کمک به رشد استخوان‌ها با نانوذرات
دانشمندان هلندي در مطالعات اوليه نشان دادند که مي‌توان با اسپري کردن نانوذرات تخته‌اي‌شکل به مواد متخلخل مورد استفاده در قالب‌سازي استخوان، استخوان‌هاي چگال‌تري ساخت، همچنين آنها موفق به ساخت بافتي شده‌اند که پس از کاشتن، خطر رد پيوند ندارد.
اين محققان براي رشد استخوان‌هاي جديد، سلول‌هاي استخواني را در موادي متخلخل و زيست‌تجزيه‌پذير به نام اسکافولد قرار دادند که به‌عنوان قالب استخواني استفاده مي‌شد، اين كار سلول‌هاي داراي خصوصيات فيزيکي و شيميايي مناسب را وادار به ساخت استخوان جديدي مي‌كند. اسکافولد پس از تجزيه شدن، جاي خود را به استخوان جديدي مي‌دهد.
آنتونيوس مايکوس، رئيس اين گروه، مي‌گويد:"يک اسکافولد بايد متخلخل، غير سمي و زيست‌تجزيه‌پذير باشد و در عين حال توانايي تحمل استخواني را داشته باشد که به جايش قرار مي‌گيرد. تحقيقات گذشته نشان داده که نانولوله‌هاي کربني اين مقاومت را به پليمرهاي اسکافولد مي‌دهند؛ اما اين اولين مطالعه‌اي است که عملکرد اين مواد را در يک مدل حيواني بررسي مي‌کند."
در اين مطالعه محققان دو نوع اسکافولد را در خرگوش کاشتند: نوع اول از پلاستيکي زيست‌تجزيه‌پذير به‌نام پلي‌پروپيلن‌فرمات(PPF) ساخته شد که با توجه به مطالعات قبلي انتخاب شده بود؛ نوع دوم هم از 5/99 درصد PPF و 5/0 درصد نانولوله‌هاي کربني تک‌ديواره ساخته شد. قطر اين نانولوله‌هاي 80 هزار برابر نازک‌تر از تار مو، و طول آنها معمولاً هزار برابر قطر آنهاست؛ اما در اينجا از لوله‌هاي کوتاه‌تري استفاده شد، زيرا در مطالعات قبلي سازگاري بهتري با سلول‌ها داشتند.
نيمي از نمونه‌ها چهار هفته، و نيم ديگر دوازده هفته بعد از کاشتن آزمايش شدند. در حالي که بعد از چهار هفته تفاوت چنداني مشاهده نشده بود، بعد از دوازده هفته نسبت رشد دروني استخوان‌ها با نانولوله‌هاي کامپوزيتي، سه برابر رشد با PPF بود و بعد از دوازده هفته حدود دو سوم اسکافولدهاي کامپوزيتي بافت استخواني بودند، اين در حالي بود که تنها يک پنجم PPF را بافت استخواني تشکيل مي‌داد.
مايکوس مي‌گويد:"نانوکامپوزيت‌ها فراتر از انتظار عمل کردند. نتايج نشان مي‌دهد که آنها از حالت کمک‌کنندة منفعل خارج شده، نقش فعالي را در بهبود رشد استخوان ايفا مي‌کنند. ما ساز و كار دقيق اين افزايش توليد را نمي‌دانيم، اما مطالعات متمرکزي براي شناخت اين پديده در حال انجام است. دليل اين رويداد ميتواند تغييرات شيميايي در سطح، قدرت و... باشد."
[External Link Removed for Guests]
[External Link Removed for Guests]
نانو تکنولوژي
مدیر انجمن: شوراي نظارت
-
- پست: 2371
- تاریخ عضویت: شنبه ۲۴ فروردین ۱۳۸۷, ۱۱:۰۳ ب.ظ
- سپاس‌های ارسالی: 6261 بار
- سپاس‌های دریافتی: 11083 بار
بدنبال درمان سرطان در - گيسوي پري دريايي
يک گروه تحقيقاتي از دانشگاه کاليفرنيا واقع در سن‌ديگو بر اين عقيده‌اند که مي‌توان سرطان را با يک باکتري سمي سرخ‌رنگ طويل‌الرشته - که در جنوب اقيانوس اطلس در زير گياهان منگرو رشد مي‌کند- درمان کرد. اين دانشمندان دريافتند که ماده‌اي قوي به نام گيسوي پري دريايي در اين باکتري وجود دارد که سلول‌هاي تومور را مي‌کشد.
اين مادة مؤثر ـ که به سوموسيستئين‌آميد A يا ScA معروف است ـ ميتواند سلول‌هاي سرطاني را هدف قرار داده، نابود کند، همچنين با جلوگيري از تشکيل رگ‌هاي خوني ـ که سلول را تغذيه مي‌کنند ـ از رشد تومور جلوگيري مي‌کند. تنها سه ميلي‌گرم از اين ماده(معادل يک دانه برنج) براي مقابله با يک استخر پر از سلول سرطاني کافي است.
اين گروه ابتدا ScA را از باکتري فوق در سواحل فيجي جمع‌آوري کردند؛ البته ساختار اين ماده ساده است و امکان توليد صناعي آن وجود دارد؛ از اين رو جمع‌آوري ميزان زيادي از آن براي مراحل بعدي تحقيق ضرورتي ندارد، سپس اين ماده را روي سلول‌هاي سرطاني در محيط تخم‌مرغ زنده آزمايش کردند. در گام بعد آزمايش بايد روي انسان صورت مي‌گرفت؛ اين مرحله بسيار مهم بود زيرا ماده بايد بدون آسيب رساندن به بافت زنده به هدف برسد، براي اين مقصود از فناورينانو استفاده شد.
ScA خودبه‌خود به تکه‌هايي به اندازة مولکولي انبوه مي‌شود؛ در واقع خودبه‌خود تشكيل نانوذره مي‌دهد. پس مي‌توان به‌راحتي و با استفاده از فناورينانو بدون آسيب رساندن به سلول‌هاي زنده، وارد آنها شده، اين ماده را به تومورها برساند. بدون استفاده از فناورينانو اين مواد براي بدن بسيار سمي هستند. گفتني است مواد بسياري هستند كه طبيعتاً اين گونه‌اند ولي با وجود دارورساني با کمک فناورينانو، مي‌توانند به يک فراوردة دارويي تبديل شوند.
[External Link Removed for Guests]
[External Link Removed for Guests]
يک گروه تحقيقاتي از دانشگاه کاليفرنيا واقع در سن‌ديگو بر اين عقيده‌اند که مي‌توان سرطان را با يک باکتري سمي سرخ‌رنگ طويل‌الرشته - که در جنوب اقيانوس اطلس در زير گياهان منگرو رشد مي‌کند- درمان کرد. اين دانشمندان دريافتند که ماده‌اي قوي به نام گيسوي پري دريايي در اين باکتري وجود دارد که سلول‌هاي تومور را مي‌کشد.
اين مادة مؤثر ـ که به سوموسيستئين‌آميد A يا ScA معروف است ـ ميتواند سلول‌هاي سرطاني را هدف قرار داده، نابود کند، همچنين با جلوگيري از تشکيل رگ‌هاي خوني ـ که سلول را تغذيه مي‌کنند ـ از رشد تومور جلوگيري مي‌کند. تنها سه ميلي‌گرم از اين ماده(معادل يک دانه برنج) براي مقابله با يک استخر پر از سلول سرطاني کافي است.
اين گروه ابتدا ScA را از باکتري فوق در سواحل فيجي جمع‌آوري کردند؛ البته ساختار اين ماده ساده است و امکان توليد صناعي آن وجود دارد؛ از اين رو جمع‌آوري ميزان زيادي از آن براي مراحل بعدي تحقيق ضرورتي ندارد، سپس اين ماده را روي سلول‌هاي سرطاني در محيط تخم‌مرغ زنده آزمايش کردند. در گام بعد آزمايش بايد روي انسان صورت مي‌گرفت؛ اين مرحله بسيار مهم بود زيرا ماده بايد بدون آسيب رساندن به بافت زنده به هدف برسد، براي اين مقصود از فناورينانو استفاده شد.
ScA خودبه‌خود به تکه‌هايي به اندازة مولکولي انبوه مي‌شود؛ در واقع خودبه‌خود تشكيل نانوذره مي‌دهد. پس مي‌توان به‌راحتي و با استفاده از فناورينانو بدون آسيب رساندن به سلول‌هاي زنده، وارد آنها شده، اين ماده را به تومورها برساند. بدون استفاده از فناورينانو اين مواد براي بدن بسيار سمي هستند. گفتني است مواد بسياري هستند كه طبيعتاً اين گونه‌اند ولي با وجود دارورساني با کمک فناورينانو، مي‌توانند به يک فراوردة دارويي تبديل شوند.
[External Link Removed for Guests]
[External Link Removed for Guests]
-
- پست: 2371
- تاریخ عضویت: شنبه ۲۴ فروردین ۱۳۸۷, ۱۱:۰۳ ب.ظ
- سپاس‌های ارسالی: 6261 بار
- سپاس‌های دریافتی: 11083 بار
توليد نانورس‌‌هاي زيست سازگار براي کاربري‌هاي پزشکي در دانشگاه صنعتي اميرکبير
پژوهشگران دانشگاه صنعتي اميرکبير موفق به اصلاح نانورس‌ها (نانوکلي‌ها) با مواد زيست‌سازگار نانوکيتوسان به‌منظور استفاده از اين نانوذرات در علوم پزشکي شدند.
آقاي کوروش کبيري دانش‌آموخته دکتري دانشکده پليمر دانشگاه صنعتي اميرکبير در گفتگو با بخش خبري سايت ستاد ويژه توسعه فناورينانو، اظهار داشتند: "در بسياري از صنايع پليمري به منظور بهبود خواص مکانيکي، گرمايي، نفوذ پذيري و. . . پليمر از نانوذرات کلي استفاده مي‌گردد. کلي‌هاي تجاري غالباً با ترکيباتي نظير آلکيل آمونيوم‌ها و آلکيل آمين‌ها اصلاح مي‌شوند. اما نانوکلي‌هايي که به اين صورت اصلاح مي‌گردند با مشکل سميت مواجه‌اند، چرا که آلکيل آمونيوم‌ها ترکيباتي سمي هستند. اين امر سبب محدوديت کاربري اين مواد در حوزه پزشکي گرديده و بيشتر در صنعت لاستيک و پلاستيک استفاده مي‌شوند.
در پژوهشي که در قالب پروژه دکتري بنده و با راهنمايي آقاي دکتر ميرزاده (استاد راهنما) و آقاي دکتر ظهوريان مهر (استاد مشاور) انجام پذيرفت، موفق شديم نانوکلي‌ها را با استفاده از نانوکيتوسان که پليمري زيست‌سازگار است، اصلاح نماييم. اين نانوساختارهاي اصلاح شده، پتانسيل کاربردي‌هاي پزشکي را دارند".
ايشان در ادامه در تشريح مراحل انجام کار گفتند: "ما براي بهينه‌سازي خواص محصول، نسبت‌هاي مختلفي از کيتوسان به کلي را مورد آزمايش قرار داديم. يافته‌ها حاکي از آن بود که نسبت 4 به 1 کيتوسان به کلي، بهترين نتيجه را به لحاظ فاصله بين لايه‌هاي کلي مي‌دهد. با اعمال اين نسبت، در فرآيند بين لايه‌اي شدن (intercalation) فاصله بين لايه‌هاي کلي از 12 آنگستروم تا 24 آنگستروم افزايش مي‌يابد و ازاينرو بين هر لايه کلي، دو مولکول کيتوسان ميتواند قرار گيرد.
در بخش ديگري از اين پژوهش ما با انجام آزمون کشت سلولي، غيرسمي بودن کلي اصلاح شده با کيتوسان را مورد ارزيابي و تاييد قرار داده‌ايم. شايان ذکر است که فرآيند بين لايه‌اي شدن، فرآيند زمان‌بري است (6 تا 48 ساعت) که در اين پژوهش با استفاده از مايکرويو و آلتراسونيک (3 دقيقه مايکرويو و 30 دقيقه آلتراسونيک) زمان تا 33 دقيقه کاهش يافته است".
جزئيات پژوهش که از حمايت تشويقي ستاد نيز بهره‌مند شده، در مجله [External Link Removed for Guests] منتشر گرديده است.
[External Link Removed for Guests]
پژوهشگران دانشگاه صنعتي اميرکبير موفق به اصلاح نانورس‌ها (نانوکلي‌ها) با مواد زيست‌سازگار نانوکيتوسان به‌منظور استفاده از اين نانوذرات در علوم پزشکي شدند.
آقاي کوروش کبيري دانش‌آموخته دکتري دانشکده پليمر دانشگاه صنعتي اميرکبير در گفتگو با بخش خبري سايت ستاد ويژه توسعه فناورينانو، اظهار داشتند: "در بسياري از صنايع پليمري به منظور بهبود خواص مکانيکي، گرمايي، نفوذ پذيري و. . . پليمر از نانوذرات کلي استفاده مي‌گردد. کلي‌هاي تجاري غالباً با ترکيباتي نظير آلکيل آمونيوم‌ها و آلکيل آمين‌ها اصلاح مي‌شوند. اما نانوکلي‌هايي که به اين صورت اصلاح مي‌گردند با مشکل سميت مواجه‌اند، چرا که آلکيل آمونيوم‌ها ترکيباتي سمي هستند. اين امر سبب محدوديت کاربري اين مواد در حوزه پزشکي گرديده و بيشتر در صنعت لاستيک و پلاستيک استفاده مي‌شوند.
در پژوهشي که در قالب پروژه دکتري بنده و با راهنمايي آقاي دکتر ميرزاده (استاد راهنما) و آقاي دکتر ظهوريان مهر (استاد مشاور) انجام پذيرفت، موفق شديم نانوکلي‌ها را با استفاده از نانوکيتوسان که پليمري زيست‌سازگار است، اصلاح نماييم. اين نانوساختارهاي اصلاح شده، پتانسيل کاربردي‌هاي پزشکي را دارند".
ايشان در ادامه در تشريح مراحل انجام کار گفتند: "ما براي بهينه‌سازي خواص محصول، نسبت‌هاي مختلفي از کيتوسان به کلي را مورد آزمايش قرار داديم. يافته‌ها حاکي از آن بود که نسبت 4 به 1 کيتوسان به کلي، بهترين نتيجه را به لحاظ فاصله بين لايه‌هاي کلي مي‌دهد. با اعمال اين نسبت، در فرآيند بين لايه‌اي شدن (intercalation) فاصله بين لايه‌هاي کلي از 12 آنگستروم تا 24 آنگستروم افزايش مي‌يابد و ازاينرو بين هر لايه کلي، دو مولکول کيتوسان ميتواند قرار گيرد.
در بخش ديگري از اين پژوهش ما با انجام آزمون کشت سلولي، غيرسمي بودن کلي اصلاح شده با کيتوسان را مورد ارزيابي و تاييد قرار داده‌ايم. شايان ذکر است که فرآيند بين لايه‌اي شدن، فرآيند زمان‌بري است (6 تا 48 ساعت) که در اين پژوهش با استفاده از مايکرويو و آلتراسونيک (3 دقيقه مايکرويو و 30 دقيقه آلتراسونيک) زمان تا 33 دقيقه کاهش يافته است".
جزئيات پژوهش که از حمايت تشويقي ستاد نيز بهره‌مند شده، در مجله [External Link Removed for Guests] منتشر گرديده است.
[External Link Removed for Guests]
-
- پست: 2371
- تاریخ عضویت: شنبه ۲۴ فروردین ۱۳۸۷, ۱۱:۰۳ ب.ظ
- سپاس‌های ارسالی: 6261 بار
- سپاس‌های دریافتی: 11083 بار
باتري‌هاي کارآمدتر با نانوذرات گل‌شکل
طبق يافته‌هاي اخير، «توان گل(Flower Power)» ميتواند موجب افزايش عمر و توان باتري‌هاي مورد استفاده در تلفن همراه، رايانه همراه و پخش‌کننده موسيقي ديجيتال گردد. اخيراً محققان با استفاده از نانولوله‌هاي کربني، نانوذرات قاصدک‌مانندي ساخته‌اند که کارايي بهتري نسبت به مواد باتري معمولي دارند. گفته مي‌شود که ممکن است توان مورد نياز نسل بعدي ابزارهاي الکترونيکي را اين نانوذرات گل‌شکل يا «نانوگل‌ها» تأمين كنند.
بنا به ادعاي شيمي‌دانان، نانوذرات گل‌شکلي که عملکرد الکترونيکي بسيار بهتري نسبت به مواد باتري معمولي دارند، در حال ساخت و توسعه هستند. گاوپينگ کاو و همکارانش خاطرنشان ساختند که نانوگل‌ها، مواد جديدي نيستند. پيش از اين نيز، محققان انواع مختلفي از نانوذرات گل‌شکل را با استفاده از مواد متفاوتي چون اکسيد منگنز‌ـ‌يکي از اجزاي فلزي اصلي که موجب پيدايش توان، در باتري‌هاي معمولي مي‌گردد‌ـ ساخته بودند. با اين حال اين محققان عنوان مي‌کنند كه اشکال قديمي نانوگل‌ها براي نسل‌هاي آينده محصولات الکتريکي که به توان و عمر باتري بيشتري نيازمندند، مناسب نيستند.
در اين تحقيق، دانشمندان ابتدا خوشه‌هايي از نانولوله‌هاي کربني را رشد دادند، سپس اکسيد منگنز را با يک روش پوشش‌دهي ساده و ارزان به نام «رسوب‌دهي الکتريکي(electrodeposition)» بر روي نانولوله‌هاي مذکور نشاندند و به اين ترتيب، خوشه‌هاي نانومقياسي ساختند که زير يک ميکروسکوپ الکتروني، شبيه قاصدک‌هاي بسيار کوچک بودند.
اين محققان مي‌گويند که نتيجه اين فرايند، يک سيستم باتري با ظرفيت ذخيره انرژي بالاتر، عمر طولاني‌تر و بازده بيشتر نسبت به مواد باتري معمولي بوده‌است.
نتايج اين تحقيق در نشريه Nano Letters به چاپ رسيده‌است.
[External Link Removed for Guests]
[External Link Removed for Guests]
طبق يافته‌هاي اخير، «توان گل(Flower Power)» ميتواند موجب افزايش عمر و توان باتري‌هاي مورد استفاده در تلفن همراه، رايانه همراه و پخش‌کننده موسيقي ديجيتال گردد. اخيراً محققان با استفاده از نانولوله‌هاي کربني، نانوذرات قاصدک‌مانندي ساخته‌اند که کارايي بهتري نسبت به مواد باتري معمولي دارند. گفته مي‌شود که ممکن است توان مورد نياز نسل بعدي ابزارهاي الکترونيکي را اين نانوذرات گل‌شکل يا «نانوگل‌ها» تأمين كنند.
بنا به ادعاي شيمي‌دانان، نانوذرات گل‌شکلي که عملکرد الکترونيکي بسيار بهتري نسبت به مواد باتري معمولي دارند، در حال ساخت و توسعه هستند. گاوپينگ کاو و همکارانش خاطرنشان ساختند که نانوگل‌ها، مواد جديدي نيستند. پيش از اين نيز، محققان انواع مختلفي از نانوذرات گل‌شکل را با استفاده از مواد متفاوتي چون اکسيد منگنز‌ـ‌يکي از اجزاي فلزي اصلي که موجب پيدايش توان، در باتري‌هاي معمولي مي‌گردد‌ـ ساخته بودند. با اين حال اين محققان عنوان مي‌کنند كه اشکال قديمي نانوگل‌ها براي نسل‌هاي آينده محصولات الکتريکي که به توان و عمر باتري بيشتري نيازمندند، مناسب نيستند.
در اين تحقيق، دانشمندان ابتدا خوشه‌هايي از نانولوله‌هاي کربني را رشد دادند، سپس اکسيد منگنز را با يک روش پوشش‌دهي ساده و ارزان به نام «رسوب‌دهي الکتريکي(electrodeposition)» بر روي نانولوله‌هاي مذکور نشاندند و به اين ترتيب، خوشه‌هاي نانومقياسي ساختند که زير يک ميکروسکوپ الکتروني، شبيه قاصدک‌هاي بسيار کوچک بودند.
اين محققان مي‌گويند که نتيجه اين فرايند، يک سيستم باتري با ظرفيت ذخيره انرژي بالاتر، عمر طولاني‌تر و بازده بيشتر نسبت به مواد باتري معمولي بوده‌است.
نتايج اين تحقيق در نشريه Nano Letters به چاپ رسيده‌است.
[External Link Removed for Guests]
[External Link Removed for Guests]
دانستني که تو را اصلاح نکند گمراهي است. حضرت علي (ع)
[FONT=tahoma, Verdana, Helvetica, Arial, sans-serif][COLOR=#444444]==================================
دانلود مقاله در
انجمن علمي تامين رايگان مقالات گيگا پيپر
[External Link Removed for Guests]
==================================
[FONT=tahoma, Verdana, Helvetica, Arial, sans-serif][COLOR=#444444]==================================
دانلود مقاله در
انجمن علمي تامين رايگان مقالات گيگا پيپر
[External Link Removed for Guests]
==================================
-
- پست: 2371
- تاریخ عضویت: شنبه ۲۴ فروردین ۱۳۸۷, ۱۱:۰۳ ب.ظ
- سپاس‌های ارسالی: 6261 بار
- سپاس‌های دریافتی: 11083 بار
حذف خطاي فقدانِ بيتِ کوانتومي به‌وسيله محققان چيني
يکي از بزرگ‌ترين چالش‌هاي موجود در زمينه ساخت رايانه‌هاي کوانتومي، فقدانِ بيت کوانتومي است که به دلايل مختلفي چون اختلالات محيطي ظاهر مي‌گردد. اخيراً گروهي از محققان دانشگاه علم و فناوري چين(USTC) با طرح آزمايشي، گامي در جهت رفع اين مشکل برداشته‌اند. در اين راه، آنها براي نخستين بار به‌صورت آزمايشگاهي و عملي، روشي براي رمزنگاري کوانتومي عرضه کرده‌اند که خطاي فقدان بيتِ کوانتومي را حذف مي‌کند. اين خطا، شکل خاصي از غير همدوسي است و در موارد زيادي در محاسبات کوانتومي فوتونيکي ظاهر مي‌گردد.
فقدان بيت کوانتومي در محاسبات کوانتومي فوتوني رخ مي‌دهد؛ مثلاً ممکن است محيط فوتون‌ها را جذب كرده باشد و يا اينكه به‌وسيله يک آشکارساز جذب و آشکارسازي نگردند. اين پديده نامطلوب، اطلاعاتي را که بيتِ مذکور حمل مي‌كند، نابود كرده، موجب ايجاد خطا در سيستم مي‌گردد. علاوه بر اين، خطاي فقدان بيتِ کوانتومي ميتواند در برخي از سيستم‌هاي سخت‌افزاري کوانتومي چندترازه مانند سيستم‌هايي که با حالت‌هاي ذرات چندگانه در شبکه نوري سروکار دارند، رخ دهد.
از لحاظ نظري، حالت‌هاي بيت‌هاي کوانتومي در يک فضاي دوترازه تعريف مي‌شوند؛ در حالي که در چنين سيستم‌هاي چندترازه‌اي، حالت بيت ميتواند به فضاي بزرگ‌تري نفوذ کند. در واقع، بيشتر سخت‌افزارهاي کوانتومي با ترازهاي چندگانه سروکار دارند و از اين رو همواره فيزيک‌دانان با اين مشکل مواجه بوده‌اند که چگونه بايد از اتلاف اطلاعات کوانتومي که در اثر «نفوذ به فضاي بزرگ‌تر» ايجاد مي‌شود، جلوگيري کنند.
محققان USTC به سرپرستي پروفسور پان جيانوي، در کشف اخير خود نشان داده‌اند که از طريق رمزنگاري يک حالت تک‌بيتي با چهار فوتونِ هم‌بسته با استفاده از يک شبکه مخصوص، مي‌توان از اطلاعات منطقي محافظت کرد، حتي اگر يکي از فوتون‌هاي مذکور گم شود. در اين تحقيق از يافته‌هاي نظري گروهي به سرپرستي گراسل استفاده شده‌است. آنها در سال ۱۹۹۷ براي نخستين بار، گونه خاصي از رمز اصلاح خطاي پاک‌شدگي کوانتومي را عرضه نمودند و ثابت کردند که يک رمز چهاربيتي کوانتومي، ميتواند خطاي ايجادشده در اثر فقدان يک بيت کوانتومي را اصلاح کند. با اين حال، تأييد نهايي اين يافته‌هاي نظري تا ده سال بعد ممکن نگرديد و به‌تازگي گروه UTSC از عهده اين کار برآمده‌اند. اين گروه رمزهاي کوانتومي مورد نظر را علاوه بر مدل مداري کوانتومي معمولي در مدل رايانه‌اي کوانتومي تک‌راهه جديد نيز به نمايش کشيدند و به اين ترتيب، تحقيق آنها يکي از مشکلات رايج در بسياري از سيستم‌هاي فيزيکي را حل کرد و به نظر مي‌رسد که اين امر گام مهمي در جهت دستيابي به پردازش اطلاعات کوانتومي مقياس‌پذير باشد.
لو چاويانگ يکي از دانشجويان دکتراي حاضر در اين گروه، گفت:«هنوز براي ساخت يک رايانه کوانتومي کارامدِ واقعي بايد تلاش‌هاي زيادي انجام دهيم. فقدان بيت کوانتومي تنها مشکل موجود در محاسبات کوانتومي نيست و بايد بر اشکال ديگري از غير همدوسي‌ها نيز فائق آمد.» وي اظهار داشت که ممکن است رمزهاي کوانتومي اين گروه به قطعه‌اي مفيد براي پياده‌سازي الگوريتم‌هاي کوانتومي در آينده تبديل شوند.
هم‌اکنون اين گروه قصد دارند تا پروژه تحقيقاتي يادشده را گسترش داده و رايانه‌هاي کوانتومي بزرگ‌تري را اصلاح نمايند، همچنين آنها مايلند تا از طريق همراه كردن يافته‌هاي خود با روش حافظه کوانتومي مبتني بر آنسامبل‌هاي اتمي، ارتباطات کوانتومي بلندبرد را نيز ارتقا دهند.
نتايج اين تحقيق در نشريه PNAS به چاپ رسيده‌است.
[External Link Removed for Guests]
[External Link Removed for Guests]
يکي از بزرگ‌ترين چالش‌هاي موجود در زمينه ساخت رايانه‌هاي کوانتومي، فقدانِ بيت کوانتومي است که به دلايل مختلفي چون اختلالات محيطي ظاهر مي‌گردد. اخيراً گروهي از محققان دانشگاه علم و فناوري چين(USTC) با طرح آزمايشي، گامي در جهت رفع اين مشکل برداشته‌اند. در اين راه، آنها براي نخستين بار به‌صورت آزمايشگاهي و عملي، روشي براي رمزنگاري کوانتومي عرضه کرده‌اند که خطاي فقدان بيتِ کوانتومي را حذف مي‌کند. اين خطا، شکل خاصي از غير همدوسي است و در موارد زيادي در محاسبات کوانتومي فوتونيکي ظاهر مي‌گردد.
فقدان بيت کوانتومي در محاسبات کوانتومي فوتوني رخ مي‌دهد؛ مثلاً ممکن است محيط فوتون‌ها را جذب كرده باشد و يا اينكه به‌وسيله يک آشکارساز جذب و آشکارسازي نگردند. اين پديده نامطلوب، اطلاعاتي را که بيتِ مذکور حمل مي‌كند، نابود كرده، موجب ايجاد خطا در سيستم مي‌گردد. علاوه بر اين، خطاي فقدان بيتِ کوانتومي ميتواند در برخي از سيستم‌هاي سخت‌افزاري کوانتومي چندترازه مانند سيستم‌هايي که با حالت‌هاي ذرات چندگانه در شبکه نوري سروکار دارند، رخ دهد.
از لحاظ نظري، حالت‌هاي بيت‌هاي کوانتومي در يک فضاي دوترازه تعريف مي‌شوند؛ در حالي که در چنين سيستم‌هاي چندترازه‌اي، حالت بيت ميتواند به فضاي بزرگ‌تري نفوذ کند. در واقع، بيشتر سخت‌افزارهاي کوانتومي با ترازهاي چندگانه سروکار دارند و از اين رو همواره فيزيک‌دانان با اين مشکل مواجه بوده‌اند که چگونه بايد از اتلاف اطلاعات کوانتومي که در اثر «نفوذ به فضاي بزرگ‌تر» ايجاد مي‌شود، جلوگيري کنند.
محققان USTC به سرپرستي پروفسور پان جيانوي، در کشف اخير خود نشان داده‌اند که از طريق رمزنگاري يک حالت تک‌بيتي با چهار فوتونِ هم‌بسته با استفاده از يک شبکه مخصوص، مي‌توان از اطلاعات منطقي محافظت کرد، حتي اگر يکي از فوتون‌هاي مذکور گم شود. در اين تحقيق از يافته‌هاي نظري گروهي به سرپرستي گراسل استفاده شده‌است. آنها در سال ۱۹۹۷ براي نخستين بار، گونه خاصي از رمز اصلاح خطاي پاک‌شدگي کوانتومي را عرضه نمودند و ثابت کردند که يک رمز چهاربيتي کوانتومي، ميتواند خطاي ايجادشده در اثر فقدان يک بيت کوانتومي را اصلاح کند. با اين حال، تأييد نهايي اين يافته‌هاي نظري تا ده سال بعد ممکن نگرديد و به‌تازگي گروه UTSC از عهده اين کار برآمده‌اند. اين گروه رمزهاي کوانتومي مورد نظر را علاوه بر مدل مداري کوانتومي معمولي در مدل رايانه‌اي کوانتومي تک‌راهه جديد نيز به نمايش کشيدند و به اين ترتيب، تحقيق آنها يکي از مشکلات رايج در بسياري از سيستم‌هاي فيزيکي را حل کرد و به نظر مي‌رسد که اين امر گام مهمي در جهت دستيابي به پردازش اطلاعات کوانتومي مقياس‌پذير باشد.
لو چاويانگ يکي از دانشجويان دکتراي حاضر در اين گروه، گفت:«هنوز براي ساخت يک رايانه کوانتومي کارامدِ واقعي بايد تلاش‌هاي زيادي انجام دهيم. فقدان بيت کوانتومي تنها مشکل موجود در محاسبات کوانتومي نيست و بايد بر اشکال ديگري از غير همدوسي‌ها نيز فائق آمد.» وي اظهار داشت که ممکن است رمزهاي کوانتومي اين گروه به قطعه‌اي مفيد براي پياده‌سازي الگوريتم‌هاي کوانتومي در آينده تبديل شوند.
هم‌اکنون اين گروه قصد دارند تا پروژه تحقيقاتي يادشده را گسترش داده و رايانه‌هاي کوانتومي بزرگ‌تري را اصلاح نمايند، همچنين آنها مايلند تا از طريق همراه كردن يافته‌هاي خود با روش حافظه کوانتومي مبتني بر آنسامبل‌هاي اتمي، ارتباطات کوانتومي بلندبرد را نيز ارتقا دهند.
نتايج اين تحقيق در نشريه PNAS به چاپ رسيده‌است.
[External Link Removed for Guests]
[External Link Removed for Guests]
دانستني که تو را اصلاح نکند گمراهي است. حضرت علي (ع)
[FONT=tahoma, Verdana, Helvetica, Arial, sans-serif][COLOR=#444444]==================================
دانلود مقاله در
انجمن علمي تامين رايگان مقالات گيگا پيپر
[External Link Removed for Guests]
==================================
[FONT=tahoma, Verdana, Helvetica, Arial, sans-serif][COLOR=#444444]==================================
دانلود مقاله در
انجمن علمي تامين رايگان مقالات گيگا پيپر
[External Link Removed for Guests]
==================================
-
- پست: 2371
- تاریخ عضویت: شنبه ۲۴ فروردین ۱۳۸۷, ۱۱:۰۳ ب.ظ
- سپاس‌های ارسالی: 6261 بار
- سپاس‌های دریافتی: 11083 بار
اثرات فناورينانو در زمينه انرژي
امروزه نانومواد مبناي رويكرد رشد سريع بخش ذخيره انرژي در دنيا است. در واقع فناورينانو امكان ارتقاي بسياري از ويژگي‌هاي كليدي فناوري‌هاي انرژي، براي تحقق توسعه پايدار و عرضه پايدار انرژي در آينده را فراهم مي‌كند.
در كوتاه‌مدت، اثرات فناورينانو در بخش انرژي عمدتا شامل بهبود كارايي فناوري‌هاي موجود خواهد بود. براي مثال شركت‌هاي زيادي در زمينه «فناوري‌نانوي سبز» سرمايه‌گذاري مي‌كنند تا محصولات زيست‌سازگار و ذخيره‌كننده انرژي توليد كنند.
كاهش انتشار كربن از ديگر اولويت‌هاي تحقيقاتي اصلي شركت‌هاي فعال در حوزه فناورينانو است. بعضي شركت‌ها نيز در زمينه بازار سوخت پاك فعاليت مي‌كنند.
زمينه‌هاي ذخيره انرژي نيز شامل فناوري‌هايي مانند عايق‌بندي بهتر، كاهش وزن خودروها با استفاده از نانولوله‌هاي كربني و نانوفيبرها در مواد كامپوزيتي است.
دربلندمدت فناورينانو به ارتقاي استفاده از منابع انرژي تحول‌ساز جديد مانند هيدروژن و پانل‌هاي خورشيدي كمك خواهد كرد. پيل‌هاي خورشيدي پلاستيكي كارا بسيار مفيد بوده زيرا كه آنها در مقايسه با پانل‌هاي خورشيدي سيليكون رايج، ارزان تر و سبك‌تر هستند، اما آنها بايد حداقل 8 درصد از وزن خود را كاهش دهند تا براي استفاده در ژنراتورهاي نيروي الكتريسيته مقرون‌صرفه باشند.
فرايندهاي جديد توليد انرژي با كاربردهاي جديد فناورينانو در پيل‌هاي سوختي هيدروژن توسعه خواهند يافت. بخش صنعت نيز از تحقيقات اين بخش بيشترين استفاده را خواهد كرد.
[External Link Removed for Guests]
[External Link Removed for Guests]
امروزه نانومواد مبناي رويكرد رشد سريع بخش ذخيره انرژي در دنيا است. در واقع فناورينانو امكان ارتقاي بسياري از ويژگي‌هاي كليدي فناوري‌هاي انرژي، براي تحقق توسعه پايدار و عرضه پايدار انرژي در آينده را فراهم مي‌كند.
در كوتاه‌مدت، اثرات فناورينانو در بخش انرژي عمدتا شامل بهبود كارايي فناوري‌هاي موجود خواهد بود. براي مثال شركت‌هاي زيادي در زمينه «فناوري‌نانوي سبز» سرمايه‌گذاري مي‌كنند تا محصولات زيست‌سازگار و ذخيره‌كننده انرژي توليد كنند.
كاهش انتشار كربن از ديگر اولويت‌هاي تحقيقاتي اصلي شركت‌هاي فعال در حوزه فناورينانو است. بعضي شركت‌ها نيز در زمينه بازار سوخت پاك فعاليت مي‌كنند.
زمينه‌هاي ذخيره انرژي نيز شامل فناوري‌هايي مانند عايق‌بندي بهتر، كاهش وزن خودروها با استفاده از نانولوله‌هاي كربني و نانوفيبرها در مواد كامپوزيتي است.
دربلندمدت فناورينانو به ارتقاي استفاده از منابع انرژي تحول‌ساز جديد مانند هيدروژن و پانل‌هاي خورشيدي كمك خواهد كرد. پيل‌هاي خورشيدي پلاستيكي كارا بسيار مفيد بوده زيرا كه آنها در مقايسه با پانل‌هاي خورشيدي سيليكون رايج، ارزان تر و سبك‌تر هستند، اما آنها بايد حداقل 8 درصد از وزن خود را كاهش دهند تا براي استفاده در ژنراتورهاي نيروي الكتريسيته مقرون‌صرفه باشند.
فرايندهاي جديد توليد انرژي با كاربردهاي جديد فناورينانو در پيل‌هاي سوختي هيدروژن توسعه خواهند يافت. بخش صنعت نيز از تحقيقات اين بخش بيشترين استفاده را خواهد كرد.
[External Link Removed for Guests]
[External Link Removed for Guests]
دانستني که تو را اصلاح نکند گمراهي است. حضرت علي (ع)
[FONT=tahoma, Verdana, Helvetica, Arial, sans-serif][COLOR=#444444]==================================
دانلود مقاله در
انجمن علمي تامين رايگان مقالات گيگا پيپر
[External Link Removed for Guests]
==================================
[FONT=tahoma, Verdana, Helvetica, Arial, sans-serif][COLOR=#444444]==================================
دانلود مقاله در
انجمن علمي تامين رايگان مقالات گيگا پيپر
[External Link Removed for Guests]
==================================
-
- پست: 2371
- تاریخ عضویت: شنبه ۲۴ فروردین ۱۳۸۷, ۱۱:۰۳ ب.ظ
- سپاس‌های ارسالی: 6261 بار
- سپاس‌های دریافتی: 11083 بار
نانوجراحي با فناوري ليزر
فناوري ليزر، انقلابي بي‌همتا در جهان پزشکي به شمار مي رود. چاقوهاي جراحي هر روزه جاي خود را به نسل‌هاي جديد ليزر مي‌دهند، به همين منظور دانشمندان دانشگاه دوندي در حال تلاش براي ساخت نسل بعدي ليزرها هستند تا از آنها در موارد پزشکي بهره ببرند.
به عقيدة پرفسور رافاليو، عضو اين گروه، اين پروژه باعث ايجاد تحول در کاربرد ليزر در زمينة پزشکي مي‌شود. با ساخت اين ليزر هم محققان و هم پزشکان مي‌توانند يک ليزر بسيار قدرتمند جيبي به همراه داشته باشند. از سوي ديگر به‌دليل پايين بودن قيمت اين محصول، مي‌توان پيش‌بيني كرد كه از آن در سطح جهان استفاده شود.
ليزري که قرار است ساخته شود از نظر اندازه کوچک‌تر، و به لحاظ انرژي کارامدتر از ليزرهاي کنوني است؛ ليزرهاي کنوني قابل حمل و نقل نيستند و انرژي بسياري مصرف مي‌کنند، در حالي كه ليزر جديد براي استفاده در ميکروسکوپ‌ها و نانوجراحي طراحي شده و تصويربرداري، درمان و برش‌هاي بسيار دقيق را ممکن مي‌سازد.
دکتر استوارت، سرپرست اين گروه، در مورد اين پروژه ـ که FAST-DOT نام دارد ـ مي‌گويد:«هدف پروژه به‌کارگيري نقاط کوانتومي، احتمالاً ارسنيد گاليوم و بهره بردن از خصوصيات ليزري آن براي استفاده در کاربردهاي پزشکي است. ليزرهاي کنوني به اندازة يک جعبة کفش هستند، اما ما اميدواريم با استفاده ازا FAST-DOT، اندازة آن به يک قوطي کبريت تقليل يابد و قيمت آن به يک‌دهم ليزرهاي کنوني برسد.
اين ليزرها را مي‌توان در ميکروجراحي‌ها هم به کار برد، همچنين قابل كنترل بودن ميزان انرژي خروجي از اين ليزرها، منجر شده‌است كه بتوان از آنها در مسائلي مثل جوش خوردن بافت‌ها استفاده کرد. در ابتدا ليزر يک ابزار جراحي بود که در ريشه‌کني، برش و لخته شدن به‌کار مي‌رفت و سپس در جراحي عمومي و لاپاروسکوپي کاربرد داشت. بعد از 1990 براي تصحيح مشکلات چشمي از آن استفاد شد و همينك به‌دليل غير تهاجمي بودن آنها، در تشخيص، آشکارسازي و مونيتورينگ بيماري‌هاي خاص استفاده مي‌شود.
[External Link Removed for Guests]
[External Link Removed for Guests]
فناوري ليزر، انقلابي بي‌همتا در جهان پزشکي به شمار مي رود. چاقوهاي جراحي هر روزه جاي خود را به نسل‌هاي جديد ليزر مي‌دهند، به همين منظور دانشمندان دانشگاه دوندي در حال تلاش براي ساخت نسل بعدي ليزرها هستند تا از آنها در موارد پزشکي بهره ببرند.
به عقيدة پرفسور رافاليو، عضو اين گروه، اين پروژه باعث ايجاد تحول در کاربرد ليزر در زمينة پزشکي مي‌شود. با ساخت اين ليزر هم محققان و هم پزشکان مي‌توانند يک ليزر بسيار قدرتمند جيبي به همراه داشته باشند. از سوي ديگر به‌دليل پايين بودن قيمت اين محصول، مي‌توان پيش‌بيني كرد كه از آن در سطح جهان استفاده شود.
ليزري که قرار است ساخته شود از نظر اندازه کوچک‌تر، و به لحاظ انرژي کارامدتر از ليزرهاي کنوني است؛ ليزرهاي کنوني قابل حمل و نقل نيستند و انرژي بسياري مصرف مي‌کنند، در حالي كه ليزر جديد براي استفاده در ميکروسکوپ‌ها و نانوجراحي طراحي شده و تصويربرداري، درمان و برش‌هاي بسيار دقيق را ممکن مي‌سازد.
دکتر استوارت، سرپرست اين گروه، در مورد اين پروژه ـ که FAST-DOT نام دارد ـ مي‌گويد:«هدف پروژه به‌کارگيري نقاط کوانتومي، احتمالاً ارسنيد گاليوم و بهره بردن از خصوصيات ليزري آن براي استفاده در کاربردهاي پزشکي است. ليزرهاي کنوني به اندازة يک جعبة کفش هستند، اما ما اميدواريم با استفاده ازا FAST-DOT، اندازة آن به يک قوطي کبريت تقليل يابد و قيمت آن به يک‌دهم ليزرهاي کنوني برسد.
اين ليزرها را مي‌توان در ميکروجراحي‌ها هم به کار برد، همچنين قابل كنترل بودن ميزان انرژي خروجي از اين ليزرها، منجر شده‌است كه بتوان از آنها در مسائلي مثل جوش خوردن بافت‌ها استفاده کرد. در ابتدا ليزر يک ابزار جراحي بود که در ريشه‌کني، برش و لخته شدن به‌کار مي‌رفت و سپس در جراحي عمومي و لاپاروسکوپي کاربرد داشت. بعد از 1990 براي تصحيح مشکلات چشمي از آن استفاد شد و همينك به‌دليل غير تهاجمي بودن آنها، در تشخيص، آشکارسازي و مونيتورينگ بيماري‌هاي خاص استفاده مي‌شود.
[External Link Removed for Guests]
[External Link Removed for Guests]
دانستني که تو را اصلاح نکند گمراهي است. حضرت علي (ع)
[FONT=tahoma, Verdana, Helvetica, Arial, sans-serif][COLOR=#444444]==================================
دانلود مقاله در
انجمن علمي تامين رايگان مقالات گيگا پيپر
[External Link Removed for Guests]
==================================
[FONT=tahoma, Verdana, Helvetica, Arial, sans-serif][COLOR=#444444]==================================
دانلود مقاله در
انجمن علمي تامين رايگان مقالات گيگا پيپر
[External Link Removed for Guests]
==================================
-
- پست: 2371
- تاریخ عضویت: شنبه ۲۴ فروردین ۱۳۸۷, ۱۱:۰۳ ب.ظ
- سپاس‌های ارسالی: 6261 بار
- سپاس‌های دریافتی: 11083 بار
کاوش فرايندهاي زيستي با پيپت‌هاي مبتني بر فناورينانو
سلول‌ها واحدهاي ساختماني حيات هستند. توانايي درک و اصلاح فرايندهاي داخل سلولي براي درک بهتر فرايندهاي زيستي؛ توليد داروها و افزايش کارامدي آنها؛ و اصلاح عملکرد سلولي مهم است. کوچکي و ظرافت سلول، کاوش دقيق درون آن، کار آساني نيست. براي حل اين مشکل محققان، کاوشگران سلولي نانومقياسي از جنس کربن طراحي کردند. اين کاوشگرها نانوپيپت‌هاي کربني يا CNP نام دارند.
تحقيقي که سال گذشته در دانشگاه پنسيلوانيا انجام شد، باعث توليد اين ابزار نانوجراحي گرديد که در کاوش سلول‌ها، نظارت فرايندهاي آنها و کنترل و تغيير عملکردشان استفاده شد. هم‌اكنون دانشمندان قادر به توليد زيادي از اين نانوپيپت‌ها هستند و بدون وارد آوردن آسيب، از طريق آنها مواد مورد نظر خود را به داخل سلول تزريق کنند.
CNP، يک لولة موئي شيشه‌اي با ديوارة داخلي کربني است که ظاهري شبيه به نانولوله دارد. CNP طي فرايندي تشكيل شده‌است که تجمع در آن رخ نمي‌دهد. اين مسئله توليد تعداد زياد آن را آسان مي‌سازد. متناسب با شرايط کنترل‌شدة توليد، قطر نوک آنها ميتواند از ده تا صد نانومتر، و طول آنها نيز ميتواند به چند ميکرون برسد.
دکتر باو، سرپرست گروه، مي‌گويد:«اين لوله‌ها انعطاف‌پذيرند و بدون شکستگي خم مي‌شوند، با اين حال براي ورود به سلول به اندازة کافي سفت هستند. به‌دليل توخالي بودن مي‌توان مواد مورد نظر را از طريق آنها به داخل سلول تزريق کرد. پوشش کربني پيپت‌ها آنها را هادي كرده‌است تا آنجا كه مي‌توان از آنها در اندازه‌گيري‌هاي الکتريکي استفاده کرد. با استفاده از اين ابزار مي‌توان رنگ‌ها و پيامبرهاي ثانوية کلسيم را در حالي که سلول زنده است، به داخل آن تزريق کرد».
اين گروه در مقالة اخير خود توضيح داد که چگونه بايد ازCNPها براي تزريق پيامبرهاي مربوط به کلسيم به داخل سلول و شناسايي مسيرهاي کلسيمي در سرطان سلول‌هاي سينه استفاده کرد.
CNPها با وسائل آزمايشگاهي رايج؛ از قبيل تزريق‌گرهايي در اندازة فمتو(femtoinjectors) و دست‌هاي ماشيني ميکرو (micromanipulators) سازگار است که ميتواند باعث سهولت فرايندهاي فوق شود. در اين تحقيق براي آساني ترابري سيالات و دست‌کاري زير نور ميکروسکوپ از پيپت‌هايي با قطر خارجي 200 تا 400 نانومتر استفاده شد.
دکتر باو مي‌گويد: «CNPها در مقايسه با پيپت‌هاي شيشه‌اي مزايايي دارند؛ از آن جمله مي‌توان به کوچک‌تر بودن اندازه(زير 400 نانومتر)، بازدهي بالا(در هنگام تزريق CNPها تعداد کمتري از سلول‌ها آسيب مي‌بينند)،امکان ديدن بهتر زير ميکروسکوپ و مقاومت در مقابل مسدود شدن و شکستگي(به‌طور متوسط از پيپت‌هاي شيشه‌اي براي تزريق ماده به چهار سلول استفاده کرد در حالي که CNPها مي‌توانند بدون مشکل به 12 سلول ماده تزريق کنند) اشاره کرد.
کاربردهاي مهيج CNPها در حال کشف است. CNPها کاوشگران چندکارة مطمئن نانومقياسي هستند که مي‌توانند در توضيح و اصلاح فرايندهاي زيستي به ما کمک کنند، همچنين ابزاري براي تزريق مواد به تعداد زيادي از سلول‌ها براي تشخيص،کشف دارو و درمان به شمار مي روند».
پس از اينکه دانشمندان فهميدند که CNP براي سلول سمي نيست و در مدت کوتاهي پس از تزريق اثرات جانبي ايجاد نمي‌کنند، به دنبال سه چيز هستند:
1- کاوش اندامک‌هاي سلولي با ،CNP که قطر آن ده نانومتر است؛
2 - چسباندن پروتئين، اوليگونکلئوتيد، نشان‌گرهاي زيستي و نانوذرات به سر لوله‌ها براي آشكار کردن مولکول‌هاي هدف با دقت فضايي بسيار بالا و اصلاح ترکيبات زيستي داخل سلولي؛
3. استفاده از مزاياي هدايت الکتريکي CNPها براي اندازه‌گيري‌هاي الکتريکي، تا از آنها در حسگرهاي زيستي و تزريق خودبه‌خودي بهره ببرند.
[External Link Removed for Guests]
[External Link Removed for Guests]
سلول‌ها واحدهاي ساختماني حيات هستند. توانايي درک و اصلاح فرايندهاي داخل سلولي براي درک بهتر فرايندهاي زيستي؛ توليد داروها و افزايش کارامدي آنها؛ و اصلاح عملکرد سلولي مهم است. کوچکي و ظرافت سلول، کاوش دقيق درون آن، کار آساني نيست. براي حل اين مشکل محققان، کاوشگران سلولي نانومقياسي از جنس کربن طراحي کردند. اين کاوشگرها نانوپيپت‌هاي کربني يا CNP نام دارند.
تحقيقي که سال گذشته در دانشگاه پنسيلوانيا انجام شد، باعث توليد اين ابزار نانوجراحي گرديد که در کاوش سلول‌ها، نظارت فرايندهاي آنها و کنترل و تغيير عملکردشان استفاده شد. هم‌اكنون دانشمندان قادر به توليد زيادي از اين نانوپيپت‌ها هستند و بدون وارد آوردن آسيب، از طريق آنها مواد مورد نظر خود را به داخل سلول تزريق کنند.
CNP، يک لولة موئي شيشه‌اي با ديوارة داخلي کربني است که ظاهري شبيه به نانولوله دارد. CNP طي فرايندي تشكيل شده‌است که تجمع در آن رخ نمي‌دهد. اين مسئله توليد تعداد زياد آن را آسان مي‌سازد. متناسب با شرايط کنترل‌شدة توليد، قطر نوک آنها ميتواند از ده تا صد نانومتر، و طول آنها نيز ميتواند به چند ميکرون برسد.
دکتر باو، سرپرست گروه، مي‌گويد:«اين لوله‌ها انعطاف‌پذيرند و بدون شکستگي خم مي‌شوند، با اين حال براي ورود به سلول به اندازة کافي سفت هستند. به‌دليل توخالي بودن مي‌توان مواد مورد نظر را از طريق آنها به داخل سلول تزريق کرد. پوشش کربني پيپت‌ها آنها را هادي كرده‌است تا آنجا كه مي‌توان از آنها در اندازه‌گيري‌هاي الکتريکي استفاده کرد. با استفاده از اين ابزار مي‌توان رنگ‌ها و پيامبرهاي ثانوية کلسيم را در حالي که سلول زنده است، به داخل آن تزريق کرد».
اين گروه در مقالة اخير خود توضيح داد که چگونه بايد ازCNPها براي تزريق پيامبرهاي مربوط به کلسيم به داخل سلول و شناسايي مسيرهاي کلسيمي در سرطان سلول‌هاي سينه استفاده کرد.
CNPها با وسائل آزمايشگاهي رايج؛ از قبيل تزريق‌گرهايي در اندازة فمتو(femtoinjectors) و دست‌هاي ماشيني ميکرو (micromanipulators) سازگار است که ميتواند باعث سهولت فرايندهاي فوق شود. در اين تحقيق براي آساني ترابري سيالات و دست‌کاري زير نور ميکروسکوپ از پيپت‌هايي با قطر خارجي 200 تا 400 نانومتر استفاده شد.
دکتر باو مي‌گويد: «CNPها در مقايسه با پيپت‌هاي شيشه‌اي مزايايي دارند؛ از آن جمله مي‌توان به کوچک‌تر بودن اندازه(زير 400 نانومتر)، بازدهي بالا(در هنگام تزريق CNPها تعداد کمتري از سلول‌ها آسيب مي‌بينند)،امکان ديدن بهتر زير ميکروسکوپ و مقاومت در مقابل مسدود شدن و شکستگي(به‌طور متوسط از پيپت‌هاي شيشه‌اي براي تزريق ماده به چهار سلول استفاده کرد در حالي که CNPها مي‌توانند بدون مشکل به 12 سلول ماده تزريق کنند) اشاره کرد.
کاربردهاي مهيج CNPها در حال کشف است. CNPها کاوشگران چندکارة مطمئن نانومقياسي هستند که مي‌توانند در توضيح و اصلاح فرايندهاي زيستي به ما کمک کنند، همچنين ابزاري براي تزريق مواد به تعداد زيادي از سلول‌ها براي تشخيص،کشف دارو و درمان به شمار مي روند».
پس از اينکه دانشمندان فهميدند که CNP براي سلول سمي نيست و در مدت کوتاهي پس از تزريق اثرات جانبي ايجاد نمي‌کنند، به دنبال سه چيز هستند:
1- کاوش اندامک‌هاي سلولي با ،CNP که قطر آن ده نانومتر است؛
2 - چسباندن پروتئين، اوليگونکلئوتيد، نشان‌گرهاي زيستي و نانوذرات به سر لوله‌ها براي آشكار کردن مولکول‌هاي هدف با دقت فضايي بسيار بالا و اصلاح ترکيبات زيستي داخل سلولي؛
3. استفاده از مزاياي هدايت الکتريکي CNPها براي اندازه‌گيري‌هاي الکتريکي، تا از آنها در حسگرهاي زيستي و تزريق خودبه‌خودي بهره ببرند.
[External Link Removed for Guests]
[External Link Removed for Guests]
دانستني که تو را اصلاح نکند گمراهي است. حضرت علي (ع)
[FONT=tahoma, Verdana, Helvetica, Arial, sans-serif][COLOR=#444444]==================================
دانلود مقاله در
انجمن علمي تامين رايگان مقالات گيگا پيپر
[External Link Removed for Guests]
==================================
[FONT=tahoma, Verdana, Helvetica, Arial, sans-serif][COLOR=#444444]==================================
دانلود مقاله در
انجمن علمي تامين رايگان مقالات گيگا پيپر
[External Link Removed for Guests]
==================================
-
- پست: 2371
- تاریخ عضویت: شنبه ۲۴ فروردین ۱۳۸۷, ۱۱:۰۳ ب.ظ
- سپاس‌های ارسالی: 6261 بار
- سپاس‌های دریافتی: 11083 بار
احيا اولين داروي خوراکي ضد سرطان توسط فناورينانو
پژوهشگران دريافتند اولين داروي خوراکي با طيف گسترده كه بازدارندة رگ‌زايي (angiogenesis inhibitor) است و با روش‌هاي فناورينانو فورموله شده‌است، در موش‌ها خاصيت ضد سرطاني دارد. اين دارو - که لودامين نام دارد- سمي نيست و ميتواند به‌صورت خوراکي مصرف شود. از اين دارو مي‌توان به‌عنوان درمان نگه‌دارندة طولاني‌مدت يا پيش‌گيرنده‌اي براي بيماراني که مبتلا به انواع سرطان استفاده کرد. اين دارو با جلوگيري از رشد رگ‌هاي خوني تغذيه‌کنندة تومور، باعث جلوگيري از تشکيل و برگشت تومور مي‌شود. لودامين در بيماري‌هايي مثل macular degeneration وابسته به سن و التهاب مفاصل (arthritis) هم مفيد است که رشد نابجاي رگ‌هاي خوني در آنها دخيل است.
لودامين يک فرمولاسيون آهسته‌رهش جديد داروي TNP-470 است که دو دهة پيش توليد شده و از اولين داروهاي بازدارندة رگ‌زايي است که وارد مطالعات باليني شد. در مطالعات باليني TNP-470، طيف وسيعي از سرطان‌ها؛ از جمله انواع متاستاتيک آن را متوقف مي‌کرد، ولي به‌علت وجود اثرات جانبي نورولوژيک ـ که گه‌گاه در دوزهاي بالاي دارو رخ مي‌داد ـ استفاده از آن در 1990 متوقف شد.
لودامين کارايي و گستردگي TNP-470 را حفظ کرده؛ در حالي که سميت نورولوژيک آن را به دنبال ندارد و فراهمي زيستي خوراکي (oral availability) آن تقويت شده‌است. لودامين علاوه بر اينکه به تمام آزمايش‌هاي مربوط به رگ‌زايي جواب مثبت داده، در مدل موش، منجر به كاهش متاستاز به کبد شده‌است. متاستاز به کبد از عواقب مرگ‌بار اکثر سرطان‌هاست که درمان مناسبي براي آن در دست نيست.
محققان در فرمولاسيون ابتدايي يک پليمر بلند را به دارو متصل کردند تا از عبور آن از BBB جلوگيري شود. اين فرمولاسيون ـ که کاپلوستاتين نام گرفت ـ سميت نورولوژيک را ندارد و وارد کارآزمايي‌هاي باليني شد؛ اما اين دارو بايد داخل وريدي تجويز مي‌شد. به همين دليل اين گروه راه ديگري را در پيش گرفت؛ آنها دو پليمر کوتاه (PEGوPLA) را به TNP-470 متصل کردند. مشاهده شد که از ترکيب اين پليمرها با اندازه‌هاي مختلف، نانوذره‌اي پايدار تشکيل مي‌شود که در واقع يک ميسل پليمريک است و در مرکز خود TNP-470 را دارد. اين پليمرها که FDA-approved هستند، دارو را در محيط اسيدي معده مصون داشته، اجازه مي‌دهند دارو پس از مصرف خوراکي جذب شود. ميسل‌ها پس از رسيدن به تومور با آب واکنش داده، شکسته مي‌شوند و دارو را به‌آهستگي آزاد مي‌کنند.
در آزمايش‌هايي که روي موش انجام گرفت، مشخص شد كه لودامين مشخصاً نيمه عمر بالاتري دارد؛ به‌صورت انتخابي در بافت تومور جمع مي‌شود؛ از رگ‌زايي جلوگيري مي‌کند و به‌خوبي مانع رشد تومور اوليه ملانوما و سرطان ريه در موش مي‌شود. ضمناً عارضة جانبي مشخصي در دوزهاي مؤثر خود بروز نمي‌کند، همچنين لودامين بدون ايجاد سميت در کبد جمع شده، از متاستاز تومور جلوگيري مي‌کند و باعث افزايش زنده ماندن مي‌شود.
[External Link Removed for Guests]
[External Link Removed for Guests]
پژوهشگران دريافتند اولين داروي خوراکي با طيف گسترده كه بازدارندة رگ‌زايي (angiogenesis inhibitor) است و با روش‌هاي فناورينانو فورموله شده‌است، در موش‌ها خاصيت ضد سرطاني دارد. اين دارو - که لودامين نام دارد- سمي نيست و ميتواند به‌صورت خوراکي مصرف شود. از اين دارو مي‌توان به‌عنوان درمان نگه‌دارندة طولاني‌مدت يا پيش‌گيرنده‌اي براي بيماراني که مبتلا به انواع سرطان استفاده کرد. اين دارو با جلوگيري از رشد رگ‌هاي خوني تغذيه‌کنندة تومور، باعث جلوگيري از تشکيل و برگشت تومور مي‌شود. لودامين در بيماري‌هايي مثل macular degeneration وابسته به سن و التهاب مفاصل (arthritis) هم مفيد است که رشد نابجاي رگ‌هاي خوني در آنها دخيل است.
لودامين يک فرمولاسيون آهسته‌رهش جديد داروي TNP-470 است که دو دهة پيش توليد شده و از اولين داروهاي بازدارندة رگ‌زايي است که وارد مطالعات باليني شد. در مطالعات باليني TNP-470، طيف وسيعي از سرطان‌ها؛ از جمله انواع متاستاتيک آن را متوقف مي‌کرد، ولي به‌علت وجود اثرات جانبي نورولوژيک ـ که گه‌گاه در دوزهاي بالاي دارو رخ مي‌داد ـ استفاده از آن در 1990 متوقف شد.
لودامين کارايي و گستردگي TNP-470 را حفظ کرده؛ در حالي که سميت نورولوژيک آن را به دنبال ندارد و فراهمي زيستي خوراکي (oral availability) آن تقويت شده‌است. لودامين علاوه بر اينکه به تمام آزمايش‌هاي مربوط به رگ‌زايي جواب مثبت داده، در مدل موش، منجر به كاهش متاستاز به کبد شده‌است. متاستاز به کبد از عواقب مرگ‌بار اکثر سرطان‌هاست که درمان مناسبي براي آن در دست نيست.
محققان در فرمولاسيون ابتدايي يک پليمر بلند را به دارو متصل کردند تا از عبور آن از BBB جلوگيري شود. اين فرمولاسيون ـ که کاپلوستاتين نام گرفت ـ سميت نورولوژيک را ندارد و وارد کارآزمايي‌هاي باليني شد؛ اما اين دارو بايد داخل وريدي تجويز مي‌شد. به همين دليل اين گروه راه ديگري را در پيش گرفت؛ آنها دو پليمر کوتاه (PEGوPLA) را به TNP-470 متصل کردند. مشاهده شد که از ترکيب اين پليمرها با اندازه‌هاي مختلف، نانوذره‌اي پايدار تشکيل مي‌شود که در واقع يک ميسل پليمريک است و در مرکز خود TNP-470 را دارد. اين پليمرها که FDA-approved هستند، دارو را در محيط اسيدي معده مصون داشته، اجازه مي‌دهند دارو پس از مصرف خوراکي جذب شود. ميسل‌ها پس از رسيدن به تومور با آب واکنش داده، شکسته مي‌شوند و دارو را به‌آهستگي آزاد مي‌کنند.
در آزمايش‌هايي که روي موش انجام گرفت، مشخص شد كه لودامين مشخصاً نيمه عمر بالاتري دارد؛ به‌صورت انتخابي در بافت تومور جمع مي‌شود؛ از رگ‌زايي جلوگيري مي‌کند و به‌خوبي مانع رشد تومور اوليه ملانوما و سرطان ريه در موش مي‌شود. ضمناً عارضة جانبي مشخصي در دوزهاي مؤثر خود بروز نمي‌کند، همچنين لودامين بدون ايجاد سميت در کبد جمع شده، از متاستاز تومور جلوگيري مي‌کند و باعث افزايش زنده ماندن مي‌شود.
[External Link Removed for Guests]
[External Link Removed for Guests]
دانستني که تو را اصلاح نکند گمراهي است. حضرت علي (ع)
[FONT=tahoma, Verdana, Helvetica, Arial, sans-serif][COLOR=#444444]==================================
دانلود مقاله در
انجمن علمي تامين رايگان مقالات گيگا پيپر
[External Link Removed for Guests]
==================================
[FONT=tahoma, Verdana, Helvetica, Arial, sans-serif][COLOR=#444444]==================================
دانلود مقاله در
انجمن علمي تامين رايگان مقالات گيگا پيپر
[External Link Removed for Guests]
==================================
-
- پست: 2371
- تاریخ عضویت: شنبه ۲۴ فروردین ۱۳۸۷, ۱۱:۰۳ ب.ظ
- سپاس‌های ارسالی: 6261 بار
- سپاس‌های دریافتی: 11083 بار
تعيين تغييرات قطبش در نانومقياس
محققان دانشگاه دولتي کاروليناي شمالي، تحليلي بر روي لايه‌هاي نازک فروالکتريک در نانومقياس انجام داده و دريافته‌اند که در زمان قطبش، هر دو عامل اندازه و مکان داراي اهميت هستند. اين لايه‌ها در برخي از ابزارهاي الکترونيکي مانند حافظه‌هاي رايانه و آيفون‌ها داراي کاربرد هستند و زماني که تحت يک تخليه الکتريکي قرار مي‌گيرند، قطبيده مي‌شوند. يافته‌هاي اين گروه حاکي از آن است که در ساخت ابزارهاي الکتريکي بسيار کوچک، استفاده از اجزاي فوق‌العاده کوچک ممکن است از کارايي ابزار بکاهد.
لايه‌هاي نازک فروالکتريک، ساختاري مشابه با يک ساندويچ دارند؛ لايه‌هايي از مواد در بين دو فلز قرار داده مي‌شوند. هنگامي که يک بار بر روي ماده مياني ساندويچ منتقل مي‌گردد آن را قطبيده کرده، يک بار يکنواخت مثبت يا منفي ايجاد مي‌كند. اين محققان به‌صورت نظري عنوان کرده‌اند که پس از کوچک شدن بسيار لايه‌هاي نازک فروالکتريک و با رسيدن به اندازه مشخصي، ماده مذکور قابليت‌ِ قطبيده شدن را از دست مي‌دهد.
دکتر ماکرو بونگيورنوـناردلي از دانشگاه دولتي کاروليناي شمالي با همراهي دکتر ماتياس نونز از اين دانشگاه، تحقيق يادشده را پي‌ريزي نموده و دريافته‌اند که در چنين ابعادي، پديده‌هاي ديگري نيز رخ مي‌دهند: اتم‌هاي موجود در لايه نازک فروالکتريک، حتي در نانومقياس نيز قطبيده مي‌شوند؛ اما در اين ابعاد، اين اتم‌ها رفتار چندان يکنواختي ندارند. اين قطبش به‌وسيله تعدادي از اتم‌هايي که بارهاي مثبت يا منفي دريافت مي‌کنند، مختل مي‌گردد. اين امر، خصوصيات کلي ماده را تغيير داده، موجب مي‌شود تا قطبش‌ِ باقي‌مانده‌اي(residual polarization) در ماده شکل گيرد.
اين محققان براي شناسايي برهم‌کنش‌هاي اتم‌هاي منفرد با يکديگر در درون اين لايه نازک، از مدل‌سازي رايانه‌اي بهره گرفتند. آنها به شکل خاصي تلاش‌هاي خود را بر روي تعيين توزيع الکترون‌ها در درون اتم‌ها متمرکز نمودند؛ زيرا توزيع الکترون‌ها، مثبت يا منفي بودن بار قطبشي ماده فروالکتريک را تعيين مي‌کند. آنها کشف نمودند که بي‌نظمي مذکور در ضخامت ۲۰ تا ۳۰ نانومتر ظاهر مي‌گردد.
بونگيورنوـناردلي در اين باره گفت:«هنگامي که شما به نانومقياس مي‌رويد، اتم‌هاي منفردي خواهيد داشت که به جاي برهم‌کنش با گروه‌هاي اتمي، با يکديگر اندرکنش دارند. در چنين وضعيتي تنها خصوصيات ذاتي ماده فروالکتريک نيست كه جلوه فيزيکي دارد؛ بلکه خصوصيات سطح مشترک که در آن قيدهاي اتمي وجود دارد نيز داراي بيشترين اهميت خواهند بود».
نتايج اين تحقيق در نشريه Physical Review Letters به چاپ رسيده‌است.
[External Link Removed for Guests]
[External Link Removed for Guests]
محققان دانشگاه دولتي کاروليناي شمالي، تحليلي بر روي لايه‌هاي نازک فروالکتريک در نانومقياس انجام داده و دريافته‌اند که در زمان قطبش، هر دو عامل اندازه و مکان داراي اهميت هستند. اين لايه‌ها در برخي از ابزارهاي الکترونيکي مانند حافظه‌هاي رايانه و آيفون‌ها داراي کاربرد هستند و زماني که تحت يک تخليه الکتريکي قرار مي‌گيرند، قطبيده مي‌شوند. يافته‌هاي اين گروه حاکي از آن است که در ساخت ابزارهاي الکتريکي بسيار کوچک، استفاده از اجزاي فوق‌العاده کوچک ممکن است از کارايي ابزار بکاهد.
لايه‌هاي نازک فروالکتريک، ساختاري مشابه با يک ساندويچ دارند؛ لايه‌هايي از مواد در بين دو فلز قرار داده مي‌شوند. هنگامي که يک بار بر روي ماده مياني ساندويچ منتقل مي‌گردد آن را قطبيده کرده، يک بار يکنواخت مثبت يا منفي ايجاد مي‌كند. اين محققان به‌صورت نظري عنوان کرده‌اند که پس از کوچک شدن بسيار لايه‌هاي نازک فروالکتريک و با رسيدن به اندازه مشخصي، ماده مذکور قابليت‌ِ قطبيده شدن را از دست مي‌دهد.
دکتر ماکرو بونگيورنوـناردلي از دانشگاه دولتي کاروليناي شمالي با همراهي دکتر ماتياس نونز از اين دانشگاه، تحقيق يادشده را پي‌ريزي نموده و دريافته‌اند که در چنين ابعادي، پديده‌هاي ديگري نيز رخ مي‌دهند: اتم‌هاي موجود در لايه نازک فروالکتريک، حتي در نانومقياس نيز قطبيده مي‌شوند؛ اما در اين ابعاد، اين اتم‌ها رفتار چندان يکنواختي ندارند. اين قطبش به‌وسيله تعدادي از اتم‌هايي که بارهاي مثبت يا منفي دريافت مي‌کنند، مختل مي‌گردد. اين امر، خصوصيات کلي ماده را تغيير داده، موجب مي‌شود تا قطبش‌ِ باقي‌مانده‌اي(residual polarization) در ماده شکل گيرد.
اين محققان براي شناسايي برهم‌کنش‌هاي اتم‌هاي منفرد با يکديگر در درون اين لايه نازک، از مدل‌سازي رايانه‌اي بهره گرفتند. آنها به شکل خاصي تلاش‌هاي خود را بر روي تعيين توزيع الکترون‌ها در درون اتم‌ها متمرکز نمودند؛ زيرا توزيع الکترون‌ها، مثبت يا منفي بودن بار قطبشي ماده فروالکتريک را تعيين مي‌کند. آنها کشف نمودند که بي‌نظمي مذکور در ضخامت ۲۰ تا ۳۰ نانومتر ظاهر مي‌گردد.
بونگيورنوـناردلي در اين باره گفت:«هنگامي که شما به نانومقياس مي‌رويد، اتم‌هاي منفردي خواهيد داشت که به جاي برهم‌کنش با گروه‌هاي اتمي، با يکديگر اندرکنش دارند. در چنين وضعيتي تنها خصوصيات ذاتي ماده فروالکتريک نيست كه جلوه فيزيکي دارد؛ بلکه خصوصيات سطح مشترک که در آن قيدهاي اتمي وجود دارد نيز داراي بيشترين اهميت خواهند بود».
نتايج اين تحقيق در نشريه Physical Review Letters به چاپ رسيده‌است.
[External Link Removed for Guests]
[External Link Removed for Guests]
دانستني که تو را اصلاح نکند گمراهي است. حضرت علي (ع)
[FONT=tahoma, Verdana, Helvetica, Arial, sans-serif][COLOR=#444444]==================================
دانلود مقاله در
انجمن علمي تامين رايگان مقالات گيگا پيپر
[External Link Removed for Guests]
==================================
[FONT=tahoma, Verdana, Helvetica, Arial, sans-serif][COLOR=#444444]==================================
دانلود مقاله در
انجمن علمي تامين رايگان مقالات گيگا پيپر
[External Link Removed for Guests]
==================================
-
- پست: 2371
- تاریخ عضویت: شنبه ۲۴ فروردین ۱۳۸۷, ۱۱:۰۳ ب.ظ
- سپاس‌های ارسالی: 6261 بار
- سپاس‌های دریافتی: 11083 بار
ارتقاي بازده ابزارهاي الکترونيکي با نانوتورهاي ساخته‌شده از نانوسيم
شيمي‌دانانِ کالجِ بوستون با استفاده از دو عنصر نسبتاً ارزان و فراوان، تورهاي نانومقياس توليد نموده‌اند. اين نانوتورها، تارهاي بافته‌شدة انعطاف‌پذيري از سيم‌هاي نانومقياس هستند که مساحت سطح ابزارها را چند برابر مي‌کنند. اين افزايش سطح براي ارتقاي کارايي سيم‌ها در کاربردهاي الکترونيک و انرژي، امري ضروري است.
پروفسور دونوي وانگ از دانشگاه مذکور و گروهش، سيم‌هايي از تيتانيوم و سيليکون را در قالب يک شبکة دوبعدي از شاخه‌ها(که شبيه يک تور مستطيلي و هموار بود) رشد دادند. اين گروه با ساخت نانوتورها، بر يکي از چالش‌هاي قديمي در مهندسي نانو فائق آمده‌اند و آن، ساخت ماده‌اي بسيار نازک است که به‌رغم ضخامت بسيار کم، بايد پيچيدگي خود را حفظ كند و ساختمان آن به اندازه‌اي بزرگ يا طويل باشد که بتواند يک بار الکتريکي را به شکل مؤثري منتقل کند.
وانگ در اين باره گفت:«ما قصد داشتيم تا يک ساختار نانويي بسازيم که برخلاف ساير ساختارها، مساحت سطح نسبتاً بزرگي داشته باشد. هدف ما افزايش مساحت سطح و حفظ يکپارچگي ساختاري مواد بدون فدا کردن مساحت سطح و متعاقباً ارتقاي کارايي است.» بنا به اظهارت وانگ و همکارانش، اين نانوتورها به‌طور خودبه‌خود به روش پايين‌ـ‌بالا و بدون نياز به هيچ گونه کاتاليستي رشد کرده و ساخته شدند. ساختار‌هاي نانويي پايه‌اي معمولاً در صفر و يا يک بعد ساخته مي‌شوند، پيچيده‌ترين ساختارها در سه بعد ساخته مي‌شود و شکلي مشابه با شاخه‌هاي يک درخت دارند. وانگ و گروهش با تمرکز بر روي دو بعد، تارهايي توليد نمودند که شبيه يک درخت با تمام شاخه‌هاي آن بود و شاخه‌ها در جهت عمود بر تنه رشد مي‌کردند.
پيش از اين ثابت شده‌است که دي‌سيليسيد تيتانيوم(TiSi2) محدودة وسيعي از طول موج‌هاي نور خورشيد را جذب مي‌کند. رسانايي اين مادة ارزان، تحسين وانگ را برانگيخته‌است. دي‌سيليسيد تيتانيوم کاربردهاي بسياري چون فوتوکاتاليست براي تجزية آب، ذخيره‌سازي گاز، جداسازي هيدروژن از اکسيژن و توليد هيدروژن براي مصارف سوختي دارد. بنا به اظهارات وانگ، آزمايش‌ها نشان داد که با به‌کارگيري از نانوتورها و به‌دليل اتصالات باکيفيت آنها، قابليت رسانايي الکتريسيتة اين ماده ارتقا مي‌يابد و از اين رو، مي‌توان از نانوتورها در کاربردهايي چون الکترونيک و انرژي بهره گرفت.
وانگ در خصوص سمت و سوي فعاليت‌هاي گروه گفت:«کشف اين ساختار منحصربه‌فرد ما را هيجان‌زده کرده‌است و تاکنون ما تلاش کرده‌ايم تا دريابيم که اين نانوتور به چه ميزان کارايي موادي را داراست که پيش از اين در کاربردهاي الکترونيک و انرژي پاک استفاده شده‌اند».
نتايج اين تحقيق در نشرية Angewandte Chemie به چاپ رسيده‌است.
[External Link Removed for Guests]
[External Link Removed for Guests]
شيمي‌دانانِ کالجِ بوستون با استفاده از دو عنصر نسبتاً ارزان و فراوان، تورهاي نانومقياس توليد نموده‌اند. اين نانوتورها، تارهاي بافته‌شدة انعطاف‌پذيري از سيم‌هاي نانومقياس هستند که مساحت سطح ابزارها را چند برابر مي‌کنند. اين افزايش سطح براي ارتقاي کارايي سيم‌ها در کاربردهاي الکترونيک و انرژي، امري ضروري است.
پروفسور دونوي وانگ از دانشگاه مذکور و گروهش، سيم‌هايي از تيتانيوم و سيليکون را در قالب يک شبکة دوبعدي از شاخه‌ها(که شبيه يک تور مستطيلي و هموار بود) رشد دادند. اين گروه با ساخت نانوتورها، بر يکي از چالش‌هاي قديمي در مهندسي نانو فائق آمده‌اند و آن، ساخت ماده‌اي بسيار نازک است که به‌رغم ضخامت بسيار کم، بايد پيچيدگي خود را حفظ كند و ساختمان آن به اندازه‌اي بزرگ يا طويل باشد که بتواند يک بار الکتريکي را به شکل مؤثري منتقل کند.
وانگ در اين باره گفت:«ما قصد داشتيم تا يک ساختار نانويي بسازيم که برخلاف ساير ساختارها، مساحت سطح نسبتاً بزرگي داشته باشد. هدف ما افزايش مساحت سطح و حفظ يکپارچگي ساختاري مواد بدون فدا کردن مساحت سطح و متعاقباً ارتقاي کارايي است.» بنا به اظهارت وانگ و همکارانش، اين نانوتورها به‌طور خودبه‌خود به روش پايين‌ـ‌بالا و بدون نياز به هيچ گونه کاتاليستي رشد کرده و ساخته شدند. ساختار‌هاي نانويي پايه‌اي معمولاً در صفر و يا يک بعد ساخته مي‌شوند، پيچيده‌ترين ساختارها در سه بعد ساخته مي‌شود و شکلي مشابه با شاخه‌هاي يک درخت دارند. وانگ و گروهش با تمرکز بر روي دو بعد، تارهايي توليد نمودند که شبيه يک درخت با تمام شاخه‌هاي آن بود و شاخه‌ها در جهت عمود بر تنه رشد مي‌کردند.
پيش از اين ثابت شده‌است که دي‌سيليسيد تيتانيوم(TiSi2) محدودة وسيعي از طول موج‌هاي نور خورشيد را جذب مي‌کند. رسانايي اين مادة ارزان، تحسين وانگ را برانگيخته‌است. دي‌سيليسيد تيتانيوم کاربردهاي بسياري چون فوتوکاتاليست براي تجزية آب، ذخيره‌سازي گاز، جداسازي هيدروژن از اکسيژن و توليد هيدروژن براي مصارف سوختي دارد. بنا به اظهارات وانگ، آزمايش‌ها نشان داد که با به‌کارگيري از نانوتورها و به‌دليل اتصالات باکيفيت آنها، قابليت رسانايي الکتريسيتة اين ماده ارتقا مي‌يابد و از اين رو، مي‌توان از نانوتورها در کاربردهايي چون الکترونيک و انرژي بهره گرفت.
وانگ در خصوص سمت و سوي فعاليت‌هاي گروه گفت:«کشف اين ساختار منحصربه‌فرد ما را هيجان‌زده کرده‌است و تاکنون ما تلاش کرده‌ايم تا دريابيم که اين نانوتور به چه ميزان کارايي موادي را داراست که پيش از اين در کاربردهاي الکترونيک و انرژي پاک استفاده شده‌اند».
نتايج اين تحقيق در نشرية Angewandte Chemie به چاپ رسيده‌است.
[External Link Removed for Guests]
[External Link Removed for Guests]
دانستني که تو را اصلاح نکند گمراهي است. حضرت علي (ع)
[FONT=tahoma, Verdana, Helvetica, Arial, sans-serif][COLOR=#444444]==================================
دانلود مقاله در
انجمن علمي تامين رايگان مقالات گيگا پيپر
[External Link Removed for Guests]
==================================
[FONT=tahoma, Verdana, Helvetica, Arial, sans-serif][COLOR=#444444]==================================
دانلود مقاله در
انجمن علمي تامين رايگان مقالات گيگا پيپر
[External Link Removed for Guests]
==================================
-
- پست: 2371
- تاریخ عضویت: شنبه ۲۴ فروردین ۱۳۸۷, ۱۱:۰۳ ب.ظ
- سپاس‌های ارسالی: 6261 بار
- سپاس‌های دریافتی: 11083 بار
ساخت لنزهاي نوري نانويي
گروهي از فيزيک‌دانان دانشگاه نورث‌وسترن، ميکرولنز جديدي ساخته‌اند که قادر است تا نور زيرقرمز در بسامدهاي ارتباطات از راه دور را متمرکز کند. قدرت تمرکز اين ميکرولنز يک رکورد جهاني محسوب مي‌گردد. اين ابزار، يک پيشرفت بزرگ در فناوري تصويربرداري نوري است و اين قابليت را دارد که به نوآوري‌هايي در فرايندهاي ساخت ابزارهاي الکترونيکي شخصي منجر گردد.
لنز جديد را يک استاد برجستة فيزيک دانشگاه نورث‌وسترن به نام پروفسور سرينيواس سريدار و همکارانش از گروه فيزيک و مؤسسة تحقيقات مواد الکترونيکي اين دانشگاه ساخته‌اند. اين ميکرولنز دوبعدي که از شاخص شکست منفي استفاده مي‌کند، از طريق الحاق يک زيرلاية بلوري فوتونيک به يک ويفر نيمه‌رساناي چندلايه ساخته شده‌است و در ساخت آن از فناورينانو بهره گرفته شده‌است.
اين ميکرولنز، قادر است تا پرتو زيرقرمز را در فاصلة ۱۲ ميکرومتري از سطح لنز به يک نقطه متمرکز کند؛ اين فاصله يکي از کوچک‌ترين فاصله‌هاي کانوني‌اي است که تاکنون گزارش شده‌است. علاوه بر اين، ميزان تمرکز نقطة حاصله بسيار بالا بوده و پخش شدگي آن بسيار کم است. سريدار در اين باره گفت:«ما نياز داريم تا براي برداشتن گام‌هاي بعدي و ساخت ابزارهاي الکترونيکي کارامدتر همچون دوربين‌هاي ديجيتال، راه‌هايي را براي کوچک‌تر ساختن اجزا بيابيم. اين تحقيق نشان مي‌دهد که مي‌توان اجزاي نوري زيرقرمزِ بسيار فشرده‌اي ساخت و بدون از دست دادن کيفيت تصوير، آنها را با فناوري‌هاي نيمه‌رساناي کنوني ادغام نمود».
وي افزود:«فناوري تصويربرداري نوري، جزئي حياتي از الکترونيکِ نوري(اپتوالکترونيک) است که براي انتقال اطلاعات، به جاي الکترون‌ها از نور استفاده مي‌کند. اين فناوري ساخت ابزارهاي جديدي را که اجزاي نوري و الکترونيکي را با هم ادغام مي‌کنند و در ساخت نسل آيندة رايانه‌ها بسيار لازم هستند، تسريع مي‌کند.» اين تحقيق از سوي آزمايشگاه‌هاي تحقيقاتي نيروي هوايي و بنياد ملي علوم حمايت مي‌شده‌است.
نتايج اين تحقيق در نشرية Applied Physics Letters به چاپ رسيده‌است.
[External Link Removed for Guests]
[External Link Removed for Guests]
گروهي از فيزيک‌دانان دانشگاه نورث‌وسترن، ميکرولنز جديدي ساخته‌اند که قادر است تا نور زيرقرمز در بسامدهاي ارتباطات از راه دور را متمرکز کند. قدرت تمرکز اين ميکرولنز يک رکورد جهاني محسوب مي‌گردد. اين ابزار، يک پيشرفت بزرگ در فناوري تصويربرداري نوري است و اين قابليت را دارد که به نوآوري‌هايي در فرايندهاي ساخت ابزارهاي الکترونيکي شخصي منجر گردد.
لنز جديد را يک استاد برجستة فيزيک دانشگاه نورث‌وسترن به نام پروفسور سرينيواس سريدار و همکارانش از گروه فيزيک و مؤسسة تحقيقات مواد الکترونيکي اين دانشگاه ساخته‌اند. اين ميکرولنز دوبعدي که از شاخص شکست منفي استفاده مي‌کند، از طريق الحاق يک زيرلاية بلوري فوتونيک به يک ويفر نيمه‌رساناي چندلايه ساخته شده‌است و در ساخت آن از فناورينانو بهره گرفته شده‌است.
اين ميکرولنز، قادر است تا پرتو زيرقرمز را در فاصلة ۱۲ ميکرومتري از سطح لنز به يک نقطه متمرکز کند؛ اين فاصله يکي از کوچک‌ترين فاصله‌هاي کانوني‌اي است که تاکنون گزارش شده‌است. علاوه بر اين، ميزان تمرکز نقطة حاصله بسيار بالا بوده و پخش شدگي آن بسيار کم است. سريدار در اين باره گفت:«ما نياز داريم تا براي برداشتن گام‌هاي بعدي و ساخت ابزارهاي الکترونيکي کارامدتر همچون دوربين‌هاي ديجيتال، راه‌هايي را براي کوچک‌تر ساختن اجزا بيابيم. اين تحقيق نشان مي‌دهد که مي‌توان اجزاي نوري زيرقرمزِ بسيار فشرده‌اي ساخت و بدون از دست دادن کيفيت تصوير، آنها را با فناوري‌هاي نيمه‌رساناي کنوني ادغام نمود».
وي افزود:«فناوري تصويربرداري نوري، جزئي حياتي از الکترونيکِ نوري(اپتوالکترونيک) است که براي انتقال اطلاعات، به جاي الکترون‌ها از نور استفاده مي‌کند. اين فناوري ساخت ابزارهاي جديدي را که اجزاي نوري و الکترونيکي را با هم ادغام مي‌کنند و در ساخت نسل آيندة رايانه‌ها بسيار لازم هستند، تسريع مي‌کند.» اين تحقيق از سوي آزمايشگاه‌هاي تحقيقاتي نيروي هوايي و بنياد ملي علوم حمايت مي‌شده‌است.
نتايج اين تحقيق در نشرية Applied Physics Letters به چاپ رسيده‌است.
[External Link Removed for Guests]
[External Link Removed for Guests]
دانستني که تو را اصلاح نکند گمراهي است. حضرت علي (ع)
[FONT=tahoma, Verdana, Helvetica, Arial, sans-serif][COLOR=#444444]==================================
دانلود مقاله در
انجمن علمي تامين رايگان مقالات گيگا پيپر
[External Link Removed for Guests]
==================================
[FONT=tahoma, Verdana, Helvetica, Arial, sans-serif][COLOR=#444444]==================================
دانلود مقاله در
انجمن علمي تامين رايگان مقالات گيگا پيپر
[External Link Removed for Guests]
==================================