نانو تکنولوژي

[yasermym]

 کاهش هزينه سفرهاي فضايي با استفاده از نانوموتورها   
[COLOR=#666666] [External Link Removed for Guests]   
[COLOR=#666666]    
محققان توسعه نانوموتورهاي کوچکي را پيشنهاد داده‌اند که مي‌توانند روي صفحات مسطح قرار گرفته و در کنار سفينه‌هاي فضايي سوار شوند؛ اين موتورها مقرون به صرفه بوده، سوخت کمي مصرف کرده، و طول عمر نسبتاً بالايي دارند.

موتورهاي يوني معمولي که براي ماشين‌هاي عملياتي در فضا مورد استفاده قرار مي‌گيرند، تقريباً به اندازه يک يخچال بوده و با شتاب دادن يون‌هاي گازي براي ايجاد نيرو در جهت مخالف کار مي‌کنند.

اما اين موتورها گاز زيادي را هدر داده و به دليل آسيب زدن يون‌هاي شتاب داده شده به موتور، طول عمر کمي دارند.

مطابق گزارشي که در New Scientist منتشر شده است، اين نانوموتورهاي جديد که توسط برايان گيلچريست و همکارانش در دانشگاه ميشيگان در آن‌آربور توسعه يافته است، بر اين مشکلات غلبه مي‌کنند.

هر موتور داراي يک اتاقک کوچک از سيال است که الکترودهايي داخل آن قرار داشته و يک منفذ در بالاي آن تعبيه شده است. بالاي اين منفذ الکترودهاي بيشتري قرار دارند که يک ميدان الکتريکي قوي توليد مي‌کنند.

سيال ذکر شده حاوي نانوذراتي به قطر تنها چندده نانومتر است که توسط الکترودهاي اتاقک يونيزه مي‌شوند. اين يون‌هاي باردار توسط ميدان الکتريکي شتاب داده شده و با خروج از منفذ بالايي اتاقک يک نيروي پيشران ايجاد مي‌کنند.

اين نانوموتورها مي‌توانند به تعداد زيادي روي صفحات مسطحي که داراي کانال‌هاي سوخت‌رساني ميکرومقياس هستند، تعبيه شوند.

اين صفحات سطح وسيعي از سفينه فضايي را پوشانده و در محيط عاري از جاذبه فضا، کنترل بسيار دقيق و موثري براي ماشين‌هاي فضايي ايجاد مي‌کنند.

مخترعان اين موتورها اميدوارند اختراع آنها به لطف وزن کم و کارايي بالايشان، هزينه سفرهاي فضايي را کاهش دهند.

[External Link Removed for Guests]
[External Link Removed for Guests]  

[yasermym]

 استفاده از فناوري‌نانو در باطري‌هاي ادوات نظامي  


شرکت آلتير، از پيشگامان استفاده از فناوري نانومواد پيشرفته در سيستم‌هاي انرژي، قدرت و ساير کاربردها، اعلام کرده است که به تازگي يک قرارداد 350 هزار دلاري با يک شرکت توليد کننده تجهيزات نظامي در نيوجرسي امضا کرده است. اين دو شرکت در چارچوب اين قراداد به دنبال توليد باطري‌هايي با استفاده از فناوري‌نانو هستند تا از آنها در ادوات نظامي مختلف استفاده کنند.

باطري‌هاي تيتانيوم- ليتيوم مبتني بر فناوري‌ نانوي منحصر به فرد شرکت آلتير مي‌توانند با اثربخشي بالا در مناطق سردسيري مانند کوه‌هاي افغانستان يا مناطقي مانند بيابان‌‌هاي عراق که داراي نوسانات جوي بسيار زيادي هستند، به طور اثربخش عمل کنند. اين باطري‌ها با قابليت شارژ سريع، در عمليات نظامي مختلف، کاربردهاي زيادي دارند.

براساس قراراداد دو شرکت، شرکت آلتير باطري‌هاي طراحي شده خود را نمونه‌سازي کرده و آنها را تحويل خواهد داد. انتظار مي رود که اين باطري‌هاي جديد در سال 2009 مراحل آزمايش خود را پشت‌سر گذاشته و با تاييد سازمان‌هاي ذيصلاح توسط نيروهاي نظامي آمريکا در مناطق مورد نظر استفاده شوند.

[External Link Removed for Guests]
[External Link Removed for Guests]

[yasermym]

 همکاري شرکت Conocophillips با دانشگاه کانکاس براي استفاده از فناوري نانو دراکتشاف نفت  


کاربردهاي فناوري‌نانو در صنعت نفت و گاز، دورنماي روشني از مزاياي پايدار و چشمگير اين فناوري را در اين صنايع نشان مي‌دهد. دانشگاه کانکاس نه تنها در زمينه تحقيقات فناوري‌نانو پيشگام است، بلکه در زمينه توسعه و اکتشاف نفت نيز فعاليت مي‌کند.

در حالي که تکنيک‌هاي اکتشاف نفت (EOR)، که مبتني بر تزريق مايعات براي کشف هيدروکربن‌ها است، چندين سال است که استفاده مي‌شوند، استفاده نانوذرات منجر به افزايش کارآيي و توسعه فناوري‌هاي سازگار با محيط زيست خواهند شد.

تجربه بالاي دانشگاه کانکاس(ku) در زمينه اکتشاف نفت ارتقا يافته و فناوري‌نانو مبناي بسيار ايده‌آلي براي انجام تحقيقات مشترک، با تمرکز بر توسعه کاربردهاي ميدان نفتي جديد، است. در چارچوب اين همکاري طرفين به دنبال کشف راه و حل‌هايي هستند تا بتوانند چالش‌هاي جهاني انرژي را حل کنند.

تيمي از محققان برتر KU با محققان شرکت Conocophillips در زمينه تحقيقات اين حوزه و آموزش دانشجويان، همکاري خواهند کرد. در چارچوب اين توافق نامه، محققان KU از فناوري نانو براي توليد نوع پليمري محصولات استفاده کرده و آنها را آزمايش خواهند کرد، سپس شرکت کنکوفيليپس با انجام ارزيابي‌هاي بيشتر و آزمايش ميداني محصولات توليد شده، کاربرد هاي عملي اين محصولات را ارزيابي خواهند کرد.

[External Link Removed for Guests]
[External Link Removed for Guests]

[yasermym]

 استفاده از فناوري‌نانو در حفاظت سفينه‌هاي فضايي  


يکي از موضوعاتي که اخيراً توجه دانشمندان را به خود جلب کرده‌است ‌و موجب نگراني زيادي شده، مسأله زباله‌هاي فضايي يا همان قطعات جداشده از ماهواره‌ها در فضاست که از بين نرفته و همچنان با سرعتي سرسام‌آور به دور زمين مي‌چرخند و علاوه بر آلودگي‌هايي که به همراه دارند، امنيت فضانوردان و ماهواره‌هاي جديد را هم به خطر انداخته‌اند.

اخيراً گروهي از دانشمندان در رژيم اشغالگر قدس، تحقيقي را براي يافتن موادي جديد آغاز کرده‌اند که بتوان با استفاده از آن سطح فضاپيماها را پوشانده، آنها را در برابر اين خطر محافظت کرد. اين مواد در واقع نانوساختارهايي هستند که داراي خواص ويژة مکانيکي(استحکام و مقاومت بالا در برابر پوسيدگي) الکتريکي و حرارتي هستند. يکي از اين مواد، نانوماده‌اي هيبريدي با قفس‌هاي سيليکوني کوچک است که مي‌تواند با اکسيژن اتمي موجود در فضا ترکيب شده، از تجزية بيشتر پليمرها جلوگيري کند. آنها با شبيه‌سازي شرايط فضا تأثير برخورد زباله‌هاي فضايي بر اين پليمر و ميزان محافظت آن از فضاپيماها را مورد بررسي قرار دادند.

نتايج اين بررسي‌ها ـ که مورد تأييد سازمان ناسا هم قرار گرفته‌است ـ در نشرية Acta Materialia Polymer and High Performance Polymer منتشر شده‌است، همچنين بنا بر درخواست وزارت دفاع آمريکا قرار است اين محققان در ادامة کارهاي تحقيقاتي خود مادة جايگزيني را براي صفحات کرومي سخت ـ که در بخش مخصوص فرود فضاپيما از آن استفاده مي‌شود و سرطان‌زاست ـ بيابند.

[External Link Removed for Guests]

[yasermym]

 سنتز آزمايشگاهي آلياژ نانوکريستالAl-Zn و نانوکامپوزيت آلياژ Al-Zn  


محققان دانشگاه صنعتي اصفهان موفق به توليد آلياژ نانوکريستال Al-Zn و نانوکامپوزيت Al-Zn حاوي نانوذرات Al2O3 شدند. به دليل استحکام بالا و خواص حرارتي منحصربه‌فرد کامپوزيت توليدي، امکان استفاده از اين کامپوزيت در صنايع هوا فضا و دفاعي وجود دارد.

اين پروژه با همکاري آقاي دکتر فتح اله کريم‌زاده و دکتر محمدحسين عنايتي (اعضاء هيئت علمي دانشکده مواد دانشگاه صنعتي اصفهان) و بخشي از آن در قالب پروژه کارشناسي ارشد آقاي مهندس مجيد طاووسي انجام پذيرفته است. آقاي دکتر کريم‌زاده در گفتگو با بخش خبري سايت ستاد ويژه توسعه فناوري‌نانو اظهار داشتند: "آلياژهاي آلومينيوم به سبب خصوصياتي نظير چگالي پايين، نسبت استحکام به وزن بالا و داکتيليته عالي در صنايع بسياري از جمله صنايع هوا- فضا، دفاعي و خودرو کاربرد گسترده‌اي پيدا کرده‌اند. مشکل اصلي اين آلياژها، رفتار تريبولوژيکي ضعيف و پايداري حرارتي کم آنها است که با افزودن ذرات سراميکي تقويت‌کننده نانومتري به ساختار آنها، قابل رفع است. اين ذرات با ايجاد مانع بر سر راه حرکت نابجايي‌ها، آلياژهاي آلومينيوم را براي کاربردهاي سايشي و دماي بالا مناسب مي‌سازند. ما در اين تحقيق ابتدا آلياژ نانوکريستال Al-Zn سنتز نموده‌ايم و سپس از آن براي توليد نانوکامپوزيت حاوي ذرات نانومتريAl2O3 استفاده کرده‌ايم. فرآيند توليد با آلياژسازي مکانيکي پودر آلومينيوم در مواردي با بهر‌ه‌گيري از اکسيد روي و در موارد ديگر با استفاده از روي انجام پذيرفته است".

ايشان در ادامه گفتگو و در تشريح نحوه انجام پروژه، افزودند: "به منظور توليد اين کامپوزيت از فرايند آسياب کاري استفاده گرديد. طي فرآيند آسياب‌کاري براي توليد 5 درصد حجمي‌ فاز آلومينا، مقدار 2/84 درصد وزني پودر آلومينيوم به همراه 8/15 درصد وزني اکسيد روي در زمينه آلومينيوم مخلوط شده و تحت آلياژسازي مکانيکي قرار گرفتند. با انتخاب چنين ترکيبي در نهايت فاز زمينه آلياژ آلومينيوم- روي، با 14 درصد وزني روي است. بررسي‌هاي فازي با پراش پرتو ايکس و بررسي‌هاي ميکروساختاري توسط ميکروسکوپ الکتروني روبشي و ميکروسکوپ الکتروني عبوري صورت گرفته است. محصول توليدي در اين پروژه از نظر استحکام، سختي و خواص حرارتي نسبت به محصولات مشابه از کيفيت بالاتري برخوردار است".

جزئيات اين پژوهش در مجله [External Link Removed for Guests] منتشر شده است.

[External Link Removed for Guests]

[yasermym]

 رفتن به کيهان به کمک فناوري‌نانو  


اخيراً محققاني از Politecnico di Torino ايتاليا، روش عددي چندمقياسة جديدي را براي شبيه‌سازي خصوصيات مکانيکي کابل‌هاي بزرگ‌مقياسي ابداع كرده‌اند که از نانولوله‌هاي کربني ساخته شده‌اند. يافته‌هاي اين محققان نشان مي‌دهد که مقاومت اين کابل‌هاي نانولوله‌اي بزرگ‌مقياس برخلاف فرضيات پيشين، حدود يک‌دهمِ مقاومت نظري نانولوله‌هاست و مي‌توان از آنها در ساخت بالابر فضايي استفاده کرد.
مشکل‌ترين گام در ساخت بالابر فضايي، دستيابي به کابلي مناسب با نسبتِ مقاومت‌ به ‌وزنِ مورد نياز است؛ به عبارت ديگر بايد به ماده‌اي دست يافت که ضمن سبکي، به اندازة کافي مقاوم بوده و براي ساخت کابلي با طولِ صدهزار کيلومتر، مناسب باشد. فناوري‌نانو، نانولوله‌هاي کربني را براي چنين کاربردي پيشنهاد مي‌دهد؛ اما چالش موجود در اين زمينه، نحوة بافتنِ نانولوله‌هاي کربني اوليه و ساخت يک نوار براي استفاده به‌عنوان کابل بالابر فضايي است. پيش از آغاز مراحل عملي ساخت کابل، با توجه به موانع فني ساختِ چنين کابلي، محققان بايد مدل‌هايي را تهيه كرده، به کمک شبيه‌سازي، خصوصيات بهينة کابل(مانند اندازه و شکل) را تعيين کنند.
دکتر نيکولا پاگنو دربارة روش ابداعي گروه خود مي‌گويد: «ما براي انجام آزمايش‌هاي کشش بر روي کابل‌هاي نانولوله‌اي بزرگ‌مقياس با طول‌هاي مختلف، هزاران شبيه‌سازي تصادفي چندمقياسه انجام داديم.» وي و همکارانش براي نخستين بار نشان داده‌اند که يک مدل رايانه‌اي مي‌تواند يک کابل نانولوله‌اي چندکيلومتري را شبيه‌سازي کند. براي بررسي مقياس‌هاي طول‌ِ مذکور، ضرورتاً بايد از شبيه‌سازي‌هاي چندمقياسه استفاده شود تا به کمک آن، بتوان طول يک نانولولة منفرد را تا ۱۵ مرتبة بزرگي گسترش داد و به طول کابلِ بالابرِ فضايي رساند.
اين گروه کابل‌هايي با اندازه‌ها و اشکال مختلف، همچنين غلظت‌هاي عيوب متفاوت را شبيه‌سازي کردند و دريافتند که مقاومت اين کابل‌هاي نانولوله‌اي بزرگ‌مقياس برخلاف فرضيات پيشين، حداکثر ده گيگاپاسکال است؛ اين در حالي است که مقاومت نظري نانولوله بسيار بزرگ‌تر از اين مقدار و حدود صد گيگاپاسکال است.
پاگنو توضيح داد که در شبيه‌سازي‌هاي چندمقياسة آنها، شاخص‌ها به بهترين شکل برازش نشده‌اند: در گام اول، ميزان اولية شاخص مستقيماً از آزمايش‌هاي نانوکششِ نانولوله‌ها تخمين زده مي‌شود و خروجي گام اول، ورودي گام دوم است و اين فرايند تا آنجا ادامه دارد كه گام‌هاي بعدي نيز به اجرا درآيند. آنها در عرض پنج گامِِ سلسله‌مراتبي، طول شبيه‌سازي‌شده را از طول يک نانولولة منفرد(حدود صد نانومتر) به طول مگاکابلِ بالابرِ فضايي(حدود صدهزار کيلومتر) گسترش دادند.
براي ارزيابي عددي مقاومت کابل بالابرِ فضايي، محققان مذکور از کد رايانه‌اي به نام SE3، که در سال ۲۰۰۶ به‌وسيلة پاگنو نوشته شده بود، استفاده کردند. به کمک چنين مدلي، علاوه بر محاسبة تنشِِ شکستِ کابل مي‌توان منحني‌هاي تنش‌ـ‌کرنش، مدول‌هاي يانگ، تعداد و محلِ فيبرهاي شکسته‌شده، انرژي جنبشي تابش‌شده، انرژي شکستِ جذب‌شده و ساير کميت‌هاي مشابه را نيز محاسبه نمود.
هم‌اکنون اين گروه در پي رسيدن به ستاره‌ها نيستند؛ بلکه مي‌خواهند خصوصيات اسمي‌اي چون مقاومت، چگالي انرژي تلف‌شده و... را که در توسعة مدل‌هاي واقعي نانولوله‌ها و نانوالياف‌ها اهميت بسيار زيادي دارند، بررسي و اندازه‌گيري کنند.
نتايج اين تحقيق در نشرية Small به چاپ رسيده‌است.

[External Link Removed for Guests]

اطلاعات بیشتر در مرجع 2

[External Link Removed for Guests]

[yasermym]

 ساخت نوع جديدي از کامپوزيت‌هاي نانولوله‌اي
 
  فرانسوي با تقويت نانولوله‌هاي کربني چندجداره با پليمر وينيل الکل، نوعي کامپوزيت نانولوله‌اي با ويژگي‌هاي جديد ساختند که مي‌تواند گامي به‌سوي توسعة محرک هاي فوق سبک براي کاربرد در صنعت هوانوردي به شمار آيد.
محققان براي تهية اين مادة جديد، ابتدا نمونة نانولوله‌هاي کربني چندجداره را اکسيده کردند. اين کار موجب مي‌شود تا ساختار به دست‌آمده پيوند بسيار محکمي را با پليمر ميزبان خود ايجاد کند. در مرحلة بعد نانومادة ايجادشده را در آب ريخته و با مقادير مختلفي از PVA با وزن مولکولي بالا مخلوط کردند و در نهايت به کمک ف_ * ل*_ ت ر غشايي آب اين ترکيب را جدا کرده، مواد باقي‌مانده را به‌صورت ورقه‌هاي کاغذي‌شکل درآوردند. سپس براي ايجاد توزيع بار يکنواخت و تحريک يکسان در سطح فيلم ايجادشده، لايه‌اي از طلا روي سطح آن رسوب دادند و دست آخر هم يک لاية پليمري عايق و خنثي روي طرف ديگر کشيدند.
اين محققان با هدف بهينه‌سازي پاسخ الکتروشيميايي اين کامپوزيت، آن را در يک الکتروليت مايع غوطه‌ور کردند و با اعمال ولتاژي معادل 10 ولت به دو سر آن، توانستند تنش محرکي معادل MPa 8/1 ايجاد نمايند. ماهيت متخلخل کامپوزيت CNT-PVA موجب مي‌شود كه يون‌هاي مايع الکتروليت به مجرد ايجاد تحريک الکتريکي، وارد فيلم وارد شده، آن را متورم سازند. دانشمندان دريافته‌اند که اگرچه اين سيستم با هر دو ولتاژ منفي و مثبت منبسط مي‌شود؛ ميزان اين تورم هنگام اعمال ولتاژ منفي بيشتر است. محققان فرانسوي دريافتند که بهترين نسبت وزني به اين منظور، استفاده از 30 درصد پليمر در اين ساختار است.
به گفتة اين دانشمندان نانولوله‌ها به‌تنهايي از رسانش الکتريکي بالايي برخوردارند؛ اما در تبديل انرژي الکتريکي به مکانيکي بسيار ضعيفند و اين مشکل را مي‌توان با افزودن مقدار اندکي اتصال پليمري برطرف و چيدمان اين نانولوله‌ها را تقويت کرد. به اين ترتيب ساختاري به دست مي‌آيد که در عين متخلخل بودن از رسانش الکتريکي بالايي نيز برخوردار است و هنگامي که در يک مايع الکتروليتي قرار گيرد و تحريک شود به‌خوبي متورم شود.
گفتني است اين تحقيق در قالب يک طرح تحقيقاتي اروپايي و با هدف توليد نانوکامپوزيت‌هاي هوشمند براي کاربرد در صنايع هوافضا انجام مي‌شود. به عقيدة بارتلوم، يکي از محققان عضو اين گروه، گام بعدي توسعة نوع خشک اين نوع محرک‌ها و استفاده از الکتروليت جامد به جاي الکتروليت مايع است.
اين محققان در نظر دارند تا علاوه بر اين، با استفاده از ساختارهاي الکتروشيميايي، سيستم‌هاي حسگري‌اي بسازند که بتواند به پايش مواد کامپوزيتي استفاده‌شده در فضاپييماها پرداخته، ما را از بي‌نقص بودن و سلامت کامل آنها مطمئن سازد. نتايج اين تحقيق کاربردهاي متنوع ديگري هم در زمينة روبوتيک، صنايع خودروسازي و ميکروابزارهايي براي جراحي‌هاي غير تهاجمي خواهد داشت.
گزارش کاملي از اين تحقيق در نشرية Nanotechnology منتشر شده‌است.

[External Link Removed for Guests]
[External Link Removed for Guests]  

[yasermym]

 توجه ارتش آمريکا به استفاده از فناوري‌نانو در زمينه خوردگي 

سازمان فناوري‌هاي سازگار ارتش آمريکا (CTC) با همکاري مرکز مديريت شرکت مَن تِک (e-Ic) و شرکت بين المللي NACE، از حاميان «نشست خوردگي» ارتش آمريکا در سال 2009 هستند. اين نشست در روزهاي 3 تا 5 فوريه سال 2009 ميلادي در فلوريداي آمريکا برگزار خواهد شد.

محور نشست سال 2009 ارتش آمريکا در زمينه خوردگي با عنوان «تحقيق و توسعه فناوري‌نانو در زمينه ضد خوردگي» خواهد بود. اين نشست فني و تخصصي، تحقيقات بنيادي و کاربردي دانشگاه‌ها، صنعت و دولت را در حوزه فناوري نانو که بر موضوع خوردگي تمرکز دارند، بحث و بررسي خواهد کرد.

هدف از برگزاري اين نشست، تبادل اطلاعات در زمينه راه‌و‌حل‌هاي ضدخوردگي فناوري نانو، که ارتش آمريکا را قادر خواهد کرد تا براي کاهش خوردگي و اثرات آن، راهبرد بلند مدت تدوين کند، است. حداقل کردن اثرات خوردگي بر هزينه‌هاي چرخه حيات محصولات و جنگ‌ها از ديگر اهداف اين نشست است.

[External Link Removed for Guests]
[External Link Removed for Guests]

[yasermym]

 توليد روکش‌هاي جديد با استفاده از فناوري نانو 

فناوري نانو را مي‌توان به‌عنوان دانش مهندسي مولکولي تعريف کرد؛ اين دانش در حال تغيير دادن نحوه نگرش بسياري از صنايع به روکش‌هاي سطحي است. سطحي را براي خودرو تصور کنيد که در برابر خراش مقاوم است يا سطح بيروني يک قايق را در نظر بگيريد که صدف‌هاي دريايي به آن نمي‌چسبند و يا يک سطح خودتميزشونده روي يک هواپيما را مجسم نماييد. استفاده از مواد مبتني بر فناوري نانو موجب مي‌شود تمام اين کاربردها حالت واقعي و تجاري به خود بگيرند. شرکت Nanovere Technologies واقع در برايتون نانوروکش‌هايي را توسعه داده است که ميزان خراش‌پذيري سطوح را تا 50 درصد و نياز آنها به تميز شدن را تا 60 درصد کاهش مي‌دهد.

اين روکش‌ها که Zyvere نام دارند، به طور خاص براي کاهش خراشيدگي و نياز کمتر به تميز شدن و نگهداري طراحي شده‌اند. روکش‌هاي Zyvere همچنين بهره سوخت را در هواپيماها افزايش داده، کارايي توربين‌هاي بادي را بهبود بخشيده، و چسبندگي صدف‌هاي دريايي را به سطح خارجي قايق‌ها کم مي‌کند. با دارا بودن اين مزاياي فوق‌العاده، انتظار مي‌رود قيمت اين روکش‌ها بالا باشد، اما اينگونه نيست. قيمت روکش‌هاي Zyvere کاملاً با هزينه روکش‌هاي صنعتي معمول قابل مقايسه بوده و در عين حال از کارايي بسيار بالاتري برخوردارند.

دليل منحصر به فرد بودن اين روکش‌ها چيست؟ بنا بر گفته توماس کوآت، رييس Nanovere و دانشمند اصلي اين شرکت، «شرکت Nanovere خط کاملي از روکش‌هاي 1K و 2K را بر اساس مواد نانوساختار و مفاهيم فناوري نانو توسعه داده است. نانوروکش‌هاي Zyvere از فيلم‌هاي چگال به‌هم بافته‌اي تشکيل شده‌اند که انعطاف‌پذيري بسيار بالايي داشته و به نحوي طراحي شده‌اند که در مقابل خراش و اشعه ماوراي بنفش مقاوم بوده و به راحتي تميز مي‌شوند. اين روکش‌ها حتي پس از گذشت 5 سال جلاي خود را به صورت کامل حفظ مي‌کنند که اين امر در مورد روکش‌هاي معمول امکان‌پذير نيست.

Nanovere با توليدکننده قطعات اوليه Global Automotive همکاري نزديکي دارد تا جلاي سطح خودرو را در برابر شسشوي طولاني مدت حفظ کرده، از خراشيده شدن سطح آن جلوگيري نموده، و با جايگزيني شيشه با پلي‌کربنات داراي روکش Zyvere، وزن خودرو را کم کند. Nanovere همچنين با پيشگامان صنعت هوافضا همکاري نزديکي دارد تا بهره سوخت را افزايش داده و نياز به مواد ضديخ را در باند فرودگاه کاهش دهد.

[External Link Removed for Guests]
[External Link Removed for Guests]

[yasermym]

 افزايش راندمان پيل‌هاي خورشيدي با نانوذرات  


افزايش الکتريسيته‌ي دريافتي از نورخورشيد و کاهش هزينه‌ي اين فرايند، چالشي است که در صورت مرتفع شدن، کاربردهاي بسيار گسترده‌اي در عرصه‌ي انرژي، فناوري و مديريت آب و هوا خواهد داشت. مقاله‌اي در ويژه نامه‌ي انرژي مجله‌ي Optic Express، راه جديدي را براي بهبود پيل‌هاي خورشيدي با نانوذرات فلزي ارائه مي‌کند. آنطور که نويسندگان اين مقاله بيان داشته‌اند، اين روش، قابليت بهبود پيل‌هاي خورشيدي و افزايش راندمان آنها را دارد.

پيل‌هاي خورشيدي، نور را مثل گياهان به انرژي تبديل مي‌کنند. اين کار در گياهان به صورت ذاتي انجام مي‌پذيرد، اما پيل‌هاي خورشيدي به کمک بلورهاي نيمه‌هادي که اتم‌هاي اضافي وارد شبکه بلوري آنها شده است، مي‌توانند نور را به انرژي تبديل کنند. پيل‌هاي فعلي قادر نيستند تمام نور دريافتي را به انرژي قابل استفاده تبديل کنند، زيرا بخشي از نور از سطح پيل به هوا باز مي‌گردد. به علاوه، نور خورشيد داراي طيف‌هاي رنگي مختلفي است، و پيل خورشيدي ممکن است مثلاً در تبديل طيف آبي به انرژي خوب عمل کند اما براي طيف قرمز اينگونه نباشد.

راهکار نانوذره‌اي به دنبال درمان اين مشکلات است. کليد اصلي اين تحقيق، ايجاد يک اختلال الکتريکي کوچک به نام "پلاسمون سطحي" است. وقتي نور به يک فلز مي‌تابد، مي‌تواند امواجي را در سطح فلز ايجاد کند. سپس اين امواج الکتروني به صورت امواجي بر سطح يک تالاب حرکت مي‌کنند. اگر فلز مورد بحث، به صورت يک ذره‌ي کوچک باشد، نور ورودي مي‌تواند آن را دچار ارتعاش کند که منجر به پراکنش نور خواهد شد.

پژوهشگران در مقاله‌ي مذکور نشان دادند که اگر يک پوشش نانومتري از نانوذرات فلزي بر سطح پيل خورشيدي نشانده شود چه اتفاقي خواهد افتاد. اولاً استفاده از نانوذرات موجب افزايش پراکنش نور ورودي خواهد شد، که اين به معني ماندن بخش بيشتري از نور بر سطح پيل است. ثانياً محققان با تغيير اندازه و جنس نانوذرات، توانستند ميزان تبديل طيف‌هاي رنگي با راندمان پايين را هم افزايش دهند.

در اين کار، که در مؤسسه‌ي فيزيک اتمي و مولکولي هلند انجام شد، محققان نشان دادند که مي‌توان ميزان به دام افتادن نورهاي با طول موج بلند (رنگ قرمز) را تا بيش از ده برابر افزايش داد. در حالي که همين محققان در کار قبلي‌شان در دانشگاه نيو ساوت والز (New South Wales) نشان داده بودند که با کمک نانوذرات مي‌توان راندمان دريافت نور را تا 30 درصد افزايش داد.

يکي از اين پژوهشگران به نام کاچپُل، مي‌گويد: "به نظرم ما حدوداً سه سال ديگر تا استفاده‌ي عملي از پلاسمون در توليد انرژي از نور خورشيد فاصله داريم. موضوع حائز اهميت در‌اي باره اين است که استفاده از پلاسمون در هر نوع پيل خورشيدي، اعم از سيليکوني يا انواع جديدتر فيلم نازک، امکان‌پذير است."

[External Link Removed for Guests]
[External Link Removed for Guests]

[yasermym]

 معرفي دو کاتاليست جديد از شرکت BASF Catalysts  


شرکت BASF Catalysts، از پيشگامان کاتاليست جهان، دو محصول خط توليد فناوري NanoSelect خود در فرانکفورت آلمان را با عناوين NanoSelect LF 100 و NanoSelect LF 200معرفي کرد. اين دو محصول در صنايع تصفيه‌ي شيميايي و صنايع داروسازي قابل استفاده هستند.

اين دو کاتاليست بدون سرب، با هدف جايگزيني با کاتاليست مرسوم Lindlar ـ که سال‌‌‌‌‌ها در فرايندهاي هيدروژناسيون استفاده مي‌‌‌‌‌شود ـ طراحي شدند. کاتاليست‌‌‌‌‌هاي LF 200 و NanoSelect LF 100، از نانوخوشه‌‌‌‌‌هاي پالاديوم تک‌‌‌‌‌حالت ساخته شده‌‌‌‌‌اند و عملکرد و ميزان حساسيت آنها شبيه کاتاليست مرسوم Lindlar در فرايندهاي هيدروژناسيون انتخابي است.

به گفته‌ي هنس دونکروت، مدير فناوري توليد شرکت، فناوري ساخت کاتاليست‌‌‌‌‌ها به‌‌‌‌‌علت استفاده‌ي کمتر از فلزات گران‌‌‌‌‌بها، هزينه‌‌‌‌‌هاي توليد محصول نهايي را به‌‌‌‌‌طور چشمگيري کاهش مي‌‌‌‌‌دهد.

BASF به‌‌‌‌‌طور مداوم راه حل‌‌‌‌‌هاي هوشمندانه‌‌‌‌‌اي را بر اساس آخرين فناوري‌‌‌‌‌هاي توليد کاتاليست، براي مشتري‌‌‌‌‌هاي خود طراحي مي‌‌‌‌‌کند. اين شرکت در بازارهاي صنايع تصفيه‌ي شيميايي، داروسازي و کشاورزي فناوري‌‌‌‌‌هاي «توانمند‌‌‌‌‌ساز» را به مشتريان خود تحويل مي‌‌‌‌‌دهد تا آنها در مواجه با تغييرات پوياي محيط، موفق‌‌‌‌‌تر عمل کنند.

مستندات و اجزاي اين فناوري‌‌‌‌‌هاي توانمند‌‌‌‌‌ساز در اين عرصه که شامل فلزات گران‌‌‌‌‌بها، فلزاتي با پايه‌ي همگون و ناهمگون کاتاليستي، و مواد تمييز کننده‌ي فلزي است، به‌‌‌‌‌طور مداوم از سوي R&D متمرکز اين شرکت در حال تقويت است.

BASF Catalysts، به‌‌‌‌‌عنوان يکي از پيشتازان توليد کاتاليست‌‌‌‌‌هاي فرايندي و محيطي است. اين گروه تخصص‌‌‌‌‌هاي منحصربه‌‌‌‌‌فردي دارد، اعم از: توسعه‌ي فناوري‌‌‌‌‌هايي که به محافظت از هوايي که تنفس مي‌‌‌‌‌کنيم؛ توليد سوختي که جهانمان را نيرومند مي‌‌‌‌‌کند و اطمينان‌‌‌‌‌بخشي از کارامد بودن توليد گسترده‌ي محصولات شيميايي، پلاستيک‌‌‌‌‌ها، جاذب‌‌‌‌‌ها و ساير محصولات.

[External Link Removed for Guests]
[External Link Removed for Guests]

[yasermym]

 افزايش قدرت ذخيره‌‌سازي حافظه با استفاده از‌ نانوخازن‌ها  


مواد فروالکتريک، گزينه‌هاي اميدوارکننده‌اي براي جايگزيني مواد مغناطيسي و دي‌الکتريک در ذخيره‌سازي دادة غير فرار هستند؛ اما يکي از مشکلاتي که در اين راه وجود دارد اين است که فروالکتريک‌ها به‌آساني تحت روش‌هاي ليتوگرافي معمولي آسيب مي‌بينند. محققان آلماني از راهکار متفاوتي با نام الگودهي استنسيل(stenc IL ، براي حل اين مشکل استفاده كرده‌‌اند.


  
 

طرحي شماتيک از رسوب‌دهي ليزر پالسي PZT ماده فروالکتريک، از طريق يک ماسک بسيار نازکِ AAO بر روي يک لايه پلاتيني قرارگرفته بر روي يک زيرلايه. سپس اين ماسک برداشته مي‌شود تا يک آرايه گسترده از نانوخازن‌ها بر روي سطح باقي بماند.  


وو لي از بخش فيزيکِ ميکروساختار مؤسسة ماکس پلانک در شهر هال آلمان به همراه همکارانش از کره، با بهره‌گيري از روش استنسيل ‌کردن خود يک آراية‌ بسيار چگال از نانوخازن‌هاي فروالکتريک را با چگالي ِ178 Gb/in2 ساخته‌اند كه اين ميزان چگالي براي اين ماده يک رکورد محسوب مي‌گردد. اين روش، بر خلاف ليتوگرافي «بالا‌ـ‌پايين»‌ـ‌که هم‌اکنون مورد استفاده قرار مي‌گيرد‌ـ به ساختارهاي فروالکتريک حساس آسيبي وارد نمي‌کند.
مواد فروالکتريک داراي دوقطبي‌هاي الکتريکي دايمي(همانند دوقطبي‌هاي مغناطيسي در آهن) است و به همين دليل به اين نام خوانده مي‌شود. قطب‌هاي مثبت و منفي در يک دوقطبي الکتريکي دايمي مي‌تواند با يکديگر عوض شود(مانند قطب‌هاي شمال و جنوب يک آهن‌ربا؛ البته بسيار سريع‌تر از آنها)؛ از اين رو اين ماده مي‌تواند همانند يک ديسک سخت، به‌صورت دايمي داده‌ها را ذخيره کند، با اين تفاوت که مادة فروالکتريک قادر به پردازش سريع داده‌هاست.
لي و همکارانش براي ساخت اين آرايه، ابتدا سطح صفحات آلومينيومي بسيار خالص را به‌صورت الکتروشيميايي، آندايز کرده و به اين شکل، غشاهاي نازکي از اکسيد آلومينيوم متخلخل را به‌عنوان «ماسک‌هاي سايه» توليد نمودند که در آنها آرايه‌هاي تقريباً منظمي از نانوحفرات شکل مي‌گرفتند و پس از آن به روش روکش‌‌دهي چرخشي، لايه‌اي‌ از پلي‌استايرن را بر روي اکسيد آلومينيوم پوشش دادند.
سپس اين قالب بر روي يک بستر اکسيد منيزيم با روکش‌‌ پلاتيني قرار گرفت و پلي‌استايرن برداشته‌شده ‌و لايه‌هاي نازک تيتانات زيرکونات سربِ فروالکتريکي و پلاتين از خلال نانوحفره‌هاي استنسيل، با استفاده از يک ليزر رسوب‌دهي گرديدند. پس از برداشتن استنسيل، يک آرايه از برآمدگي‌هاي خازني فلز/فروالکتريک/فلزِ نانومقياس(که حدود ۴۰ نانومتر عرض داشتند) بر روي زيرلايه ايجاد گرديد. از آنجايي که مي‌توان فاصلة‌ بين برآمدگي‌ها را تا ۶۰ نانومتر کاهش داد، چگالي ابزار حاصله مي‌تواند به بيش از ۱۰۱۱ خازن در هر اينچ مربع برسد. مي‌توان از اين آرايه‌ها در تراشه‌هاي حافظة دسترس تصادفي(RAM) فروالکتريک استفاده کرد و آن را در کاربردهايي چون گوشي‌هاي تلفن همراه دوربين‌دار و رايانه‌هاي همراه به ‌کار گرفت.
نتايج اين تحقيق در مجله Nature Nanotechnology منتشر شده‌است.

[External Link Removed for Guests]