نانو تکنولوژي

[yasermym]

  [COLOR=#002060]افزايش حساسيت ابرتلسکوپ‌ها با استفاده از فناوري نانو
    
    لودويک، متخصص فناوري نانو توانسته است حساسيت ابرتلسکوپ‌هاي جديد در شيلي را تا حد زيادي افزايش دهد. وي اخيراً مدرک دکتراي خود را روي همين موضوع از دانشگاه دلفت دريافت کرده است.

در بيابان آتاکاما در شيلي، متخصصان و ستاره‌شناساني از سراسر دنيا مشغول کار روي آرايه ميليمتر بزرگ آتاکاما (ALMA) هستند. اين آرايه از 66 تلسکوپ پيشرفته تشکيل شده است که در ارتفاع 5000 متري نصب شده و باهمديگر دقيق‌ترين تصوير را از جهان ارائه خواهند کرد. هدف اصلي اين آرايه پاسخ دادن به اين سوال مهم است که ستاره‌ها و سياره‌ها چگونه به وجود آمده‌اند. انتظار مي‌رود آغاز به کار ALMA که از نظر ستاره‌شناسان گام بسيار مهمي در اين عرصه به شمار مي‌رود، در سال 2012 باشد.

ستاره‌شناسان هلندي در توسعه ALMA همکاري بسيار نزديک و موثري با متخصصان فناوري نانو داشته‌اند. آخرين مشارکت فناوري نانو در اين پروژه توسط کريس لودويک، دانشجوي دکترا و توني زيلسترا، تکنسين فناوري نانو از موسسه نانوعلم Kavli در دانشگاه دلفت بوده است. آنها توانسته‌اند از طريق بهبود عملکرد جزء اصلي ALMA که يک حسگر تابشي است، حساسيت آن را در محدوده فرکانس بحراني تا حد زيادي افزايش دهند.

اين کار با استفاده از اتصالات تونلي ابررسانا صورت گرفته است. اين حسگر کوچک از دو ابررسانا که توسط يک لايه عايق (معمولاً از جنس اکسيد آلومينيوم) به ضخامت 1 تا 2 نانومتر از هم جدا شده‌اند، تشکيل مي‌شود. اندازه اين حسگر 500 در 500 نانومتر است.

با اين حال جلوگيري از نشت در برخي از نقاط يک لايه آلومينيومي نازک به ضخامت 1 نانومتر غيرممکن است. بنابراين لودويک و زيلسترا در زمينه جايگزيني اين لايه اکسيد آلومينيومي با لايه‌اي از نيتريد آلومينيوم تحقيق نموده و به نتايج بسيار جالبي دست يافتند. لايه اکسيد آلومينيوم يکنواخت‌تر بوده و حساسيت آنها در محدوده 602 تا 720 گيگاهرتز بسيار بيشتر است.

به طور اتفاقي موضوع تحقيق لودويک در زمينه اتصالات تونلي ابررسانا، براي عملکرد تلسکوپ فضايي هرشل نيز که قرار است آوريل به فضا فرستاده شود، ضروري است. تلسکوپ فضايي هرشل دنباله‌رو تلسکوپ هابل است. موسسه نانوعلم Kavil تعداد زيادي اتصال تونلي براي تجهيزات اندازه‌گيري هرشل توسعه داده است.  
      [External Link Removed for Guests]   
   [External Link Removed for Guests]  

  

[yasermym]

 سنتز نانوفيبريل‌هاي پپتيدي و پروتئيني به‌منظور کمک به دارورساني 

پژوهشگران مركز تحقيقات بيوشيمي و بيوفيزيك دانشگاه تهران، طي پژوهشي موفق شدند؛ نانوفيبريل‌هاي پپتيدي و پروتئيني موجود در پروتئين آلبومين سرم انساني را سنتز کنند.

امروزه، شاهد تحقيقات گسترده و رو به رشدي براي استفاده از اين نانوساختارها در مباحث دارورساني هستيم.

دكتر نغمه ستاراحمدي هدف از انجام اين پژوهش را "بررسي چگونگي تشكيل نانوفيبريل‌هاي پپتيدي، ساز و کار آنها و مطالعه تغيير ساختار آنها" بيان کرد.

وي در گفتگو با بخش خبري سايت ستاد ويژه توسعه فناوري‌نانو، گفت: "در اين پژوهش، ابتدا پروتئين آلبومين سرم انساني در شرايط آزمايشگاهي با استفاده از قندهاي احياءكننده گوناگون، در زمان‌هاي مختلف مورد واكنش گلايكه شدن قرار گرفت. سپس تغييرات ايجاد شده در اين پروتئين با استفاده از روش‌هاي مختلف اسپكتروسكوپي UV-Vis، فلورسانس، تنسيومتر و ميكروسكوپ الكتروني بررسي گرديد.

وجود ساختارهاي فيبريلي ابتدا با استفاده از معرف‌هاي ويژه تشخيص ساختار معلوم و سپس ابعاد و مورفولوژي آنها با ميكروسكوپ الكتروني عبوري مشخص گرديد. در نهايت با استفاده از تغييرات كشش سطحي علت تشكيل اين ساختارها مورد بررسي قرار گرفت".

ستاراحمدي، فرايند گلايكه شدن را علت اصلي بروز عوارض ثانويه بيماري ديابت بيان کرد و افزود: "گلايكه شدن فرايندي است كه در صورت وجود تركيبات احياءكننده همانند قندهاي احياءكننده به صورت خود به خودي و غير آنزيمي در مورد پروتئين‌ها، اسيدهاي نوكلئيك و ليپيدها رخ مي‌دهد. اين ساز و کار، در علوم مختلف از جمله كشاورزي، تغذيه، داروسازي و به خصوص پزشكي داراي اهميت بسياري است".

جزئيات اين پژوهش که با همکاري آقاي دكتر علي‌اكبر موسوي موحدي، دكتر مهران حبيبي رضايي، دكتر حسين هلي، دكتر علي‌اكبر صبوري و خانم دكتر شهين احمديان انجام گرفته، در [External Link Removed for Guests] منتشر شده است.

[External Link Removed for Guests]

[yasermym]

 روشي ساده و غيرسمي براي تجزيه نانولوله‌هاي کربني 

محققان دانشگاه پيتزبورگ اولين روش طبيعي غيرسمي براي تجزيه زيستي نانولوله‌هاي کربني را ابداع نموده‌اند. اين يافته مي‌تواند نگراني‌هاي زيست‌محيطي و سلامتي نانولوله‌هاي کربني را که ممکن است قابليت‌هاي آنها را تحت‌الشعاع قرار دهد، کم کند.

گروهي از محققان دانشگاه پيتزبورگ دريافتند زماني که نانولوله‌هاي کربني در معرض آنزيم طبيعي پراکسيداز ترب کوهي (horseradish peroxidase يا HRP) قرار قرار مي‌گيرند، تجزيه مي‌شوند. الکساندر استار، استاد شيمي دانشکده هنر و علوم دانشگاه پيت و والرين کاگن استاد و نائب رئيس دانشکده محيط زيست و سلامت شغلي، محققان اصلي اين پژوهش بوده و يافته‌هاي خود را در مجله Nano Letters منتشر نموده‌اند. اين نتايج راه را براي توسعه بيشتر روش‌هاي طبيعي تميز کردن نانولوله‌هاي کربني از محيط زيست و مراکز صنعتي و آزمايشگاهي باز مي‌کند (با HRP يا آنزيم‌هاي ديگر).

نانولوله‌هاي کربني ورقه‌هاي رول شده‌اي از اتم‌هاي کربن به ضخامت يک اتم هستند که صدهزار بار کوچک‌تر از موي انسان هستند، اما محکم‌تر از فولاد بوده و رساناي بسيار خوب الکتريسيته و حرارت هستند. استار مي‌گويد اين مواد تقويت‌کننده پلاستيک، سراميک و سيمان بوده، الکتريسيته را در قطعات الکترونيکي يا ابزارهاي مبدل انرژي هدايت کرده، و حسگرهاي شيميايي بسيار حساسي هستند. استار ابزاري براي تشخيص زودهنگام حمله آسمي توليد کرده است که در آن نانولوله‌هاي کربني مقادير بسيار کم اکسيد نيتريک را که قبل از حمله آسمي ايجاد مي‌شود، تشخيص مي‌دهند.

استار مي‌گويد: «کاربردهاي بسيار زياد نانولوله‌هاي کربني موجب توليد زياد آنها شده است، اما سميت آنها همچنان يک عامل محدودکننده به حساب مي‌آيد. منتشر شدن اتفاقي نانولوله‌هاي کربني هنگام توليد آنها اجتناب‌ناپذير بوده و استفاده وسيع از مواد مبتني بر اين نانولوله‌ها مي‌تواند موجب آلودگي بيشتر محيط زيست گردد. ما روشي غيرسمي براي تجزيه موفقيت‌آميز نانولوله‌هاي کربني در شرايط مشابه با محيط زيست ارائه نموده‌ايم».

کاگن توضيح مي‌دهد که کار تيم آنها روي نانولوله‌هاي خام به شکل پودر ريز شبيه گرافيت متمرکز بوده است. در آزمايشهاي صورت گرفته، نانولوله‌هاي کربني به اين شکل موجب التهاب شديد ريه‌ها شده‌اند. کاگن مي‌گويد با وجودي که نانولوله‌هاي کربني کوچک هستند، روي سطح خود داراي هزاران اتم هستند که به اشکال مختلف ناشناخته‌اي با بدن انسان برهمکنش مي‌کنند.

اين گروه پژوهشي براي تجزيه نانولوله‌ها آنها را به مدت 12 هفته در دماي 4 درجه سانتي‌گراد در محلولي از HRP و غلظت کمي از پراکسيد هيدروژن قرار دادند. کاگن و استار مي‌گويند اگر روش آنها توسعه يابد، مي‌توان به صورت بسيار ساده و همانند تميزکننده‌هاي شيميايي در آزمايشگاه‌هاي امروزي از آن استفاده کرد.

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

[yasermym]

 تکثير سلولي روي داربست نانوالياف ساخته شده در دانشگاه صنعتي اصفهان 

پژوهشگران اصفهاني، موفق به ساخت داربست نانوالياف پلي‌کاپرولاکتون به‌‌عنوان ماتريکس خارج سلولي جهت به‌کارگيري در مهندسي بافت شدند که در مقايسه با محصولات مشابه، از موقعيت مناسبي برخوردار بوده و هيچ سميت و اثر منفي بر سلول‌ها ندارد.

لاله قاسمي مبارکه در گفتگو با بخش خبري سايت ستاد ويژه توسعه فناوري‌نانو، هدف از انجام اين پژوهش را به‌کارگيري نانوالياف در مهندسي بافت بيان کرد و افزود: «يكي از معضلات بزرگي كه علم پزشكي از دير باز با آن درگير بوده است، ارائه درمان قطعي براي بازسازي بافت‌هاي از كار افتاده و معيوب است. متداول‌ترين شيوه در درمان اين نوع بافت‌ها روش پيوند است كه خود با مشكلات عديده‌اي از جمله كمبود عضو اهدايي، هزينه بالا و اثرات جانبي حاصل از پيوند بافت بيگانه مواجه است. مهندسي بافت روشي نويد بخش جهت بازسازي بافت‌هاي آسيب‌ديده ارائه كرده است. »

قاسمي ادامه داد: «داربست‌هاي نانوالياف گزينه مناسبي براي اتصال، تکثير و عملکرد سلول‌ها نسبت به ساير داربست‌هايي است که به طور رايج مورد استفاده قرار مي‌گيرند. داربست‌هاي نانوالياف داراي نسبت سطح به حجم بالا و تخلخل زيادي هستند که اين امر باعث افزايش چسبندگي سلول‌ها به سطح آنها مي‌گردد. همچنين نتايج تحقيقات انجام شده حاکي از آن است که سلول‌ها به خوبي در اطراف اليافي با قطري کمتر از سلول (در حد نانومتر) چسبيده و ارگانيزه مي‌شوند. »

گفتني است؛ در اين پژوهش از پليمر پلي‌کاپرولاکتون (پليمري زيست سازگار و زيست تخريب‌پذير در بدن) و روش الکتروريسي براي تهيه داربست نانوالياف استفاده شده است.

در اين تحقيق رفتار سلول‌هاي Vero بر داربست نانوالياف بررسي و نتايج حاکي از آن است که اين سلول‌ها به خوبي روي داربست نانوالياف رشد و تکثير پيدا مي‌کنند.

جزئيات اين پژوهش که در قالب بخشي از پروژه دکتري لاله قاسمي‌مبارکه، با راهنمايي دکتر محمدحسين نصر اصفهاني، دکتر محمد مرشد، دکتر حسين بهاروند، دکتر علي زادهوش و با همکاري خديجه کربلايي و مهرآفرين فشارکي در دانشکده نساجي دانشگاه صنعتي اصفهان انجام گرديده، در مجله [External Link Removed for Guests] منتشر شده است.

[External Link Removed for Guests]

[yasermym]

 نانوذرات مي‌توانند سرطان پوست (ملانوما) را هدف قرار دهند 

تحقيقات نشان داده است که يک گيرنده‌ي اختصاصي براي پروتئين ترومبين خون به‌وسيله‌ي سلول‌هاي ملانوما که متاستاز بالايي دارند، بيشتر بيان مي‌شود. در هنگام فعال شدن، اين گيرنده طيف وسيعي از تغييرات بيوشيميايي را که موجب افزايش فعاليت متاستازي سلول‌هاي ملانوما مي‌شوند، را ايجاد مي‌کند.

براي ممانعت از وقوع اين تغييرات بيوشيميايي، يک گروه تحقيقاتي از دانشگاه M.D تگزاس- مرکز تحقيقات سرطان Anderson ، يک ناقل siRNA را طراحي کردند تا جلوي ساخته شدن اين گيرنده را به‌وسيله‌ي سلول‌هاي ملانوما بگيرند. اين ناقل، PAR-1 ناميده مي‌شود و از يک نانوذره‌ي ليپيدي براي انتقال siRNA به سلول‌هاي ملانوما استفاده مي‌کنند. گزارش اين يافته‌ها در مجله تحقيقات سرطان آمده است و گروه تحقيقاتي در اين مقاله چگونگي طراحي نانوذرات ليپوزومي طبيعي براي انتقال عامل siRNA به سلول‌هاي ملانوما را توضيح داده‌ است.

بر خلاف ويروس‌ها و ليپوزوم‌هاي باردار مثبت که ساير محققان براي انتقال siRNA در مدل‌هاي جانوري استفاده کرده‌اند، اين محققان ثابت کرده‌اند که ليپوزوم‌هاي خنثي، واکنش‌هاي مضر بسيار کمتري را توليد مي‌کنند و در عين حال به‌صورت خودبه‌خود از طريق ماکروفاژها از بدن دفع مي‌شوند. با اجراي اين روش در موش‌ها، ثابت شد که نانوذرات از طريق تومورها جذب شده و توليد PAR-1 کاهش چشمگيري يافت. در نتيجه پس از دو هفته، رشد ملانوما کندتر و متاستاز آن، به‌طور محسوسي کاهش پيدا کرد.

علاوه‌بر اين محققان بر اين باورند که PAR-1 siRNA قادر است مقادير آنژيوژنز (رگ‌زايي) را در تومور کاهش دهد.

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

[yasermym]

 افزايش توليد نفت و گاز با استفاده از فناوري‌نانو 

گروه حسگرهاي نانو و ميکرو در شبکه انتقال فناوري‌نانو در انگليس، سمينار آنلاين آزادي را سازماندهي کرده است تا از طريق آن فعاليت‌هاي کنسرسيوم انرژي‌هاي پيشرفته (AEC) را تشريح کند.

اين کنسرسيوم تحقيقاتي به دنبال توسعه استفاده از کاربردهاي فناوري‌نانو و ميکرو، براي افزايش توليد نفت و گاز است.کنسرسيوم انرژي‌هاي پيشرفته يک کنسرسيوم تحقيقاتي ثروتمند است که به دنبال توسعه کاربردهاي فناوري‌نانو در صنعت نفت و گاز است. هدف اصلي اين ائتلاف، توسعه حسگرهاي نانو وميکروي سطحي هوشمندي است که بتوانند به داخل مخازن نفت و گاز تزريق شده تا بتوان با کمک آنها ميزان فضا را در سه بعد مشخص و از اين طريق اکتشاف منابع هيدروکربني جديد و موجود را بهبود بخشيد.

با اصلاح زيرساخت‌هاي سطحي موجود، اين فناوري اثرات زيست‌محيطي را کاهش خواهد داد. به دليل اندازه بسيار کوچک آنها، اين حسگرها مي‌توانند به حفره‌هاي بسيار کوچک نفوذ کرده و در زمينه ويژگي‌هاي فيزيکي مخازن هيدروکربن اطلاعات جمع‌آوري کنند. اطلاعات جمع‌آوري شده به افزايش کارآيي بهره‌برداري از مخازن هيدروکربن کمک خواهد کرد.

در حال حاضر AEC با بيش از 25 گروه تحقيقاتي در اقصي نقاط دنيا همکاري مي‌‌کند. اين حوزه تحقيقاتي جديد بعد از 5 ماه مطالعات فني انتخاب و ميزان بودجه آن براي سال اول بيش از 5 ميليون دلار است.

دانشمندان زمين‌شناسي بر اين باورند که با بهبود شناخت ويژگي‌هاي شيميايي و فيزيکي مخازن نفت و گاز نفت موجود، مي‌توان نفت و گاز بيشتري استخراج کرد. با استفاده از فناوري‌هاي موجود بعد از روش‌هاي استخراج اوليه، ثانويه و حتي استخراج در مرحله سوم، هنوز هم بيش از60 درصد نفت در زير زمين باقي مي‌ماند.

اين کنسرسيوم تحقيقاتي مشترک توسط اداره زمين‌شناسي اقتصادي (BEG) در دانشگاه تگزاس توسعه يافته است. موسسه علم و فناوري‌نانوي اسمالي در دانشگاه رايس با BEG همکاري خواهد کرد و بعنوان مشاور فني اين کنسرسيوم انجام وظيفه خواهد کرد. ساير شرکاي اين کنسرسيوم عبارتند از: Baker Hughes, BP, Occidental, ConocoPhillips, Halliburton, Marathon, Petrobras, Schlumberger, Shell, and TOTAL..

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

[yasermym]

 استفاده از نانوچمنزارهاي ميکروسکوپي براي بهبود عملکرد ابرخازن‌ها 

مي‌توان با استفاده از چمن‌زارهاي نانومقياس متشکل از علف و گل، ميزان انرژي ذخيره‌شده در ابرخازن‌ها را افزايش داد. ابرخازن‌ها ابزارهايي هستند که مي‌توانند در کاربردهايي همچون خودروهاي برقي جايگزين باتري‌ها شوند.

شارژ کردن باتري‌ها نياز به زمان زيادي دارد، زيرا انرژي را به صورت شيميايي ذخيره مي‌کنند. در مقابل، خازن‌ها که معمولاً در الکترونيک مورد استفاده قرار مي‌گيرند، به سرعت شارژ شده و انرژي را به صورت الکتريکي ذخيره مي‌کنند، اما زمان نگهداري انرژي آنها پايين بوده و انرژي کمي را در خود ذخيره مي‌کنند.

در سال‌هاي اخير نوع جديدي از خازن‌ها به نام ابرخازن‌ها توسعه يافته‌اند که مي‌توانند هزاران بار بيشتر از خازن‌هاي استاندارد، انرژي را در خود ذخيره کنند. اين امر باعث شده است دانشمندان پيشنهاد استفاده از اين ابرخازن‌ها را در ابزارهاي الکتريکي و حتي خودروهاي برقي مطرح نمايند.

با اين حال ابتدا بايد ظرفيت ذخيره‌سازي آنها افزايش بيشري يابد. اخيراً محققان چيني راهکار جديدي براي اين امر پيشنهاد داده‌اند.

اسفنج يوني

ابرخازن‌ها ابزارهاي ساده‌اي هستند. اين ابزارها از طريق اعمال اختلاف پتانسيل به دو الکترود که در يک محلول معلق هستند، شارژ مي‌شوند.بدني ترتيب يون‌هاي مثبت به سمت يک الکترود و يون‌هاي منفي به سمت الکترود ديگر جذب مي‌شوند.

انرژي به اين دليل در اين ابزارها ذخيره مي‌شود که الکترودها از مواد اسفنج مانندي ساخته شده‌اند که يون‌ها به خود جذب مي‌کنند (همانند کربن فعال). تاکنون بهبود ظرفيت اين ابرخازن‌ها در اثر بهبود حفرات اين ماده کربني حاصل شده است.

حال هائو ژانگ در موسسه تحقيقات دفاع شيميايي در بيجينگ چين و همکارانش در دانشگاه پکينگ راهکار ديگري ارائه نموده‌اند. آنها يون‌ها را در اکسيد منگنز ذخيره مي‌کنند که نسبت به کربن فعال، ظرفيت ذخيره يون بسيار بالاتري دارد. با اين حال و با وجودي که ظرفيت ذخيره‌سازي اکسيد منگنز بسيار بالاست، اما رسانايي الکتريکي آن پايين بوده و اين امر شارژ آن را توسط اعمال اختلاف پتانسيل با دشواري مواجه مي‌کند.

شارژ دوگانه

اين محققان مشکل مقاومت بالاي اکسيد منگنز را از طريق ايجاد يک «نانوچمنزار» متشکل از ساختارهاي ميکروسکوپي حل نمودند. اين نانوچمنزار از گل‌هاي پرزدار اکسيد منگنز هريک به قطر حدود 100 نانومتر تشکيل شده است که روي زميني از علف نانولوله‌اي کربني نامنظم که روي فويل فلز تانتاليوم رشد داده شده است، قرار گرفته‌اند.

ژانگ مي‌گويد هر يک از اين گلها حداقل به دو تيغه علف متصل شده‌اند که اين تيغه‌ها نقش بزرگراه الکترون را ايفا نموده و اتصال الکتريکي قوي براي گلها ايجاد مي‌کنند. بدين ترتيب اکسيد منگنز مقاوم الکتريکي مي‌تواند شارژ شده و يون‌ها به خوبي در خود ذخيره کند.

در نتيجه، نانوچمنزار توليدشده ده برابر بهتر از اکسيد منگنز خالي عمل کرده و مي‌تواند به ميزان دو برابر ابرخازن‌هاي متشکل از الکترودهاي کربني، بار ذخيره کند.

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

[yasermym]

 نمک‌هاي ايميدازوليوم(IMS) ترکيباتي با خواص معجزه‌آسا 
مصرف فزاينده‌ي سوخت‌هاي فسيلي و کاهش ذخاير آن و نيز پديده گرم شدن جهاني کره‌ي زمين موجب شده تا دانشمندان به دنبال منابع انرژي جايگزين و تجديد‌پذير باشند. همچنين سلامت بدن و يافتن آنتي‌اکسيدان‌هاي مؤثر در مقابله با عوامل اکسيد‌کننده‌ي سلول‌ها، از ديگر نگراني‌هاي محققان عصر حاضر به شمار مي آيد. از سوي ديگر کاربردهاي فراوان فناوري‌نانو(به‌ويژه نانوذرات طلا) در عرصه‌هاي علمي مختلف(از جمله پزشکي) موجب شده تا دانشمندان به دنبال روش‌هاي آسان و ارزاني براي توليد اين نانوذرات باشند.

اخيراً جمعي از دانشمندان سنگاپوري به ‌وجود ترکيباتي يوني به نام نمک‌هاي ايميدازوليوم(IMS) پي برده‌اند که به شکلي معجزه‌آسا مي‌تواند در تمام اين زمينه‌ها مفيد باشد. اين نمک‌ها که در دماي اتاق به‌صورت مايعات يوني و با پايداري شيميايي و فشار بخار کم وجود دارند، در واقع پيش‌سازي براي NHC (ان هتروسايکليک کربين ) به شمار مي‌آيند. تيامين يا همان ويتامين (ب) ـ‌که نقش زيست‌شناختي بسيار مهمي در سلامت بدن دارد ‌ـ يکي از ترکيبات طبيعي اين نمک‌ها به شمار مي‌رود و کمبود آن به اکسايش مخرب سلول‌ها و بيماري‌هايي از قبيل سرطان، بيماري‌هاي قلبي، فيبروسز کبد ،بيماري‌هاي عصبي منجر شده، موجب بي‌نظمي‌هاي سيستم خودايمني بدن و پيري مي‌شود.

اگرچه خواص فيزيکي اين نمک‌ها تا حد زيادي مورد مطالعه قرار گرفته‌است؛ تاکنون خواص زيست شيميايي و کاربردهاي پزشکي آنها مورد توجه قرار نگرفته بود.
برخي از ويژگي‌هاي اين ترکيبات يوني ـ که براي نخستين بار مورد استفاده قرارگرفته‌اند‌ ـ عبارتند از: تبديل کربوهيدرات‌ها به ترکيبات شيميايي متنوعي براي توليد سوخت‌هاي زيستي و ساخت نوعي کاتاليزور جديد براي تبديل شکر به HMF (5-هيدروکسي متيل فلورفوررال) که از ترکيبات کليدي در شيمي سوخت‌هاي زيستي و نيز صنعت نفت به شمار مي‌آيد.

سنتز موفقيت‌آميز و سريع نانوذرات يکنواخت طلا در دماي اتاق، از ديگر ويژگي‌‌هاي اين نمک‌هاست که اخيرا‌ً به‌وسيله‌ي اين دانشمندان کشف شده‌است.
با اين روش محققان سنگاپوري توانستند نانوذرات فوق‌العاده ريز و ظريفي به ابعاد يک تا دو ميکرومتر بسازند که در دماي °C 4 تا شش ماه دوام دارد. نکته‌ي قابل توجه در اين شيوه آن است که با توجه به خواص احياگري فوق‌العاده زياد نمک‌هاي ايميدازوليوم(IMSs) ديگر همانند روش‌هاي معمولي(از قبيل احيا به کمک هيدريد بور) نيازي به کاهش شديد عوامل واکنشگر نيست و به اين ترتيب حتي در شرايط متوسط هم بازدهي بالايي در توليد نانوذرات طلا وجود دارد. از ديگر مزاياي اين شيوه امکان استفاده‌ي آسان از آن در مقياس صنعتي است.

اين نمک‌ها با توجه به خواص احياگري خود در رديف راديکال‌هاي آنتي‌اکسيدان به شمار آمده، مي‌توانند از بروزآسيب‌هاي ناشي از اکسيده شدن سلول‌ها در اثر عوامل اکسيژني فعال از قبيل راديکال‌هاي سوپراکسيدي(آنيون‌هاي داراي O2- ) يا همان گونه‌هاي اکسيژني فعال(ROS) (که به‌واسطه‌ي عواملي مانند مصرف بيش از حد مشروبات الکلي، قرار گرفتن در معرض داروهاي سمي و مخدر، سيگار کشيدن و نيز کم خوابي تشديد مي‌شود) جلوگيري نمايند.
اين محققان با بررسي سلول‌هاي ستاره‌شکل کبدي دريافته‌اند که خاصيت آنتي‌اکسيداني اين نمک‌ها به مراتب بيش از ديگر آنتي‌اکسيدان‌هاي طبيعي است و تأثيرات سوء چنداني هم بر سلول‌هاي زنده ندارد. مزيت ديگر اين نمک‌ها بر ديگر آنتي‌اکسيدان‌ها سادگي ترکيب و کم‌هزينه بودن توليد آنهاست. بنابراين دانشمندان اميدوارند اين روش در آينده کاربردهاي زيست‌پزشکي فراواني را پيدا کند.

در مطالعه‌ي جداگانه‌ي ديگري که در مجله‌ي Angewandte Chemie International Edition منتشر شده‌است، اين محققان موفق شدند از اين نمک‌ها به‌عنوان کاتاليزوري جديد براي تبديل شکر به HMF(ترکيب کليدي مورد استفاده در شيمي زيست‌سوخت‌ها و صنعت نفت) استفاده کنند.

دانشمندان توانسته‌اند به کمک نمک‌هاي ايميدازوليوم(IMS) ترکيبات فلز- NHC را به‌عنوان کاتاليزوري براي تبديل انواع مختلف شکر به HMF مورد استفاده قرار داده، به‌آساني HMF را به تنهايي و بدون هيچ محصول جانبي ديگري توليد نمايند. طبق آخرين تحقيقات بازدهي اين کاتاليزور در توليد HMF بسيار بالا و براي فروکتوز معادل 96 درصد و براي گلوکوز به 81 درصد مي‌رسد. همچنين با توجه به قابل بازيافت بودن اين کاتاليزور و مايع يوني به کاررفته، اين روش بسيار کم‌هزينه بوده، هيچ آسيبي هم براي محيط زيست به دنبال نخواهد داشت.

به باور محققان اين يافته‌ها در آينده مي‌تواند به ابداع روش‌هاي درماني مؤثري براي درمان بيماري‌هاي مختلف و نيز توليد سوخت‌هاي زيستي جايگزين منجر شده، تا حد زيادي به کاهش نگراني‌هاي موجود جامعه‌ي جهاني منجر شود.

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

[yasermym]

 فناوري‌نانو و تحول پيل‌هاي خورشيدي 
 
پيل‌هاي خورشيدي به‌رغم مزاياي فراواني که دارند، به‌دليل پرهزينه بودن و اتلاف انرژي زياد، تاکنون کاربرد چندان وسيعي نيافته‌اند؛ اما اخيراً گروهي از محققان مؤسسه‌ي پلي‌تکنيک رنسلر با استفاده از فناوري‌نانو نوعي روکش ضد انعکاسي جديد ساخته‌اند که مي‌تواند به تحولي در بهره‌برداري از انرژي خورشيدي منجر شود. اين در حالي است كه در پيل‌هاي خورشيدي معمولي تقريباً يک‌سوم نور تابشي هدر رفته، تنها 4/67 درصد از آن جذب مي‌شود.

برخلاف روکش‌هاي معمولي ضد انعکاس که تنها در يک محدوده‌ي زاويه‌اي خاص امکان جذب نور را دارند؛ روکش‌هاي ضد انعکاسي جديد، تقريباً کل طيف نوري خورشيد(21/96 درصد) را با هر زاويه‌ي تابشي که باشد جذب کرده، آن را به انرژي الکتريکي تبديل مي‌نمايند.

تا قبل از اين براي جذب نور خورشيد در تمام زواياي تابش، از يک موتور محرک براي چرخش پيل استفاده مي‌شد که اين امر موجب مصرف انرژي بالا مي‌شد و صرفه‌ي اقتصادي اين پيل‌ها را به دنبال نداشت؛ اما در اين روش جديد بدون نياز به تغيير جهت، مقدار نور دريافتي صفحات خورشيدي به ميزان قابل ملاحظه‌اي افزايش مي‌يابد و امکان ساخت پيل‌هاي خورشيدي پربازده و کم‌هزينه فراهم مي‌شود.

روکش‌هاي ضد انعکاسي معمولي تنها يک لايه دارد و براي نوري با طول موج معين ساخته مي‌شوند؛ اما اين روکش‌هاي جديد از هفت لايه‌ي متوالي(هر کدام به ضخامت 50 تا 100 نانومتر) تشکيل شده‌است. اين لايه‌هاي هفت‌گانه که از نانوميله‌هاي دي‌اکسيد سيليسيوم و دي‌اکسيد تيتانيوم مورب تشکيل شده‌اند، موجب تقويت خواص ضد انعکاسي يکديگر شده، جهت نور را طوري تغيير مي‌دهند که در راستايي با حداکثر خواص ضد انعکاسي قرار گيرد. در زير اين لايه‌هاي هفت‌گانه يک لايه‌ي سيليسيومي تعبيه شده که تقريباً با هر ماده‌ي فوتوولتائيکي؛ از جمله ترکيب عناصر سه و پنج ظرفيتي و تلوريد کادميوم براي کاربرد در پيل‌هاي خورشيدي قابل تطبيق است.

گفتني است گزارشي از نتايج اين تحقيق يک‌ساله در مقاله‌اي با عنوان «تحقق روکش‌هاي ضد انعکاسي کامل براي انرژي خورشيدي» در نشريه‌ي "Optics Letters" منتشر شده‌است.  


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

[yasermym]

 شناسايي زيست‌نشانگرهاي سرطاني با نا‌نو برچسب‌هاي مغناطيسي  
 
شناسايي پروتئين‌هاي همراه- سرطان، يا زيست‌نشانگرها در نمونه‌هاي خوني به‌طور بالقوه ابزار نيرومندي براي تشخيص زودهنگام سرطان و پايش درمان سرطان به شمار مي‌رود. اکنون محققاني از دانشگاه استنفورد و کاليفرنيا يک ‌شناساگر تماسي که حساسيتي بسيار بالا از شناساگرهاي کنوني دارد را توسعه داده‌اند که براي تشخيص پروتئين‌هاي همراه- سرطان در يک نمونه سرم خون انسان،از نانوبرچسب‌هاي مغناطيسي استفاده مي‌کند.


 
  
 

تراشه ارزيابي پروتئين که مبتني بر نانوبرچسب‌هاي مغناطيسي است.  


نادر پورمند، استاد مهندسي زيست‌مولکولي و يکي از اين محققان، گفت: "اين ‌شناساگر جديد علاوه‌ بر حساسيت بالا، ‌توان پايش هم زمان زيست‌نشانگرهاي چندگانه را دارد. اين ظرفيت چندگانه مهم است زيرا براي تشحيص سرطان و ديگر کاربردها، استفاده از زيست‌نشانگرهاي چندگانه در مقايسه با زيست‌نشانگر منفرد، دقت و اطمينان بيشتري را ايجاد مي‌کند. همچنين به وسيله ‌شناساگرهاي کنوني، در يک زمان تنها يک پروتئين قابل ‌شناسايي است؛ در حالي که با استفاده از دانه‌هاي مغناطيسي مقياس به جاي بر به‌عنوان برچسب امکان ‌شناسايي مولکول‌هاي هدف با حساسيتي ده‌ها تا صدها برابر بزرگ تر از حساسيت در روش‌هاي استاندارد، وجود دارد."
شان وانگ، استاد مهندسي علوم مواد در دانشگاه استنفورد، گفت:"با انجام اين کار تحقيقاتي، اکنون ما يک ‌شناساگر روي يک تراشه داريم که قادر به شناسايي زيست‌نشانگرهاي چندگانه در يک نمونه است. اين‌ شناساگر به غلظت‌هاي خيلي پايين‌تري از غلظت‌هاي قابل شناسايي به وسيله افزاره‌هاي استاندارد تجاري کنوني حساس است.
براي برچسب‌زني اين پروتئين‌هاي سرطاني با نانوذرات مغناطيسي، اين‌شناساگر در يک فرايند رشد که در حدود نيم‌ساعت اتفاق مي‌افتد، در معرض نمونه‌هاي سرم خوني قرار مي‌گيرد. در قلب اين‌شناساگر يک تراشه سيليکوني قرار دارد که در آن 64 حسگر که مقاومت الکتريکي‌شان با حضور يک ميدان مغناطيسي تغيير مي‌کند، جاسازي ‌شده‌است. اين حسگرها پادتن‌هايي را مي توانند به دام اندازند که آنها توانايي بي‌نظيري در قفل‌ شدن روي پروتئين‌هاي ويژۀ همراه سرطان هنگامي که شناور دارند.
در طول اين فرايند رشد، پادتن‌ها ابتدا پروتئين‌هاي سرطاني ويژة خود را به دام انداخته، سپس موج دومي از پادتن‌ها از يک طرف به پروتئين‌هاي سرطاني ويژه و از طرف ديگر به نانوذرات مغناطيسي متصل مي‌شود. در اين حالت اين زيست‌نشانگرهاي(پروتئين‌)سرطاني به‌دام‌افتاده به نانوبرچسب‌هاي مغناطيسي متصل مي‌شوند. اين نانوبرچسب‌ها با ايجاد يک ميدان مغناطيسي امنجر به تغيير در مقاومت حسگر ‌شده و در نتيجه اين‌ شناساگر سيگنال مشخصي ارسال مي‌کند.
اين محققان در اين تحقيق‌،شناسايي غلظت‌هاي خيلي کمي از زيست‌نشانگرهاي سرطاني را شرح داده اند که مي توان به پادژن جنيني سرطان و عامل مردگي تومور، اشاره کرد. در يک ارزيابي چندگانه شامل هفت زيست‌نشانگر سرطاني بالقوه، محدوده‌اي از غلظت‌ها از پنج کادريليونيوم تا 1/0 تريليونيوم از يک مول(يک واحد استاندارداندازه‌‌‌‌گيري براي مولکول‌ها) به‌طور همزمان ‌شناسايي شدند.
اين محققان به دنبال استفاده از اين فناوري در تشخيص و ارزيابي ريسک حمله قلبي در مواقع اورژانسي هستند. نتايج اين تحقيق در مجلة Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) منتشر شده‌است.

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

[sand_fighter]

دوستان اگر می شه کمی هم در مورد کاربرد نانئ تکنولوژی در معدن برای ما بگن با تشکر

[yasermym]

دوست عزیز منظور خودتون رو واضح تر بیان کنید.
از فناوری نانو در زمینه فرآوری مواد معدنی استفاده می شود اما نمی دانم منظور شما دقیقا چیست.