نانو تکنولوژي

[yasermym]

 اثبات بيخطر بودن نانولوله هاي کربني در بدن موشها 
در مطالعة جديدي ثابت شده است که نانولوله‌هاي کربني تک‌ ديواره، حتي بعد از گذشت 4 ماه اثرات سمي بر موش‌ها ندارند. اين نانولوله‌ها،کاربردهاي زيست‌پزشکي بسياري در دارورساني، تصويربرداري و انهدام تومورها دارند؛ امّا محققان تاکنون به چگونگي وجود سميت آنها پي نبرده‌اند. نتايج اين مطاله نشان مي‌دهد که شايد اين ساختارها براي انسان نيز بي‌خطر باشند و بتوان در تصويربرداري و درمان از آن استفاده کرد.
سنجيو گمبير و همکارانش در اين مطالعه نشان دادند که نانولوله‌هاي کربني تک‌ديواره تزريق‌شده به رگ‌هاي موش، براي حيوان سمي نيستند.
نتايج با مقايسة دو گروه پنج‌تايي از موش‌ها به دست آمد. گروه اوّل بين 50 تا 150 ميلي گرم نانولوله تک ديواره دريافت کرده و گروه دوم به‌عنوان شاهد استفاده شدند. سپس وزن بدن، فشار خون، تعداد سلول‌هاي خوني و کل الکتروليت‌هاي موجود در رگ اندازه‌گيري شد. پس از 4ماه موش‌ها کشته شده و بافت‌هاي آنها آناليز گرديد و مدرکي دال بر وجود سميت به دست نيامد.
گمبير تأکيد مي‌کند که اين نتايج تا زماني که مطالعه روي تعداد محدودي موش و در دوزهايي خاص از نانولوله انجام مي‌شود، بايد با احتياط تفسير شود. او گفت:«در هر صورت اين نتايج زمينه را براي انجام مطالعاتي با هدف تأييد بي‌خطر بودن اين نانولوله‌ها در انسان فراهم مي‌کند. اين مسئله بسيار حائز اهميت است، زيرا نانولوله‌ها پتانسيل بالايي براي کاربرد در مواردي از قبيل دارورساني و تصويربرداري دارند.»
او افزود:«مردم گاهي از فناوري‌نانو مي‌ترسند. مخصوصاً زماني که قرار است در بدن انسان استفاده شود. ما بايد مطالعات خود را طوري ادامه دهيم که بي‌خطر بودن اين راهبردها ثابت شود.

[External Link Removed for Guests]

[yasermym]

 استفاده از بزاق، در تشخيص وقوع و تشخيص احتمال حمله قلبي 
محققان دانشگاه تگزاس دريافتند که تشخيص زودهنگام حملة قلبي تنها با چند قطره بزاق و يک تراشة‌نانوزيستي جديد امکان‌پذير است.
استفاده از اين تراشةنانوزيستي به شکل يک صفحة کوچک مي‌تواند روزي در داروخانه، آمبولانس و دندان‌پزشکي براي آناليز بزاق بيمار استفاده شود. اين دستگاه به اندازة يک کارت اعتباري است و نتيجه را در عرض 5 دقيقه نشان مي‌دهد.
جان مک‌دويت، رئيس اين گروه، مي‌گويد:«بسياري از قربانيان حملة قلبي، به‌خصوص خانم‌ها، هيچ علامت ويژه‌اي از اين حمله ندارند و کمک‌هاي پزشکي خيلي بعدتر از ايجاد آسيب پايدار در بافت قلب به آنها مي‌رسد. تست ما دقت و سرعت تشخيص قلبي را به شکل قابل ملاحظه‌اي مي‌افزايد.
مک‌دويت و همکارانش موفق به شناسايي تعدادي از پروتئين‌هاي سرم شدند که به‌طور مشخصي در بيماري‌هاي قلبي شرکت دارند؛ از اين پروتئين‌ها مي‌توان به‌عنوان شناساگري براي اين بيماري‌ها ـ که از عوامل پيشرو مرگ‌ و مير در کشورهاي توسعه‌يافته است ـ استفاده كرد. در نتيجه، يک‌سري دستگاه حسگر نانوبيوتراشه‌اي فشرده طراحي شد که از نظر بيوشيميايي براي آشکارسازي پروتئين‌ها در بزاق برنامه‌ريزي شده بود.
اين روش تشخيصي جديد به اين صورت است: بيمار آب‌ دهان خود را وارد يک لوله مي‌کند و بزاق از طريق آن وارد کارتي مي‌شود که تراشةنانوزيستي‌ را حمل مي‌کند. کارت پرشده مانند يک کارت ATM وارد آناليزوري مي‌شود که روي نمونه کار کرده و وضعيت قلبي بيمار را گزارش مي‌دهد. تست مي‌تواند نشان دهد که بيمار دچار حمله شده و بايد سريعاً تحت درمان قرار گيرد، همچنين مي‌تواند به بيمار بگويد که خطر حمله در آيندة نزديک براي او بسيار زياد است.
مک‌دويت مي‌گويد:«توانايي ما در اندازه‌گيري يک جاي تمام اين پروتئين‌ها و استفاده از نمونة بزاق به روش غير تهاجمي ـ که سطوح پروتئيني بسيار پاييني دارد ـ يک کار جديد است. اين سطح پايين حتي با دستگاههاي بزرگ و گران قيمت آزمايشگاهي به سختي قابل اندازه‌گيري است.

[External Link Removed for Guests]

[yasermym]

 بررسي نانوذرات فلوريني براي بهبود تشخيص و درمان سرطان  
پرفلورين‌کربن، يک خانوادة روغني و بي‌اثر از پليمرها هستند که به‌عنوان عاملي براي تعيين حالت بيمار به کار مي‌روند. اين مواد كاربردهاي کلينيکي مختلفي از قبيل تصويربرداري اولترسونيک و جراحي قرنيه دارند.
اخيراً محققاني از Siteman CCNE، از اين پليمرها به‌عنوان نانوذراتي استفاده كردند که توانايي رساندن طيف وسيعي از مواد حاجب و داروها را به تومور دارند.
در اولين مرحله، از نانوذرات پرفلورين‌کربنة هدفمند، براي رساندن دو ماده به عروق خوني استفاده شد که سريعاً در حال رشد بوده و يک تومور را تغذيه مي‌کردند. مادة اول سمّ قارچي نيرومندي به نام فوماگلين و مادة دوم مادة حاجب MRI بود.
اثر فوماگلين به‌عنوان يک ضد سرطان براي انواع مختلفي از اين بيماري اثبات شده‌است، امّا دوزهاي درماني اين دارو عوارض جانبي شديد و ناگهاني ايجاد مي‌کند كه براي فائق آمدن بر اين مشکل، محققان فوماگلين را در نانوذرات پرفلورين‌کربن ـ که هدف آنها b3اينتگرين بود ـ کپسوله کردند. لازم به يادآوري است b3اينتگرين، مولکولي است که در سطح عروق خوني تازه تشکيل شده در تومورها يافت مي‌شود.
محققان همچنين دريافتند که اين فرمولاسيون جديد مي‌تواند با داشتن مقدار بسيار کمتري از فوماگلين نسبت به دوزهايي که در گذشته استفاده مي‌شد، مانع از رگ‌سازي در تومورها و کاهش اندازة آنها با همان قدرت قبل شود.
در MRI هم سيگنال به دست‌آمده از تومور، به‌دليل اتصال اين نانوذرات به مادة حاجب تشديد مي‌شود که اثرات مطلوب اين ماده در تصوير برداري را تأييد مي‌کند.
در دومين مرحله محققان نشان دادند که نانوذرات پرفلورين‌کربنه‌ مي‌تواند حاملي پايدار براي پپتيدهاي سايتوتوکسيک باشد. اين پپتيدها قادرند با جا کردن خود در غشاي سلول‌هاي تومور، باعث از هم‌گسيختگي آنها شوند. اين مولکول‌ها به‌طور مشهودي در خون ناپايدارند، اما نانوذرات پرفلورين‌کربنه با جمع کردن آنها در پوشش خارجي خود باعث پايداري آنها مي‌شوند.
مهم‌تر اينکه، اين نانوذرات که روکش پپتيدي پيدا کرده‌اند، زماني پپتيدهاي خود را آزاد مي‌کنند که در تماس فيزيکي با سلول‌ها باشند. اين اثر آن مانند اثر ميانجي‌گري عوامل ايجادکنندة هدفمندي است؛ مثل اثر آنتي‌بادي‌هايي که براي ايجاد هدفمندي نسبت به avb3اينتگرين به کار مي‌روند.
در سومين آزمايش محققان سعي در رساندن يک محموله توسط نانوذرات پرفلورين‌کربنه به سلول‌ها را داشتند. در اين مطالعه سلول‌ها بعد از تحريک اولتراسونيک شروع به جذب نانوذرات به درون کردند. در اين‌جا مشخص شد که رساندن يک محموله با ميانجي‌گري اشعه، باعث از هم گسيختگي غشاي سلول نمي‌شود؛ البته ساز وكار دقيق اين انتقال هنوز مشخص نيست.
[External Link Removed for Guests]

[yasermym]

 مشاهدة درون بدن حيوانات با استفاده از نانوذرات  
يک گروه تحقيقاتي از Stanford CCNE ، با تحقيق روي نانوذراتي که به‌طور اختصاصي براي توليد سيگنال واضح ميکروسکوپ Raman طراحي شده‌اند، ثابت کرد که اين ذرات مي‌توانند تصويري از کل بدن در حيوانات کوچک به دست دهند. با اين تصوير مي‌توان محل تومور را آشکار نمود و مسير حرکت نانوذره در بدن را نيز بررسي کرد.
در اين تحقيق از دو ماده به عنوان مادة حاجب surface-enhanced Raman spectroscopy (SERS)، استفاده شد: يکي نانولوله‌هاي کربني تک‌ديواره و ديگري، يكي از انواع تجاري نانوذرات طلا با روکش سيليکا(Nanoplex biotags) هرکدام از Nanoplex biotagها يک سيگنال Raman منحصربه‌فرد را ايجاد مي‌کند. براي آشکارسازي هر کدام از اين نانوذرات، محققان يک ميکروسکوپ Raman استاندارد را طراحي کرده‌ تا به‌صورت کارآمد سيگنال‌هاي Raman توليدشده در عمق بدن حيوان زنده را اندازه‌گيري کند.
در يک آزمايش محققان دو نوع Nanoplex biotag مجزا را به موش تزريق کرده، توانستند حرکت هر دو را در بدن حيوان، به‌طور همزمان بررسي کنند، سپس همين کار را با چهار Nanoplex biotag مختلف انجام دادند كه باز هم در بررسي همزمان حرکت آنها موفق بودند. توانايي اين بررسي همزمان به‌دليل سيگنال Raman منحصربه‌فردي است که به‌وسيلة اين ذرات ايجاد مي‌شود.
محققان توانستند نانولوله‌هاي کربني تک‌ديواره ـ که با هدف يک تومور خاص به کار برده شده بودند ـ را نيز در مکاني که تومور در حيوان زنده کاشته شده بود، آشکار کنند.
در آزمايش بعدي ثابت شد که مي‌توان از ميکروسکوپ (در زمان حيات حيوان) براي مطالعة چگونگي متصل شدن نقاط کوانتمي هدفمند به عروق خوني تومورها استفاده کرد. در اين مطالعه‌ محققان نشان دادند که نقاط کوانتمي هدفمند ـ که به avb3 integrin در عروق خوني تومورها متصل مي‌شوند ـ با بافت هدف جذب نمي‌شوند.
همچنين محققان با شگفتي دريافتند که نقاط کوانتمي به‌تنهايي به هدف خود متصل نمي‌شوند، بلکه براي ايجاد اتصال به انبوهي از نقاط کوانتومي و يا نقاط کوانتومي aggregateشده احتياج است. محققان اين نتايج را در چند سيستم نمونه تأييد کردند و در حال تلاش براي ساخت مدل‌هايي براي توجيه اين رفتار شگفت‌آور هستند.

[External Link Removed for Guests]

[yasermym]

 ساخت نانو داروي ضد ويروس ايدز 
شركت NanoViricides ادعا كرده است كه داراي داروهاي ضد ويروس ايدزي است كه اثرات قابل توجهي در مطالعات حيواني از خود نشان داده‌اند. اين مطالعات در يك آزمايشگاه با سطح زيست امنيتي سه در بوستون صورت گرفته است.

به گفته يكي از محققان نتايج آزمايشات صورت گرفته بر روي موش‌هاي كوچك كارايي داروي Hivcide-I به عنوان يك داروي ضد ويروس ايدز جديد نشان داده است. او افزود در طي چند هفته آينده قرار است كه اطلاعات بيشتري در اين زمينه ارائه گردد.

محققان در حال برنامه ريزي جهت اجراء يك برنامه مطالعاتي ضد ايدز در يكي از مراكز بزرگ تحقيقاتي دولتي آمريكا مي‌باشند. علاوه‌بر آن، آنها در صددند كه اثرات اين داروها را بر روي نمونه‌هاي حيواني حاوي ويروس آنفلوانزاي پرندگان نيز ارزيابي كنند. مطالعاتي نيز در خصوص ارزيابي اثر اين داروها بر روي ويروس خطرناك ابولا در حال انجام است.

اين شركت در حال حاضر از فرم‌هاي تزريقي داروها در مطالعات خود استفاده مي كند اما در آينده قصد دارد كه بر چسب‌هاي جلدي طولاني اثر ضد ايدز بسازد و از اين رو سطح تحمل بيماران و پذيرش دارو توسط آنها افزايش خواهد يافت.

شركت NanoViricides يك شركت در حال توسعه است كه در حال توسعه‌ي داروهاي ضد ويروس است. نسل جديد داروهاي ضد ويروس اين شركت به‌‌گونه اي طراحي شده اند تا بتوانند بطور اختصاصي به ويروس‌هاي داراي پوشش حمله كرده و آن ها را خنثي سازند. اين شركت در حال ساخت داروهايي عليه ويروسهاي آنفلوانزاي پرندگان، آنفلوانزاي فصلي، ايدز، هپاتيت C، هاري و ابولا مي باشد.

[External Link Removed for Guests]

[yasermym]

 رطوبت‌سنجي با نانوبلورهاي رنگي 
شيمي‌دان‌هاي چيني موفق به ساخت ماده‌اي شده‌‌اند که در اثر رطوبت هوا تغيير رنگ مي‌دهد. حسگرهاي رايج رطوبت نيازمند نيروي الکتريکي هستند، اما در اين روش از يک هايدروژل بلوري نوري ساده‌، از جنس پليمر استفاده مي‌شود که مي‌تواند کاربرد‌هاي عملي زيادي داشته باشد.

مواد نوري از نواحي‌اي تشکيل شده‌است که ثابت دي الکتريک آنها متناوباً کم و زياد است. اين نواحي ساختار نانومتري دارند و مي‌توانند جريان نور را در سرتاسر اين مواد، تحت تأثير قرار دهند. اين فرايند را مي‌توان در رنگ‌هاي مرتعش سنگ قيمتي اپال ـ‌که يک بلور نوري طبيعي است ـ نيز مشاهده نمود.

کليد ساخت مواد نوري حساس به رطوبت، در طراحي ساختار نانومتري آن وجود دارد. اين گروه پژوهشي با رهبري يالين سونگ در آکادمي علوم چين واقع در بيجينگ، از پليمري با پاية استايرن براي ساخت کره‌هاي کوچکي با اندازة حدود 150 نانومتر استفاده نمودند، سپس اين کره‌ها در محلولي از آکريلاميد غوطه‌ور شده، تحت نور مادون قرمز قرار مي‌گيرد تا فرايند پليمريزاسيون آغاز گردد.

نتيجه اين فرايند آپال کامپوزيتي(يک هايدروژل بلوري نوري است كه نسبت به ميزان رطوبت موجود در هوا عکس‌العمل نشان مي‌دهد) است. سونگ مي‌گويد: "با كاهش يا افزايش رطوبت، پلي اکريلاميد متورم يا جمع مي‌شود که اين امر موجب بزرگ يا کوچک شدن ساختار مي‌گردد، در نتيجه رنگ هايدروژل در اثر رطوبت تغيير مي‌کند."

يادونگ يين، متخصص بلور‌هاي نوري تغيير رنگ‌دهنده از دانشگاه کاليفرنيا، مي‌گويد: "اگرچه ايدة استفاده از هايدروژل‌ها براي کنترل خواص نوري بلور‌هاي کلوئيدي جديد نيست؛ سيستمي که در اين تحقيق به آن اشاره شده‌است، مزايايي دارد که مي‌تواند محدودة تنظيم‌پذير وسيعي که شامل طيف مرئي مي‌شود را نيز پوشش داده و به برگشت پذيري خوبي هم دارد."

کنترل رطوبت در بسياري از صنايع مانند صنايع غذايي و صنايع الکترونيک براي جلوگيري از تشکيل ميعانات مضر ضروري است. توسعة تراشه‌ها و حسگرهاي دقيق رطوبت مي‌تواند براي اين بخش‌ها بسيار مفيد باشد.

اين گروه پژوهشي در حال توسعة اين فناوري بوده و اميدوار است، بتوانند آشکارسازهاي ديگري را نيز براي آشکارسازي نشت گازها يا مقادير اندک مواد سمي در هوا توليد نمايند.

نتايج اين تحقيق در مجلة J. Mater. Chem. منتشر شده‌است.

[External Link Removed for Guests]

[yasermym]

 جلوگيري از نفوذ سرما و آنفلوانزا با كمك نانوذرات فلزي در پوشاك  
ژاکت کتاني فلزي و لباس زنانه طلايي، دو نوع پوشاکي که گروه طراحان کرنل در 21 آوريل به نمايش گذاشته‌اند، شامل پارچه‌هاي نخي روکش داده‌شده با نانوذرات بودند، که به آنها کارکرد و خواصي مي‌داد که تاکنون در دنياي پوشاک بي‌نظير است.
البته قيمت اين پوشاک ممکن است يک عيب باشد زيرا قيمت هر يارد مربع از اين پارچه نخي نانويي حدود ده هزار دلار است.
اين ژاکت و لباس زنانه ظاهراً معمولي به نظر مي‌رسند، اما دقت بيشتر و استفاده از يك ميکروسکوپ نشان مي‌دهد که يک دسته از نانوذرات كه داراي بار ساکن هستند، يک سپر محافظ در اطراف الياف کتاني در قسمت بالاي لباس زنانه و در آستين‌ها، کلاه و جيب‌هاي ژاکت، ايجاد مي‌کنند.
اين پارچه‌ها را با غوطه‌ور کردنشان در محلول‌هايي شامل نانوذرات ايجاد كرده‌اند، لذا رنگ‌ آنها ناشي از وجود رنگدانه‌ها نيست و بيشتر ناشي از اندازه ذرات است.
قسمت بالايي لباس شامل پارچه نخي روکش داده‌شده با نانوذرات نقره است كه براي ايجاد آن، ابتدا الياف کتاني (نخي) داراي بار مثبت را با استفاده از آمونيوم و واکنش‌هاي مبتني بر اپوکسي- القاکننده يونيزاسيون مثبت- ايجاد کرده‌اند. نانوذرات نقره که قطرشان بين ده تا 20 نانومتر بود، در اسيد سيتريک که از کلوخه شدن آنها جلوگيري مي‌کرد؛ توليد شده بودند. غوطه‌ور کردن الياف کتاني با بار مثبت داخل محلول نانوذرات نقره با بار منفي، باعث چسبيدن ذرات به الياف کتاني مي‌شود.
خاصيت ذاتي ميکروب‌کشي نقره که در مقياس نانو تقويت هم مي‌شود، توانايي از بين بردن بسياري از باکتري‌ها و ويروس‌هاي مضر را به لباس مي‌دهد، در نتيجه نياز به شستن آن را نيز کاهش مي‌دهد.
در ژاکت کتاني، آستين‌ها، جيب‌ها و کلاه داراي الياف کتاني روکش داده‌شده با نانوذرات پالاديوم (بين پنج تا ده نانومتر)، هستند. براي ايجاد اين مواد، نانوبلورهاي پالاديوم با بار منفي را روي الياف کتاني با بار مثبت قرار داده‌اند.
با استفاده از الياف کتاني به‌دست آمده، ژاکتي توليد شده است که توانايي اکسيداسيون دوده را دارد. اين خاصيت باعث محافظت شخص از گازهاي مضر در هواي آلوده مي‌شود.اگر شخص پوشنده اين ژاکت دست‌هايش را به آستين‌ها يا جيب‌ها بمالد متوجه سرد بودن آنها مي‌شود.

[External Link Removed for Guests]

[yasermym]

 ساخت ملكول‌هاي خود كنترل شونده 
گياهان، ارتباطي دو جانبه با نور دارند. آنها براي زندگي به نور نيازدارند اما نور شديد باعث توليد مواد حد واسط شيميايي با انرژي بالا كه مي توانند منجر به مرگ و يا آسيب گياه شوند، مي گردد.

مواد حدواسط اين كار را انجام مي دهند چرا كه تبديل موثر نور به انرژي شيميايي را با ادامه تابش نور خورشيد نمي‌توان متوقف كرد. گياهان با بكارگيري يك روند عالي، از خود در برابر تخريب احتمالي محافظت مي نمايند.

جهت درك بهتر اين فرآيند، محققان مركز ASU ملكولي را طراحي كردند كه آن چه در طبيعت اتفاق مي افتد را تقليد مي كنند.

در طبيعت، گياهان از طريق جذب غير نوري شيميايي (NPQ) از خود در برابر تابش اشعه آفتاب محافظت مي نمايند. در اين روش انرژي اضافي به صورت گرما منتشر شده، در نتيجه مواد مخرب با انرژي بالا توليد نمي‌شوند. ملكول ساخته شده توسط محققان نيز به همين منوال عمل مي كند.

اين تركيب، انرژي نوري جذب شده را به انرژي الكتروشيميايي تبديل كرده و در عين حال با افزايش شدت تابش اين ميزان تبديل، كاهش مي يابد. ملكول طراحي شده بوسيله محققان داراي چندين جزء است. دو آنتن جمع كننده نور - يك پورفيرين دهنده الكترون، يك فولرين پذيرنده و يك بخش كنترلي كه بطور برگشت پذير در اثر تابش نور به دي‌هيدرو‌ايندوليزين و يا بتائين تبديل مي‌شود.

در اثر تابش نور سفيد ( نور خورشيد) به محلول حاوي اين ملكول‌ها، نور بوسيله پورفيرين جذب شده و به انرژي پتانسيل الكتروشيميايي تبديل مي‌شود. با افزايش شدت تابش دي‌هيدروايندوليزين در برخي ملكول‌ها به ساختارملكولي ديگري بنام بتائين تبديل مي‌شود. در اين حالت بتائين انرژي تحريكي را از پورفيرين جذب كرده و آن را به گرما تبديل مي‌كند و از تشكيل پتانسيل الكتروشيميايي بيش از اندازه جلوگيري مي‌كند. با افزايش شفافيت نور، تعداد بيشتري از ملكول‌ها به حالت غير فعال تبديل مي‌شوند. از اين رو تبديل نور به انرژي الكتروشيميايي كارايي كمتري خواهد داشت. در اين حالت ملكول با انطباق با محيط، رفتارش را با شدت تابش نور كنترل مي‌كند.

به گفته يكي از محققان اين تحقيق از آن جهت اهميت دارد كه كارآيي تبديل انرژي را بهبود داده و از اين رو برخي از نيازهاي مرتبط با انرژي را مرتفع خواهد ساخت.

نتايج اين مطالعه در مجله Nature Biotechnology منتشر شده است.

[External Link Removed for Guests]

[yasermym]

 نمايش باتري نانويي جديد شرکت‌هاي ام‌فاز و الويزريدي  
اخيراً شرکت‌هاي ام‌فاز و الويزريدي(.mPhase/AlwaysReady, Inc) نانوباتري ليتيومي جديد خود به نام Smart NanoBattery، را در حضور شرکت‌کنندگان در هفتمين کنفرانس سالانة اتحادية نانوتجارت(انجمن پيشروي جهاني در زمينه‌ي فناوري نانو) ـ که در نيويورک برگزار شد ـ به‌صورت دستي فعال کرده، به نمايش گذاشته‌اند.
در اين نمايش، شرکت‌هاي مذکور يک باتري غير فعالِ مبتني بر کيسة ليتيومي را به شکل مکانيکي فعال‌سازي کرده و به کمک آن، يک LED را در جلوي حضار کنفرانس روشن كردند. دکتر فرد آلن، مدير عامل شرکت الويزريدي، در اين‌ باره گفت:«نخستين بار است که يک نمونة آزمايشي ـ که از شيمي مبتني بر ليتيوم بهره مي‌گيرد ـ به‌صورت عمومي فعال‌سازي مي‌شود و اين يک گام مهم در جهت توسعه براي شرکت ماست.»
رونالد دورادو، مديرعامل شرکت ام‌فاز، نيز گفت:«اطمينان ما به راه‌اندازي يک نمايش زنده از نانوباتري ليتيومي ما که از طريق مکانيکي فعال مي‌شود، نشان مي‌دهد که ما به فناوري جديد خود کاملاً اعتماد داريم. هم‌اکنون ما در پي آنيم که در آينده نزديک، شکل ديگري از محصول Smart Nanobattery ـ که مبتني بر ليتيم بوده و از طريق ابزارهاي الکتريکي و الکترومغناطيسي فعال مي‌شود ـ را به نمايش بگذاريم.»

[External Link Removed for Guests]

[yasermym]

 قابليت حمل بار نانوموتورهاي غير زيستي 
گروهي از محققان از دانشگاه ايالتي پنسيلوانيا، در تحقيق اخير خود، براي اولين بار قابليت حمل بار يک نانوموتور غير زيستي را بررسي کرده‌اند. آنها تابعيت سرعت موتور به شعاع محموله را محاسبه کرده، نشان دادند که عناصر هدايت‌کنندة مغناطيسي مي‌توانند به‌منظور ايجاد حرکت دائمي بر مشکلاتِ انتشارِ چرخشي يک محمولة کروي بزرگ فائق آيند. اين کشف مي‌تواند در ساخت کلوييدها و نانوربات‌ها در آينده کاربرد داشته باشد.
تبديل کاتاليستي انرژي شيميايي به مکانيکي در زيست‌شناسي کاربردهاي بسياري؛ چون تقسيم سلولي و حرکت ماهيچة استخواني دارد. در آينده، نانوموتورهاي کاتاليستي ـ که گونه‌اي از موتورهاي زيستي با اندازة مولکولي‌اند و از تبديل مذکور بهره مي‌گيرند ـ در سيستم‌هاي ميکرومقياس و نانومقياس، براي منظور ايجاد حرکت کنترل‌شده کاربردهاي اساسي‌ خواهند داشت.
دکتر آيوسمن سن، يکي از اعضاي گروه مذکور و رئيس دپارتمان شيمي در دانشگاه ايالتي پنسيلوانيا، در اين باره گفت: «براي محققان فناوري‌نانو، حرکتِ کاتاليزشده در نانومقياس، پديدة نسبتاً جديدي است و مي‌توان در اين راه از بسياري از سيستم‌هاي موتوري در طبيعت الگوبرداري کرد.»
اين گروه انرژي موتورهاي خود را از طريق جاي‌گذاري غير متقارنِ کاتاليستِ سوارشده تأمين نمودند؛ مثلاً محققانِ اين دانشگاه پيش از اين، اعلام کرده بودند که ميله‌هاي ميکرومقياس پلاتين-طلاي آنها در محلول‌هاي پروکسيد هيدروژن آبي از طريق خود-الکتروفورسيس حرکت مي‌کنند. پروکسيد هيدروژن در سطح پلاتين تجزيه شده، بر روي سطح طلا کاهيده مي‌شود. در اثر اين واکنش‌ها يک عدم تعادل در غلظت پروتون در امتداد محور ميله به وجود مي‌آيد. پروتون‌هايي که براي برقراري تعادلِ بار از پلاتين به‌سمت طلا حرکت مي‌کنند، مانند يک پارو حرکت ايجاد مي‌كنند.
کشف اخيرِ سن و همکارانش مبتني بر يک دوتايي موتور-محموله (يا دوتايي ميله-کره) است. وي با اشاره به اينکه يک دوتايي موتور-محموله داراي شکل واحد و منحصر‌به‌فردي است، گفت:«ما نشان داديم که دوتايي‌هايي که بيشترين شعاعِ محموله را داراند، تحرک بسيار بزرگي از خود نشان مي‌دهند.» آنها با اضافه کردن يک بخش نيکلي به ميله، توانستند بر مشکلات ناشي از حرکات براوني و چرخش‌هاي انحرافي فائق آيند تا به اين شکل، دوتايي مذکور در حضور يک ميدان مغناطيسي خارجي داراي يک حرکت تک‌محوري پايدار گردد.
در اين تحقيق براي نخستين بار موتورهاي نانومقياس و ميکرومقياس در بيرون از سيستم‌هاي زيستي آزمايش شد، از طريق کاتاليست حرکت داده شده‌اند. اين محققان، حرکت را از طريق يک کشش مستقيم نسبت به يک مولکول سيگنال‌دهنده ايجاد کردند.
سن اشاره کرد که اين کشف مي‌تواند براي طراحي نانوربات‌هاي هوشمند ـ که مستقلاً و بدون وابستگي به منبع انرژي خارجي قادر به حرکت در جهات مورد نياز هستند ـ سودمند واقع شود.

[External Link Removed for Guests]

[yasermym]

 شناسايي اثر فشار بر روي نانومواد  
بر اساس تحقيقات اخيري كه لابراتوار ملي لورنس ليورمور(LLNL) انجام داده‌اند، ترانزيستورها، ليزرها و قطعات مبدل انرژي خورشيدي را مي‌توان راحت‌تر دستکاري نمود. محققان توانستند نقشي را که فشار بالا در تنظيم دقيق ويژگي‌هاي اساسي نانومواد؛ به‌ويژه آرايش نانوذرات ـ که براي استفاده از آنها در قطعات بسيار مهم است ـ ايفا مي‌کند، مشخص کنند.
اين گروه متشکل از دانشمندان لابراتوار ملي لورنس ليورمور، کريستيان گرنت، جاناتان کروهاست، سباستين هامل، ناتاليا زايتسوا و محقق سابق LLNL اندرو ويليامسون است. در اين تحقيق نقاط کوانتومي جامد ـ که در اينجا از نانوبلورهاي کادميوم سلنايد ساخته شده‌اند ـ تحت فشارهاي بسيار بالايي تا 70هزار اتمسفر قرار گرفتند و پاسخ‌هاي آنها به‌صورت درجا از سوي طيف لومينوسانسي بر پاية ليزر مورد مطالعه قرار گرفت.
گرنت مي‌گويد:"ما نتايج به دست‌آمده از آزمايش‌ها را با نتايج محاسبات نظري دقيقاً مقايسه كرديم كه حاصل آن اين نكته بود كه نتايج به دست‌آمده از محاسبات انجام‌شده با مشاهدات تجربي ما مطابقت داشت."
اما هنگامي که آنها فشاري غير يکنواخت را اعمال نمودند، نتايج کاملاً تغيير کرد، اين مسئله منجر به تغيير بزرگي در انرژي وابسته به فلورسانس‌هاي قوي مربوط به CdSe شد و مشخص گرديد که CdSe تا حد زيادي نسبت به حالت‌هاي تنشي مکاني حساس است.
طول‌هاي مختلف نقاط کوانتومي ـ که در بازه‌اي بين يک تا چند صد نانومتر بود ـ داراي خواص شيميايي و فيزيکي‌اي هستند که اساساً با خواص آنها در حالت بالک متفاوت است.
نقاط‌کوانتومي را مي‌توان به‌صورت تنگ‌چين(close packed) براي تشکيل نقاط‌کوانتوم جامد آرايش داد(QDS) .
اين نانومواد مي‌توانند ديد وسيعي را نسبت به جفت‌شدگي ذره‌به‌ذره و سير تکاملي خواص الکترونيکي آنها از يک نقطه کوانتوم منفرد تا يک مجموعة جامد، ايجاد کنند.
نقاط‌کوانتوم جامد در محيط‌هاي فشاري مختلف اندازه‌گيري شد، اين محيط‌ها شامل محيط‌هاي مايع و جامد يا شيشه‌اي بودند، علاوه بر اين آنها اين مواد را مستقيماً نيز تحت فشار قرار دادند. متناسب با محيط مورد استفاده، آنها افزايش پايدار انرژي را به‌صورت تابعي از فشار( فشار يکنواخت) مشاهده كردند. اين در حالي است که براي فشارهاي غير يکنواخت پس از يک افزايش اوليه يک حد ثابت يا حتي کاهش در انرژي مشاهده شد.
گرنت مي‌گويد:"فشارهاي بالا، ديد وسيعي از ويژگي‌هاي اساسي نانوذرات را ـ که مي‌توانند به‌طور قابل توجهي نسبت به حالت بالک متفاوت باشند ـ ايجاد مي‌کند." مثلاً انتقال فاز ساختاري در حالت بالک CdSe، در فشارهاي بسيار پايين‌تري نسبت به QDSها رخ مي‌دهد.
اين تحقيق در شمارة ژوئن مجلة Small ارائه شده‌است.

[External Link Removed for Guests]

[yasermym]

 سريع‌ترين نانوموتور جهان 
محققان دانشگاه آريزونا با توسعه نانوموتورهاي موجود، موفق شدند نانوموتورهايي را توليد کنند که ده ها بار قوي تر از موتورهاي فعلي است. نانوموتورهاي فعلي ـ که به آنها نانوموتورهاي کاتاليتيک هم گفته مي‌شود ـ از نانوسيم‌هاي پلاتينيوم و طلا ساخته شده‌اند و نيروي محرکه آنها از هيدروژن پروکسيد تأمين مي‌شود.
بازده موتورهاي موجود نسبتاً پايين است و سرعت آنها حدود ده ميکرومتر در هر ثانيه است؛ اما محققان با وارد کردن نانولوله در پلاتينيوم سرعت را 60 ميکرومتر بر ثانيه، سپس با جاي‌گزيني هيدرازين(نوعي سوخت موشک) به جاي هيدروژن پراکسيد، توانستند سرعت اين موتورها را تا 94 الي200 ميکرومتر در هر ثانيه بالا ببرند.
دانشمندان معتقدند که اين ابتکار،سيستم‌ نقل و انتقال در مقياس نانو را متحول خواهد کرد.

[External Link Removed for Guests]