مانند جداسازی، کاتالیز واکنش‌های شیمیایی، دارورسانی و حسگر‌های شیمیایی و بیوشیمیایی ‏پیدا کرده است‎.‎‏ تهیه پلیمر‌های قالب دار شده در ابعاد نانومتری ضمن آنکه نقایص پلیمر‌های قالب دار شده توده‌ای و درشت را مرتفع می‌سازد ‏موجب بهبود کارایی این مواد در جذب گزینشی مولکول‌های مورد نظر شده و ظرفیت جذبی آنها را افزایش می‌دهد‎.‎ در این کار نانوذرات پلیمری قالب‌دار شده با مولکول‌های اتانول، با روش پلیمریزاسیون رسوبی تهیه گردیده و به عنوان عناصر تشخیص ‏دهنده یا حدفاصل شیمیایی یک حسگر گازی برای آشکارسازی و اندازه‌گیری اتانول مورد استفاده قرار گرفتند. دکتر طاهر علی‌زاده در ‏توضیحاتی در رابطه با این تحقیقات گفت: «در این تحقیقات، بعد از سنتز نانوذرات پلیمری، با استفاده از میکروسکوپ الکترونی متوسط اندازه ‏نانوذرات در حد 25 نانومتر تخمین زده شد. حسگر گازی مذکور از نوع مقاومت شیمیایی بوده و مبتنی بر نانوکامپوزیت حاصل از آمیختن ‏نانوذرات پلیمری قالب دار شده با اتانول، نانولوله‌های کربنی و پلی‎-‎‏ متیل متااکریلات بود. نانوذرات پلیمری قالب دار شده برای جذب گزینشی ‏مولکول‌های اتانول طراحی شده‌اند و بنابراین وقتی در معرض بخارات اتانول قرار می‌گیرند آنها را جذب کرده و در نتیجه متورم می‌شوند‎.‎‏ از ‏آنجا که نانوذرات پلیمری قالب دار شده به طور مناسب در لابه لای نانولوله‌های کربنی قرار دارند تورم مذکور موجب افزایش فاصله و کاهش ‏اتصالات بین نانولوله‌های کربنی شده و در نتیجه هدایت الکتریکی نانوکامپوزیت به مقدار قابل توجهی کم می‌شود‎.‎‏ این به معنی ترجمه یک ‏رخداد شیمیایی گزینش‌پذیر به یک سیگنال الکتریکی قابل آشکارسازی و ثبت است‎.‎‏ میزان کاهش رسانایی نانوکامپوزیت متناسب با غلظت ‏اتانول در محیط اطراف حسگر است‎.‎‏ به‌دلیل استفاده از فناوری قالب زنی مولکولی برای تهیه عنصر تشخیص دهنده این حسگر، گزینش ‏پذیری بسیار بالایی برای حسگر مذکور به‌دست آمد به طوری که بین دو مولکول اتانول و متانول تفاوت قابل ملاحظه‌ای در پاسخ حسگر ‏مشاهده گردید‎.‎‏ البته نقش پلیمر خطی مورد استفاده (پلی‎-‎متیل متااکریلات) در ایجاد یک محیط آبگریز در نانوکامپوزیت و جلوگیری از اثر ‏مزاحمت بخارات آب به عنوان یک مزاحم بالقوه در کار کرد حسگر شیمیایی گازی پیشنهاد شده نیز اثبات گردید‎.‎‏»‏ از حسگر تولید شده با توجه به ویژگی‌های برتر خود از جمله ساده، ارزان، کوچک و در عین حال حساس و گزینش‌پذیر برای آشکارسازی ‏اتانول، می‌توان به عنوان یکی از ممتازترین حسگرها نام برد. نکته دیگری که در این تحقیقات مورد توجه است، استفاده از یک تکنیک ‏جدید برای ساخت حسگر‌های شیمیایی برای انواع مختلفی از مولکول‌های شیمیایی بر اساس نانوکامپوزیت‌هایی بر پایه پلیمر‌های قالب دار شده ‏در ابعاد نانومتری و نانو‌لوله‌های کربنی است.‏ علی زاده، دانشیار دانشگاه محقق اردبیلی، با اشاره به استفاده از کوپل پلیمری قالب شده به عنوان یک ایده نو توضیح داد: «در این کار ‏یک سازوکار حسگری بر پایه نانوکامپوزیت نانولوله‌های کربنی چند‌دیواره‎-‎نانوذرات پلیمری قالب دار شده برای ساخت حسگر‌های گازی مقاومت ‏شیمیایی معرفی شد‎.‎‏ در این تحقیقات، ما کوپل پلیمر‌های قالب دار شده نانومتری را با نانوتیوب‌های کربنی برای تهیه یک حسگر مقاومت ‏شیمیایی معرفی کردیم‎.‎‏ با این کار یک افزایش قابل ملاحظه در گزینش پذیری و حساسیت را برای حسگر پیشنهادی اثبات نمودیم‎.‎‏ این کار ‏می‌تواند یک زیر شاخه نوین در طراحی و ساخت حسگرهای گازی مقاومت شیمیایی با گزینش پذیری بالا را برای طیف وسیعی از ترکیبات ‏شیمیایی بر اساس فناوری قالب زنی مولکولی فراهم آورد‎.‎‏»‏ این طرح می‌تواند پاسخ گوی نیازهای مرتبط با اندازه‌گیری و آشکارسازی دقیق و در محل برای اهداف مختلف از جمله در تست کردن ‏تنفس افراد مشکوک به مصرف مشروبات الکلی و آشکارسازی شروع فرایند تخمیر باشد. به گفته علی زاده، با توسعه هر چه بیشتر در زمینه ‏حسگری که معرفی گردید می‌توان برای طیف وسیعی از ترکیبات مهم، حسگر‌های دقیق، حساس و بسیار ارزان تهیه نمود که بتواند هم در فاز ‏گازی و هم در فاز مایع ترکیبات مورد نظر را آشکار‌سازی و اندازه‌گیری کند. از جمله این ترکیبات می‌توان به آشکار‌سازی گازهای جنگی، مواد ‏منفجره، آلوده کننده‌های زیست‌محیطی و مواد غذایی، یون‌های فلزات سنگین و حتی نشانگر‌های بیولوژیک اشاره نمود‎.‎ نتایج این کار تحقیقاتی که به دست دکتر طاهر علی زاده و خانم فاطمه رضالو از دانشگاه محقق اردبیلی صورت گرفته است، در مجله ‏Sensors and Actuators B: Chemical‏ (جلد 176، ماه ژانویه سال 2013) منتشر شده است. منبع : مجله بسپار

استاد دانشکده شیمی و متخصص سنتز پلیمرها در دانشگاه کوئین کانادا روشی برای استفاده از فناوری نانو در کاهش اصطکاک در موتور خودروها و ماشین‌آلات یافته است. به گزارش سرویس علمی ایسنا، به گفته این محقق از این فناوری می‌توان علاوه بر موتور خودروها در ماشین‌آلات دیگر نیز بهره برد. اگر از این فناوری در مقیاس صنعتی استفاده شود، عمر ماشین‌آلات و بهره انرژی آنها افزایش می‌یابد. گروه پژوهشی دکتر گوجون لیو، ذرات پلیمری بسیار ریزی تهیه کرده‌اند که تنها چند ده نانومتر قطر دارند، سپس این ذرات در روغن پایه موتور خودرو پخش شدند. زمانی که این ذرات تحت شرایط تماس با فلز که مشابه شرایط موجود در موتور خودرو است، مورد بررسی قرار گرفتند، مشاهده شد که اصطکاک را تا حد زیادی کاهش می‌دهند. حتی زمانی که از این ذرات با غلظت پایین استفاده شد، کارایی آنها بهتر از کارایی افزودنی‌هایی بود که توسط بسیاری از صنایع برای کاهش اصطکاک به کار می‌روند. این ذرات توانستند میزان اصطکاک را تا 55 درصد بیشتر از روان‌کننده‌های فعلی کاهش دهند. کشف دکتر لیو برنده جایزه یادبود کاپیتان Alfred E. Hunt مربوط به انجمن مهندسان اصطکاک‌شناسی و روان‌کننده‌ها (STLE) شده است. این جایزه مهم سالانه به یکی از اعضای STLE که بهترین مقاله را در زمینه روان‌کنندگی یا موضوعات مربوط به آن منتشر کرده باشد، اهدا می‌شود. این اولین تحقیقی است که دکتر لیو در زمینه کاهش اصطکاک و روان‌کنندگی انجام داده است. منبع : انجمن صنفی مهندسین پلیمر و شیمی

نانو: پژوهشگراني از دانشگاه واشينگتن از پرتونگاري مقطعي نوري - صوتي (يك تكنيك تصويربرداري غيرجراحي) براي نگاه انداختن به چگونگي انباشته شدن نانوقفسها در غدد لنفاوي موش استفاده كردهاند. اين تكنيك ميتواند با ايجاد فهم بهتر از سينتيك انتقال نانوقفسهاي طلا در سامانه لنفاوي در طراحي ابزارهاي جديد درمان سرطان مورد استفاده قرار گيرد. نانوقفسهاي طلا، كه توسط يونان ژيا و همكارانش از دانشگاه واشينگتن ساخته شدهاند، نوع جديدي از نانوساختارها هستند كه داراي اندرونهاي توخالي با ديوارهاي بسيار نازك متخلخل هستند. قطر نوعي آنها بين 30 تا 100 نانومتر ميباشد. اين ساختارها ميتوانند براي جذب قوي نور و پراكننده كردن آن در ناحيه فروسرخ (IR) طيف الكترومغناطيسي 700-900 nm طراحي شوند. نوري با اين طول موجها ميتواند عميقا در داخل بافتهاي زيستي نرم نفوذ كند و بهمين خاطر براي تصويربرداري نوري كاملا مناسب است. اين پژوهشگران با تزريق محلولي از نانوقفسهاي طلا به پنجه جلويي يك موش شروع كردند. اين نانوقفسها سپس به طرف سامانه لنفاوي حركت ميكنند و در غدد لنفاوي حيوان انباشته ميشوند. با استفاده از تصويربرداري نوري – صوتي انعكاسي، اين پژوهشگران با موفقيت موقعيت نانوقفسهاي مذكور را در اين غدد لنفاوي شناسايي كردند. اين تكنيك بر تابشدهي پالسي ناحيه مورد نظر با نور فروسرخ - نزديك يك ليزر و تجزيه و تحليل سيگنالهاي نوري - صوتي توليد شده توسط نانوقفسههاي موجود در محل استوار است. تومورها با تخريب بافتهاي همسايه گسترش مييابند و سلولهاي سرطاني به سمت سامانه لنفاوي حركت كرده و سپس وارد جريان خون ميشوند. نزديكترين غده لنفي كه تومور در آن خالي ميشود، غده لنفي ديدبان (SLN) خوانده ميشود و به احتمال خيلي زياد اينجا ناحيهاي است كه از آن دگرديسي آغاز ميگردد. اين تكنيك جديد تصويربرداري در مقايسه با روشهاي متداولي (براساس تزريق رنگدانههاي آلي و كولئيدهاي پرتوزاي پرخطر) كه نياز به جراحي دارند غيرجراحي است. علاوه براين، تكنيك مذكور ميتواند مكان نانوقفسهاي انباشته شده در يك SLN را تا عمق 70 نانومتر بافت تعيين كند. وانگ ميگويد كه روش مذكور ميتواند جايگزين "بافتبرداري غده لنفي ديدهبان" شود - يك فرايند جراحي كه اين روزها به طور مرسوم در بيمارستانها استفاده ميشود و استاندارد تشخيصهاي زيربغلي شده است. اين پژوهشگران جزئيات نتايج كار تحقيقاتي خود را در مجلهي ACS Nano منتشر كردهاند.

فناوري‌نانو واژه‌اي است كلي كه به تمام فناوري‌هاي پيشرفته در عرصه كار با مقياس نانو اطلاق مي‌شود. معمولاً منظور از مقياس نانو، ابعادي در حدود 1nm تا 100nm مي‌باشد. (یک نانومتر يک ميليارديم متر است). اولين جرقه فناوري نانو (البته در آن زمان هنوز به اين نام شناخته نشده بود) در سال 1959 زده شد. در اين سال ريچارد فاينمن طي يك سخنراني با عنوان"فضاي زيادي در سطوح پايين وجود دارد" ايده فناوري نانو را مطرح ساخت. وي اين نظريه را ارایه داد كه در آينده‌اي نزديك مي‌توانيم مولكول‌ها و اتم‌ها را به صورت مسقيم دستكاري كنيم. واژه فناوري نانو اولين بار توسط نوريوتاينگوچي استاد دانشگاه علوم توكيو در سال 1974 بر زبانها جاري شد. او اين واژه را براي توصيف ساخت مواد دقيقي كه تلورانس ابعادي آنها در حد نانومتر مي‌باشد، به كار برد. در سال 1986 اين واژه توسط كي اريك دركسلر در کتابي تحت عنوان: "موتور آفرينش: آغاز دوران فناوري‌نانو" بازآفريني و تعريف مجدد شد. کاربرد فناوري نانو از کاربرد عناصر پايه نشأت مي‌گيرد. هر کدام از اين عناصر پايه، ويژگي‌هاي خاصي دارند که استفاده از آنها در زمينه‌هاي مختلف، موجب ايجاد خواص جالبي مي‌گردد. فن آوری نانو امروزه در صنایع مختلف از جمله پلیمر خصوصا در حوزه ی کامپوزیت ها باعث ارتقای خواصی همچون سبک تر، محکم تر، یا خواصی نظیر هدایت الکتریکی، مقاومت بالا در برابر مواد شیمیایی و حرارت و همچنین امکان بهبود بازیافت یا افزایش مقاومت در برابر عبور گازها شده است. در نتیجه بیشتر صنایع مانند خودرو سازی و هوانوردی را تحت تاثیر قرار داده است. اما گزارش ها و اخبار در ارتباط با سرمایه گذاری و حجم مبادلات پولی در حوزه فن آوری نانو از چه چیزی حکایت می کنند. به گفته تيم هارپر، مدير عامل شرکت مشاوره‌اي ساينتيفيکا، طي 11 سال گذشته، دولت‌هاي مختلف جهان، بيش از 5/67 ميليارد دلار در زمينه فناوري‌نانو سرمايه‌گذاري کرده‌اند. با احتساب سرمايه‌گذاري‌هاي شرکتي و ساير انواع تامين مالي خصوصي، تا سال 2015 ميلادي، حدود 250 ميليارد دلار در حوزه فناوري‌نانو سرمايه‌گذاري خواهد شد. شاخص شرکت ساينتيفيکا نشان مي‌دهد که کشورهاي ايالات متحده آمريکا، آلمان، تايوان و ژاپن با داشتن ترکيبي از دانشگاه‌هاي برتر، شرکت‌هاي فناوري، نيروي کار ماهر و وجود سرمايه براي تضمين انتقال اثربخش فناوري، در زمينه بهره‌برداري از فناوري‌هاي نوظهور، پيش‌تاز هستند. شرکت Research and Markets نیز گزارش جديدي با عنوان "بازار نانومواد در ايالات متحده آمريکا" منتشر کرده است. بر اساس گزارش فوق، فناوري‌نانو بسياري از صنايع را تغيير داده و نانو مواد نيز به عنوان برگ برنده شرکت‌هاي فعال در زمينه مواد خاص و ساير محصولاتي که به نانومواد نيازمند هستند، مطرح است. ايالات متحده آمريکا در بخش بازار نانومواد پيشگام بوده و انتظار مي‌رود که تا سال 2018 ميلادي، نانوموادي نظير پليمرها، بخش اعظم حجم تقاضاي اين کشور را در اين حوزه به خود اختصاص دهد. همچنين برآورد مي‌شود که رشد سريع بخش‌هايي نظير داروسازي، ادوات ذخيره انرژي، نساجي، پلاستيک و افزودني‌هاي لاستيک، رشد بازار بخش مواد پليمري و شيميايي نانومقياس را ارتقا دهد. با ترکيب سطوح سرمايه‌گذاري در زمينه فناوري‌نانو، ايالات متحده آمريکا پيشگام است. اين در حالي است که کشورهاي چين و روسيه نيز به طور فزاينده مورد توجه سرمايه‌گذاران هستند. با این مقدمه، در گزارش این شماره بر آن شدیم تا در نشستی با حضور اساتید دانشگاهی، پژوهشگران این حوزه و شرکت های فعال در این زمینه به بحث وبررسی جایگاه فن آوری نانو در ایران در حوزه ی پلیمرها بپردازیم. دکتر گرمابی از دانشگاه امیر کبیر، دکتر باقری از شرکت پارسا پلیمر شریف (و دانشگاه صنعتی شریف)، دکتر رشیدی از پژوهشگاه صنعت نفت و مهندس کوچکی و مهندس کاظمی از ستاد فن آوری نانو، دعوت ما را برای حضور در نشست پذیرفتند. موردی که بیشتر از هر چیز دیگر در نشست به آن پرداخته شد، عدم ارتباط درست بین دانشگاه های کشور و صنعت بود، تحقیقاتی که هدف دار نیستند و صنعتی که تمایلی برای حمایت از طرحهای تحقیقاتی از خود نشان نمی دهد. به گفته آقای دکتر باقری صنعت کشور ما برای رشد و درآمد زایی نیازی برای به روز کردن خود نمی بیند چراکه راههای بسیار زیادی دیگری به غیر از علم برای ثروتمند شدن از راه صنعت در ایران وجود دارد. در ابتدای جلسه لازم بود که به جایگاه فن آوری نانو در حوزه ی پلیمرها در ایران پرداخته شود. باقری: حوزه ی فن آوری نانو بسیار وسیع و گسترده است و محدود به صنعت پلاستیک نیست اما از آنجا که حوزه ی عملکردی مواد پلیمری بسیار بزرگ است، عملا تکنولوژی های زیادی را درگیر خود کرده است. به همین دلیل کسانی که در حوزه ی پلیمر فعال هستند از خود علاقه نشان می دهند که به مباحث آن ورود پیدا کنند. البته همین گستردگی مباحث مانع از این می شود که بتوان تعریف مشخصی از جایگاه نانو در صنعت پلیمر ارایه کرد، لذا تنها در این اندک زمان می توان جایگاه فن آوری نانو در پلیمرها را فقط در ایران بررسی کرد. رشیدی: در پژوهشگاه صنعت نفت روی دو مبحث در حوزه ی فن آوری نانو در حوزه ی پلیمرها کار شده است. اول: نانو در صنایع پتروشیمی و دوم: نانو کامپوزیت ها. در پنج سال گذشته موفق شده ایم، درخت فن آوری نانو را در صنعت کامپوزیت به وجود بیاوریم. در حقیقت درخت فن آوری کمک می کند کامپوزیت را بر اساس فرآیند و کاربرد تقسیم بندی کنیم. در پنج سال گذشته تمرکز ما نیز در نانو کامپوزیت ها از جمله پلی پروپیلن و رزین اپوکسی برای بهبود خواص بوده است و البته به نتایج خوبی هم رسیده ایم. همچنین پروژه های دیگری از جمله رنگ پذیری سپر خودرو و بسته های مواد غذایی نانو سیلور را کار کرده ایم. بسپار- آیا این پروژه ها در بخش صنعت کاربردی شده و قابل استفاده بوده است؟ رشیدی: بله بحث پلی پروپیلن و رزین های اپوکسی و نانو کلی و ... در حد پایلوت بوده است و بحث دیگری که داشته ایم پلیمرهای نانو ساختار است که عمدتا در صنعت نفت کاربرد دارد. در مبحث پوشش های پایه آب و حلال هم در حد پایلوت کار کرده ایم. بسپار- در بخش پوشش های صنعتی یا ساختمانی؟ رشیدی: بیشتر در بخش صنعتی. در بخش ساختمان در زمینه ی عایق های رطوبتی و حرارتی تازه ورود پیدا کرده ایم. باقری: روند جهانی نشان داده است کسانی که تحقیقات علمی در این زمینه انجام داده اند در کوتاه مدت در نانو کامپوزیتها زودتر به نتیجه رسیده اند. در بخش کامپوزیت اصلی ترین موضوع کاهش وزن است لذا در صنعت ساختمان و حمل نقل استفاده از آن دارای اهمیت است. بد نیست این جمله را هم اضافه کنم که ارزیابی ها در سطح جهانی در بخش نانو کامپوزیت ها نشان داده است، به طور خاص پلی پروپیلن به عنوان اصلی ترین پلیمری که می تواند بستر پلیمرهای نانو متری باشد مطرح است و بعد هم مواد دیگری مثل پلی اتیلن، اپوکسی، پلی آمید در رده های بعدی هستند. اما کاربرد نانو کامپوزیت ها همانطور که گفتم در صنعت ساختمان، حمل ونقل (و سپس خودرو سازی) اهمیت پیدا می کند. از دیدگاه خودرو ساز اگر بخواهیم جایگاه نانو را در نظر بگیریم، مسایل کیفی و کارایی مطرح است و به موازات آن بحث قیمت. لذا در دنیا خودرو سازان در تلاش هستند طراحی های جدید به کار بگیرند تا از تغییر خواصی که در مواد به وجود آمده است بهترین استفاده را ببرند؛ در حالی که در ایران به طراحی کمترین اهمیت داده می شود و علی رغم اینکه با تغییر خواص در مواد خصوصیات بهتری گرفته می شود ولی به دلیل گران در آمدن قطعه، خودرو سازان ایرانی تمایل چندانی برای حضور در نانو کامپوزیتها از خود نشان نداده اند. گرمابی: باید بر این باور بود که جهان اول چند سالی است وارد بحث نانو کامپوزیتهای به اصطلاح هوشمند شده است که در موارد مختلف از جمله علم الکترونیک، پزشکی حتی در صنعت ساختمان که ممکن است کمتر به نظر آید پیشرفتهای قابل توجهی بدست آورده است. محققین ایرانی هم با کمی تاخیر در این مسیر قرار گرفته اند و کارهای تحقیقاتی پایه ای خوبی هم انجام داده اند و با این روند می توان انتظار داشت با یک فاصله زمانی با جهان اول کاربردهای جدیدی در زمینه های نوین پیش روی محققین کشور بخصوص در علم پزشکی باز شود. تجارتی که 5 تا 10 میلیارد دلار گردش مالی دارد و تا کنون هیچ سهمی از این تجارت در اختیار ایران قرار نگرفته است. در کل باید معتقد بود به دلیل محدودیتی که در صنعت ما وجود دارد خیلی از تحقیقات علمی کاربردی نمی شوند. به طور مثال یکی از اولین مشتری های نانو کامپوزیتها باید خودرو سازان باشند ولی تا کنون بستر استفاده از آن در ایران فراهم نشده است. بسپار- به نظر می رسد در ایران خیلی از فعالیتهایی که در زمینه نانو انجام شده است، خروجی چندانی نداشته اند. فکر می کنید دلیل این موضوع صرفا نوپا بودن این تکنولوژی است یا دلیل دیگری دارد؟ کوچکی: بله همانطور که فرمودید شرکتهایی که محصول تولید کرده باشند در ایران کم هستند و دلیل آن را می توان در 1- عدم شناخت کافی شرکت های دانش بنیان برای ورود به بازار برای تولید انبوه دانست. 2- عدم سیاستی مدون در به ثمر رساندن یک فن آوری. به طور مثال برای اینکه یک قطعه در صنعت خودرو سازی به کار گرفته شود نیاز به پاس کردن استانداردهای گوناگون دارد که خود این مساله مدت زمان زیادی طول می کشد. مواردی از این قبیل پژوهشگر را از صنعتی کردن پروژه ی تحقیقاتی که دارد باز می دارد. بسپار- به نظر می رسد اشکال این سیستم این است که در حقیقت مراکز تحقیقاتی پروژه های خود را به بخش صنعت دیکته می کنند، شاید اگر مسیر برعکس شود و مصرف کننده نیاز خود را در آن تکنولوژی ببیند، مسیر کوتاه تر و موثرتر شود. کوچکی: حدود 8 تا 9 شرکت هستند که روی آمیزه های خودرویی می توانند مدعی شوند دارای یک محصول هستند. 4 الی 5 شرکت هستند که می توانند مدعی شوند بسته بندی نفوذ ناپذیر مثلا فلان محصول غذایی را دارند و چند شرکت هم در زمینه تولید آمیزه های مختلف کار کرده اند که سرجمع می شوند 20 شرکت. بسپار- قاعدتا این شرکتها کمک های مالی از ستاد دریافت کرده اند. آیا توانایی این را دارند که از لحاظ مالی مستقل شوند؟ کوچکی: اجازه بدهید قبل از پاسخ به این سووال در این باره توضیح بدهم که ستاد نانو از سال 84،85 سعی کرده است در بخش کامپوزیت طوری آن را حمایت کند تا بتواند آن را به صنعت برساند. راهکار این مساله به عنوان ساده ترین راه این است که شرکت هایی که در قالب دانش بنیان می باشند از آنها حمایت شود به طور مثال شرکتهایی که در مراکز رشد مستقر می شوند یک حمایت اولیه برای رسیدن به یک فرمولاسیون مناسب در حالت آزمایشگاهی دریافت می کنند. در مراحل بعد حمایت از استانداردها و تستها است و نهایتا چنانچه این طرح بخواهد توسعه پیدا کند، حمایت از آن شرکت در قالب وام یا تسهیلاتی که ممکن است قرض الحسنه باشد انجام می شود. منتهای مراتب نکته ای را که باید مد نظر داشت ادغام این مراحل و بر طرف کردن مشکلات است، نظیر گرفتن تاییدیه ها یا راضی کردن شرکتی که تقاضای محصول مورد نظر را دارد، باعث می شود کارها به کندی پیش برود، در کل سبد حمایتی ستاد طوری برنامه ریزی شده است که بتوانیم دانش فنی را که ایجاد شده است توسعه دهیم. رشیدی: مشکلی که از طرف صنعت وجود دارد مثلا در صنعت خودروسازی این است که اصلا در خواستی برای طرحهای جدید وجود ندارد و حقیقتا هم خیلی از آنها با این علم آشنایی ندارند و مساله ی بعدی هم قیمت است که اگر مقداری گران تر باشد به هیچ وجه حاضر نیستند آن را در صنعت اجرا کنند. گرمابی: به اعتقاد من دو مشکل عمده در صنعت ما وجود دارد: 1- علی رغم اینکه مراکز دانشگاهی ما در تولید علم موفق بوده اند اما در تبدیل این علم به صنعت ناموفق بوده اند. به طور مثال مقاله ای در ارتباط با مقایسه ی ایران و کره جنوبی منتشر شده بود که در 30 سال گذشته از لحاظ تولید علم کمی عقب تر بودیم شاید 30 تا 40 درصد ولی از لحاظ سطح تکنولوژی تقریبا برابر بودیم ولی بعد از گذشت 30 سال از لحاظ علمی باز می توان مقایسه ای بین خودمان و کره جنوبی داشته باشیم در حالی که از لحاظ سطح تکنولوژی اختلاف آنقدر فاحش است که بهتر است چیزی نگوییم! در واقع این مشکل به ما می گوید که بین مراکز دانشگاهی و صنعت یک حلقه ی مفقوده وجود دارد که لازم است هرکس به نوبه ی خود در جایگاهی که هست در رفع آن بکوشد. دوستان صنعت گر ما هم باید بدانند برای اینکه یک دانش فنی به نتیجه برسد باید صبر و حوصله داشته باشند و با پروژه های کوتاه مدت نمی توان به نتیجه رسید. بسپار- به نظر شما راهکار این مشکل چیست؟ آیا صرفا به سیاست گزاری های دانشگاه و صنعت مربوط می شود؟ گرمابی: مواردی را که گفتید هر کدام می توانند نقش داشته باشند. البته در این بین حمایتهایی از دانشگاه و صنعت مثلا در قالب ستاد فن آوری نانو انجام شده است ولی کافی نبوده است. نکته ایی را که باید به آن اشاره کنم به روز نبودن صنایع و نداشتن واحد تحقیق و توسعه است که باعث عقب ماندگی صنعت ما شده است. در حقیقت عدم احساس نیاز برای به روز شدن از معضلات عمده در صنعت ما است. به طور مثال واردات خودرو با تعرفه 100 درصد هنوز می تواند با خودروساز داخلی رقابت کند! چرا که هنوز خیلی از استانداردهای جهانی خودرو سازی در کشور اجباری نشده است و از طرف دیگر هم خودرو ساز تا وقتی که الزامی وجود نداشته باشد آن را اجرا نمی کند. رشیدی: متاسفانه تولید علم در کشور هدفمند نیست و بسیاری از اساتید ما فقط تولید مقاله دارند که اصلا کاربردی در صنعت ندارد. از طرف دیگر شرکت های توسعه دهنده که بتوانند علم را به ثروت تبدیل کنند وجود ندارند. باقری: اگر در حوزه ی پلیمر خودمان را با بعضی از کشورها همانند ترکیه مقایسه کنیم، خواهیم دید که هم از نظر تولید علم و هم از نظر تولید مواد اولیه از ترکیه جلوتر هستیم ولی از آن طرف محصولات پلیمری به مقدار زیاد از ترکیه به ایران صادر می شوند. ما باید به مشکلات ریشه ایی نگاه کنیم. به اعتقاد من هم دانشگاههای ما مشکل دارند و هم صنعت ما. همانطور که اشاره شد تحقیقات در دانشگاهها جهت دار نیست و این معضل بر می گردد به عدم حمایت مشخص و منسجم از محققین کشور. در نتیجه پژوهشگران به شکل بسیار زیادی پراکنده کار می کنند. همچنین پویایی و زنده بودن صنعت وابسته به روز شدن علم است منتها در کشور ما صنعت گر رشد خود را در راهی جز به روز شدن علم می داند! چرا که هزاران راه به غیر از به کار گیری علم برای او وجود دارد تا کسب ثروت کند. در نتیجه اگر فرد دانشگاهی بخواهد تحقیقاتش خاک نخورد مستلزم آن است که خودش آن را به ثمر برساند. بسپار- با توجه به اینکه شما در قالب شرکت هم کار می کنید آیا از نتیجه ی دستاوردهای خود در شرکت تجاری راضی هستید؟ لطفا چند نمونه از کارهای که انجام داده اید هم ذکر کنید. باقری: در مجموع راضی هستم و فکر می کنم اگر صنعت ما در جای خودش باشد و فعالیتهای دانشگاهی هم جهت دار باشند فعالیتهای بسیار بزرگی به انجام برسد. ما دو محصول نانویی داریم که با گرید تجاری پارسا نانو تولید می شوند. شروع کار ما هم ابتدا در قالب یک پروژه ی دانشگاهی بود که آن را به شکل نیمه صنعتی در آوردیم و البته شرکتی، متقاضی آن بود و ستاد هم در ابتدای کار از ما حمایت کرد. کاظمی: همانطور که از قبل هم گفته شد، بین دانشگاه و صنعت اختلاف زیادی وجود دارد و این مساله بر می گردد به عدم طراحی مکانیزم درست در پیوند دانشگاه و صنعت. به طور مثال زمانی که محققی طرح تحقیقاتی خود را ارایه می کند، مکانیزمی که به او معرفی می شود، حمایت مرکز رشد است، در مرحله بعد تشکیل شرکت، تولید نیمه صنعتی و نهایت محصولی که بتوان در بازار فروخت. به علت اینکه اکثر افرادی که وارد این حوزه وارد می شوند به دلیل عدم آشنایی با سازگار بازار و مشکلاتی نظیر گرفتن استاندارد و غیره باعث می شود که از ادامه ی کار باز بمانند. این در حالی است که اگر مکانیزم عکس این قضیه بود و دولت تلاش داشت که شرکتهای بزرگ و صاحب نام را متقاضی فن آوریهای نوین کند مطمئنا وضعیت صنعت هم بهتر می شد. در حال حاضر در ستاد 30 تا 40 شرکت ادعای داشتن محصول نانویی را دارند که از این بین وقتی به پایان سال می رسیم به کمتر از 10 شرکت می رسند چرا که نمی توانند مستندات کاری خود را ارایه دهند. بسپار-حمایتهایی که از جانب ستاد صورت می گیرد تا به چه اندازه در کارهای منتج به نتیجه موثر بوده است؟ کوچکی: ستاد نانو با شروع کارش در حوزه ی نانو کامپوزیت ها آن را به سه دسته تقسیم کرد 1- شرکت های تولید کننده مواد اولیه 2- شرکت های واسطه ای 3- شرکت های قطعه ساز. در همان ابتدا پروژه هایی که در سطح دانشگاههای کشور به انجام رسیده بود را مورد مطالعه قرار دادیم و به قولی شناسنامه ای را تنظیم کردیم که بتوانیم با دست باز به سراغ صنعت برویم، از طرف دیگر با 800 شرکت ارتباط بر قرار کردیم که خیلی از آنها در استفاده از فن آوری نانو از خود تمایل نشان دادند. در این بین یکسری پروژه هم انجام شد، به طور مثال شرکت نفت متقاضی کامپاندی بود که تغییر رنگ کمتری داشته باشد و ستاد نیز تک تک این پروژه ها را مورد حمایت قرار داد و اتفاقا به نتایج خیلی خوبی هم رسید و زمان آن رسیده بود که حالت فعال تری به خود بگیرد و وارد حوزه هایی همچون خودروسازی به عنوان اولویت اول در استفاده از نانو کامپوزیت و در دیگر صنایع همچون بسته بندی، لوازم خانگی، نساجی و ... شود. در حال حاضر صنعت خودروسازی مدعی است که صنعت نانو را باید در قطعات خود به کارگیرد ما هم برای اینکه بتوانیم این روند را تسریع کنیم برنامه ای داریم که تیمی را مامور این کار کنیم تا هم صنعت خودرو را بشناسد و هم فن آوری نانو را. در صنعت بسته بندی هم بحث نفوذ ناپذیری و آنتی باکتریال بودن مطرح است و اجبار زیادی وارد کرده ایم که حتما این مهم به سرانجام مطلوب برسد. بسپار- در دو هفته ی گذشته تلاش زیادی را انجام دادیم تا شرکت هایی را که در زمینه فن آوری نانو کار می کنند، برای شرکت در نشست دعوت کنیم اما موفق به پیدا کردن آنها نشدیم یا از آنها چیزی جز یک نام بر روی سایت ستاد وجود نداشت. کارشناسان ستاد هم در این ارتباط اصلا همکاری نکردند. کوچکی: شاید شما را به درستی راهنمایی نکرده باشند. فرمایش آقای دکتر گرمابی در ارتباط با اینکه ستاد به تنهایی نمی تواند حمایتهای کافی از صنعت به جا آورد را تایید می کنم؛ چرا که توانایی هر سازمانی بنا به بودجه ای که برای آن در نظر می گیرند پی ریزی می شود و ستاد به تنهایی نمی تواند جوابگوی تمام نیازها باشد. بسپار- در طول سالهای فعالیت ستاد تا به حال چند شرکت را موفق شده اید به حدی برسانید که روی پای خود بایستند؟ کوچکی: در کل ما در کریدور 20 شرکت داریم که در بخش های تولیدی، خدماتی و بازرگانی فعالیت می کنند. بسپار- این تعداد در بخش کامپوزیت های پلیمری فعال هستند؟ کوچکی: بله از این تعداد، حدود 6 تا 7 شرکت در حوزه ی خودرو فعالیت دارند. در بحث بسته بندی مواد غذای هم شرکت هایی هستند که بر روی نفوذ ناپذیری اکسیژن کار می کنند و همچنین چند شرکت که در زمینه ی پزشکی فعال هستند. گرمابی: فکر می کنم برداشت آقای کوچکی اینطور بود که من با دید مثبت به قضیه در ارتباط با حمایتهای ستاد نگاه نکرده ام. در صورتی که ستاد نشان داده است که حمایت های موثری در پروژه های مختلف داشته است و به این موضوع معتقدم تا وقتی که حمایت و هزینه ی لازم و صبر در انجام پروژه ها وجود داشته باشد بطور حتم به نتیجه می رسد. به طور مثال حمایتهایی که ستاد در زمینه مقالات و پایان نامه ها نشان داده است تاثیر بسزایی در افزایش آنها داشته است؛ حال این حمایتها باید به مقدار بیشتر به سمت صنعت برود. بسپار- پس تاکید می کنید که حمایتهای ستاد باید به سمت صنعتی شدن برود. گرمابی: بله به طور حتم شرکتها نیاز بیشتر و مستمرتری به حمایت های ستاد دارند. به اعتقاد من با این حمایتها اگر از هر 10 محصول حتی یکی از آنها هم به نتیجه برسد باز هم کافی است. کوچکی: اجازه بدهید چند مورد را خلاصه به شما بگویم. ما برای اینکه علم به دانش فنی و نهایتا محصول تجاری برسد متمرکز روی سازمان هایی شده ایم که متولی انجام آن هستند. مثلا صنایع نوین. بطور مثال در مورد پایان نامه ها با حمایت های خوبی که انجام دادیم باعث ارتقای آن شدیم البته همان کار را هم در صنایع انجام داده ایم هر چند شاید سقف حمایتها آنقدر نباشد که در زمان مناسب به هدف مورد نظر برسند ولی وقتی که یک شرکت در کریدور ستاد فن آوری نانو قرار بگیرد و روی یک نمونه کارکند مبلغ کمک به آن 3 برابر پایان نامه ی معمولی است، بعد از آن شرکت 5 میلیون تومان در مرحله ی تست دریافت می کند و در مرحله ی استاندارد سازی نیز هزینه های آن به شرکت پرداخت می شود. در کل این شروع کار است و طبق برآوردی که دارم طی 1 تا 2 سال آینده چند مورد را در صنعت خودرو به تولید انبوه خواهیم رساند. بسپار- از سال گذشته چقدر ستاد در بخش مقالات و صنعت کمک کرده است؟ کوچکی: برای رقم های بالا، شرکتها را در قالب وام حمایت می کنیم و در صورت عدم توانایی ستاد از حامیان خود کمک می گیرد، مثل صندوق ها که بازوی اجرایی ستاد هستند، ولی مبلغ دقیق را نمی توانم بگویم. گرمابی: لازم می دانم این مساله را هم متذکر شوم که در ارتباط با مالکیت معنوی قوانین و ساز و کار درستی در کشور وجود ندارد و لازم است برای حمایت از دانش فنی نهاد یا ارگانی باشد که متولی این امر بشود. در این صورت تحقیقات هم هدف دار تر خواهند شد. کاظمی: ما در کریدور 16 تا ایستگاه داریم و خدماتی که فرمودید از ایده تا بازار را ارایه می دهد. گرمابی: البته من مشکل را خیلی کلی عرض کردم. رشیدی: در صنعت نفت هم سازوکاری برای ثبت اختراع وجود دارد و اگر اختراعی به فروش برسد 10 در صد آن برای محقق در نظر گرفته می شود. گرمابی: امیدوارم این موارد برای کل کشور به کار گرفته شود. [Hidden Content]

خلاصه : انتشارات Scientific American يکي از منابع اصلي اطلاعات در حوزۀ علوم و فناوري است که در سال 1845 بنا نهاده شده است. تاکنون 144 برندۀ جايزۀ نوبل با نوشتن 234 مقاله، با اين انتشارات همکاري داشته‌اند. اطلاعات اين انتشارات در دو قالب مجلۀ چاپي و سايت انتشارات در دسترس علاقمندان قرار دارد که حدود 5/3 ميليون نفر در سراسر جهان، نسخه چاپي آن را دريافت مي‌کنند و هر ماه حدود 7/2 ميليون نفر از سايت آن بازديد مي‌کنند. سايت Scientific American اخيراً مصاحبه‌اي با دکتر سيم‌چي، يکي از محققان فناوري نانو ايران را منتشر کرده است. در اين مصاحبه که ترجمه کامل آن در ادامه مي‌آيد، ضمن معرفي حوزه‌هاي تحقيقاتي دکتر سيم‌چي، اثرات تحريم‌هاي غرب بر رشد و توسعه علمي ايران نيز مورد سوال قرار گرفته است. [TABLE=class: text] [TR] [TD]متن اين مقاله به صورت pdf قابل دريافت مي باشد()[/TD] [/TR] [/TABLE] اين مقاله در ماهنامه شماره 172 به چاپ رسيده است

دکتر مظاهری، طراح و مجری شهرک صنعتی نانوتکنولوژی و سیلیکون در گفت‌وگو با خبرنگار باشگاه خبری فارس«توانا»، از احداث چهارمین شهرک نانوتکنولوژی و سیلیکون دنیا در ایران خبر داد و گفت:‌ احداث این شهرک از چهار سال گذشته آغاز شده است. وی افزود: مطالعات مهندسی و اجرایی از سال ۸۶ آغاز شد و از سال ۸۸ عملیات اجرایی ساخت نخستین کارخانه این شهرک شروع شد. مظاهری اظهار داشت: این شهرک صنعتی در محدوده شهرستان بروجرد واقع است و ۵ کارخانه مرتبط با صنایع سیلیکون، سلول‌های خورشیدی، میکروالکترونیک، برای نخستین بار در ایران و خاورمیانه در حال احداث است. مجری شهرک صنعتی نانوتکنولوژی و سیلیکون ایران از جهش بزرگ کشور در بخش انرژی‌های نو و صنایع الکترونیکی،پس از افتتاح کامل این شهرک صنعتی خبر داد و گفت: نخستین کارخانه که در حال احداث است کارخانه تولید فلز سیلیسیوم با خلوص ۹۹ درصد است که ماده اولیه آن سنگ سیلیس است که از منطقه لرستان و همدان استخراج می‌شود ضمن این‌که به یاری خداوند متعال، این کارخانه به ظرفیت ۲۰هزار تن در سال تا آخر سال ۹۱ به بهره برداری می‌رسد. مظاهری به کارخانه دوم شهرک صنعتی نانوتکنولوژی و سیلیکون اشاره کرد و گفت: کارخانه خالص سازی فلز سیلیسیوم یا اصطلاحا پلی سیلیکون که در ۲ گرید خورشیدی با خلوص ۵N الی ۷N و گرید الکترونیک با خلوص ۹N الی ۱۱N تولید خواهد شد، از دیگر کارخانه‌های احداثی در این شهرک صنعتی است. وی از احداث بزرگترین کارخانه ساخت سلول و ماژول خورشیدی در این شهرک خبر داد و گفت: ظرفیت این کارخانه ۴۰۰ مگاوات سلول خورشیدی پایه سیلیکونی و ۱۸۰ مگاوات سلول خورشیدی لایه نازک است که مجموعا ۵۸۰ مگاوات سلول خورشیدی در این کارخانه تولید می‌شود که از بزرگترین کارخانه‌های موجود در جهان است. مجری شهرک صنعتی نانوتکنولوژی و سیلیکون ظرفیت تولید این میزان سلول خورشیدی را به لحاظ تولید انرژی با نیروگاه‌های اتمی مقایسه کرد و گفت: هر ۲ سال یک بار به اندازه توان نیروگاه اتمی بوشهر، سلول خورشیدی تولید خواهد شد که جهش بسیار بزرگی در بخش دستیابی به انرژی‌های نو در کشور است. وی به ساخت کارخانه ساخت ویفرهای الکترونیک ۱۲ اینچ اشاره کرد و افزود: ظرفیت تولید سه میلیون ویفر الکترونیک از این نوع در کشور در هر سال وجود دارد. مظاهری کاربرد این ویفرها را در ساخت انواع چیپ، IC، ترانزیستور و دیودهای مختلف دانست و به ساخت کارخانه منومرهای سیلیکونی به ظرفیت ۱۰۰ هزار تن سالانه اشاره کرد که در صنایع پزشکی آرایشی و بهداشتی و صنایع نیرو نفت، خودروسازی و هوافضا کاربرد وسیعی دارد. وی افزود: مجموع سرمایه‌گذاری این طرح‌ها ۱۲۰۰ میلیون یورو و ۴۹۰۰ میلیارد ریال است که تا پایان سال ۹۲ تمام کارخانه‌ها به بهره‌برداری می‌رسند. مظاهری اظهار داشت: ایران با احداث این کارخانه‌ها، جزو چهار کشور جهان در زمینه نانوتکنولوژی و سیلیکون خواهد شد. مجری شهرک صنعتی نانوتکنولوژی و سیلیکون به اشتغال‌زایی این طرح به صورت گسترده اشاره کرد و افزود: اشتغال‌زایی این شهرک ۸هزار و ۵۰۰ نفر به صورت مستقیم و ۱۲هزار نفر در ارتباط با صنایع پایین دستی خواهد بود که از بزرگ‌ترین پروژه‌ها و طرح‌های اشتغال‌زایی در کشور است. وی در ادامه خاطرنشان کرد: در صورتی که کشورهای دیگر این طرح را برای ما انجام می‌دادند چهار میلیارد دلار برای کشور هزینه دربرداشت و در حال حاضر بخش زیادی از ماشین آلات و صنایع مرتبط توسط متخصصان، مهندسان و پژوهشگران داخلی انجام می‌گیرد که به کارگیری متخصصان داخلی هزینه را به کمتر از ۵۰ درصد رساند که البته باتوجه به شرایط تحریم کشورهای پیشگام در این زمینه از مشارکت خودداری می‌کردند. مظاهری تصریح کرد: این طرح به طور کامل توسط بخش خصوصی انجام گرفت و در طول این پروژه بیش از هزار نفر مشغول به کار می‌شوند. مجری شهرک صنعتی نانوتکنولوژی و سیلیکون بروجرد از همکاری با پژوهشگاه‌ها و دانشگاه‌های کشور از جمله دانشگاه تهران، پژوهشگاه شیمی و مهندسی شیمی و پژوهشگاه پلیمر خبر داد و افزود: باتوجه به این‌که صنعت سیلیکون بسیار استراتژیک و دارای سود دهی فراوانی است و گسترش مالی آن درجهان بیش از ۴۰۰ میلیارد دلار است، بنابراین کاربرد این محصولات درتمام صنایع وجود دارد ضمن این‌که تولیدات محصولات پایین دستی در صنایع MEMs، LED، دیودهای لیزر، روباتیک، خودرو، هواپیماسازی، ماهواره و پزشکی کاربرد دارند. مظاهری اظهار داشت: ۲هزار محصول که در تمام صنایع از جمله صنایع پایین دستی و محصولات تولیدی این کارخانجات هستند ضمن این‌که این مجموعه دریچه‌ای برای ایجاد مجموعه‌ها و شهرک‌های جدید و اشتغال‌زایی بیش از ۲۰۰هزار نفر را فراهم می‌کند. مجری شهرک صنعتی نانوتکنولوژی و سیلیکون این طرح را از جمله طرح‌های کلان ملی دانست که جزو مهمترین طرح‌های میکروالکترونیک وزارت صنعت، معدن و تجارت نیز است که به همین علت مورد عنایت و توجه ویژه دولت و مجلس شورای اسلامی نیز می باشد. وی افزود: این طرح به عنوان طرح برگزیده صنعتی سال ۹۰ در جشنواره تحقیق و توسعه کشور با حضور وزیر محترم صنعت و معدن و تجارت نیز انتخاب گردید. مظاهری در ادامه گفت: باتوجه به اینکه ایران، کشوری آفتابی و دارای ۳۰۰ روز آفتابی در سال است و همچنین بر اساس برنامه پنجم توسعه کشور که باید در زمینه انرژی‌های تجدیدپذیر گام‌های اساسی برداشته و پنج هزار مگاوات انرژی تجدیدپذیر در سال تولید شود، این کارخانجات به عنوان رکن اساسی این اهداف احداث خواهند شد. مجری شهرک صنعتی نانوتکنولوژی و سیلیکون در پایان خاطرنشان کرد: باتوجه به مقادیر زیاد سیلیسیم در کشور، ایران می‌تواند یکی از بزرگترین دارندگان این فناوری‌ها در جهان باشد که کشور نیز تاکنون در این زمینه وارد نشده بود. پلی ارگانو سیلوکسان‌ها را سیلیکون می‌نامند و به پلیمرهای معدنی گفته می‌شود که در زنجیره اصلی آنها به جای اتم‌ها کربن پیوندهای اکسیژن و سیلیسیم قرار گرفته و زنجیره جانبی آن‌ها آلی است. این ماده به دلیل این‌که نسبت به فلزات و مواد دیگر نسبت استحکام به وزن بیش‌تری دارد دارای اهمیت فوق العاده‌ای است و در صنایع الکترونیک و میکروالکترونیک کاربرد گسترده‌ای دارد. درهٔ سیلیکون (به انگلیسی: Silicon Valley) نام منطقه‌ای حدود ۷۰ کیلومتری جنوب شرقی سانفرانسیسکو در حومهٔ سانتا کلارا، کالیفرنیا، ایالات متحده آمریکا بوده و شهرت این منطقه به دلیل قرار داشتن بسیاری از شرکت‌های مطرح انفورماتیک جهان در این منطقه‌است. نام این منطقه در ابتدا برگرفته از تعداد زیاد شرکت‌های تولید‌کنندهٔ چیپ‌های سیلیکونی در این منطقه بود که بعدها به نمادی از وجود کمپانی‌های فعّال در زمینه فناوری‌های پیشرفته در این منطقه تبدیل شد و هم‌اکنون با ایجاد چنین منطقه‌ای در ایران جایگاه کشورمان در میان کشورهای پیشرفته دنیا بیش از گذشته ارتقا خواهد یافت و فصل جدیدی از رقابت علمی دانشمندان ایرانی با دانشمندان مطرح دنیا آغاز می‌شود.

نگاه به فرآیندهای شیمیایی و بیولوژیکی از دید نانومتری یعنی در ابعاد اتمی اطلاعاتی به دست می‌دهد که بسیار راحت‌تر می‌توان مسیر حرکتی آن را مشخص و خواسته‌ها و نظرهای شخصی را در آن اعمال کرد. آنچه که امروز تحت عنوان نانوتکنولوژی مطرح است آشنا شدن و کنترل کردن بسیاری از پدیده‌ها در ابعاد اتمی و آنگسترومی است. پیشرفت‌های اخیر در ساخت کربن تیوب، موتورهای بیومولکولی، سنسورهای با ابعاد باکتری، *****های میکرونی و دیگر موارد موجبات تغییر و تحول در علوم مختلف از جمله کامپیوتر، الکترونیک، هوافضا، بیوشیمی، محیط‌زیست، شیمی و دیگر علوم را فراهم آورده است. در این زمینه، علم شیمی نیز بی‌بهره نبوده و با حضور روش‌های میکروسکوپی و الکترودهایی با ابعاد نانومتر امکان بررسی ساختار و شناسایی بسیاری از سطوح فلزی و غیرفلزی میسر شده است. دنباله در ادامه مطلب... اولین اثر کاهش اندازه ذرات افزایش سطح است، افزایش نسبت سطح به حجم نانو ذرات موجب می‌شود که اتم‌های واقع در سطح اثر بسیار بیشتری نسبت به اتم‌های درون حجم ذرات بر خواص فیزیکی ذرات داشته باشند. این ویژگی واکنش‌پذیری نانو ذرات را به‌شدت افزایش می‌دهد به‌گونه‌ای که ذرات به‌شدت تمایل به آگلومره یا کلوخه‌ای شدن داشته باشند. به عنوان مثال در مورد نانو ذرات فلزی به محض قرارگیری در هوا به سرعت اکسید می‌شوند. البته این خاصیت مزایایی هم دربر دارد. به عنوان مثال با استفاده از این خاصیت می‌توان کارایی کاتالیزور‌های شیمیایی را به نحو موثری بهبود بخشید و یا در تولید کامپوزیت‌ها با استفاده از این ذرات پیوند‌های شیمیایی مستحکم‌تری بین ماده زمینه و ذرات برقرار کرد. علاوه بر این افزایش سطح ذرات فشار سطحی را تغییر داده و منجر به تغییر فاصله بین ذرات یا فاصله بین اتم‌های ذرات می‌شود. فاصله بین اتم‌های ذرات با کاهش اندازه آنها کاهش می‌یابد. البته این امر بیشتر برای نانو ذرات فلزی صادق است. در مورد نیمه ‌هادی‌ها و اکسید‌های فلزی مشاهده شده است که با کاهش قطر نانو ذرات فاصله بین اتم‌های آنها افزایش می‌یابد. اگر اندازه دانه باز هم بیشتر کاهش یابد تغییرات شدید دیگری نیز رخ می‌دهد. از جمله این تغییرات آن است که اتم‌ها می‌توانند خودشان را در هندسه‌هایی که در جامدات توده‌ای غیرممکن است، آرایش دهند. نانو مواد نانو مواد به دو دسته کلی تقسیم می‌شوند: نانو ذرات و مواد نانو ساختار (یا مواد نانوکریستال) و مواد نانو ساختار به نانوسیم‌ها و نانو لوله‌ها، نانو لایه‌ها طبقه‌بندی می‌شوند. تغییر در فاصله بین اتم‌های ذرات و نسبت سطح به حجم زیاد در نانو ذرات تاثیر متقابلی در خواص ماده دارد.برای مثال ترکیبات کاربیدی و نیتریدی پراکنده شده در یک ماتریس آمورف سختی‌های قابل مقایسه و یا بالاتر از الماس در مورد آنها گزارش شده است. این تغییر در فاصله بین اتم‌های انرژی آزاد سطح پتانسیل شیمیایی را نیز تغییر می‌دهد. این امر در خواص ترمودینامیکی ماده (مثل نقطه ذوب) تاثیرگذار است. ملاحظه می‌شود که نقطه ذوب با کاهش اندازه ذرات کاهش می‌یابد و نرخ کاهش ذوب در اندازه خیلی کوچک بسیار شدید است. روش‌های تولید نانو مواد اصلی‌ترین روش‌های ساخت مواد نانو را می‌توان در دو روش کلی 1. روش بالا به پایین و 2. روش پایین به بالا خلاصه کرد. 1. روش بالا به پایین: در این روش با استفاده از یک سری ابزارها، مواد از جسم حجیم جدا شده و جسم کوچک می‌شود تا به اندازه‌های نانومتری برسد. 2. روش پایین به بالا: این روش درست در جهت مخالف روش بالا به پایین است. در این روش مواد نانو با استفاده از به هم پیوستن بلوک‌های سازنده مانند اتم‌ها و مولکول‌ها و قرار دادن آنها در کنار یکدیگر و یا استفاده از خودآرایی، تولید می‌شوند. خودآرایی عبارت است از طراحی مولکول‌ها و ابرمولکول‌هایی که اساس تشکیل آنها مکمل بودن شکل ساختاری است. باید توجه داشت که اتم‌ها و مولکول‌ها همیشه در جایی که مورد نظر ماست قرار نخواهند گرفت و عاملی که محل قرارگیری آنها را تعیین می‌کند انرژی آنها است. به این صورت که مولکول‌ها در جایی قرار خواهند گرفت که کمترین انرژی آزاد را داشته باشند و به سمت انرژی آزاد ( ) منفی تمایل دارند. انرژی آزاد در یک سیستم به‌وسیله استحکام پیوند و انتروپی تعیین می‌شود. روش‌های تولید انبوه که در تولید مواد نانو متری به کار می‌روند عبارتند از: 1. روش مکانیکی 2. روش سل ـ ژل 3. واکنش حالت‌های جامد ـ مایع 4. چگالش فاز گازی 1. روش مکانیکی این روش یک نمونه از روش‌های بالا به پایین است و براساس متلاشی شدن ساختار دانه‌های درشت استوار است. تکنیک آلیاژسازی مکانیکی روشی است که در آن با استفاده از یک آسیاب ساچمه‌ای انرژی بالا مخلوط پودرهای مختلف را در سطح اتمی با یکدیگر آسیاب و ترکیب می‌کنند. با استفاده از این تکنیک علاوه بر پودرهای عنصری خالص از پودرهای آلیاژی و سرامیک‌ها، نظیر اکسیدها، نیتریدها و غیره برای ایجاد آلیاژها و کامپوزیت‌ها استفاده می‌شود. مکانیزمی که در حقیقت به‌کار می‌رود، مکانیزم سایش مکانیکی همراه با خرد شدن است. شکست دانه‌ها در حقیقت به علت انرژی است که به آنها انتقال داده می‌شود، که این انرژی به سرعت دورانی (یا ارتعاشی)، محفظه، اندازه و تعداد توپ‌ها نسبت جرم توپ به ذرات، مدت سایش در حین فرآیند سایش بستگی دارد. معایب این روش نیز به شرح زیر است: آلودگی و ناخالصی ناشی از ماده ساینده. ایجاد ساختار خشن در پودرهای تولیدی. عدم یکنواختی در اندازه دانه‌ها. ترکیب شیمیایی غیر یکنواخت. 2. سل ـ ژل سل ژل عبارتست از یک فرآیند خودآرایی خود به‌هم پیوستگی یا خود انباشتگی که در طی آن نانو مواد تشکیل می‌شوند. کلوئیدی که در یک مایع معلق شده است سل نامیده می‌شود. سوسپانسیونی که شکل خودش را حفظ می‌کند ژل نامیده شود. در نتیجه سل ‌ـ ژل‌ها سوسپانسیون‌هایی از کلوئید‌ها در مایعات هستند که شکل را نگه می‌دارند. فرآیند سل ـ ژل همان‌طوری که از نامش پیداست مستلزم تکمیل تدریجی شبکه‌ها از طریق تشکیل یک سوسپانسون کلوئیدی (سل) و ژله‌ای شدن سل ـ برای تشکیل شبکه‌ای در یک فاز مایع پیوسته (ژل) است. پیش ماده‌های لازم برای سنتز این کلوئید‌ها عموما شامل یون‌هایی از یک فلز است اما گاهی اوقات سایر عناصر از طریق گونه‌های فعالی که لیگاند‌ها نامیده می‌شوند احاطه شده‌اند. الکوکسید‌ها و الکوکسیلان‌ها بیشتر متداول هستند به دلیل این که سریعا با آب وارد واکنش می‌شوند. تشکیل سل ـ ژل در چهار مرحله به‌وقوع می‌پیوندد: 1. هیدرولیز 2. تراکم و پلیمری شدن منومر‌ها برای تشکیل ذرات 3. رشد ذرات 4. به‌هم چسبیدن ذرات و توده‌ای شدن آنها از طریق تشکیل شبکه‌هایی که در سراسر محیط مایع گسترش یافته‌اند سبب زخیم شدن آنها می‌شود که تشکیل یک ژل می‌دهد. 3. واکنش حالت‌های جامد ـ مایع این روش از برگرفتن رسوب دانه‌ها از فاز محلول استفاده می‌شود و فرآیند آن بر پایه وجود هسته مورد نظر استوار است. برای مثال پودر دی اکسید تیتانیم با اندازه‌های بین 70 تا 300 نانومتر با استفاده از این روش، از تیتانیوم تترا ایزو پروپوکساید تولید می‌شود. 4. چگالش فاز گازی این روش به‌طور کلی بر مبنای پیرولیز ماده اصلی تولید نانو ذرات استوار است و فرآیند آن بدین‌گونه است که یک گاز حامل بی‌اثر و خالص وارد محفظه حاوی مایع اصلی تولید نانو ذرات می‌شود. مایع در این محفظه توسط یک مشعل تجزیه شده و به‌وسیله گاز حامل به مبرد فرستاده می‌شود. بخارات در مبرد سرد شده و به صورت دانه یا خوشه در می‌آید اندازه دانه‌های تولید شده در این روش به عوامل زیر بستگی دارد: نوع گاز بی‌اثر به‌کار برده شده. فشار گاز بی‌اثر. زمان باقی ماندن ذرات در محدوده رشد. نسبت نرخ تبخیر به فشار بخار ماده تبخیر شده. مزایا: کنترل بهینه بر روی اندازه دانه‌ها. خلوص محصولات تولیدی در سیستم‌های تولید خلاء بالا. معایب: بالا بودن قیمت تجهیزات و عدم امکان تولید در ابعاد صنعتی کاربرد‌های نانو ذرات یکی از خواص نانو ذرات نسبت سطح به حجم بالای این مواد است. با استفاده از این خاصیت می‌توان کاتالیزور‌های قدرتمندی در ابعار نانو متری تولید کرد. این نانو کاتالیزورها راندمان واکنش‌های شیمیایی را به‌شدت افزایش داده و همچنین به میزان چشمگیری از تولید مواد زاید در واکنش‌ها جلوگیری خواهند کرد. به‌کارگیری نانو ذرات در تولید مواد دیگر می‌تواند استحکام آنها را افزایش دهد و یا وزن آنها را کم کند. مقاومت شیمیایی و حرارتی آنها را بالا ببرد و واکنش آنها را در برابر نور و تشعشعات دیگر تغییر دهد. با استفاده از نانو ذرات نسبت استحکام به وزن مواد کامپوزیتی به‌شدت افزایش خواهد یافت. اخیرا در ساخت شیشه ضدآفتاب از نانو ذرات اکسید روی استفاده شده است. استفاده از این ماده علاوه بر افزایش کارایی این نوع شیشه‌ها عمر آنها را نیز چندین برابر کرده است. از نانو ذرات همچنین در ساخت انواع ساینده‌ها رنگ‌ها و لایه‌های محافظتی جدید و بسیار مقاوم برای شیشه‌ها و عینک‌ها (ضدجوش و نشکن) کاشی‌ها و در حفاظ‌های الکترومغناطیسی شیشه‌های اتومبیل و در پنجره استفاده می‌شود. پوشش‌های ضدنوشته برای دیوار‌ها و پوشش‌های سرامیکی برای افزایش استحکام سلول‌های خورشیدی نیز با استفاده از نانو ذرات تولید شده‌اند. وقتی اندازه ذرات به نانومتر می‌رسد یکی از خواصی که تحت تاثیر این کوچک شدن اندازه قرار می‌گیرد تاثیرپذیری از نور و امواج الکترومغناطیسی است. با توجه به این موضوع اخیرا چسب‌هایی از نانو ذرات تولید شده‌اند که کاربرد‌های مهمی در صنایع الکترونیکی دارند. نانو لوله‌ها در موارد الکتریکی مکانیکی اپتیکی بسیار مورد توجه بوده است مثلا کاربرد نانو لوله‌های طلا در الکترونیک و بیوشیمی و تولید آنها بر پایه محلول و فاز بخار که روش رشد نانو لوله‌ها در قالب توسط Martin مطرح شد. نانو لایه‌ها در پوشش‌های حفاظتی با افزایش مقاومت در خوردگی و افزایش سختی در سطوح و فوتولیز و کاهش شیمیایی کاربرد دارد. نانو ذرات نیز به‌عنوان پیش ماده یا اصلاح‌ساز در پدیده‌های فیزیکی و شیمیایی مورد توجه قرار گرفته‌اند. Haruta وThompson اثبات کردند که نانو ذرات فعالیت کاتالیستی وسیعی دارند مثل تبدیل مونو اکسید کربن به دی اکسید کربن، هیدروژنه کردن استیرن به اتیل بنزن و هیدروژنه کردن ترکیبات اولفیتی در فشار بالاو فعالیت کاتالیستی نانوذرات مورد استفاده در سنسورها که مثل آنتن الکترونی بین الکترود و الکترولیت ارتباط برقرار می‌کنند در پیوست در لیست بعضی از شرکت‌هایی که بر روی نانو کار می‌کنند آمده است. نانو طلا و کاربرد‌های آن با توجه به مطالب فوق مشخص است که تغییر خواص فیزیکی مواد با آرایش اتمی، اندازه جامد (در یک، دو و سه بعد) و ترکیب شیمیایی آنها ارتباط مستقیمی دارد. از گذشته نیز اثر ذرات کوانتومی روی خواص مواد مورد بررسی قرار گرفته بوده است. درکنار افزایش مطالعات بر روی خواص فیزیکی نانو ذرات به روش‌های مختلف نانوذرات فلزی توجه ویژه‌ای شد به‌ویژه در زمینه هسته‌گذاری، رشد بلور و انباشتگی ذرات. در این پروژه تهیه نانو ذرات فلزی طلا مورد اهمیت بوده است که از محلول حاصل از اسیدشویی که در مرحله نهایی طلا به‌دست آمده است به ذرات نانو تبدیل می‌شود. نانو ذرات طلا در وسایل نوری و الکترونیک و بیوشیمی، بیوتکنولوژی کاربرد فراوان دارد. از نانو ذرات طلا برای تولید الکترود با حساسیت و قابلیت انتخابی بالا برپایه خودآرایی نانو ذرات طلا و همچنین نشاندن ذرات طلا روی الکترود از طریق پیوندهای کووالانسی یا الکتروستاتیکی یا الکتروشیمیایی بررسی شده‌اند. به‌طور کلی نانو ذرات در الکتروشیمی به علت خواص فیزیکی و شیمیایی خود مورد استفاده قرار گرفته‌اند همچنین استفاده از الکتروشیمی در نانو تکنولوژی بسیار مورد توجه بوده است، کاربردهای نانو ذرات طلا در شیمی به‌عنوان کاتالیزور در زیر اشاره شده است: 1. پلیمر همراه ذرات طلا در تبدیل اپوکسید به کربامات همراه دی اکسید کربن. 2. استفاده از نانو ذرات طلا به‌عنوان کاتالیزور در تهیه پلی وینیل پیرولیدین در آب. در اینجا اندازه ذرات طلا بسیار مهم است زیرا هرچه اندازه ذرات کوچکتر باشد فعالیت کاتالیتی بیشتری دارد و اکسیژن بیشتری جذب می‌کند. 3. استفاده از نانو ذرات طلا به‌عنوان کاتالیزور برای بستن زنجیرهای اولفینی به‌صورت حلقه و نشانه‌گذاری کردن DNA. 4. استفاده از نانو ذرات طلای پوشش داده شده اِن اکتان تیولات به همراه Rh ـ دی فسفین (کایرال) به‌عنوان کاتالیزور. 5. تهیه نانو کلاسترهای آنانتیومری طلا توسط گروه فعال تیول و پنیسیلین آمین که برای تشخیص کایرالیته به‌کار برده می‌شوند. 6. افزایش قابلیت اکسیداسیون فوتو کاتالیتی AgCl به وسیله ذرات طلا در اکسیداسیون آب. 7. همچنین از خصوصیات نوری و دمایی پروب‌های نانو ذرات طلای جدا از هم و مجتمع، به‌عنوان یک روش تشخیص پزشکی استفاده می‌شود. نانو نقره و کاربردهای آن همان‌طور که گفته شد، خواص فیزیکی ماده ارتباط مستقیم با ترکیب شیمیایی، آرایش اتمی و اندازه جامد دارد. در ارتباط با نانو ذرات گزارشات متعددی در خصوص تغییرات خواص فیزیکی در اثر کاهش اندازه ذرات ارائه شده است. علم ذرات فلز با آزمایش فاراده آغاز شد. بعد از فاراده ذرات فلزی متفاوت در اندازه مختلف سنتز شد. در زمینه نانو ذرات فلزی، هسته‌گذاری و رشد بلور و انباشتگی ذرات مورد توجه قرار گرفت. در این‌جا برای ما ساخت نانو ذرات نقره از بین بقیه فلزات بیشتر اهمیت پیدا می‌کند زیرا در محلول حاصل از اسیدشویی مقدار قابل ملاحظه نقره دور ریخته می‌شود. در حال حاضر تلاش خواهد شد تا ضمن معرفی مواد نانوپودر نقره، به بررسی روش‌های مختلف برای تهیه نانوپودر نقره پرداخته شود. در تولید نانو ذرات نقره روش‌های مختلفی از جمله سنتز فلزی، فوتولیز، الکتروشیمیایی، کاهش شیمیایی وجود دارد. روش‌های متعددی برای ساختن ذرات فلزی در ماتریس‌های سرامیک و پلیمرها نیز ارائه شده است. نانوذرات نقره یکی از پرمصرفترین مواد در مهندسی موادند. چون خاصیت چکش‌خواری، ضد میکروبی و هدایت الکتریکی و گرمایی بالایی دارند. استفاده از نانو پودرهای نقره توسط سر لوله‌های میکرو الکترود و سیم‌های‌ هادی در الکترونیک و همچنین استفاده از نانو نقره در سنسورهای بیولوژیکی و فوتو شیمی هم بررسی شده است. به‌دلیل بالا بودن سطح مقطع نقره در این مقیاس، در برخورد با سلول‌ها خاصیت جالب‌توجهی از خود بروز می‌دهند که به ممانعت با متابولیسم سلولی از آن یاد می‌شود و جلوی تنفس و رشد و تکثیر هرگونه باکتری یا قارچ را می‌گیرد و اثرات موثری در بهبود زخم ، تاول، خارش یا بیماری دارد. محصولاتی که امروزه از نانو نقره در آنها استفاده می‌شود فراوانند همچون دام و طیور، کشاورزی، باندهای زخم، ضدتاول، لوازم جراحی، ژل‌های مرطوب‌کننده، ضدجوش‌ها، در بهداشت زنان، زایمان، شلوارهای طبی، دستمال کاغذی و نیز کولرها، یخچال‌ها و غیره. نقره در ابعاد نانو بر متابولیسم، تنفس و تولید مثل میکرو اورگانیزم اثر می‌گذارد. ذرات نقره ریز استفاده زیادی در الکترونیک، صنایع شیمیایی و دندانپزشکی، به‌خاطر مقاومت بالای اکسایش و مقاومت در برابر فعالیت‌های باکتریایی دارد. مکانیزم اثرگذاری نقره را به سه دسته زیر می‌توان تقسیم کرد: الف: تولید اکسیژن فعال توسط نقره ب: دگرگون ساختن میکرو ارگانیزم ج: افزایش بار مثبت نقره در ابعاد نانو که موجب تخریب غشاء سلولی میکرو اورگانیزم می‌شود. استفاده از نانو سیلور همراه با مواد مختلف از جمله الیاف، رنگ، پلیمر، سرامیک ما را قادر می‌سازد محصولاتی تولید کنیم که محیط‌زیست ما را عاری از میکروب سازد و این در حالی است که ضرری را متوجه محیط‌زیست نمی‌کند. روش‌های تولید نانو طلاو نقره 1. سنتز فازبخار سنتز فازبخار ذرات، برای تولید نانو ذرات فلزی مناسب است به این صورت که مخلوط فاز بخار به‌طور دینامیکی ناپایدار است تا مواد در حد نانو تهیه شود ، ذرات به صورت همگن هسته‌گذاری می‌کنند و بعد از یکبار مرحله هسته‌گذاری، بخار فوق اشباع باقی مانده به وسیله متراکم شدن و واکنش با ذرات باعث رشد ذره‌ها می‌شود، در این جا رشد ذره بیش از مرحله هسته‌گذاری اتفاق می‌افتد (در ابتدا باید بخار فوق اشباع تشکیل داد به این صورت که یک جامد را حرارت می‌دهیم تا به‌صورت بخار در یک گاز پایه درآید، سپس با یک گاز سرد آن را مخلوط می‌کنیم تا دمای آن کاهش یابد بعد از این مرحله باید سیستم را خاموش کرد که با برداشتن منبع بخار فوق اشباع یا کاهش سینتیکی واکنش انجام می‌شود و از رشد ذرات جلوگیری می‌شود). 2. الکتروشیمیایی برای تهیه نانو ذرات طلا و نقره از طریق روش‌های الکتروشیمیایی نیز اقداماتی شده است که سایز ذرات با تنظیم شدت جریان تغییر می‌کند. در روش‌های الکتروشیمیایی در تولید نانو ذرات اثرات پارامترهای گوناگون مثل دما، جنس کاتد، اورولتاژ، دانسیته جریان، زمان، نوع الکترولیت بر روی اندازه و ساختار ذات بررسی شده است یکی از روش‌های سنتز نانو ذرات فلزی طی روش الکتروشیمی الکترو پالس است این روش بر پایه استفاده از الکتروشیمی پالسی و شیمی صوت است و به تجهیزات بالا احتیاج دارد. روشی برای جانشینی الکتروستاتیکی طلا روی سطح الکترود در الکتروشیمی و ایجاد باند بین طلا با تیول‌ها و دی‌سولفیدها گزارش شده است. رسوبگذاری الکتروشیمیایی بر پایه، سولفات، کلرید، برمید و یدید نقره انجام می‌شود. در تمام موارد لایه‌ای از نقره تشکیل می‌شود. از جمله فواید روش‌های الکتروشیمیایی برای تهیه نانو پودرها این است که به راحتی ایزوله و جدا می‌شوند و محصول فرعی حاصل از ماده کاهنده را هم تولید نمی‌کنند و بسیار انتخابی عمل می‌کنند. برای جلوگیری از جانشینی خودبخودی Ag+ روی سطح پتانسیل را باید کنترل کرد. 3. فوتولیز سنتز نانو ذرات به روش پرتو کافت گاما نیز میسر است طی این کاهنده قوی به‌وجود می‌آید که باعث کاهش یون فلز شده و عدد اکسایش فلز را به صفر می‌رسانند.

استفاده از نانوذرات ژلاتين براي درمان قلب جام جم آنلاين: دانشمندان ژاپنی فناوری جدیدی را برپایه نانوذرات ژلاتین ارائه کردند که می تواند زندگی بیمارانی را که با خطر سکته مواجه اند، نجات دهد. محققان دانشگاه پزشکی نارا در ژاپن که نتایج یافته های خود را در اجلاس علمی انجمن قلب آمریکا ارائه کردند نشان دادند که با استفاده از نانوذرات برپایه ژلاتین که محتوی یک داروی حل کننده لختگی خون است می توان به یک فعالیت دارویی کنترل شده دست یافت. این دارو که tPA نام دارد برای افرادی که دچار گرفتگی رگ شده اند و با خطر سکته مواجه اند، تجویز می شود اما فعالیت زیاد این دارو می تواند منجر به خونریزی شود به طوریکه به گفته این محققان، غیرفعال کردن tPA در دستگاه گردش خون برای کاهش خونریزی بسیار مهم است. براساس گزارش ساینس نیوز، این دانشمندان که این روش درمانی را تاکنون بر روی 30 خوک آزمایش کرده اند نشان دادند زمانی که داروی درون نانوذرات ژلاتین به لخته رسید، می تواند با استفاده از دستگاههای مافوق صوت فعال شود. اما فعالیت آن به مدت تنها 30 دقیقه کافی است، چون جریان خون با این روش به میزان 90 درصد ثبات خود را باز می یابد. این درحالی است که این رقم در متدهای سنتی تنها برپایه داروی tPA برابر با 10 درصد و در متد برپایه داروی tPA و دستگاههای مافوق صوت برابر با 40 درصد است. به طور کلی، این دارو در بیمارستان تجویز می شود اما در حدود نیمی از بیماران نمی توانند به موقع به بیمارستان برسند. بنابراین، این سیستم جدید انتقال دارو با نانوذرات می تواند جریان خون را به سرعت به حرکت در آورد و آسیبهای وارده به بافت قلب و بافت رگها را کاهش دهد.(مهر)

کاربرد فناوري‌هاي نانو و ميکرو در صنايع نفت و گاز؛ مروري بر پيشرفت‌هاي جديد خلاصه : ميکرو فناوري و فناوري نانو هم اکنون سهم قابل توجهي را در پيشرفت‌هاي فناوري شماري از صنايع، شامل الکترونيک، بيو پزشکي، دارو سازي، مواد، هوافضا، عکاسي و به تازگي صنايع وابسته به انرژي، به‌خود اختصاص داده‌اند. فناوري نانو و ميکرو فناوري اين ظرفيت و پتانسيل را دارند که تغييرات متحول‌کننده‌اي را در حوزه‌هاي مختلف نفت و گاز نظير اکتشاف، حفاري، ازدياد برداشت و پالايش و پخش، به‌وجود آورند. به عنوان مثال به کمک نانو حسگر‌ها مي‌توان اطلاعات و داده‌هاي بسيار دقيق‌ترو جزئي‌تري را از يک مخزن نفتي به‌دست آورد. به‌خصوص نانوذرات ساخته شده را مي‌توان براي جلوگيري از تشکيل رسوبات مخزن مورد استفاده قرار داد. به کمک مواد نانو ساختار مي‌توان تجهيزات سبک‌تر، دقيق‌تر، مطمئن‌ترو بادوام‌تر را که در صنايع نفت و گاز کاربرد دارند، توليد و به‌کار گرفت. از نانو غشا‌ها نيز مي‌توان براي ارتقا کيفي و کمي جداسازي گاز و ناخالصي‌ها از نفت و گاز بهره جست. يکي ديگر از کاربرد‌هاي نو ظهور فناوري نانو و ميکروتکنولوژي در صنعت نفت را مي‌توان گونه‌اي از «سيالات هوشمند» دانست که در ازدياد برداشت و حفاري کاربرد دارند. به‌طور خلاصه حوزه‌هاي متعددي وجود دارند که فناوري نانو مي‌تواند در اين حوزه‌ها به عنوان يک فناوري پربازده، موثر، ارزان و از نظر زيست‌محيطي نيز سازگار و مطلوب مورد استفاده قرار گيرد. اين مقاله مرور کلي است بر فناوري نانو و ميکرو فناوري با تمرکز بر راه‌حل‌هاي نانو محوري که براي حل مشکلات و يا ارتقا عملکرد در صنايع نفت و گاز و همچنين کل صنايع مربوط به انرژي، است. پيشرفت‌ها و دستيافت‌هاي جديد تحقيقاتي در زمينه‌هاي با اهميت در صنايع نفت و گاز به‌طور کلي مرور شده و همچنين دو مطالعه موردي نيز به عنوان مثال ذکر شده است. فرصت‌هاي بالقوه و چالش‌هايي که کاربردهاي فناوري نانو در صنايع نفت وگاز در آينده با آن‌ها مواجه خواهد شد نيز مورد بحث و بررسي قرار گرفته است.

ويژگي‌ها و کاربردهاي ساختارهاي نانوذرات معدني با خاصيت خودمونتاژي خلاصه : نانوذرات خواص و ويژگي‌هايي از خود نشان مي‌دهند که نسبت به ذرات توده‌اي و غير نانويي از همان مواد، متفاوت هستند. نانوذرات مجتمع و دسته‌اي نسبت به نانوذرات منفرد و ذرات توده‌اي و غير نانويي، خصوصيات و ويژگي‌هاي متفاوتي را نشان مي‌دهند. فرآيند خودمونتاژي از جمله تکنيک‌هايي است که مي‌تواند درکنترل ساختار و خواص نانوذرات معدني مجتمع نقش بسزايي را ايفا کند. در اين مقاله، راهبرد‌هاي متفاوتي که براي نانوذرات خودمونتاژي، خواص ساختارهاي خودمونتاژي نانوذرات و کاربردهاي بالقوه اين نوع از ساختارها مورد استفاده قرار مي‌گيرد، مرور شده است. بسياري از اين ويژگي‌ها و کاربردهاي بالقوه اين ساختارها، به توانايي کنترل برهم‌کنش‌ها بين ويژگي‌هاي نوري، مغناطيسي و الکترونيکي نانوذرات بستگي دارد. منبع:ستاد ویژه توسعه فناوری نانو

جهان امروز نیازمند استفاده از ابزارهای جدیدی برای ارتقای سطح زندگی بشر است. روزانه مواد گوناگونی بر اثر کار و کوشش و تحقیقات به دست آمده، در چرخه تولید انبوه قرار گرفته و به بازار تجاری عرضه می شوند. برای مثال افزایش کارایی وسایل الکترونیکی با کاهش اندازه آنها، مانند کامپیوترهای بسیار پیشرفته و یا پیشرفت عظیم صنعت ارتباطات تنها با استفاده وسیع از نانو تکنولوژی میسر شده است. در این مقاله به بررسی کاربرد کنونی فناوری نانو تکنولوژی در میان مدت و بلند مدت پرداخته ایم که مواردی از آن به طور خلاصه نقل می شود. صفحات خورشیدی و کیهانی: دی اکسید تیتانیم و اکسید روی در اندازه های نانو در صفحات خورشیدی برای جذب و یا انکسار پرتوهای ماورای بنفش که شفافیت لازم را برای عبور نور قابل رویت دارند، کاربرد بسیاری پیدا کرده است. ترکیبات مرکب: یکی از موارد مهم کاربرد نانوتکنولوژی ساخت ترکیبات مرکب از چند ماده مختلف است. برای مثال با استفاده از لوله، سیم و ذرات نانو محصولات چند منظوره ای تولید می شود که هم دارای خواص هر یک از عناصر تشکیل دهنده است و هم ساختار جدیدی با کاربردهای پیشرفته دارد. این مواد در علوم پزشکی، در وسایل بصری، الکترونیک و مغناطیسی به کار می روند. هم چنین کربن سیاه که اندازه آن به چند ده نانو می رسد برای تقویت لاستیک وسایط نقلیه مورد استفاده قرار می گیرد. از یک نوع خاک رس در ابعاد نانو نیز برای ساختن سپرهای مقاوم وسایط نقلیه استفاده می شود. ▪پوشش سطوح: استفاده از پوشش هایی در اندازه نانو و یا چند اتم، امکانات ویژه ای را به وجود آورده است. به تازگی شیشه هایی ساخته شده که با دی اکسید تیتانیم بسیار فعال پوشش داده شده است. این شیشه ها ضد باکتری، دفع کننده آب و از بین برنده مواد شیمیایی بوده و به طور خودکار خود را تمیز می کنند. کاربرد دیگر مواد نانو ساختن پوشش های بسیار مقاوم در مقابل خش، به صورت یک یا چند لایه بر روی لایه اصلی است. گروه بیشماری پارچه های قابل تنفس، ضد آب و لکه با کنترل منافذ و ناهمواری های سطح آن در حد اندازه های نانو از مواد پلیمری و غیرآلی ساخته شده ا ند. ▪ابزار برشکاری بسیار سخت: ابزار ساخته شده از کریستال های تنگستن، تانتانیم و تیتانیم در اندازه های نانو، منجر به ساخت ابزار برش بسیار سخت تر در مقایسه با همان ماده در اندازه ذرات بزرگتر شده است. کاربرد این ابزار در سوراخکاری، برش فلزات در ماشین تراش، قالب سازی، سنگ بری و نظایر آن بسیار وسیع است. ●کاربردهای فناوری نانو در میان مدت شامل موارد زیر می شود: ▪رنگها و محلولها: استفاده از رنگها در اندازه نانو می تواند قابلیت هاو توانایی های بسیار خوبی را به رنگ بدهد. برای مثال ساختن رنگهای سبک می تواند وزن هواپیماها را کاهش داده و باعث صرفه جویی در سوخت آنها شود. کاهش حلال ها مورد دیگریست که از آلودگی محیط زیست جلوگیری می کند. محلول های ضد باکتری موارد استفاده بسیاری در تاسیسات تصفیه آب دارد و دیگر نیازی به استفاده از ضد باکتری مانند کلر نخواهد بود. نانو تکنولوژی در مبدل های حرارتی با جذب امواج قرمز باعث صرفه جویی در انرژی شده و با تغییرات دما و یا محیط شیمیایی اطراف آن، موجب تغییر رنگ می شود. عمده ترین هدف از اجرای این پژوهشها در مورد رنگها اهداف زیست محیطی است. ▪محیط زیست: مطالعه و بررسی بر روی تاثیرگذاری مواد نانو بر مواد آلوده کننده خاک و آبهای زیرزمینی و خنثی کردن تاثیرات مخرب آنها، نمونه ای از پژوهشهای میان مدت است. هم چنین تلاش برای ساخت موادی که سرب و جیوه موجود در محیط زیست را به صورت غیرفعال در آورد، ادامه دارد. اگر این تحقیقات به صورت کامل انجام شود، می توان از آلودگی سرب هوا که از سوخت ماشین های درون سوز بوجود می آید جلوگیری کرد. ▪سلولهای سوختی: سطح سلولی سوختها از نظر مهندسی تاثیر مستقیمی بر عملکرد درونی آن دارد. استفاده از هیدروژن به عنوان یک سوخت میانی ممکن است با تغییرات بنیادی هیدروکربورها در کاتالیستهای یک راکتور به دست آید. استفاده از علوم نانو برای شدت بخشیدن به عملکرد کاتالیزورها می تواند به بازدهی بیشتر و تولید سوختهایی با ذرات کوچکتر کمک کند. این عامل می تواند در افزایش تولید انرژی برق موثر باشد و در نتیجه برای تولید هیدروژن به جای استفاده از هیدروکربورها از مواد فراوانتر و سازگارتر با محیط زیست استفاده کرد. امروزه هیدروژن به عنوان جانشین سوخت هیدروکربورها در جهان بسیار مورد توجه قرار گرفته است. ▪نمایشگرها: درخواست بسیاری برای تولید نمایشگرهای بزرگ، شفاف و تخت در تلویزیون، کامپیوتر و نظایر آن وجود دارد. نانو کریستال های سلنیوم روی، سولفات روی و سولفور کادمیم با روش ژل به صورت تنها(تبدیل ژل مایع به جامد) از موادیست که برای ساخت نور متصاعد از فسفر مورد استفاده قرار می گیرند. همچنین استفاده از CNTs نیز در ساخت این وسایل با درخشش فوق العاده و مصرف انرژی و تشعشعات زیانبار کمتر و طول عمر بیشتر، نسل آینده نمایشگرهای پیشرفته را بوجود خواهد آورد.باطری ها: توسعه وسایل الکترونیکی قابل حمل مانند تلفن های همراه، دستگاههای ناوبری، کامپیوترهای کوچک و قابل حمل، سنسورهای کنترل از راه دور و نظایر آنها، نیاز به داشتن باطری های سبکتر با انرژی و دوام بیشتر را دو چندان ساخته است. مواد کریستالی نانو با استفاده از روش کاربرد ژلها در صفحات جداکننده باطریها می تواند انرژی بیشتری در مقایسه با باطریهای متداول امروزی ذخیره کند. باطری های ساخته شده از نانو کریستال های نیکل نیاز به شارژ مجدد را کاهش و ذخیره انرژی در باطریها را در حد قابل توجهی افزایش داده است. مواد افزودنی سوختها: هم اکنون تحقیقات برای افزودن ذرات نانوی اکسید سدیم به سوختهای دیزل در دست اقدام است که باعث بالا رفتن بازدهی، صرفه جویی اقتصادی و کاهش میزان مصرف آنها در بلند مدت خواهد شد. ● کاربردهای بلند مدت فناوری نانو شامل موارد زیر می باشد: ▪ مواد مغناطیسی: ساخت ابزارهای مغناطیسی از نانوکریستال های یوتریوم، ساماریوم و کوبالت خواص بسیار منحصر بفردی را با توجه به کوچک بودن ذرات کریستالها بوجود می آورد. این مواد در ساخت موتورها، ماشین های تحلیلی مانند MRI و همچنین در علوم پزشکی کاربرد وسیعی دارند. میکروپروسس ها، حافظه های کامپیوتر، دیسک های سخت، با استفاده از فناوری نانو می تواند اطلاعات بسیار زیادی را در خود جای دهند. ▪وسایل پزشکی: به طور معمول اعضا قابل کاشت در بدن، مانند دریچه های قلب، ساخت اندام های مورد نیاز در ترمیم های ارتوپدی ساخته شده از تیتانیوم و فولادهای ضد زنگ با سایر اعضای بدن سازگاری دارند ولی متاسفانه ممکن است در طول عمر بیماران دچار خوردگی شده و کارآیی خود را از دست بدهند.استفاده از نانو کریستالهای اکسید زیر کانیوم، به عنوان یک عنصر بسیار سخت، غیرخورنده و مقاوم در مقابل واکنشهای بدن و سازگاری با آن جایگزین بسیار خوبی برای روش های متداول است. نانو کریستالهای »سیلیکون کربید« به علت وزن کم، مقاومت بسیار عالی و سازگاری با اعضای بدن برای ساخت دریچه های مصنوعی قلب در آینده بکار خواهد رفت. ساخت رباط هایی با کاربردهای بسیار متفاوت در بدن در اندازه های کوچک بخش مهمی از کاربردهای وسیع اینگونه مواد را شامل می شود. سرامیک های ماشین آلات: سرامیک ها بسیار سخت، شکننده و غیرقابل ماشینکاری بوده و کوچک شدن ذرات آنها در حد نانو کریستالها باعث شکنندگی بیشتر آن می شوند. امروزه نانوکریستالهای نیترات و یا »کربید سیلیکون« در ساخت قطعات ماشین آلات مختلف مانند فنرهای بسیار مقاوم، بلبرینگها، سوپاپ های موتور، اجزای کوره ها و نظایر آن به علت آنکه به آسانی قابل ساخت بوده و مقاوم در مقابل حرارت و واکنش های شیمیایی مقاوم هستند کاربرد وسیعی دارند. در صورتیکه این مواد توسط پرس فشرده شوند، مقاومت حرارتی بسیار زیادی را در مقایسه با سایر سرامیک ها به دست می آورند. ▪تصفیه آب: فناوری نانو باعث صرفه جویی در مصرف انرژی برای تصفیه آب در سیستمهای تقطیر می شود. همچنین این فناوری منجر به بالا بردن تکنولوژی مورد استفاده کنونی خواهد شد. لباس های جنگی: به تازگی استفاده از فناوری نانو برای ساخت لباس های ویژه میدان های جنگ توسط گروه تحقیقات دانشگاه MIT انجام شده است. هم اکنون برنامه ای برای ساخت موادی که بتواند در کوتاه مدت جاذب انرژی شوکهای امواج انفجاری و موادی که در بلند مدت بتواند در برابر مواد شیمیایی و بیولوژیکی از خود مقاومت نشان دهند بصورتی که در مقابل این مواد حساس بوده و پس از شناسایی مواد روزنه های لباس مسدود شوند در حال بررسی است. گونه ای دیگر از این مواد برای کشف آسیب های وارده به بدن به صورت خودکار عمل خواهد کرد.برای مثال به کمک این مواد شکستگی استخوانها را بسرعت شناخته و گچ گیری متداول امروزه را انجام می دهند. پژوهش و ترجمه: مهندس سعید صالحی ماهنامه نفت پارس

حفاظت از جوامع شهری و روستایی در برابر آلاینده های زیست محیطی مستلزم انجام تحقیقاتی برای شناخت انواع آلاینده ها، منابع تولید آنها و همچنین در نظر گرفتن راهکارهای مناسبی برای کنترل و مهار آلودگی ها در محیط است. با توجه به این که رفع آلودگی های محیط زیست که می تواند پیامدهای نامطلوبی را در زندگی انسان ها و دیگر موجودات زنده ساکن این کره خاکی به همراه داشته باشد، نیازمند تعلیم و آموزش نیروهای متخصص در این زمینه است، بنابراین انجام تحقیقات پژوهشی که بتواند به روش های جدید و موثر برای مبارزه با آلودگی در محیط زیست دست یابد از اهمیت و ضرورت بسیار زیادی برخوردار است و به همین علت تاکنون مطالعات بسیاری در این زمینه از سوی محققان کشور انجام شده که اجرایی شدن آن می تواند نقش مهمی در سنجش، شناخت، کنترل و کاهش آلاینده هایی مانند آلودگی های نفتی، شیمیایی و میکروبی و همچنین بررسی اثرات مخرب آن بر محیط زیست داشته باشد. آلودگی یکی از مهم ترین پیامدهای ناشی از زندگی جوامع انسانی است که محیط اطراف ما را تحت تاثیر خود قرار داده و زمینه مناسبی برای تهدید زندگی انسان ها به وجود آورده است، اگر چه ممکن است مفهوم آلودگی از نظر افراد مختلف متفاوت باشد، اما به طور کلی می توان گفت هر عاملی که وجود آن در محیط زیست به نحوی در چرخه طبیعی اختلال به وجود آورد و حیات انسان، حیوان یا گیاه را در معرض تهدید قرار دهد، آلودگی به شمار می آید. آلودگی آب ها، آلودگی هوا، آلودگی صوتی، دیداری و نوری نوعی آلودگی محسوب می شوند که به نوعی متفاوت محیط زیست را تهدید می کنند. با توجه به این که آلودگی هوا و آب ها آثار جبران ناپذیری در زندگی انسان ها داشته اند بیشتر تحقیقاتی که در این زمینه انجام شده است منابع به وجود آورنده این 2 نوع آلودگی را مورد بررسی قرار داده اند و دیگر انواع آلودگی ها کمتر مورد توجه قرار گرفته، در نتیجه افراد کمتر با آن آشنایی دارند. بررسی های انجام شده درباره غلظت آلاینده ها در نقاط مختلف شهرهای بزرگ نشان می دهد که در بسیاری از ساعات شبانه روز هوایی را تنفس می کنیم که از نظر سطح مونواکسید کربن و دیگر آلاینده های زیست محیطی آلوده است که این آلودگی ارمغانی از صنعت و فناوری است که نقش مهمی در رشد اقتصادی کشورها دارد. مونواکسید کربن گازی بی رنگ، بی بو و بی مزه است که از احتراق ناقص مواد سوختنی حاوی کربن به وجود می آید و وسایل نقلیه موتوری، منبع اصلی تولید کننده این گاز در شهرها هستند. اگرچه فعالیت های صنعتی و احتراق ناقص سوخت در تاسیسات تجاری و حرارتی نیز می توانند منجر به تولید گاز مونواکسید کربن شوند، اما تولید آن در مقایسه با آلودگی ناشی از مونواکسید کربن در نتیجه عبور وسایل نقلیه موتوری در سطح شهرها چندان قابل توجه نخواهد بود. میزان ترکیب مونواکسید کربن با هموگلوبین خون که نقش مهمی در انتقال اکسیژن به بافت های بدن دارد، در مقایسه با اکسیژن 200 برابر است، بنابراین تنها وجود مقادیر اندکی از این گاز در هوا و ترکیب آن با هموگلوبین خون موجب ایجاد ترکیب پایداری در خون می شود که مقدار هموگلوبینی که اکسیژن را به بافت های مختلف بدن می رساند، کاهش می دهد و مانع از جدا شدن اکسیژن و هموگلوبین از یکدیگر می شود. وجود گاز آلاینده منواکسید کربن در خون، فشار نسبی گاز اکسیژن را نیز کاهش می دهد که این عامل سبب کاهش نیروی محرکه انتشار در بافت های بدن خواهد شد. چنین تغییراتی، سبب ایجاد مسمومیت ها و حساسیت هایی در بدن انسان می شود که تضعیف اعصاب مرکزی، حساسیت به نور و کاهش بینایی، عدم تشخیص زمان و کاهش توانایی در کنترل حرکات ارادی بدن از پیامدهای آن هستند. بهبود انتخاب پذیری کاتالیست ها به گفته مهندس سعید جعفری، کارشناس ارشد بهداشت حرفه ای از دانشگاه تربیت مدرس و مجری این طرح تحقیقاتی، مواد کاتالیتیکی از قدیمی ترین مواد نانوساختاری هستند و امروزه کاربرد کاتالیست ها در حوزه های گوناگونی مورد توجه قرار گرفته است. یکی از مهم ترین کاربردهای کاتالیست ها، استفاده از آنها در حذف آلاینده های زیست محیطی و صنعتی است که کاربرد موثر این گروه از مواد در فرآیندهای کاتالیستی به نوع، ماده کاتالیستی مورد استفاده بستگی دارد. فعالیت، گزینش و پایداری مجموعه عواملی هستند که در موثر بودن کاتالیست ها نقش بسیار مهمی دارند. کاتالیزور نوعی ترکیب شیمیایی است که اثر تسریع کنندگی و جهت دهندگی بر پشرفت واکنش هایی دارد که از نظر ترمو دینامیکی انجام آنها امکان پذیر است. کاتالیزورهای محلول در محیط واکنش را کاتالیزور همگن و کاتالیزورهای فازی مجزا از فاز واکنش را کاتالیزور ناهمگن می نامند. بیشتر کاتالیزورهای ناهمگن، کاتالیزورهای جامدی هستند که در نتیجه تماس آن با مواد مایع یا گازی واکنش دهنده، تغییراتی در آنها ایجاد می شود. کاتالیزورهای ناهمگن را کاتالیست می نامند. کاتالیستهای پیشرفته امروزی به صورت مواد کریستالی متشکل از منافذی در ابعاد نانو طراحی می شوند. با کنترل دقیق اندازه کریستال ها، مساحت سطوح، مواد تشکیل دهنده و همچنین ساختار و اندازه منافذ می توان فعالیت، گزینش و پایداری این کاتالیست ها را مؤثر برای انجام واکنش های گوناگون تبدیل کرد. انتخاب پذیری یا گزینش مواد، یکی از مهم ترین خواص و ویژگی های کاتالیست هاست. به عبارت دیگر، کاتالیست ها باید بتوانند از میان صدها واکنشی که ممکن است انجام شود، واکنش مورد نظر را تسریع کنند. امروزه مشکلات ناشی از آلاینده های زیست محیطی که از منابع مختلف در هوا منتشر می شوند، به یک نگرانی عمومی در جوامع تبدیل شده است و مسوولان در تلاشند به کمک محققان و متخصصان، راهکارهایی مناسب را در این زمینه به مرحله اجرا درآورند. گاز منواکسید کربن که پیش از این درباره آن توضیحاتی داده شد، یکی از مهم ترین گازهای آلاینده هوا در شهرها و محیط های صنعتی است. در شهرها عمده ترین منبع تولید کننده این گاز، خروجی خودروهاست که حدود 85 تا 95 درصد کل منواکسید کربن موجود در محیط را تولید می کنند. موثرترین روش حذف این گاز، اکسیداسیون کاتالیستی آن به گاز بی اثر دی اکسید کربن است. مبدل هایی که هم اکنون برای حذف آلاینده های خروجی خودروها استفاده می شوند، محدودیت هایی دارند که یکی از مهم ترین شان عدم کارآیی آن هنگام شروع فصل سرما و کاهش دمای هواست. غلبه بر محدودیت ها به گفته جعفری، یکی از روش هایی که برای از میان برداشتن چنین موانعی مورد استفاده قرار می گیرد به کار بردن کاتالیست های نانوساختاری است که حتی در دمای پایین نیز از کارآیی مناسبی برخوردارند. یکی از کاتالیست هایی که با توجه به خاصیت انتخاب پذیری مناسب و فعالیت مطلوب برای حذف کار مونواکسید کربن بتازگی مطرح شده، نانو ذرات طلاست. مهم ترین ویژگی نانو ذرات، بالا بودن نسبت سطح به حجم در این گروه از مواد و ذرات است. با استفاده از این خاصیت می توان کاتالیزورهای قدرتمندی در ابعاد نانو تولید کرد که می توانند عملکرد واکنش های شیمیایی را به میزان قابل توجهی افزایش دهند و از تولید مواد زائد در واکنش های جلوگیری کنند. تغییر خواص فیزیکی مواد با آرایش اتمی، اندازه جامد و ترکیب شیمیایی آنها ارتباط مستقیم دارد. نانو ذرات طلا از محلول حاصل از اسیدشویی که در مرحله نهایی طلاسازی به دست آمده تولید می شود و امروزه از این ذرات در وسایل نوری، الکترونیک، بیوشیمی و همچنین در زمینه بیوتکنولوژی استفاده می شود. ویژگی مهم کاتالیست های با پایه طلا، اکسیداسیون مونواکسید کربن در دماهای پایین است و این نوع کاتالیست ها حتی تا دمای منفی 70 درجه سانتی گراد نیز فعالیت دارند. عوامل زیادی فعالیت کاتالیست ها را تحت تأثیر قرار می دهند که از میان آنها می توان به اندازه نانوذرات طلا، خصوصیات پایه، روش های آماده سازی و شرایط پیش ازعملیات اشاره کرد، مهم ترین عامل تأثیرگذار بر فعالیت این کاتالیست، اندازه ذرات طلاست، به طوری که نانوذرات طلا به اندازه 3 میلی متر در واکنش اکسیداسیون مونواکسید کربن دارای بیشترین فعالیت هستند. خصوصیات پایه یکی از عوامل تعیین کننده میزان فعالیت کاتالیست هاست، موارد گوناگونی به عنوان پایه نانو ذرات طلا مورد استفاده قرار می گیرند. اکسید تیتانیوم و اکسید آهن از پایه های فعال و هیدرواکسید منیزم، اکسید آلومینیوم و سیلیکا، فیبرهای کربن فعال و زئولیت (مواد معدنی حاوی سیلیکات) از پایه های خنثی هستند که در ساخت نانوذرات طلا استفاده می شوند. ویژگی متمایز زئولیت ها در مقایسه با دیگر موادی که به عنوان پایه مورد استفاده قرار می گیرند این است که این نوع پایه خنثی به دلیل داشتن مساحت سطح بالا از توانایی چشمگیر و قابل توجهی در تبادل یونی و پایدار کردن ذرات کوچک طلا از طریق تثبیت آنها در قفس های کوچک ساختار زئولیت برخوردار است و در این طرح تحقیقاتی نیز از انواع مختلف کاتالیست زئولیت برای اکسیداسیون منواکسید کربن استفاده شده است که هر کدام به طور جداگانه مورد بررسی قرار گرفته اند. نتایج حاصل از ارزیابی فعالیت کاتالیست ها نشان می دهد که وجود یون سدیم سبب می شود نانو ذرات طلا با اندازه ای بهینه و مناسب روی سطوح و همچنین درون منافذ ساختاری زئولیت ها تشکیل شوند. در صورتی که مقدار سدیم مناسب باشد کاتالیست مورد نظر بدون انجام هیچ گونه مراحلی فعال شده و تنها افزایش دما سبب خواهد شد فعالیت کاتالیست تا حدودی کاهش یابد. جعفری در پایان خاطرنشان کرد که برای فعال سازی کاتالیست های نانو ذرات طلا بر بعضی مواد پایه از جریان هیدروژن در دمای بالا به عنوان پیش عملیات استفاده می شود که می تواند نقش مهمی در بهبود عملکرد اجرای طرح برای کاهش آلودگی ناشی از انتشار گاز مونواکسید کربن در محیط داشته باشد. این طرح تحقیقاتی با راهنمایی دکتر حسن اصیلیان و دکتر حسین کاظمیان در دانشگاه تربیت مدرس انجام شده است و شاید راه جدیدی را در حل مشکلات زیست محیطی باز کند. منبع: روزنامه جام جم

Aerosol technologies for fabrication, collection, and deposition of engineered nanoparticles فن آوری های آئروسل برای ساخت ، جمع آوری ، و رسوب نانوذرات مهندسی شده پایان نامه (Ph.D) ، انستیتو تکنولوژی کالیفرنیا. چكيده پايان نامه به لاتين We demonstrate a turbulent mixing reactor capable of producing highly monodisperse, σG ≈ 1.1, heterogeneous oxide-coated silicon nanoparticles from pyrolytic decomposition of silane. Particle concentrations approach 10[superscript 9] cm[superscript −3] as measured with a radial differential mobility analyzer and fA resolution electrometer. Turbulent mixing power, induced by locally high-momentum jets that actually remain below turbulent Reynolds numbers, induce mechanical mixing within a pathlength comparable to the diameter of the major flow channel. Timescales for transport are enhanced orders of magnitude above laminar processes, enabling nanoparticle evolutionary processes such as densification and crystallization to complete in the absence of significant agglomeration. Use of multiple jets in series may well enable the homogeneous introduction of additional reagents to facilitate additional heterogenous particle development. Particles formed in the Inconel reactor were further studied using both transmission electron microscopy and photoluminescence measurements. Spherical particle morphology with faceted and unfaceted crystalline cores were observed, and thermal oxides appeared uniform. Particle purity and a high quality passivation of the particles were demonstrated by photoluminescence, although particles occasionally required additional processing to complete O2 passivation. Photoluminescence measurements are in good agreement with models of quantum-confined exciton recombination, both in emitted wavelength and photoluminescence decay. Particle contamination studies using Electron Energy Loss Spectroscopy and Energy Dispersive X-Ray Spectroscopy found no evidence of metal contamination within particles studied for both native oxide and thermal oxide-coated particles. A phenomenological comparison of size information from the radial differential mobility analyzer and photoluminescence spectra demonstrated that thermally grown oxide shells and native oxide shell have initially opposite trends in the variation of thickness with particle size, although over time, native oxide shells thicken considerably. A thermophoretic deposition chamber was designed for uniform deposition on wafers ranging in size from 100 mm–300 mm and over a range of flowrates from 500 sccm to 15000 sccm. A power-law hyperbolic inlet nozzle was shown theoretically to minimize separation. A uniform axial temperature gradient is developed using programmable temperature controlled heaters along with active cooling. Characterization by atomic force microscopy studies on 150 mm wafers demonstrated uniform coverage both radially and in the azimuth, in good agreement with model results. Deposition uniformity is predicted on larger wafers, up to 300 mm. Pyrolysis reactions in small diameter tubular reactors foul the reactors’ walls continuously, with deposition morphology ranging from thin-films to dendritic, filter-like structures. The particle number concentration decays linearly with time. Hybridization of the turbulent mixing reactor with high energy seed reactors, such as a microplasma discharge, shows promise that may significantly reduce fouling, maintain or increase particle number concentration, maintain or increase particle monodispersity, expand chemistries available, and retain the ability to produce heterogeneous particles. Laminar flow reactors are well suited to the production of monodisperse, σG ≈ 1.1, aerosols. The rate of pyrolytic decomposition of silane precursor is kept relatively slow during a gentle thermal ramp wherein the low temperature favors vapor deposition growth over additional nucleation. The resulting reduction in silane inhibits further nucleation as the temperature is increased. Slow flowrates, wherein diffusional losses of precursor assists the inhibition of additional nucleation, also contributed to maintaining lower nucleation rates, but are not necessary to achieve monodispersity or higher yield.7

نانوذرات اكسيد سرب(II)ازواکنش نيترات سرب با كربنات سديم در حضور امواج اولتراسونيك و افزودنی پلی وينيل پيروليدون (PVP) به عنوان جهت دهنده سنتز شد. با فزايش كربنات سديم به نيترات سرب، رسوب كربنات سرب تشکيل می شود که پس از جداسازی، در دماي C° 320 براي دو ساعت قرار گرفته تا بعد از دست دادن CO2 تبديل به PbO شود. اثر عوامل مختلف نظير غلظت واکنشگرها، دمای سنتز و اثر چند افزودنی مختلف به روش "يک عامل در يک زمان" بررسي شد. سنتز اکسيد سرب در شرايط بهينه شده شامل نيترات سرب M 1/0، کربنات سديم M 2/0، دمای ºC40 وPVP با غلظت g/l 6 منجر به تشکيل نانوذرات اکسيد سرب با يک ساختار بسيار متخلخل می شود. مورفولوژی و اندازه ذرات سنتز شده بوسيله دستگاه ميكروسكوپ الكترني (SEM) بررسي شد. كلمات كليدي: نانوذرات،اكسيد سرب، نيترات سرب، PVP، اولتراسونيك 1. مقدمه اكسيدهاي سرب به دليل كاربرد متنوع مورد توجه فراوان قرار دارد( بخصوص PbO و PbO2) كه در اين ميان دي اكسيد سرب به روش هاي متفاوتي توليد شده است اما توليد نانو ذرات اكسيد سرب PbO) ) به صورت محدود مورد بررسي قرار گرفته است كه از آن جمله ميتوان به توليد نانو ساختاربه روش اسپري كه هدف آن افزايش سطح تماس آن در باتريهاي همراه با يون ليتيم ]1[ ميباشد را نام برد. 2. بخش تجربي 2-1- مواد براي توليد نانوذرات اكسيد سرب از نيترات سرب وكربنات سرب وPVP كه ساخت كمپاني Loba Chemie از كشور هند ميباشد، استفاده شد. 2-2- دستگاهها براي سنتزاز دستگاه اولتراسونيك با مدل TECNO_GAZ ،TECNA6 از كشور ايتاليا استفاده شد. برای بررسی مورفولوژی و اندازه ذرات از دستگاه ميکروسکوپ الکترونی (SEM) مدل XL30 ساخت كمپاني فيليپس ازكشور هلند استفاده شد. روکش دهی نانوذرات با طلا به منظور تهيه عکسهای الکترونی با دستگاه لايه گذاري طلا ساخت شركت Bal-Tek كشور سوئيس استفاده شد. 2-3- روش ابتدا نيترات سرب را با غلظت 1/. مولار تهيه كرده مقدارcc100 از آن را داخل بالن cc 500 ريخته ومقدار 10 گرم PVP بدان اضافه كرده وپس از حل شدن داخل اولتراسونيك قرار داده ودر دماي C°40 مقدار cc100 كربنات سديم 2/. مولار به آن اضافه شد. رسوب كربنات سرب سفيد رنگ بسرعت تشكيل شد که بعد از يك ساعت، با آب مقطر و اتانول شستشو داده شده و سپس صاف شد. به مدت يك ساعت در داخل اتانول با امواج اولتراسونيك هم زده شد. آنگاه دوباره صاف شده و به مدت 2 ساعت درداخل كوره C°320 گذاشته شد تا با آزاد شدن CO2 تبديل به PbO شود. بعد از سنتز هر نمونه، ساختار و اندازه ذرات سنتز شده توسط دستگاه ميکروسکوپ الکترونی مشاهده و بررسی شد. 3. نتايج وبحث بهينه سازی شرايط سنتز نانو ذرات اكسيد سرب به منظور دسترسی به نانو ساختار منظم با بررسی اثر غلظت واکنشگرها، دما ومقدار PVP بررسي شد. 3-1- اثر حضور امواج اولتراسونيک با سنتز يک نمونه در حضور امواج اولتراسونيک و يک نمونه ديگر بدون حضور اين امواج مشاهده شد که تابش امواج اولتراسونيک بر محلول سنتز اکسيد سرب منجر به تشکيل ساختار منظم و ريزتری می شود. 3-2- اثر غلظت واکنشگرها غلظت نيترات سرب از M 01/0 تا M 1 و غلظت کربنات سديم از M 02/0 تا M 2 تغيير داده شد و اثر اين تغييرات با تهيه عکس ميکروسکوپ الکترونی از هر نمونه مشاهده شد. به عنوان نمونه تغييرات ساختار در 2 مورد از نمونه ها نشان داده می شود. هنگامی که سنتز در محلول شامل M 1 نيترات سرب و M 2 مولار کربنات سديم در دمای C°40 و بدون حضور افزودنی انجام می شود ساختاری مطابق شکل 1 بدست می آيد. همان طور که در شکل 1 ديده می شود، ذرات ساختاری ناهماهنگ و اندازه های بزرگتر از 100 نانومتر دارند. شکل 1. تصوير ميکروسکوپ الکترونی نمونه سنتز شده درM 1 نيترات سرب و M 2 کربنات سديم در دمای C°40 و بدون حضور افزودنی وقتی از محلول سنتز با غلظت 1/. مولار از نيترات سرب و 2/0 مولار کربنات سديم در دماي C°40 و بدون حضور افزودنی استفاده می شود، ساختار نمونه به سمت تشکيل نانوذرات سوق داده می شود که تصوير SEM اين نمونه در شکل 2 نشان داده شده است. شکل 2. تصوير SEM از نمونه سنتز شده در غلظت M 1/. از نيترات سرب و M 2/. کربنات سديم در دماي C°40 و بدون حضور افزودنی نتايج حاصل از آزمايشات اين قسمت نشان داد که اگر اکسيد سرب در محلول حاوی M 1/. از نيترات سرب و M 2/. کربنات سديم سنتز شود، ساختارهای منظم با اندازه ذراتی کمتر از 100 نانومتر حاصل می شود. 3-3- اثر دمای سنتز سنتز اکسيد سرب در غلظت M 1/. از نيترات سرب و M 2/. کربنات سديم و بدون حضور افزودنی در چند دمای مختلف در گستره C°0 تا C°70 انجام شد. نتايج نشان داد که در دمای سنتز C°40 ساختار منظم تر با اندازه ريزتر بدست می آید. برای نشان دادن اثر دما، تصاوير SEM دو نمونه از سنتزها در شکل 3 و 4 نشان داده شده است. شکل 3. تصوير SEM نمونه سنتز شده در دمای صفر درجه شكل 4. تصوير SEM نمونه سنتز شده در دمای C°40 3-4- بررسي اثر افزودنی های مختلف پس از بهينه سازی اثر غلظت واکنشگرها و دما، سنتز در حضور افزودنی های سديم دودسيل سولفات (SDS)، سديم بنزن سولفونات (SDBS)، ستيل تری متيل آمونيوم برميد (CTAB)، پلی وينيل الکل (PVA) و پلی وينيل پيروليدون (PVP) ]4[ انجام شد. با بررسی تصاوير ميکروسکوپ الکترونی نمونه های حاصل، مشخص شد که بهترين کارآيی مربوط به PVP است به همين ديل اين افزودنی به عنوان يک افزودنی جهت دهنده ساختار انتخاب شده و اثر تغيير غلظت آن بر روی مورفولوژی و اندازه ذرات حاصل بررسی شد. غلظت PVP از g/l 5/0 تا g/l 6 تغيير داده شد. تصاوير ميکروسکوپ الکترونی سه مورد از نمونه های تهيه شده در حضور مقادير مختلف PVP در شکلهای 5 تا 7 نشان داده شده است. شکل 5 و 6 تصاوير ميکروسکوپ الکترونی نمونه هايی را نشان می دهند که به ترتيب در غلظت g/l 5/0 (کمتر از مقدار بهينه) و g/l 6 (بيشتر از مقدار بهينه) سنتز شده اند. با مقايسه ين دو تصوير با تصوير نشان داده شده در شکل 7 مشخص می شود که در غلظت g/l 1 از جهت دهنده ساختاری PVP پودر اکسيد سرب با يک ساختار بسيار منظم و متخلخل و با اندازه ذرات در کستره 20 تا 40 نانومتر بدست می آيد. شکل 5. تصوير SEM نمونه اکسيد سرب سنتز شده در حضور g/l 5/0 PVP شکل 6. تصوير SEM نمونه اکسيد سرب سنتز شده در حضور g/l 6 PVP شکل 7. تصوير SEM نمونه اکسيد سرب سنتز شده در حضور g/l 1 PVP نتيجه گيری با سنتز اکسيد سرب در حضور امواج اولتراسونيک و افزودنی PVP ذرات بسيار متخلخل با ساختار بسيار يکنواخت و اندازه ذرات نانومتری حاصل می شود. منبع:سعيد حقدار – شركت كاراشيمي Saeed_hagh@yahoo.com 09123158940 مراجع [1] K. Konstantinov , S.H.Ng ,J.Z. Wang , D. Wexler , H.K. Liu , Power Sources 2006 [2] S. Ghasemi, H. Karami, M. F. Mousavi, M. Shamsipur, Electroche. Commun., (2006). [3] S. Ghasemi, H. Karami, M. F. Mousavi, M. Shamsipur, S. H. Kazemi, Electrochim. Acta, (2006). [4]Zongtao Zhang, Bin Zhao, and Liming Hu , Journal of solid state chemistry 121, 105-110 (1996)

برخی از رویدادهای مهم تاریخی در شکل گیری فناوری و علوم نانو تاریخ رویدادهای مهم در زمینه فناوری نانو 1857 مایکل فارادی محلول کلوئیدی طلا را کشف کرد 1905 تشریح رفتار محلول‌های کلوئیدی توسط آلبرت انیشتین 1932 ایجاد لایه‌های اتمی به ضخامت یک مولکول توسط لنگمویر (Langmuir) 1959 فاینمن ایده " فضای زیاد در سطوح پایین " را برای کار با مواد در مقیاس نانو مطرح کرد 1974 برای اولین بار واژه فناوری نانو توسط نوریو تانیگوچی بر زبانها جاری شد 1981 IBM دستگاهی اختراع کرد که به کمک آن می‌توان اتم‌ها را تک تک جا‌به‌جا کرد. 1985 کشف ساختار جدیدی از کربن C60 1990 شرکت IBM توانایی کنترل نحوه قرارگیری اتم‌ها را نمایش گذاشت 1991 کشف نانو لوله‌های کربنی 1993 تولید اولین نقاط کوانتومی با کیفیت بالا 1997 ساخت اولین نانو ترانزیستور 2000 ساخت اولین موتور DNA 2001 ساخت یک مدل آزمایشگاهی سلول سوخت با استفاده از نانو لوله 2002 شلوارهای ضدلک به بازار آمد 2003 تولید نمونه‌های آزمایشگاهی نانوسلول‌های خورشیدی 2004 تحقیق و توسعه برای پیشرفت در عرصه فناوری‌نانو ادامه دارد فن آوری نانو چیست؟ فناوری‌نانو واژه‌ای است کلی که به تمام فناوری‌های پیشرفته در عرصه کار با مقیاس نانو اطلاق می‌شود. معمولاً منظور از مقیاس نانوابعادی در حدود 1nm تا 100nm می‌باشد. (1 نانومتر یک میلیاردیم متر است).