اخبار نانو

[ayhan 2309]

سلام.

 

این قسمت برای درج اخبار نانو ایجاد شده.

 

لطفا اگر خبر جدیدی شنیدید بگید تا ما هم استفاده کنیم.:w00:

 

ممنون.

در ضمن:

اسپم ممنوع:167:

 

[ayhan 2309]

مبارزه با گرمایش جهانی با نانوبلور منیزیم

گروهی از دانشمند ان در امریکا موفق به ساخت نانوبلورهای جدید نور آبی شده اند که در ذخیره طولانی مدت گاز دی اکسیدکربن نقش مهمی ایفا می کنند.

دانشمند ان آزمایشگاه برکلی نانوبلورهای غیرسمی از جنس اکسید منیزیم تولید کرده اند که به شیوه یی موثر نور آبی از خود متصاعد می کنند و در ذخیره دی اکسیدکربن در طولانی مدت نقش دارند.

این محصول جدید وسیله یی است که قابلیت کاهش اثرات مخرب افزایش گرمای زمین را دارد. اکسید منیزیم در شکل فراوان، ماده معدنی ارزان قیمت و سفیدرنگ است که کاربردهای مختلف و مفیدی دارد.

دانشمند ان با استفاده از یک مسیر سنتز شیمیایی ارگانومتالیک نانوبلورهای اکسید منیزیم را تولید کرده اند که فقط چند نانومتر قطر دارند و برخلاف قطعات بزرگ تر این ماده، نانوبلورهای جدید وقتی در برابر پرتو نور فرابنفش قرار گیرند، به رنگ نور آبی می درخشند.

روش های فعلی برای تولید نانوبلور این ماده، گران قیمت و دشوار بوده و در عین حال هم نتایج دلخواه به دست نمی آید، اما در این تحقیق پژوهشگران به مکانیسمی جدید و غیرمتداول برای کنترل پروسه تولید این نانوبلورها دست یافته اند.

یکی از خواص مهم این بلورها آن است که می توانند گاز co۲ را به دام انداخته و ذخیره کنند و سپس این ذخیره در زیرزمین با مواد کربنات دار واکنش داده و تشکیل مواد معدنی را می دهد به این ترتیب co۲ از محیط زمین خارج می شود.

[ayhan 2309]

شيميدانان چيني مي‌گويند که پيل‌هاي خورشيدي سيليکوني با آرايه‌هايي از سوراخ‌هاي نانواندازه مي‌توانند بر رقباي مبتني بر نانوسيمي‌شان برتري يابند. آرايه‌هاي نانوسوراخي در مقايسه با نانوسيم‌ها کمتر شکننده و کارآمدتر مي‌باشند و آنها را با استفاده از روش‌هاي مرسوم مي‌توان ساخت. اين پيل‌ها با حکاکي نانوسوراخ‌ها در سيليکون و روکش‌دهي آنها با لايه‌اي از سيليکون دوپ‌شده، ساخته مي‌شوند. کوي‌کينگ ‌پنگ و همکارانش از دانشگاه نرمال پکن و دانشگاه سيتي هنگ‌کنگ روي پيل‌هاي خورشيدي مبتني بر نانوسيم سيليکوني تحقيق کرده بودند، اما بطور اساسي به مشکل برخورد کردند. پنگ توضيح مي‌دهد: سطح ويژه بالا و خواص جذب نور خوب سيليکون نانوساختار، آن را براي کاربردهاي پيل خورشيدي بسيار جذاب کرده است. اما نانوسيم‌ها در طول مدت فرآيندهاي تعيين مشخصات و ساخت پيل خورشيدي، به آساني شکسته مي‌شوند، بنابراين به سمت پيل‌هاي خورشيدي مبتني بر نانوسوراخ‌ها رفتيم.

 

آرايه‌هاي نانوسوراخي مي‌توانند نور را حتي بهتر از آرايه‌هاي نانوسيمي جذب کنند. هنگامي که نور وارد اين نانوسوراخ‌ها شود، آنقدر در داخل آن خواهد چرخيد، تا جذب آن شود. در پيل‌هاي نانوسيمي، نور پخش شده و از بين نانوسيم‌ها خارج مي‌شود، اما به نظر مي‌رسد که اين نانوسوراخ‌ها فوتون‌هاي پخش‌شده را بهتر جمع‌آوري مي‌کنند و اين راندمان تبديل انرژي‌شان را افزايش مي‌دهد. ژانگ لين‌وانگ از موسسه فناوري جرجيا در آتلانتا مي‌گويد: اين توانايي مزيت اصلي پيل‌هاي نانوسوراخي بر نانوسيمي است. چنين ساختاري مي‌تواند براي افزايش راندمان پيل‌هاي خورشيدي مبتني بر سيليکون بسيار مفيد باشد.

 

اين آرايه نانوسوراخي به دليل اينکه در مقايسه با جنگلي از نانوسيم‌ها کمتر شکننده است، با مشکلات مرتبط با نانوسيم‌هاي شکسته شده، از قبيل بازترکيب الکترون‌ها و حفره‌هاي داراي بار مثبت که جريان را در سرتاسر اين افزاره حمل مي‌کنند، کمتر مواجه مي‌شود؛ اين مزيت راندمان پيل خورشيدي را افزايش مي‌دهد. پيل‌هاي خورشيدي اين محققان مي‌توانند حدود 10درصد انرژي خورشيدي تابيده شده روي آنها را به الکتريسيته تبديل کنند.

 

اين راندمان تبديل انرژي تقريباً دوبرابر راندمان بعضي از بهترين پيل‌هاي خورشيدي مبتني بر نانوسيم‌ها مي‌باشد. اگرچه پنگ مطمئن است که آنها مي‌توانند راندمان را به 15 درصد و بالاتر برسانند. او مي‌گويد: همه آزمايشات کنوني‌مان در آزمايشگاه‌هاي معمولي نه اتاق‌هاي تميز، انجام شده‌اند. به‌علاوه اين راندمان بدون هيچ اصلاحات افزايش‌دهنده‌ي راندمان، بدست آمده است.

 

پنگ اضافه مي‌کند که با توجه به اينکه براي حکاکي اين نانوسوراخ‌ها در ويفرهاي سيليکوني و روکش‌‌دهي آنها با سيليکون دوپ‌شده، از روش‌هاي مرسوم استفاده شده است، اين فناوري به آساني مي‌تواند تجاري شود.

 

نتايج اين تحقيق در مجله‌يJ. Am. Chem. Soc. منتشر شده است.

[ayhan 2309]

پژوهشگران دانشگاه استنفورد موفق به استخراج الکتريسيته از سلول‌هاي جلبک شدند و با اين کار اولين گام را به‌سوي توليد الکتريسيته‌ي زيستي برداشتند؛ روشي که در آن گاز دي اکسيد کربن به‌عنوان محصول جانبي ايجاد نمي‌شود.

 

محققان دانشگاه استنفورد، موفق به ساخت نانوالکترود‌هاي منحصربه‌فردي شدند که براي ورود به سلول‌هاي زيستي مناسب است. اين نانوالکترود از جنس طلاست و مي‌توان آن را به‌راحتي از غشاي سلول وارد آن کرد؛ به‌طوري‌که بعد از وارد شدن به سلول اطراف نانوالکترود بسته شده، عبور و مرور از کنار آن ممکن نخواهد بود. بنابراين سلول مي‌تواند به فعاليت‌هاي زيستي خود ادامه داده، زنده بماند. با اين کار نانوالکترود مي‌تواند الکترون‌هايي را که طي فرايند فتوسنتز توليد شده‌اند، از کلروپلاست سلول جمع کرده، به بيرون انتقال دهد.

 

فتوسنتز فرايندي است که در گياهان رخ مي‌دهد تا در آن انرژي موجود در نور خورشبد به انرژي شيميايي تبديل ‌گردد. اين انرژي به‌صورت پيوند شيميايي در شکر اتفاق مي‌افتد و براي گياه حکم غذا را دارد. در واقع سلول‌هاي گياهي با جذب نور خورشيد مي‌توانند با شکافتن آب، الکترون توليد کنند و اين الکترون پس از عبور از يک‌سري پروتئين‌ها و جذب الکترون‌هاي بيشتر، موجب توليد قند شده و نياز روزانه‌ي گياه را براي غذا تأمين مي‌کند. در اين آزمايش الکترون درون کلروپلاست، دقيقاً پس از توليد شدن جذب الکترود مي‌شود و به بيرون گياه منتقل مي‌گردد. از آنجا که محصولات جانبي اين فريند، آب و اکسيژن است، مي‌توان از آن به‌عنوان روشي کاملاً تميز براي توليد الکتريسيته استفاده کرد. استخراج الکترون از اين راه بسيار بهينه‌تر از سوزاندان سوخت‌هاي فسيلي است؛ به‌طوري که بازده آن 20 درصد است. مه اين رقم براي سوخت‌هاي فسيلي 3 ال 6 درصد مي‌باشد.

 

يکي از مشکلات پيش رو در اين روش، مقدار کم الکتريسيته توليدي است؛ به‌طوري که از هر سلول تنها يک پيکوآمپر جريان مي‌توان گرفت. براي پر کردن يک باطري aa بايد يک تريليون سلول را به مدت يک ساعت به‌کار گرفت. علاوه‌براين، سلول به‌دليل نرسيدن غذا بعد از يک ساعت مي‌ميرد، همچنين هرگونه نشت مواد از غشا که در اثر فرو کردن الکترود به درون سلول ايجاد مي‌شود، منجر به مرگ سلول مي‌شود؛ بنابراين دانشمندان بايد در اولين گام راه حلي براي اين مشکلات بيابند. يکي از راه‌هاي پبيشنهادي استفاده از گياهاني با کلروپلاست بزرگ است.

[ayhan 2309]

حققان کره براي اولين بار صفحات گرافني که در مقياس بزرگ با روش ترسيب بخار شيميايي(CVD) رشد داده شده بودند، را به‌عنوان الکترودهاي شفاف براي نانوژنراتورهاي کاملاً شفاف و انعطاف‌پذير استفاده کرده‌اند.

 

اين محققان در کار قبلي خود با نانوميله‌هاي اکسيد روي پيزوالکتريک، نانوژنراتورهاي شفاف و انعطاف‌پذيري ساخته بودند که در نتيجه هل‌ دادن يا خم کردن مستقيم، توان توليد مي‌کردند. اين نانوژنراتورهاي شفاف و انعطاف‌پذير براي ساخت يک افزاره شفاف، با استفاده از الکترودهاي اکسيد قلع اينديوم (ITO) طراحي شده بودند. بواسطه ساختار سراميکي اکسيد قلع اينديوم، انعطاف‌پذيري اين نانوژنراتورهاي مبتني بر اکسيد قلع اينديوم محدود شده بود. اکنون اين محققان از دانشگاه سان‌کيونکوان و موسسه فناوري پيشرفته سامسونگ، براي اين نانوژنراتورها، الکترودهاي گرافني شفاف و انعطاف‌پذيري طراحي کرده‌اند.

شمايي از يک نانوژنراتور قابل لوله‌اي شدني که از نانوميله‌هاي اکسيد روي پيزوالکتريک قرار گرفته بين دو صفحه گرافني تشکيل شده است. اين دانشمندان با استفاده از روش CVD روي يک ويفر دي‌اکسيد سيليکوني پوشش‌داده‌شده با نيکل، صفحات گرافني بزرگي توليد کردند. اين صفحات گرافني به‌عنوان سکويي براي رشد نانوميله‌هاي اکسيد روي استفاده شدند. اين نانوميله‌ها در دماي 95 درجه سلسيوس با استفاده از روش محلول آبي توليد شدند که منجر به رشد نانوميله‌هاي اکسيد روي عمودي کاملاً همراستايي روي گرافن شد. سپس با قراردادن صفحه گرافن ديگري به‌عنوان يک الکترود روي اين نانوميله‌هاي رشديافته، و ايجاد يک نانوساختار نامتجانس سه‌بعدي، يک نانوژنراتور مبتني بر گرافن توليد کردند.

 

اين گروه با جايگزين کردن الکترودهاي شکننده اکسيد قلع اينديوم با گرافن (و پايداري مکانيکي نويد بخشش) قادر به ساخت نانوژنراتورهاي مبتني بر گرافن کاملاً شفاف با قابليت لوله‌اي شدن، گرديد.

 

سانگ- وو کيم، يکي از اين محققان مي‌گويد: اين مطلب قابل تأکيد است که ما موفق به ساخت يک نانوساختار سه‌بعدي نامتجانس شديم که شامل نانوميله‌هاي اکسيد روي يک بعدي است که با استفاده از شيمي مرطوب کم‌دما روي يک الکترود گرافني دوبعدي بدون هيچ آسيبي به صورت اپيتاکسيل رشد داده شده‌اند. طبق اطلاعات ما تا قبل از اين رشد اکسيد روي، روي الکترودهاي گرافني گزارش نشده بود.

 

اين محققان مي‌گويند که اين نانوژنراتورهاي کاملاً شفاف و انعطاف‌پذيرِ مبتني بر گرافن براي کاربردهايي از قبيل حسگرهاي تماسي انعطاف‌پذير خودتوان‌دهنده، پوست‌هاي مصنوعي قابل پوشيدن، نمايشگرهاي سيار کاملاً قابل لوله‌اي شدن، و مکمل‌هاي باتري براي تلفن‌هاي سلولي قابل پوشيدن، مناسب هستند.

 

اين محققان نتايج خود را در مجله‌ي Advanced Materials منتشر کرده‌اند.

[ayhan 2309]

به عقيده‌ي فيزيک‌دانان آمريکايي مي‌توان با ارائه‌ي شکل جديدي از گرافن، آن را جايگزين سيليکون در کامپيوترها، تلويزيون، تلفن همراه و ديگر ادوات الکتروني کرد.

 

پژوهشگران دانشگاه بوستون و يوسي‌ساندياگو، با چاپ مقاله‌اي به تشريح چگونگي رول کردن يک ورقه از اتم‌هاي کربن پرداختند. قطر رول‌هاي ايجادشده از اين ورقه‌ها را مي‌توان به طريق الکترواستاتيکي تحت کنترل درآورد. برخلاف نانولوله‌هاي کربني، اين نانورول‌هاي کربني باز هستند و در نتيجه مي‌توان شکل، قطر داخلي و خارجي آنها را تغيير داد، اين در حالي است که تغيير اين فاکتورها در نانولوله‌هاي کربني امکان‌پذير نيست.

اجزاء مختلف، هنگامی که باهم مخلوط می‌شوند؛ به شکل یک نانوذره‌ی هدفمند به طور خودبه خود آرایش می‌یابند. محققان در نظر دارند از خاصيت رول شدن و باز شدن اين نانورول‌هاي کربني در ساخت ادوات مختلف استفاده کنند. مايکل فوگلر، نويسنده‌ي اول اين مقاله، مي‌گويد که ما در نظر داريم با جريان موجود در الکترودي که در نزديکي اين نانورول کربني قرار دارد آن را باردار کنيم. باردار شدن نانورول موجب مي‌شود که الکترون‌هاي درون نانورول دافعه‌ي الکترواستاتيکي ايجاد کند که اين امر در نهايت به باز شدن نانورول مي‌انجامد. بنابراين با کنترل ولتاژ الکترود مي‌توان قطر نانورول و تعداد دورهاي موجود در آن را کنترل کرد.

 

آنها در اين مقاله نشان دادند که کنترل الکترواستاتيکي نانورول کاملاً امکان‌پذير است و ولتاژ مورد نياز در محدوده‌اي است که مي‌توان به آن دست يافت. از آنجا که گرافن بسيار سبک است، فرايند باز شدن و رول شدن خيلي سريع و در زماني نزديک به يک تريليون ثانيه اتفاق مي‌افتد که از اين ويژگي مي‌توان در افزايش سرعت ادوات نانوالکترومکانيکي استفاده کرد.

 

فوگلر معتقد است که از اين نانورول‌ها مي‌توان در محدوده‌ي وسيعي از کاربردها بهره جست؛ براي مثال در عملگرهاي فوق‌العاده سريع در آزمايشگاه روي تراشه مي‌توان از آنها استفاده کرد.

[ayhan 2309]

ساخت اتصال زيست‌الکترونيکي با تراشه نانولوله‌اي

با جفت کردن يک پروتئين با نانولوله کربني يک رابط زيستي- به - الکترونيک ايجاد شده است که قبلاً امکانپذير نبود و مخترعان اين اتصال اميدوارند که از آن در اندام‌هاي مصنوعي کنترل شونده با مغز استفاده نمايند. گروهي از دانشمندان از دانشگاه کاليفرنيا با پوشاندن نانولوله با يک غشاء ليپيدي دولايه‌اي که شامل پروتئين‌هاي انتقال‌دهنده‌ي يون است، توانستند اين رابط را توليد کنند.

اين ترانزيستور از يک نانولوله کربني منفرد که با يک غشاء ليپيدي دولايه‌اي پوشيده شده است، تشکيل شده و با به کارگيري پمپ يوني ATPase سديم/پتاسيم مي‌تواند اتصالي بين الکترود چشمه S و الکترود خروجي D ايجاد کند.

الکساندر نوي از دانشگاه کاليفرنيا که مدير اين پروژه است مي‌گويد: "هدف نهايي ما استفاده از اين نوع سيستم براي ساخت اتصالات سيناپسي سنتزي جهت انتقال مستقيم سيگنال به ماهيچه‌ها و بافت‌ها است. "

 

در حاليکه نانولوله‌هاي کربني داراي اندازه مناسبي براي اجتماع با مولکول‌هاي زيستي هستند ولي معمولاً دشمن بزرگي براي آنها مي‌باشند. بنابراين، پروتئين‌هاي فعالي مانند "ماشين بيولوژيکي" ATPase سديم/پتاسيم که در ترانزيستور اين محققان مجتمع شده‌اند، تاكنون جهت کنترل افزاره‌هاي نانوالکترونيکي مورد استفاده قرار نگرفته‌اند. نوي توضيح مي‌دهد: "اگر شما سعي کنيد که پروتئين‌ها را به سمت نانولوله جذب کنيد آنها معمولاً ماهيت خود را تغيير خواهند داد. ما با پوشاندن نانولوله با يک غشاء ليپيدي دولايه‌اي بر اين مشکل فائق آمديم. "

 

ATPase تقريباً در تمام سلول‌هاي موجود در اندام‌هاي مهم يافت مي‌شود و از طريق حمل و نقل يون‌ها در عرض غشاء‌هاي پلاسمايي مي‌تواند فشار اسمزي را متعادل کند. اين پروتئين مي‌توان با تغذيه از مولکول آدنوزين تري فسفات (ATP) سه يون سديم را در يک جهت و دو يون پتاسيم را در جهت عکس حرکت دهد. در اين ترانزيستور از اين رفتار براي کنترل غلظت يون‌ها در فضاي بين غشاء ليپيدي دولايه‌اي و نانولوله استفاده مي‌شود. نوي توضيح مي‌دهد: "يون‌هاي اضافي باعث تغيير ميدان الکتريکي در اطراف نانولوله مي‌شوند. " از آنجايي که اين نانولوله يک نيمه‌رسانا است با دستکاري ميدان مي‌توان رسانايي و از اينرو رفتار الکترونيکي ترانزيستور را کنترل کرد.

 

گروه نوي که شامل پژوهشگراني از دانشگاه کاليفرنيا در برکلي، داويس و لس آنجلس است کار خود را براي توسعه اين فناوري به‌عنوان يك سكوي ارتباطي زيست‌الکترونيک ادامه خواهد داد. نوي گفت: "اين راهي براي سيم‌کشي مولکول‌هاي زيستي در مدارهاي الكترونيكي است و تقريباً تعداد نامحدودي از زيست‌مولکول‌ها هستند که قابل استفاده هستند. "

 

نتايج اين تحقيق در مجله‌ي Nano Letters منتشر شده است.

[Peyman 16150]

ماده نانومتخلخلي جهت ذخيره‌سازي الکتريسيته

 

شرکت نانواستراکچر واقع در انگليس به‌دنبال تجاري‌سازي يک ماده نانومتخلخل جديد است. اين شرکت باور دارد که اين ماده جديد در گستره وسيعي از کاربردهاي ذخيره الکتريسيته استفاده خواهد شد. اين شرکت در قدم اول تلاش خود را روي بهينه‌کردن اين ماده براي استفاده در ابرخازن‌ها متمرکز کرده است. هدف آن توسعه ابرخازن‌هايي است که مي‌توانند سه برابر ظرفيت يک خازن استاندارد، انرژي الکتريسيته ذخيره کنند و سه برابر سريع‌تر از آن اين انرژي را پس بدهند.

 

اين شرکت باور دارد که ابر خازن‌هايي که شامل اين ماده نانومتخلخل جديد هستند، مي‌توانند در تعداد زيادي از کاربردها از قبيل توان دادن به ماژول‌هاي فلش در گوشي‌هاي تلفن همراه و جمع‌آوري انرژي توليد شده بوسيله سيستم‌هايي نظير سيستم بازيافت انرژي جنبشي، استفاده شوند. طبق گفته بيل کمپبل، رئيس اجرايي اين شرکت، نکته کليدي در مورد اين ماده، تخلخل بسيار بالاي آن است که منجر به قابليت‌هاي بسيار بالاي ذخيره انرژي مي‌شود و چگالي توان را افزايش مي‌دهد. همچنين هرچه چگالي توان بالاتر باشد، فرآيند شارژ/ تخليه سريع‌تر انجام خواهد شد. داشتن اين توانايي‌ها بدين معني است که ابرخازن‌هاي ساخته‌شده از اين مواد، سريعاً و به طور مؤثري بارهاي الکتريکي را خواهند پذيرفت.

 

 

 

[ayhan 2309]

محققان دانشگاه کرنل در مسير قانون مور، که مي‌گويد بايد به‌سوي کوچک‌تر و سريع‌تر سازي رفت، براي اولين بار از نانوحفراتي که در مواد عايق، ايجادشده بود تصويربرداي کردند. درک بهتر ساختارهاي اين مواد مي‌تواند به بهبود عملکرد مدارات الکترونيکي بينجامد.

 

به‌منظور افزايش توان و عملکرد نيمه‌هادي‌ها، يک نيمه‌هادي بسيار متخلخل با ثابت دي الکتريک کوچک ارائه‌ شده که مي‌تواند جايگزين دي اکسيد سيليکون در عايق ميان نانوسيم‌هاي مسي شود. اين کار موجب افزايش سرعت انتقال سيگنال‌هاي الکترونيکي درون سيم‌هاي مسي موجود در تراشه‌هاي کامپيوتري و کاهش مصرف انرژي مي‌شود.

 

اطلاع از تعداد حفرات کوچک، به ابعاد مولکولي، درون اين مواد به دانشمندان در طراحي مدارات الکترونيکي کمک شاياني مي‌کند. ديويد مولر از مؤسسه‌ي علم نانومقياس کاولي در دانشگاه کرنل، معتقد است با اين روش مي‌توان نگاه عميق‌تري به مواد انداخت و تصوير شفاف‌تري از فرايندهاي پيچيده گرفت.

 

اين گروه روشي را ارائه داده‌اند که مي‌توان با توموگرافي الکتروني تصاويري سه‌بعدي از اين حفره‌ها گرفت. توموگرافي روشي است که در پزشکي براي گرفتن تصاوير سي‌تي‌اسکن و ام‌آر‌آي از آن استفاده مي‌شود. دانشمندان دريافته‌اند که ساختار و هدايت اين حفره‌‌ها تأثير بسزايي روي استحکام مکانيکي، پايداري شيميايي و قابليت‌ اعتماد و اطمينان به اين دي‌الکتريک‌ها دارد. محققان اين پروژه، اعلام کرده‌اند که به درک اتمي از ساختار سه‌بعدي حفره‌ها رسيده‌اند. دکتر اسکات اسميت (مدير مؤسسه‌ي SRC در پارک تحقيقاتي تريانگل) مي‌گويد که نرم‌افزار پيشرفته‌اي دارند که مي‌تواند يک‌سري از تصاوير دوبعدي را که از زواياي مختلف گرفته شده به تصوير سه‌بعدي تبديل کند. هر چند تصاوير دوبعدي بسيار ارزشمند است؛ اما تصوير سه‌بعدي امکان مشاهده‌ي ماده را با رزولشن اتمي فراهم مي‌آوردکه در صنعت نيمه‌هادي‌ها مي‌توان با آن درون مواد با ضريب دي‌الکتريک پايين را نيز مشاهده کردکه اين مسئله باعث جهشي در اين صنعت مي‌شود.

برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید.

• ورود
• یا
• ثبت نام

[ayhan 2309]

موسسه مارکت اند مارکت (marketsandmarkets) به‌تازگي گزارشي با عنوان نانوفتونيک‌ها-فناوري‌هاي پيشرفته و بازار جهاني (2014-2009) منتشر کرده است که در چارچوب آن به‌طور مشروح و جامع بازار نانوفتونيک را تجزيه و تحليل کرده است.

 

انتظار مي‌رود که فناوري‌نانو، اُپتوالکترونيک و فتونيک تاثير گسترده‌اي بر جهان کنوني ما داشته باشند. نانوفتونيک ترکيبي از اين سه فناوري است. پيش‌بيني مي‌شود که ارزش بازار جهاني نانوفتونيک تا سال 2014 به بيش از 6/3 ميليارد دلار افزايش يابد. در عين حال انتظار مي‌رود که بازار ادوات نانوفتونيک نيز با نرخ رشد ترکيبي ناخالص سالانه 100(CAGR) درصد از 8/1 ميليارد دلار کنوني به 58 ميليارد دلار در سال 2014 افزايش يابد.

 

گزارش جديد به‌طور مشروح، آمارهاي بازار را تحليل کرده و تصوير روشني از روندهاي بازار به‌همراه فاکتورهاي کليدي محرک رشد بازار ارائه مي‌کند. همچنين گزارش مذکور ساختار اصلي بازار نانوفتونيک و وضعيت بيش از 50 شرکت فعال در اين زمينه را ارائه کرده است.

 

محورهاي اصلي اين گزارش عبارتند از:

 

1. بخش‌هاي با رشد بالا کدامند و بخش‌بندي بازار براساس کاربردها، محصولات، خدمات، عناصر، فناوري‌ها و ذينفعان چگونه است؛
   
2. پيش‌بيني‌ها و برآوردهاي بازار کدامند: کدام گروه از بازارها خوب عمل مي‌کنند و کدام گروه خوب عمل نمي‌کنند؛
   
3. حوزه‌هاي نقش‌آفرين کليدي و پيشگامان اين حوزه‌ها کدامند؛
   
4. زمينه‌هاي رقابتي کدامند؛ نقش‌آفرينان کليدي در هر بخش چه کساني هستند؛ جهت‌گيري‌هاي راهبردي آنها چيست؛ قوت‌هاي عملياتي، محصولات فروشي عمده و خطوط محصول آنها کدامند.
   

متن کامل اين گزارش به قيمت 4650 دلار از طريق نشاني اين

برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید.

• ورود
• یا
• ثبت نام

قابل خريداري است.

[ayhan 2309]

گروهي از محققان دانشگاه نورث وسترن دريافته‌اند که مي‌توان حساسيت زيست‌حسگرهاي مبتني بر بلورهاي پلاسمونيک را با تنظيم زاويه نوري که سطح پلاسمون‌ها را در بلورها تحريک مي‌کند، بهبود داد.

 

مي‌توان حساسيت زيست‌حسگرهاي مبتني بر بلورهاي پلاسمونيک را با تنظيم پارامتري که کمتر مطالعه شده است، بهبود داد: زاويه نوري که سطح پلاسمون‌ها را در بلورها تحريک مي‌کند. اين گفته پژوهشگراني از دانشگاه نورث وسترن در ايلينويز است که با استفاده از بلورهاي پلاسمونيک، حسگرهاي مبتني بر شبکه بسيار حساسي براي شناسايي پروتئين‌ها ساخته‌اند. از چنين ابزاري مي‌توان در مطالعات زيست‌محيطي و کاربردهاي زيست‌پزشکي همچون غربال داروها بهره برد.

 

به‌دليل تناوبي بودن ساختار شبکه در بلورهاي پلاسمونيک، تنها طول موج‌هاي خاصي مي‌توانند از سطح آن منعکس شده و يا از آن عبور کنند. پلاسمونيک شاخه جديدي از فتونيک است که از پلاريتون‌هاي پلاسمون سطحي که از برهمکنش نور با الکترون‌هاي ارتعاش‌کننده در سطح فلز نشأت مي‌گيرند، بهره مي‌برد.

توليد قالب‌هاي پلاسمونيک قالب‌گيري شده

زيست‌حسگري مبتني بر رزونانس‌هاي پلاسمون سطحي يک روش بدون برچسب براي شناسايي بلادرنگ مولکول‌هاي شيميايي و زيستي است. اين امر به لطف وجود روش‌هاي پيشرفته طيف‌سنجي امکان‌پذير شده است. کارهايي که تاکنون در اين زمينه انجام شده‌اند بيشتر روي کاهش هزينه‌هاي نانوساخت و افزايش حساسيت تشخيص متمرکز بوده‌اند تا از اين طريق عملکرد زيست‌حسگرها بهبود يابد. تري اُدوم رئيس اين گروه تحقيقاتي مي‌گويد: «کار ما در هر دوي اين زمينه‌ها پيشرفت ايجاد مي‌کند».

 

محققان دانشگاه نورث‌وسترن با استفاده از ليتوگرافي تداخلي نرم (SIL) يک روش نانوساخت ارزان و قابل اجرا در سطح وسيع توسعه داده‌اند که مي‌توان با استفاده از آن بلورهاي پلاسمونيک دو‌بعدي توليد کرد که قابليت به‌دام انداختن نور را در سطح خود دارا هستند. مي‌توان از اين مواد در ساخت بسترهاي زيست‌حسگري يک‌بارمصرفي بهره برد که در آنها امکان بهينه‌سازي اندازه‌گيري‌هاي پروتئيني از طريق تغيير زاويه نوري که پلاسمون‌هاي سطحي را تحريک مي‌کند، وجود دارد.

 

با استفاده از اين روش ساخت، امکان توليد بلورهاي پلاسمونيک در مقياس سانتي‌متر مربع به وجود مي‌آيد. اين پژوهشگران ابتدا با استفاده از ليتوگرافي تداخلي نرم و سپس بهره‌گيري از روش PEEL (روشي که پس از انجام ليتوگرافي براي انتقال الگوهاي ماده مقاوم نوري به سطح مواد کارکردي استفاده مي‌شود) يک بستر سيليکوني مادر به شکل مربع ساختند که متشکل از آرايه‌هاي دوبعدي از حفره‌هاي نانوهرمي بود. سپس با استفاده از قالب‌گيري، صدها نمونه مشابه از اين الگوها را در ماده ارزاني مثل پلي‌اتيلن ايجاد کردند. سپس روي بسترهاي الگودهي شده، طلا رسوب داده شده و آن را با استفاده از ليگاندهاي مختلف عامل‌دار کردند.

 

تابش نور با يک زاويه خاص روي شبکه ايجاد شده منجر به کاهش باريکي در رزونانس طيف انعکاسي ماده مي‌شود. با اتصال پروتئين‌ها به گيرنده‌هاي خاص روي بستر، رزونانس پلاسمون به سمت طول موج‌هاي بلندتر جابه‌جا مي‌شود. بهينه‌سازي طول موج و پهناي رزونانس تنها با تنظيم زاويه نور تابيده شده امکان‌پذير بوده و هيچ تغيير ديگري روي بستر پلاسمونيک نياز نيست.

 

جزئيات اين کار در Nano Letters منتشر شده است.

[ayhan 2309]

دانشمنداني در تايوان و انگليس نشان داده‌اند که اکسيد گرافن مي‌تواند براي استفاده در پيل‌هاي خورشيدي پليمري و ديودهاي گسيلنده نور ايده‌آل باشند و جايگزين لايه‌هاي انتقال دهنده حفره رايج مانند PEDOT:PSS نيمه‌رسانا شوند. اکسيد گرافن همچنين امکان ساخت افزاره‌هاي مساحت بزرگ روي بسترهاي انعطاف‌پذير را فراهم مي‌کند، در حالي که با مواد مرسوم کنوني امکان چنين کاري وجود دارد.

 

پيل‌هاي خورشيدي پليمري براي ساخت فوتوولتائيک ارزان روي بسترهاي پلاستيکي انعطاف‌پذير بسيار نويد بخش هستند. اين افزاره‌ها با جذب انرژي از خورشيد براي توليد حامل‌هاي بار (الکترون‌ها و حفره‌ها) کار مي‌کنند. به‌دليل اينکه الکترون‌ها و حفره‌ها جريان در پيل‌هاي خورشيدي را حمل مي‌کنند، براي بهبود راندمان تبديل اين افزاره‌ها، يک لايه انتقال دهنده حفره نياز است.

 

شمايي از ساختار اين افزاره‌ي فوتوولتائيك.

 

رايج‌ترين لايه انتقال‌دهنده حفره‌اي که در پيل‌هاي خورشيدي پلميري استفاده مي‌شود، PEDOT:PSS نيمه‌رساناي قرار گرفته بين يک آند اکسيد قلع اينديوم (ITO) و لايه فعال پلميري، است. مشکلي که در اينجا وجود دارد اين است که PEDOT:PSS معمولاً از سوسپانسيون‌هاي‌آبي بسيار اسيدي که در دماي بالا اکسيد قلع اينديوم را مي‌خورد، ترسيب مي‌شود. اين فرآيند همچنين مي‌تواند آب را وارد لايه‌ي فعال کرده و در نتيجه عملکرد اين افزاره را کاهش دهد.

 

براي غلبه بر اين چالش‌ها، چون- وي چن در دانشگاه ملي تايوان و همکارانش تصميم گرفتند که استفاده از فيلم‌هاي نازک اکسيد گرافن به‌عنوان يک جايگزين ممکن براي PEDOT:PSS را بررسي کنند. اين فيلم‌هاي نازک اکسيد گرافن از سوسپانسيون‌هاي آبي خنثي ترسيب مي‌شوند و پيل‌هاي خورشيدي ساخته‌شده با استفاده از اين مواد، راندمان‌هاي تبديل نور به توان بالايي نشان مي‌دهند که به بزرگي راندمان‌هاي پيل‌هاي خورشيدي ساخته‌شده با استفاده از PEDOT:PSS هستند.

 

چن در مورد اينکه چرا اکسيد گرافن در چنين کاربردهايي خيلي خوب است؛ توضيح مي‌دهد که اکسيد گرافن يک عايق است و به‌عنوان يک لايه انتقال‌دهنده حفره بسيار موثر عمل مي‌کند. ساختار باند الکتروني اکسيد گرافن اين امکان را فراهم مي‌کند که حفره‌ها به‌طور موثري به‌سمت الکترود پيل خورشيدي حرکت کنند، در حالي که از انتقال الکترون‌ها ممانعت مي‌کند. اين توانايي امکان بازترکيب الکترون‌ها و حفره‌ها را کاهش مي‌دهد و عملکرد اين افزاره‌ها را به‌شدت بهبود مي‌دهد.

 

اين محققان نتايج خود را در مجله‌ي ACS Nano منتشر کرده‌اند.

[ayhan 2309]

محققان فرانسوي با استفاده از پرتو الکتروني موفق به ساخت حفره‌هايي روي گرافن و نانولوله‌هاي کربني شدند و پس از آن درون اين حفره‌ها را با اتم‌هاي خارجي پر کردند.

 

در ميان تمام روش‌هاي موجود براي توليد نانولوله‌هاي کربني و گرافن، تنها مي‌توان به روش CVD براي توليد انبوه اين مواد اعتماد کرد. روش CVD مبتني بر فعاليت کاتاليزور‌هاي فلزي است که در آن توليدکنندگان مي‌توانند برخي از کاتاليزور‌هاي فلزي مانند آهن را با گاز‌هاي واکنش‌دهنده نظير هيدروژن ترکيب و در کوره‌ي بسيار گرم، نانولوله‌هاي کربني را توليد کنند. براي بهينه‌سازي فرايند توليد، لازم است درک ما از برهم‌کنش موجود ميان نانولوله‌هاي کربني يا گرافن با اتم‌هاي فلزي افزايش يابد، کاري که تاکنون انجام نشده‌است. از نتايج مطالعه‌ي برهم‌کنش ميان کربن و فلز مي‌توان در صنعت الکترونيک نيز استفاده کرد.

 

چپ: يك فيلم گرافني شفافِ منتقل‌شده روي يك صفحه PET 35 اينچي. راست: يك نمايشگر تماسي گرافني متصل‌شده به يك كامپيوتر. محققان فرانسوي نشان دادند که مي‌توان روي نانولوله‌هاي کربني يا گرافن در يک محل از پيش تعيين‌شده، نواقصي را ايجاد کرد تا از آن به‌منظور نقطه‌ي به دام اندازي فلزات خارجي استفاده کرد. با اين کار مي‌توان روي محل مشخصي در اين مواد، اتم‌هاي فلزي را نشست داد. اگر بتوان يک اتم را در شبکه‌ي گرافن قرار داد، مي‌توان از آن در ساخت نانوسيستم‌هاي کامپوزيتي جديد استفاده کرد.

 

پيش از اين مشخص شده بود که حرکت اتم‌هاي خارجي روي يک گرافنِ بدون نقص، بسيار محتمل است. فلورينا بانهارت از اعضاي اين گروه تحقيقاتي در دانشگاه استراسبورگ، مي‌گويد:«براي گير انداختن اين اتم‌هاي خارجي، مي‌توان از نواقص موجود در شبکه‌ي گرافن استفاده کرد. يکي از انگيزه‌هاي انجام پروژه اين است که بتوان ساختار مواد کربني را با دقت نانومتري دستکاري کرد. اين کار در مورد نانولوله‌هاي کربني و گرافن انجام شده؛ به‌طوري که حفره‌هايي روي آن ايجاد گرديده اما خيلي سريع با ناخالصي‌هاي فلزي پر شدند.

 

در حالت عادي اگر شبکه‌ي گرافني کامل و بدون نقص بود، جاي خالي براي حضور اتم‌هاي خارجي وجود نخواهد داشت؛ اما اگر اتم کربني از اين ساختار حذف شود، يعني حفره‌اي ايجاد شود، آنگاه فضايي براي به دام انداختن ديگر اتم‌ها وجود خواهد داشت، همچنين وجود پيوندهاي آزاد کربني، موقعيت را براي جذب ديگر اتم‌ها فراهم مي‌آورد.

 

براي ايجاد اين حفرات از پرتوهاي الکتروني استفاده شده که در آن اتم کربن به‌وسيله‌ي پرتو الکتروني از ساختار گرافن يا نانولوله‌هاي کربني خارج مي‌شود؛ بنابراين مي‌توان با تابش الکترون در يک محل از پيش تعيين‌شده حفره را در آنجا ايجاد کرد که پس از انجام اين کار اتم خارجي در آن نقطه به دام مي‌افتد.

 

اين پروژه هم نحوه‌ي ايجاد يک حفره در ابعاد آنگسترومي روي گرافن يا نانولوله، و هم چگونگي به دام انداختن اتم خارجي در آن حفره را نشان مي‌دهد.

[ayhan 2309]

کريس دوير، يکي از مهندسان دانشگاه Duke بر اين باور است که نسل بعدي مدارات منطقي که قلب اصلي رايانه‌ها را تشکيل مي‌دهند، به‌صورتي ارزان و تقريباً نامحدود از نظر کمّي ساخته خواهند شد. سّر اصلي مطلب اين است که مهندسان رايانه به جاي استفاده از تراشه‌هاي سيليکوني که به‌عنوان بستر مدارات الکتريکي عمل مي‌کنند، از ويژگي‌هاي منحصربه‌فرد مولکول "DNA" بهره‌مند خواهند شد.

 

دوير در کار اخير خود نشان داده است که مي‌تواند با مخلوط کردن ساده قطعات مشخصي از "DNA" با مولکول‌هاي ديگر ميلياردها قطعه يکسان هم‌شکل توليد نمايد. او همچنين نشان داده است که اين نانوساختارها به‌طور موثري خودآرايي مي‌کنند و اگر مولکول‌هاي حساس به نور مختلفي به اين مخلوط اضافه شود، اين نانوساختارها ويژگي منحصربه‌فرد قابل‌برنامه‌ريزي بودن را از خود به نمايش مي‌گذارند. وي مي‌تواند با تهييج نوري اين مولکول‌ها که کرموفور ناميده مي‌شوند، گيت‌هاي منطقي يا سوئيچ توليد نمايد. سپس مي‌توان از اين نانوساختارها به‌عنوان واحدهاي ساختماني در زمينه‌هاي مختلفي همچون کاربردهاي زيست‌پزشکي يا محاسباتي بهره برد.

قطعه ساخته شده از "DNA" دوير مي‌گويد: «زماني که نور روي اين کروموفورها تابانده مي‌شود، آنها نور را جذب کرده و الکترون‌ها را تحريک مي‌کنند. انرژي آزاد شده به نوع ديگري از کروموفور که در همان نزديکي قرار دارد، منتقل شده و کروموفور دوم انرژي جذب شده را به‌صورت نوري با طول موج متفاوت نشر مي‌کند. چون نوري که در اين مرحله نشر مي‌شود، فرکانس متفاوتي دارد، به‌راحتي مي‌توان آن را با استفاده از يک شناساگر از نور اوليه تابانده شده متمايز کرد».

 

به‌جاي اينکه در مدارات معمول از جريان الکتريکي براي تغيير ميان دو حالت صفر و يک استفاده کنيم، مي‌توان از نور براي آغاز فرايند مشابه به شکلي سريع‌تر در سوئيچ‌هاي مبتني بر "DNA" استفاده کرد.

 

دوير مي‌گويد: «اين اولين نمايش از چنين ظرفيت بالاي پردازش و حسگري سريع و فعال در مقياس مولکولي است. فناوري معمول به محدوديت‌هاي فيزيکي خود نزديک شده است. به‌نظر من مرحله منطقي بعدي توانايي توليد تقريباً نامحدود از اين مدارات بسيار کوچک است».

 

او مي‌افزايد: اين کار شبيه آن است که قطعات يک پازل را به‌صورت پراکنده درون جعبه بريزيد و سپس جعبه را تکان دهيد و قطعات پراکنده جاي خود را درون جعبه پيدا کنند و پازل نهايي را شکل دهند. کاري که ما انجام داديم اين بود که ميلياردها قطعه پازل را کنار هم ريخته و در نهايت ميلياردها کپي از پازل مشابه را به‌دست آورديم».

 

جزئيات اين تحقيق در مجله Small به صورت آنلاين منتشر شده است.

[rahele_s 6472]

بیمارستان رویال فری در لندن با استفاده از تکنولوژی نانو، پیوند ساده ای از مواد پلیمر را امکان پذیر کرده است. این مواد پیوندی می تواند دقیقا عمل نبض مانندی را که به شکل طبیعی در رگهای خونی انسان وجود دارد تقلید کند و مواد مغذی لازم را به بافتهای بدن برساند.

هدف نهایی این آزمایش، استفاده از رگهای مصنوعی در بیمارانی است که رگهای طبیعی آنها مسدود شده و یا بیمارانی که تحت عمل جراحی اندامهای تحتانی قرار می گیرند و بعضی از اندامهای تحتانی خود را از دست داده اند.

 

پزشکان معتقدند که با استفاده از این رگهای مصنوعی در نهایت از شمار بیماران قلبی و همچنین قطع اندام بیماران به شدت کاسته خواهد شد.

آزمایش بر روی رگهای مصنوعی با بودجه ای معادل پانصد هزار پوند انگلیس انجام می شود و در صورتی که این آزمایشها موفقیت آمیز باشد، رگهای مصنوعی تولید شده می تواند به هزاران بیمار کمک کند.

 

 

 

نیاز به رگهای مصنوعی

 

دیواره رگهای خونی به شکل طبیعی به گونه ای است که می توانند فشار خون را در طول زندگی فرد تحمل کنند. دیواره رگها معمولا مقاومت بسیار بالایی دارند، اما اگر بر اثر بیماری هایی مانند سخت شدن رگها، آسیب دیده باشند رگ خونی ممکن است مسدود شود و یا در بعضی از بیماران، ممکن است ضعف دیواره رگها موجب پارگی رگها شود.

 

در حال حاضر، درمان این نوع بیماران به کمک جراحی "بای پاس" انجام می شود که طی آن رگ آسیب دیده تعویض می شود و به جای آن یا یک لوله پلاستیکی قرار می گیرد و یا از رگهای دیگر بیمار، جایگزین رگ آسیب دیده خواهد شد. اما بسیاری از بیماران، معمولا رگهای مناسبی برای جایگزینی رگهای آسیب دیده ندارند.

 

رگهای پلاستیکی موجود که هم اکنون در عمل های جراحی مورد استفاده قرار می گیرند از جنس نایلون لباسهایی است که بعد از شستن، نیازی به اطو کشیدن ندارند و چروک نمی شوند. اگرچه این رگهای پلاستیکی در پیوندهای بزرگ به خوبی عمل می کنند اما برای پیوندهای کوچکتر از هشت میلیمتر مناسب نیستند.

دلیل آن این است که این رگهای پلاستیکی نمی توانند نبض داشته باشند و سطح آنها طوری است که باعث لخته شدن خون می شوند.

 

"جورج همیلتون" استاد دانشگاه و محقق می گوید :" در عمل های جراحی که قطر رگها بسیار کم است نامناسب بودن این رگهای پلاستیکی کاملا مشهود است."

او همچنین می گوید که بسیاری از بیماران، که نیاز به پیوند رگهای کوچک دارند رگ مناسبی برای پیوند زدن ندارند و یا اندامهای تحتانی آنها قطع شده است، بعضی از بیمارانی که نتوانسته اند تحت عمل جراحی "بای پاس" رگ قرار بگیرند نیز، دچار حمله قلبی شده و جان خود را از دست داده اند.

 

 

رگهای جدید

 

رگهای مصنوعی جدید طوری طراحی شده اند که تا جایی که ممکن است حالت طبیعی حرکت خون را تقلید کنند.

این رگها، محکم، قابل انعطاف، مقاوم نسبت به لخته شدن خون و دارای حرکتی نبضی شکل درست مانند ضربان قلب هستند.

برای ساخت این رگها، محققان توانسته اند با استفاده از تکنولوژی نانو ، مولکولهای ویژه ای را طراحی کنند.

 

پروفسور همیلتون می گوید که با استفاده از این رگها، میزان حملات قلبی و قطع عضو کاهش پیدا می کند و در نتیجه جان افراد نجات داده می شود.

جودی او سولیوان، از بنیاد قلب بریتانیا می گوید:" مزیت استفاده از پیوند رگ مصنوعی به این معناست که بیماران بیشتری می توانند از عمل حراجی "بای پاس" استفاده کنند. در حال حاضر، بعد از بیرون آوردن رگ بیمار برای جایگزینی رگ آسیب دیده او ، معمولا زخم عمیقی بوجود می آید ، استفاده از این رگهای مصنوعی، می تواند از ایجاد این زخمها نیز جلوگیری کند ."

 

 

منبع: بی بی سی

 

 

 

 

[rahele_s 6472]

یک گزارش اقتصادی جدید از تحقیقات BCC، پیش بینی می کند که بازار جهانی نانو فناوری از 11.6 بیلیون دلار در سال 2007 به 27.0 بیلیون دلار در سال 2013 افزایش تقاضا خواهد داشت، بدن معنی که سرعت رشد سالیانه 16.3% خواهد بود.

این گزارش به افزایش روند بازار در زمینه های نانومواد، نانوابزار و کاربردهای نانوتجهیزات ها اشاره میکند.

مواد: بازار مواد در سال 2008، 10.8 بیلیون دلار تخمین زده شده است، بازار نانومواد انتظار دارد به 18.7 بیلیون دلار در سال 2013 دست یابد که این به معنی سالانه 11.7% رشد می باشد.

ابزار آلات: BCC، حدود بازار نانوابزار را قیمت 1.9 بیلیون دلار در سال 2008 می داند و پیش بینی می کند این میزان تا پایان سال 2013 تقریباً به 8.0 بیلیون دلار افزایش پیدا می کند، میزان رشد سالانه 33.3% می باشد.

یک بخش از بازار نانوابزار - ابزار نانولیتوگرافیت که برای تولید نسل بعدی نیمه هادی ها کاربرد دارد - پیش بینی می شود که با سرعت بیشتری نسبت به نانوابزارها و نانومواد دیگر رشد کند. در نتیجه ی رشد این بخش، تا سال 2013، سهم بازار نانوابزار به 29.4% و سهم بازار نانومواد به 69.2% خواهد رسید.

تجهیزات: بازار نانوتجهیزات پیش بینی می شود که با سرعت سالیانه 69.5% بین سالهای 2008 تا 2013 رشد کند. بنابر پیش بینی BCC، قیمت قطعه ای از نانو تجهیزات از 26.2 میلیون دلار در سال 2008 به 366.2 میلیون دلار تا پایان سال 2013 افزایش خواهد یافت.

بازارهای مصرف نهایی

در سال 2007، بزرگترین بازارهای مصرف نهایی برای نانو تکنولوژی، مصارف محیطی (56%)، الکترونیک (20.8%)، و انرژی (14.1%) بوده است.

در طول 5 سال آینده انتظار می رود الکترونیک ها، بایومدیکال ها و تقاضاهای مصرفی سریعتر از دیگر کاربردها رشد کنند. سرعت رشد آنها به ترتیب، 30.3%، 56.2% و 45.9% خواهد شد.

در مقابل، کاربردهای انرژی پیش بینی می شود سرعت رشد سالانه آنها، تنها 12.6% باشد، و تقاضاهای محیطی نیز انتظار می رود به طور متوسط سالانه 1.5%، از سال 2008 تا 2013 کاهش یابد.

 

 

 

 

 

 

 

 

برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید.

• ورود
• یا
• ثبت نام

برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید.

• ورود
• یا
• ثبت نام

[reza.eng 1843]

محققان آزمايشگاه آناليز و معماري سيستم‌ها (CNRS) در تولوس فرانسه به‌همراه پژوهشگراني از مرکز ميان‌دانشگاهي تحقيقات و مهندسي مواد (دانشگاه تولوس) يک ماده کامپوزيتي ساخته‌اند که چگالي انرژي آن به‌عنوان يک ماده انفجاري جامد معادل چگالي انرژي نيتروگليسيرين است. در توليد اين ماده از يک فرايند توليد خلاقانه استفاده شده است که در آن، نانوذرات در تماس با رشته‌هاي DNA قرار داده مي‌شوند. سپس اين رشته‌هاي DNA انواع مختلف نانوذرات استفاده شده را آرايش مي‌دهند. انرژي آزاد شده و دماي احتراق اين ماده انفجاري جديد جزء بهترين نتايجي است که تاکنون در نوشته‌هاي علمي منتشر شده است. از اين ماده مي‌توان براي تأمين انرژي سيستم‌هاي مختلف در کاربردهاي فضايي و زيست‌محيطي بهره برد.

 

دو جزء اصلي اين ماده کامپوزيتي نانوذرات آلومينيوم و اکسيد مس هستند. با وجودي که ايده استفاده از ترکيب آلومينيوم و اکسيد مس براي توليد انرژي جديد نيست (از اين ترکيب زماني براي جوش دادن ريل‌هاي راه اهن استفاده مي‌شد)، اما اين براي اولين بار است که از رشته‌هاي DNA براي آرايش دادن اين ذرات بهره برده مي‌شود.

 

اما چرا در اين کار از DNA استفاده شده است؟ دو رشته مکمل DNA زماني که کنار يکديگر قرار بگيرند، با يکديگر پيوند يافته و يک زنجيره دورشته‌هاي محکم را ايجاد مي‌کنند (همانند رشته‌هاي DNA درون سلول‌هاي بدن). محققان از اين ويژگي پيونديابي استفاده کرده‌اند. آنها رشته‌هاي مکمل DNA را به‌صورت جداگانه روي ذرات نانومقياس آلومينيوم و اکسيد مس پيوند دادند؛ سپس اين دو نانوذره مختلف را که با رشته‌هاي DNA روکش‌دهي شده‌ بودند، با يکديگر مخلوط نمودند. در نتيجه رشته‌هاي مکمل هم روي هر نوع نانوذره با يکديگر پيوند يافته و پودر اوليه آلومينيوم و اکسيد مس را به يک ماده جامد فشرده تبديل مي‌سازند که در دماي 410 درجه سانتي‌گراد به‌صورت خودبه‌خودي شعله‌ور مي‌شود. اين يکي از پايين‌ترين دماهاي احتراق خودبه‌خودي است که تاکنون گزارش شده است.

علاوه بر دماي اشتعال پايين، مزيت ديگر اين کارمپوزيت دارا بودن چگالي انرژي بالا، در حد چگالي انرژي نيتروگليسيرين است. احتراق مقدار مشخصي از اين ماده کامپوزيتي در مقايسه با ترکيب مجزاي آلومينيوم و اکسيد مس، انرژي بيشتري آزاد مي‌کند. اين محققان با بهره‌گيري از مساحت سطحي بالاي نانوذرات توانسته‌اند به بيشترين مقدار انرژي آزاد شده‌ي ممکن از نظر تئوري براي اين واکنش گرمازا دست يابند.

جزئيات اين کار در مجله Advanced Functional Materials منتشر شده است.

منبع

برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید.

• ورود
• یا
• ثبت نام

[mani24 29665]

[h=2]پیش‌بینی بازار جهانی نانومواد تا سال 2016 [/h]

 

شرکت Research and Markets به تازگی گزارشی با عنوان «بازار جهانی نانو مواد 2016-2002: حجم تولید، درآمدها و تقاضای بازار مصرف نهایی»، منتشر کرده است.

بر اساس این گزارش، نانومواد به خاطر داشتن ویژگی‌های الکتریکی، کاتالیستی، نوری و مغناطیسی منحصر به فرد که ناشی از اندازه، ساختار و شکل آنها است، در فناوری‌ها و صنایع مختلف کاربرد دارد. بر اساس برآورد محتاطانه‌ی شرکت Future Markets، تولید جهانی نانومواد در سال 2011 میلادی، بیش از 230 هزار تن بوده است که این میزان در مقایسه با سال 2002 بیش از 10 برابر افزایش یافته است. پیش‌بینی می‌شود که تا سال 2016 به خاطر تقاضای ناشی از کاربردهای الکترونیک، انرژی، پزشکی، شیمیایی، پوشش‌ها و کاتالیست‌ها، حجم تولید نانومواد به 350 هزار تن افزایش یابد.

در گزارش جدید، نانوپودرهای اکسید فلزی، نانولوله‌های کربنی، فولرین‌ها، گرافن، نانورس‌ها، نانوالیاف‌ها، نانونقره‌ها و نقاط کوانتومی پوشش داده شده‌اند.

به طور کلی گزارش فوق موضوعات ذیل را پوشش داده است:

• داده‌های کمی جامع و پیش‌بینی بازار جهانی نانومواد از سال 2002 تا 2016؛

• پیش‌بینی‌های رشد بازار؛

• رهنمودهای قانون‌گذاری برای نانومواد؛

• روندهای آتی در بازار مصرف نهایی با اتکا بر مصاحبه با مدیران عالی برتر؛

• تجزیه و تحلیل بازار مصرف نهایی؛

• بیش از 150 جدول که اندازه بازار را بر اساس حجم، درآمدها و تقاضای مصرف نهایی پوشش می‌دهند؛ و

• وضعیت بیش از 400 شرکت تولید کننده نانومواد در زمینه‌هایی چون شرح فناوری، درآمدها و بازارهای مصرف نهایی برای محصولات خود.

متن کامل این گزارش به قیمت 2410 یورو از طریق نشانی قابل خریداری است.

ستاد ویژه توسعه فناوری نانو