0
04136674922

پنجمین بسته ویژه نانویی: اخبار مهم و جالب توجه فناوری نانو در یک هفته گذشته

عصر مواد در نظر دارد با جمع آوری و گلچین مهم ترین و جالب توجه ترین اخبار و رویدادهای صنعتی و پژوهشی فناوری نانو، آن ها را در قالب یک بسته ویژه نانویی تقدیم مخاطبان و کاربران محترم نماید. این بسته ها بسته به حجم اخبار و رویدادها در بازه زمانی سه روز تا یک هفته منتشر خواهد شد.

 

 

 

انبرک نانویی، ابزاری برای جابه‌جایی ویروس و پروتئین

 

برای دستکاری و به دام‌اندازی نانوذرات، محققان روشی به نام انبرک نانویی ارائه کردند که در آن ذرات شکننده و نانومقیاس نظیر باکتری، ویروس و پروتئین را می‌توان جابه‌جا کرد.

 

پژوهشگران مرکز مهندسی و علم نانو روشی ارائه کردند که با استفاده از آن می‌توان نانوذرات را با نور به دام انداخت و حرکت داد. نتایج این پروژه در نشریه Nature Communications به چاپ رسیده است.

 

فناوری انبرک‌نانویی توسط سوویک گوش و آمباریش گوش از مرکز CeNSE توسعه داده شده‍‍ است. در این روش پرتو لیزر روی ذره متمرکز شده و آن را به دام می‌اندازد؛ بنابراین می‌توان با این کار، ذرات نانومتری را حرکت داد. با این روش با اطمینان می‌توان گفت که نور ذره را به دام انداخته و حرکت می‌دهد. این راهبرد را می‌توان برای گیراندازی دقیق، انتقال و رهایش نانوذرات و نقاط کوانتومی به کار برد. از آن جایی که شدت نور کم است، این راهبرد غیرتهاجمی بوده و می‌توان از آن برای جابه‌جایی ذرات شکننده نوری نظیر باکتری، پروتئین و ویروس استفاده کرد.

 

 

 

 

براساس اطلاعات منتشر شده، روش به دام‌اندازی و دستکاری ذرات با نور، برای دریافت جایزه نوبل فیزیک انتخاب شده و یک دستاورد بزرگ تحقیقاتی قلمداد می‌شود. اما با انبرک نوری نمی‌توان نانوذرات را به دام انداخت و این روش کارایی لازم برای این کار را ندارد، چالشی که با نوآوری انبرک پلاسمونیک حل شد. در انبرک پلاسمونیک ذرات کوچک فلزی نظیر طلا یا نقره به دلیل تولید میدان الکترومغناطیس قدرتمند در اطراف خود می‌توانند با نور برهم‌کنش داده و به دام بی‌افتند.

 

انبرک پلاسمونیک محدودیت‌هایی دارد، برخلاف انبرک نوری، به‌صورت فیکس شده بوده و فقط می‌توان ذراتی که به آن نزدیک است را جذب نمود. از این رو محققان این گروه روش جدیدی ارائه کردند، آنها از صفحه‌های نانومقیاس نقره به‌عنوان انبرک پلاسمونیک استفاده کردند و این صفحه‌ها را با استفاده از پرتو لیزر متمرکز به حرکت در آوردند و در نهایت این سامانه همانند یک انبرک نوری کار کرد.

 

 

 

بهبود کیفیت جلیقه‌های ضدگلوله با فناوری‌نانو

 

پژوهشگران با استفاده از ذرات کاتالیستی کامپوزیتی به قطر ۸ نانومتر موفق به سنتز پلی‌بنزوکسازول و استفاده از آن برای تولید جلیقه ضدگلوله شدند. این روش موجب می‌شود تا آسیب‌های رایج در این نوع جلیقه‌ها که در اثر استفاده از نوعی اسید در فرآیند تولید به‌وجود می‌آید، حذف شود.

 

شوهنگ سان از محققان دانشگاه براون می‌گوید: «ما نشان دادیم که نانوذرات کاتالیستی می‌تواند برای تولید پلی‌بنزوکسازول استفاده شود، این کار زیست ‌سازگارتر از روش‌های پیشین بوده و در آن از هیچ ماده شیمیایی استفاده نمی‌شود، موادی که معمولا موجب بروز مشکلاتی در پلی‌بنزوکسازول می‌شود. ما فکر می‌کنیم که این کار می‌تواند به تولید پلی‌بنزوکسازول با کارایی بالا کمک کند.»

 

زوال جلیقه‌های حاوی پلی‌بنزوکسازول یکی از دلایل مرجوع شدن این جلیقه‌ها هستند. به‌صورت رایج، پلی‌بنزوکسازول با استفاده از اسیدپلی‌فسفوریک اسید ساخته می‌شود. این اسید بسیار قوی و خورنده بوده و دانشمندان استفاده از این اسید را عامل زوال جلیقه‌های پلی‌بنزوکسازول می‌دانند. مولکول‌های اسید در زنجیره پلیمری باقی مانده و در نهایت حضور آن‌ها در ساختار پلیمر و الیاف موجب می‌شود تا این الیاف بعد از تولید محصول، پتانسیل زوال ساختاری را داشته باشند. زمانی که نور یا رطوبت به این الیاف برسد، زوال جلیقه آغاز می‌شود.

 

این گروه تحقیقاتی از نانوکاتالیست برای تولید پلی‌بنزوکسازول استفاده کردند بدون اینکه نیاز به اسید‌پلی‌فسفریک باشد. این روش نیاز به انرژی کمی داشته و محققان می‌توانند از اسیدفورمیک به‌عنوان منبع هیدروژن استفاده کنند. این کار موجب می‌شود تا تولید جلیقه‌ها با فرآیند سبز تولید شود.

 

تاکنون محققان از کاتالیست‌های نانوکامپوزیتی برای تولید مولکول‌های کوچک آلی استفاده می‌کردند، آن‌ها نمی‌دانستند که آیا یک کاتالیست کامپوزیتی می‌تواند برای رشد زنجیره پلیمری استفاده شود یا خیر. در این پروژه آن‌ها دریافتند که می‌توان چنین کاری را انجام داد.

 

این گروه نشان دادند که آلیاژی از ۴۰ درصد طلا و ۶۰ درصد پالادیم برای کنترل نرخ واکنش تولید پلی‌بنزوکسازول بهینه‌ است.

 

 

 

خانه نانویی، مصداق بارز کاربرد فناوری‌نانو در صنعت ساختمان

 

یکی از بخش‌هایی که در نمایشگاه‌های نانو طی چند سال اخیر به شدت مورد استقبال قرار گرفته، خانه نانویی است. محصولات عرضه شده در خانه‌نانویی از جمله دستاوردهای فناوری‌نانو در صنعت ساختمان هستند که دارای گواهی نانومقیاس بوده و به مرحله تجاری‌سازی رسیده‌اند.

 

هر ساله در نمایشگاه نانو، محصولات نانویی صنعت ساختمان که دارای تاییدیه نانومقیاس و دیگر گواهی‌نامه‌های مرتبط با این صنعت است در غرفه‌ای با مساحت حدود ۷۰ مترمربع با عنوان خانه نانویی عرضه می‌شوند. این خانه با هدف نمایش ملموس ‌ویژگی‌ها و کاربرد فناوری‌نانو در صنعت ساختمان دایر شده که در آن بیش از ۳۰ محصول نانویی ساختمانی در حوزه‌های بتن و سیمان، کاشی و سرامیک، سنگ، رنگ و رزین، لوله و اتصالات، پروفیل درب و پنجره، نانوپوشش‌های تزئینی و سخت، کفپوش‌ها و همچنین محصولات نساجی مرتبط با بخش ساختمان ارائه می‌شود.

 

با ورود به خانه نانویی، یکی از محصولاتی که به چشم می‌خورد کاشی‌های آنتی‌باکتریال شرکت نانوپیشتاز پارس است. این شرکت یکی از تولیدکنندگان کاشی و سرامیک نانویی با خواص آنتی‌باکتریال است که محصولات آن در پروژه‌های مختلفی استفاده شده است. این کاشی‌ها در حال حاضر وارد لیست فهرست‌بها شده‌اند که در نتیجه امکان استفاده از آن در پروژه‌های عمرانی کشور فراهم شده است.

 

کاشی گرانیت بهسرام یکی دیگر از محصولات خانه نانویی دوازدهمین جشنواره فناوری‌نانو بود. این کاشی لکه‌گریز یک کاشی ضدلک حاوی نانوذرات سیلیکا با توزیع اندازه ۲۰ تا ۶۰ نانومتر است. این محصول خاصیت دفع لکه بهبود یافته‌ای از خود نشان می‌دهد. نانوذرات سیلیکا به دلیل تخلخل و مساحت سطحی بالا به‌عنوان یک متصل‌کننده، عامل صیقلی کننده و پوشش‌دهنده عمل می‌کنند و می‌توانند به درون حفره‌های سطحی نفوذ کرده و آن‌ها را از بین ببرند. آزمون‌ها نشان می‌دهد که بعد از صیقل دادن محصول با نانوذرات سیلیکا زبری و حفره‌های سطح کاهش می‌یابند و در نتیجه باعث ایجاد خاصیت لکه‌گریزی می‌شوند.

 

رادیاتور نانویی شرکت تاش از دیگر محصولات خانه‌ نانویی است. در این محصول از لایه پوشش تبدیلی نانوسرامیک شرکت شیلر فرآیند پارس استفاده شده است. این نانوپوشش جایگزین فسفات روی بوده و موجب افزایش مقاومت در برابر خوردگی در رادیاتور می‌شود. از مزیت‌های این فناوری می‌توان به چسبندگی بهتر، سازگاری با محیط‌زیست، مقرون‌به‌صرفه‌بودن و کاهش مصرف آب اشاره کرد.

 

 

 

 

شرکت شیلر فرآیند پارس معمولا در خانه نانویی حضور فعالی دارد و از این شرکت محصولات و فناوری‌های مختلفی در خانه نانویی عرضه می‌شود. رایاتور شرکت تاش، ماشین لباس‌شویی پاکشوما، یخچال فریز امرسان و پکیج رادیاتور ایساتیس از جمله محصولات خانه نانویی در نمایشگاه‌های مختلف نانو هستند که از نانوپوشش تولید شده توسط شرکت شیلر فرآیند پارس در آن‌ها استفاده شده است.

 

شرکت رنگ و رزین الوان از جمله شرکت‌هایی است که هر سال حضور پررنگی در خانه نانویی نمایشگاه فناوری نانو داشته است. این شرکت پوشش ضدحریق سیمان، نانوسیل، چسب مگا استون و لاک اکریلیک مات و نیمه‌مات را در خانه نانویی عرضه کرده است. چسب مگااستون به عنوان جایگزینی برای ملات‌های فعلی ساختمانی بوده و برای چسباندن سنگ، بتن و آجر به فلز به کار می‌رود. چسبندگی عالی، سبکی و سهولت کاربرد و تمیزی، این محصول را نسبت به ملات‌های فعلی متمایز و ارجح نموده است. به دلیل مقاومت بالای این ملات به آب جهت گرفتن بند کاشی و آب‌بندی نیز می‌توان از آن استفاده کرد.

 

پروفیل UPVC شاهین سازه فجر از جمله محصولات خانه نانویی در دوازدهمین جشنواره فناوری‌نانو بود. این محصول حاوی نانوذرات بوده  که با اضافه کردن این نانوذرات مقاومت به ضربه این محصول افزایش قابل‌توجهی یافته است. شرکت شاهین سازه فجر سال‌های گذشته نیز در خانه نانویی حضور پررنگی داشته است.

 

لوله و اتصالات فاضلابی بی‌صدا نیز در خانه نانویی مشاهده می‌شود. لوله‌های عایق صوتی تولید شده توسط گروه صنعتی وحید، از سه لایه تشکیل شده است که لایه میانی از نانوکامپوزیت‌هایی ساخته شده که علاوه بر جلوگیری از عبور صدا، مشخصات مکانیکی آن را نیز بهینه کرده است.

 

گروه صنعتی شیشه کاوه از جمله شرکت‌های حاضر در خانه نانویی است. یکی از محصولات این شرکت شیشه کنترل‌کننده انتقال حرارت حاوی نانولایه‌های فلزی و سرامیکی است که برای جلوگیری از انتقال حرارت طراحی شده است. برای کاهش هدر رفتن انرژی از طریق شیشه‌های پنجره ساختمان، از شیشه‌هایی با پوشش خاص موسوم به Low-E (کم گسیل) استفاده می‌شود و در نتیجه زمانی که شیشه گرم می‌شود به جای اینکه گرمای خود را گسیل کند، آن را بازتابش می‌کند.

 

شرکت بهدیس سامان امین بتن سبک سازه‌ای را در خانه نانویی دارد. بتن‌های سبک سازه‌ای بتن‌هایی هستند که علیرغم چگالی کمتر از ۱۹۰۰ کیلوگرم در مترمکعب، مقاومت فشاری بیش از ۱۷۰ کیلوگرم بر سانتی‌متر مربع داشته باشند. ساخت این بتن‌ها با استفاده از سنگدانه‌های سبک و مقاوم امکان‌پذیر است. یکی از مهم‌ترین کاربردهای استفاده از بتن سبک سازه‌ای در ساختمان‌سازی و ایجاد مقاومت بیشتر در برابر زلزله است.

 

 

 

مسابقه ایده‌پردازی “معرفی کاربردهای نوین فناوری پلاسمای سرد در صنایع و محصولات”

 

مسابقه ایده‌پردازی “معرفی کاربردهای نوین فناوری پلاسمای سرد در صنایع و محصولات” از سوی مرکز صنعتی‌سازی نانوفناوری کاربردی (ICAN) و همکاری آی‌چلنج با هدف شناسایی حوزه‌های نوین کاربرد فناوری پلاسمای سرد برگزار می‌شود.

 

طرح و ایده‌های پیشنهادی در این مسابقه می‌تواند شامل یک کاربرد نوین در یک حوزه صنعتی باشد که پیش از آن فناوری پلاسما به آن منظور مورداستفاده تجاری قرار نگرفته است و یا می‌تواند شامل یک کاربرد تجاری شده فناوری پلاسمای سرد (در نمونه‌های مشابه خارجی) در یک حوزه صنعتی باشد که پتانسیل حل تقاضا یا چالشی از صنعت را دارا است. تمامی شرکت‌های فناور یا دانش‌بنیان، گروه‌های علمی و پژوهشی، اساتید هیئت‌علمی دانشگاه‌ها و دانشجویان می‌توانند در این مسابقه شرکت نمایند و از جایزه ۵۰ میلیون ریالی درنظر گرفته شده برای صاحبان ۳ طرح برگزیده بهره‌مند شوند. برگزیدگان برای اجرایی‌سازی ایده خود فرصت همکاری با مرکز صنعتی‌سازی نانوفناوری کاربردی (ICAN) را نیز خواهند داشت.

 

پلاسما پس از جامد، مایع و گاز به عنوان حالت چهارم ماده در طبیعت شناخته می‌شود. پلاسما مجموعه‌ای از یون‌ها، الکترون‌ها، اتم‌های خنثی، رادیکال‌ها وگونه‌های برانگیخته (گازی یونیزه مملو از ذرات باردار و خنثی) است که در مجموع شبه خنثی هستند و با اعمال اختلاف ولتاژ بین دو الکترود تولید می‌شوند. در یک دسته‌بندی انواع پلاسما را به پلاسمای فشار پایین یا پلاسمای خلاء و پلاسمای فشار اتمسفری تقسیم می‌کنند. همچنین در یک تقسیم‌بندی مشابه فناوری پلاسما را به دو دسته حرارتی و غیرحرارتی طبقه‌بندی می‌نمایند.

 

پلاسمای سرد یا غیرحرارتی به واسطه کار در فشار اتمسفری و دمای پایین (حدود دمای اتاق) در کاربردهای فراوانی در زمینه‌های مختلف از جمله صنایع خودروسازی، صنایع پزشکی، نساجی و پردازش سطح، بهداشت و محیط‌زیست، کشاورزی و صنایع غذایی و… مورد استقبال قرار گرفته است.

 

در سال‌های اخیر فناوری پلاسمای سرد نفوذ بالایی در صنایع مختلف یافته است و سرمایه‌گذاری‌های قابل توجهی در این راستا انجام شده است که عموما دو علت برای آن بر شمرده می‌شود. اول اینکه پلاسما در هر حوزه‌ای به عنوان یک فناوری سبز، زیست سازگار و دوستدار محیط‌زیست معرفی می‌شود. علت دوم نیز فرآیند اقتصادی و مقرون‌به‌صرفه این روش در اکثر حوزه‌های به‌کارگیری است. از جمله دیگر مزایای این فناوری کاهش مصرف انرژی، کاهش مصرف آب و درقبال آن کاهش هزینه‌ها، بهبود کیفیت محصولات، افزایش بهره‌وری، کمک به افزایش تولید و ایمنی فرآیند، در برخی حوزه‌ها حذف یا کاهش مصرف مواد شیمیایی و آلاینده‌های زیستی در اکثر حوزه‌ها است.

 

بنابر اعلام دبیرخانه، این مسابقه در ۲ مرحله برگزار می‌شود و علاقه‌مندان تا تاریخ ۱۲ آبان‌ماه فرصت خواهند داشت تا طرح/ایده خود را در چارچوبی که از سوی دبیرخانه در سایت آیچلنج مشخص شده، ثبت نمایند. پس از اتمام مهلت ثبت طرح‌ها، در یک مرحله طرح‌های دریافتی به صورت غیرحضوری مورد ارزیابی اولیه قرار گرفته، سپس طرح/ ایده‌های برگزیده طی یک جلسه با حضور صاحبان طرح‌ها ارائه و داوری خواهند شد. سرانجام طرح‌های برگزیده معرفی خواهند شد و به صاحبان ۳ طرح/ ایده که بیش‌ترین امتیاز را در ارزیابی‌ها کسب نمایند، جایزه نقدی ۵۰ میلیون ریالی اعطا خواهد شد. برگزیدگان در صورت تمایل برای اجرای طرح خود فرصت همکاری با مرکز صنعتی‌سازی نانوفناوری کاربردی (ICAN)  و بهره‌مندی از خدمات و تسهیلات این مرکز را خواهند داشت.

 

جهت کسب اطلاعات بیشتر در خصوص جزئیات مسابقه ایده‌پردازی (نحوه ثبت نام، جوایز و…) به نشانی iChallenge.ir  مراجعه نمایید.

 

 

 

خمیر نانویی بندآورنده‌ خون ریزی، برای انعقاد در کمتر از یک دقیقه!

 

شرکت دانش‌بنیان پردیس پژوهش فناوران یزد خمیر بندآورنده‌ خون ریزی با استفاده از فناوری‌نانو تولید کرده است. مدیریت خونریزی یک مسئله حیاتی بوده و این محصول به دلیل فعالیت‌های ضدمیکروبی می‌تواند با کارایی بالا مانع از خونریزی شده و در مدت زمان کمتر از یک دقیقه خونریزی را متوقف کند. در این محصول از نانوهیدروکسی‌آپاتیت و بیوگلس استفاده شده است.

 

به اعتقاد ملیحه باقری مدیرفنی شرکت پردیس پژوهش فناوران یزد، یکی از مزیت‌های نانوهیدروکسی آپاتیت کربناته نانوساختار، در «کربناته بودن» آن است چرا که شباهت زیادی به ساختارهای استخوانی و دندانی بدن دارد و از این رو بسیار زیست‌سازگار است. همچنین نانوحفره‌های موجود در این محصول موجب افزایش سطح ویژه آن شده که این ویژگی دامنه کاربرد این ماده را افزایش می‌دهد.

 

 

 

فناوری نانوپوشش برای دستگیره‌ها و یراق‌های ساختمانی

 

گروه صنعتی بهریزان که در زمینه‌ طراحی و تولید دستگیره، قفل و یراق‌آلات ساختمانی فعالیت دارد برای پوشش‌دهی محصولات خود اقدام به خرید دستگاه پوشش‌دهی در خلاء با فناوری قوس کاتدی از شرکت خلاء‌پوشان‌فلز کرده است.

 

سیستم پوشش‌دهی قوس کاتدی جهت ایجاد لایه‌های سرامیکی نانومقیاس با سختی بالا روی بسیاری از مصنوعات و قطعات صنعتی از جمله دستگیره و یراق‌آلات در کاربرد دارد. این پوشش‌ها علاوه‌بر ایجاد سختی‌های بالا و مقاومت بسیار بالا در برابر سایش و فرسایش، دارای رنگ‌های متال‌فام هستند و می‌توانند جلوه‌ای زیبا و ماندگار به قطعات ساخته شده دهند. در مقایسه با سایر روش‌های پوشش‌دهی، یون‌های پر انرژی ایجاد شده در روش لایه‌نشانی تبخیر فیزیکی با قوس کاتدی امکان رسوب‌دهی زیرلایه در دمای کمتر را به‌وجود می‌آورند. زیرا در این روش یون‌ها از انرژی کافی برای تشکیل یک لایه فشرده برخوردار هستند و نیازی به تأمین انرژی حرارتی به واسطه‌ گرم کردن زیرلایه نیست.

 

با استفاده از دستگاه لایه‌نشانی تبخیر فیزیکی با قوس کاتدی می‌توان پوشش‌دهی طیف وسیعی از سطوح فوق سخت، پوشش‌های نانوکامپوزیت و فیلم‌های نازک چندلایه مانند TiN ،TiAlN ،CrN ،ZrN ،AlCrTiN و TiAlSiN را انجام داد. بالا بودن انرژی یون‌ها در روش لایه‌نشانی تبخیر فیزیکی با قوس کاتدی دارای مزایایی است. لایه‌های نازک پوشش داده شده به روش لایه‌نشانی تبخیر فیزیکی با قوس کاتدی در مقایسه با روش‌های دیگر تراکم بیشتری داشته و خواص چسبندگی بهتری از خود نشان می‌دهند. زیرا اتم‌های رسوب داده شده به سطح زیرلایه نفوذ کرده و با قفل کردن پوشش به زیرلایه باعث افزایش چسبندگی پوشش می‌شوند.

 

 

 

راکتوری برای سنتز سبز پراکسیدهیدروژن با کمک نانوکاتالیست

 

محققان دانشگاه رایس نشان دادند که می‌توان تولید پراکسیدهیدروژن را با ایمنی بیشتر و روشی ساده‌تر انجام داد. این گروه به رهبری هائوتاین وانگ و همکارانش راکتوری طراحی کردند که در آن تنها از آب و الکتریسیته استفاده می‌شود و در نهایت می‌توان پراکسیدهیدروژن با کیفیت و خلوص بالا و در غلظت موردنیاز تولید کرد.

 

این فرایند که جزئیات آن در نشریه ساینس به چاپ رسیده است از کاتالیست حاوی نانوذرات کربنی استفاده می‌کند. این نانوکاتالیست اکسیدکننده بوده و می‌تواند به تولید محلول پراکسیدهیدروژن کمک کند. با این نانوکاتالیست دیگر نیازی به مواد شیمیایی غلیظ و خطرناک نیست.

 

در این روش، محققان دانشگاه رایس راکتوری طراحی کردند که شبیه به پیل سوختی بوده و در آن از الکترودهایی استفاده می‌شود که روی آن‌ها کاتالیست‌هایی قرار داده شده‌است.

 

 

 

پوست دوم، نانومحصولی برای مراقبت از پوست

 

شرکت لیلی‌بیوسیوتیکالز (Lily Bioceuticals) یکی از تولیدکنندگان محصولات آرایشی و ضدچروک، اخیراً محصول جدیدی به نام BEYOND FLAWLESS™ SECOND SKIN به بازار عرضه کرده است. این محصول کرمی است که می‌تواند ۲۴ ساعت امکان تنفس را برای پوست فراهم کند و در عین حال ضدآب نیز است. این محصول نقش پوست دوم را برای بدن ایفا می‌کند و قابلیت حذف چروک از روی پوست را دارا است.

 

سال‌ها است که دانشمندان به دنبال ساخت ماده‌ای آرایشی و بهداشتی هستند که بتواند نقش پوست دوم را روی بدن ایفا کند به طوری که هم انعطاف‌پذیر باشد و هم بتواند همانند پوست انسان صاف باشد. این فرمولاسیون جدید توانسته است به نیاز این حوزه پاسخ دهد و رضایت مصرف‌کنندگان را برآورده سازد.

 

استفاده از این محصول بسیار ساده‌ بوده و دو مرحله‌ای است. ۵ دقیقه بعد از مصرف، تشخیص آن روی صورت امکان‌پذیر نبوده و می‌تواند روی چروک‌ها را بپوشاند و پوست صورت را صاف نشان دهد. این لایه قابل تنفس بوده و نسبت به آب مقاوم است بنابراین، با عرق کردن از بین نمی‌رود و می‌توان تا ۲۴ ساعت از آن استفاده کرد.

 

دانش فنی این پروژه مربوط به فناوری است که جایزه نوبل به آن اختصاص داده شده است. در این محصول از گرافن استفاده شده است. علاوه‌بر این، در آن از مواد ضدچروک فعال، ویتامین سی، پپتیدها و عصاره‌ها استفاده شده است. وجود این مواد در یک محصول موجب می‌شود تا خواص ضدچروک و مراقبتی این محصول طولانی‌مدت دوام داشته باشد.

 

این فناوری برای استفاده روی سطوح مختلف طراحی شده و می‌تواند ظاهری صاف، انعطاف‌پذیر و بدون لک ایجاد کند و در نهایت چهره را جوان‌تر نشان می‌دهد. پوست دوم ابتدای صبح استفاده شده و تمام روز دوام دارد و شب به راحتی لایه‌برداری می‌شود.

 

 

 

افزایش ماندگاری مواد غذایی در یخچال‌های نانویی ایرانی

 

شرکت الکترواستیل با استفاده از نانومواد ایرانی در بدنه داخلی یخچال‌فریز، اقدام به ایجاد خواص آنتی‌باکتریال در این یخچال‌ها کرده است. استفاده از نانومواد اکسیدروی موجب شده تا خواص ضدباکتری تا ۹۹/۹۹ درصد برای باکتری‌های گرم منفی و گرم مثبت ایجاد شود. همچنین این یخچال‌ها به دلیل وجود نانومواد در برابر پوسیدگی و فساد مقاوم هستند و قارچ‌ها و کپک‌ها به دلیل وجود خواص آنتی‌باکتریال در این یخچال‌ها به سرعت از بین می‌روند. این نانومواد در بدنه داخلی یخچال‌ها استفاده می‌شود تا خواص آنتی‌باکتریال مانع از رشد قارچ و کپک در مواد غذایی داخل یخچال شود.

 

 

 

ساخت دستگاه خشک‌کن انجمادی برای تولید داروهای نانویی

 

به منظور تحقیق و توسعه و همچنین تولید نانوذرات دارویی نظیر داروهای ضدسرطان، استفاده از دستگاه‌های خشک‌کن انجمادی دارویی ضروری است. شرکت تکوین آزمایش پارسه دستگاه خشک‌کن انجمادی برای پاسخ به این نیاز تولید کرده است که این فناوری موردتوجه شرکت نانودارو پژوهان پردیس قرار گرفته است. نانودارو پژوهان پردیس قرار است از این دستگاه برای تولید نانودارو استفاده کند.

 

این خشک‌کن انجمادی دارویی بر خلاف تمامی انواع خشک‌کن‌ها آب را با حرارت بخار نمی‌کند بلکه خارج‌سازی آب از ماده در دمای پایین و خلا اتفاق می‌افتد. این دستگاه چندین فناوری را به کار می‌گیرد تا در سیکلی ۲۴ ساعته مولکول‌های آب از حالت یخ به بخار تصعید شوند. در این فرآیند محصول با بالاترین کیفیت ممکن باقی مانده و طول عمر آن تا ۲۵ سال بدون نیاز به یخچال افزایش می‌یابد.

 

 

 

 

خشک‌کن انجمادی با استفاده از خلا و دماهای پایین حلال را با روش تصعید حذف کرده و ماده را خشک می‌کند. ماده خشک شده بسیار متخلخل بوده و از این جهت خشک‌کن انجمادی در فرایند تولید پلیمرهای متخلخل و نانوساختارها به کار می‌رود. خشک‌کن انجمادی در تولید نانوذرات با کاربرد در مواد الکتروشیمیایی، محیط‌زیست، مهندسی و صنایع دارویی نیز به کار گرفته شده است. حفظ خاصیت همگن بودن شبیه آنچه در حلال وجود دارد، اندازه کوچک ذرات تولید شده و عمر طولانی‌مدت برای داروها از دلایل اصلی خشک‌کن انجمادی است.

 

 

 

دستگاهی برای اندازه‌گیری نانوذرات و تعیین پتانسیل زتا

 

دستگاهی برای تعیین ابعاد نانوذرات کمتر از یک نانومتر تا ۶۰۰۰ نانومتر ساخته شده است. این دستگاه پروتئین‌ها و نانوساختارهای زیستی را می‌تواند اندازه‌گیری کند و همچنین قادر به اندازه‌گیری پتانسیل زتا است.

 

دستگاه Testa Analytical NanoBrook 90Plus ابزار مناسبی برای مشخصه‌یابی پلیمرها، پروتئین‌ها، نقاط کوانتومی، لیپوزوم و لاتکس و در کل نانوذرات است. این دستگاه به‌گونه‌ای طراحی شده است که می‌تواند ذرات را از کمتر از یک نانومتر تا شش میکرون اندازه‌گیری کند. این دستگاه برای کار در غلظت‌های مختلف ساخته شده و با کمک روش تفرق نور پویا تنها در مدت زمان چند دقیقه امکان تعیین ابعاد ذرات را دارا است.

 

این دستگاه می‌تواند اطلاعات متعددی درباره نمونه به کاربر ارائه دهد. از یک الگوریتم منحصربه‌فرد در این دستگاه استفاده شده که می‌تواند نقش آلودگی‌ها و ذرات غبار را در نمونه حذف کند، ذراتی که معمولا در نتیجه آزمون خطا ایجاد می‌شوند. با استفاده از این الگوریتم، ۹۰Plus قادر به اندازه‌گیری نانومواد و ارائه اطلاعات قابل اعتماد است.

 

نرم‌افزار مورد استفاده در این دستگاه انعطاف‌پذیر بوده و به سادگی و در کمترین زمان می‌تواند پارامترها و متغیرها را شناسایی و ارزیابی کند. این نرم‌افزار برای کار کردن افراد مبتدی و کسانی که به‌صورت دوره‌ای از این دستگاه استفاده می‌کنند مناسب است. این نرم‌افزار به متخصصان اجازه می‌دهد تا داده‌های ارزشمندی را اندازه‌گیری کنند.

 

یکی دیگر از مزایای مهم برای کاربران این دستگاه، قابلیت تکرارپذیری از نمونه‌ها است به طوری که با تغییر کاربرد یا نمونه، تکرارپذیری حفظ می‌شود. طراحی نوری با کیفیت بالا، کنترل دقیق در طول تولید موجب شده تا عملکرد این دستگاه‌ها یکسان باشد. با خودکار کردن بیشتر مراحل آزمایش و تجزیه و تحلیل داده‌ها، اثرات ناشی از خطای اوپراتور‌های مختلف به‌طور چشمگیری کاهش می‌یابد. این دستگاه علاوه بر تعیین اندازه ذرات، امکان محاسبه پتانسیل زتا را نیز دارا است تا بتوان رفتار کلوئیدها را بهتر درک کرد.

 

 

 

تبدیل دی‌اکسیدکربن به مواد شیمیایی مفید با کمک نانوذرات

 

تحقیقات اخیر نشان می‌دهد که نانوذرات می‌توانند برای تولید مواد خام با ارزش از دی‌اکسیدکربن مورد استفاده قرار گیرند. یک تیم تحقیقات بین‌المللی از آلمان و استرالیا روی واکنش‌های آبشاری ایجاد شده توسط آنزیم‌ها کار می‌کنند، آن‌ها با نوآوری موفق شدند تا از نانوذرات فلزی برای شکستن دی‌اکسیدکربن استفاده و در نهایت پروپانول و اتانول تولید کنند. نتایج این پروژه در نشریه Journal of the American Chemical Society به چاپ رسیده است.

 

این گروه تحقیقاتی از مرکز الکتروشیمی بوخوم به همراه پژوهشگرانی از دانشگاه دویسبورگ اسن و یک گروه تحقیقاتی از استرالیا به رهبری جاستین گودینگ روی واکنش‌های آبشاری با کمک آنزیم و نانوذرات کاتالیستی کار کردند. آن‌ها دریافتند که می‌توان با این روش اتانول و پروپانول تولید کرد.

 

اتانول و پروپانول دو ماده مهم در صنایع مختلف هستند که از آن‌ها می‌توان به‌عنوان سوخت زیستی نیز استفاده کرد. این محصولات در صنایع به‌عنوان جوهر چاپ، لوازم آرایشی بهداشتی، محصولات دارویی، عطر و شوینده استفاده می‌شوند. این حقیقت که از نانوذرات می‌توان به‌عنوان عامل تبدیل کننده دی‌اکسیدکربن به محصولات مفید استفاده کرد، یک مرحله مهم در طراحی کاتالیست‌ها است.

 

 

 

 

نانوذرات می‌توانند به‌عنوان تسریع‌کننده واکنش مورد استفاده قرار گیرند که دلیل این امر، ابعاد نانومتری آن‌ها است که موجب می‌شود تا مساحت سطحی ذرات افزایش یابد. این بدان معنا است که با این کار خواص کاتالیستی ذرات بهبود می‌یابد. در حال حاضر از نانوذرات در کاتالیز کردن فرآیندهای مختلف استفاده می‌شود. در سال ۲۰۱۶ یک گروه تحقیقاتی از موسسه فناوری ماساچوست موفق شدند نانوذرات را جایگزین فلزات گران‌بها در کاتالیست‌ها کنند.

 

در این پروژه محققان از نانوذرات برای ایجاد واکنش آبشاری استفاده کردند، واکنش‌هایی که بیش از یک مرحله داشته و هر مرحله به مرحله قبلی وابسته است. این امر موجب می‌شود که آنزیم‌های منفرد بتوانند با کاتالیز کردن این رشته از رویدادها، محصولات پیچیده تولید کنند.

 

آنچه این گروه تحقیقاتی یافته این بود که نانوسیم‌ها می‌توانند احیاء الکتروشیمیایی دی‌اکسیدکربن را کاتالیز نموده و واکنش‌های زیادی را که در هسته نقره و پوسته مس رخ می‌دهد، آغاز کنند و در نهایت دی‌اکسیدکربن را به اتانول یا پروپانول تبدیل کنند.

 

 

 

پتروشیمی شیراز از نانوکاتالیست ایرانی برای سنتز متانول استفاده می‌کند

 

پتروشیمی شیراز از کاتالیست نانویی ایرانی برای تولید متانول استفاده کرده است. این شرکت برای تامین نیاز خود در حوزه کاتالیست برای سنتز متانول اقدام به خرید نانوکاتالیست از شرکت توسعه صنایع نفت و گاز سرو کرده است.

 

کاتالیست متانول از سه جزء اصلی ZnO، CuO و Al2O3 تشکیل شده است که این ترکیبات مخلوط گازی منوکسید کربن، هیدروژن و دی‌اکسیدکربن را در فشار بالای ۵۰ اتمسفر و دمای ۲۵۰ درجه سانتی‌گراد به متانول تبدیل می‌کند. این کاتالیست گزینش‌پذیری بالایی داشته به طوری که در شرایطی می‌تواند ۹۹ درصد گزینش‌پذیری ایجاد نماید. محصولات جانبی این کاتالیست مخلوطی از الکل، استر و پارافین بوده که از میان ترکیبات خروجی، اتانول و متیل فرمات بیشترین سهم را به خود اختصاص داده‌اند. البته میزان تمامی محصولات جانبی در انتهای عمر کاتالیست متجاوز از ppm900 نمی‌شود. یکی از مزیت‌های این کاتالیست عمر بالای آن است به طوری که می‌تواند تا ۵ سال مورد استفاده قرار گیرد که با انجام اصلاحاتی در فرآیند ساخت، این میزان تا ۱۰ سال نیز قابل افزایش است. این نانوکاتالیست به صورت قرص استوانه‌ای تهیه می‌شود.

 

با توسعه این نانوکاتالیست می‌توان به جلوگیری از خروج ۱۰ میلیون یورو ارز از کشور کمک کرد.

 

 

 

 

 

ساخت چمدان نانویی توسط استارت‌آپ بریتانیایی

 

نمونه پروتوتایپ از یک چمدان هوشمند نانویی ساخته شده که در آن از پلاستیک‌هایی با قابلیت صددرصد بازیافتی استفاده شده است. این چمدان با همکاری مشترک دانشگاه منچستر تولید شده است.

 

هر ساله ۴۰ میلیون تن پلاستیک تولید می‌شود که چهل درصد از آن‌ها فقط یک‌بار استفاده شده و ۹ درصد آن‌ها قابل بازیافت هستند. پیش‌بینی می‌شود تا سال ۲۰۵۰ میزان پلاستیک موجود در اقیانوس‌ها از ماهی‌ها فراتر رود. یکی از سدهایی که در مقابل استفاده از پلاستیک‌های قابل بازیافت وجود دارد، موضوع زوال حرارتی این پلاستیک‌ها و همچنین ترکیب مواد با کیفیت پایین در تولید این پلاستیک‌ها است که موجب کاهش عملکرد آن‌ها شده و استفاده مجدد از پلاستیک‌ها را کم می‌کند.

 

با این حال یک استارت‌آپ نانویی در منچستر به نام گراف‌کیس اقدام به توسعه پتنتی کرده که در آن روشی برای ساخت کامپوزیت پلیمری ارائه شده است. در این کامپوزیت از گرافن و پلاستیک‌های با قابلیت بازیافت صدرصدی استفاده شده است.

 

این چمدان گرافنی ۶۰ درصد مقاوم‌تر و ۲۰ درصد سبک‌تر از چمدان‌های مشابه در بازار بوده و دوام بالاتری نیز دارد. پلاستیک‌های موجود در این چمدان کاملا قابل بازیافت بوده و چندین بار می‌توان از آن‌ها استفاده کرد در حالی که عملکرد آن‌ها دچار زوال نمی‌شود. در این چمدان از ترکیبات پلی‌کربنات تقویت شده با گرافن استفاده شده که سطحی صاف داشته و ضدخش هستند. این چمدان دارای بخشی حاوی باتری بوده که می‌توان تلفن همراه را برای شارژ در آنجا قرار داد و در عین حال این چمدان در برابر آب مقاوم است.

 

نازمول کریم می‌گوید: «آلودگی پلاستیک یکی از بزرگ‌ترین چالش‌های زیست‌محیطی در حال حاضر است. ما باید تمام تلاش خود را کنیم تا از محیط‌زیست محافظت کنیم. با افزودن گرافن به پلاستیک قابل بازیافت، می‌توان چمدان را تا ۶۰ درصد مقاوم‌تر کرد و وزن آن را نیز ۲۰ درصد کاهش داد. این چمدان می‌تواند میزان انتشار گاز دی‌اکسیدکربن را ۵۰ درصد کاهش دهد.»

 

 

 

ساخت حسگری که با نقاط کوانتومی حساس‌تر شده است

 

یک گروه تحقیقاتی برای حل مشکل صلب بودن حسگرهای مورداستفاده در ردیاب‌های سلامت، اقدام به ساخت ماده‌ای شفاف و حساس کردند که می‌توان با آن ادوات پایش سلامت تولید کرد. استفاده از وسایل ورزشی مرتبط با سلامتی و دستگاه‌های پایش هوشمند نظیر ساعت هوشمند یا لباس‌های هوشمند می‌تواند میزان شرکت در این فعالیت‌های فیزیکی را افزایش دهد. برخی از این ابزارها می‌توانند به صورت غیرتهاجمی سیگنال‌های سلامتی را با استفاده از شناساگرهای نوری تشخیص دهند. با این حال چنین فناوری محدودیت‌هایی دارد چرا که در آن‌ها از مواد بسیار صلب استفاده شده است.

 

برای حل این مشکل محققان یک تیم تحقیقاتی به رهبری امره پولات اقدام به توسعه نوع جدیدی از مواد شفاف و انعطاف‌پذیر کردند که قابل پوشیدن بوده و در آن از گرافن استفاده شده است. این ماده جدید با کمک نقاط کوانتومی نیمه‌هادی حساس شده است.

 

این فناوری جدید می‌تواند با موفقیت میزان ضربان قلب و اشباع اکسیژن را اندازه‌گیری کند. این دستگاه پتانسیل اندازه‌گیری فشار خون را نیز دارا بوده و برخی فاکتورهای قلب را نیز اندازه‌گیری می‌کند. این ماده در حین انجام این کارها می‌تواند انعطاف‌پذیری و شفافیت خود را حفظ کند.

 

این گروه از این راهبردی برای ساخت نمونه اولیه دستگاه پیمایش فعالیت‌های ورزشی استفاده کردند که می‌تواند مانند یک دستبند عواملی نظیر ضربان قلب را اندازه‌گیری کند، همچنین می‌تواند به صورت یک پچ مانیتور ماوراء بنفش بی‌سیم عمل کند به طوری که اگر کاربر در معرض پرتو فرابنفش قرار گرفت به فرد اطلاع دهد و حتی زمان قرار گرفتن در معرض این پرتو را از با استفاده از اپلیکیشن تلفن همراه اطلاع دهد.

 

ردیاب سلامتی مبتنی بر جذب نور براساس دو مود می‌تواند کار کند دستبند ضربان قلب با استفاده از مود بازتاب عمل می‌کند که در اینجا یک ال‌ای‌دی سبز نیز از طریق پوست و رگ خونی با بدن کاربر در تعامل است به این ترتیب ضربان قلب با اطمینان بالایی رصد می‌شود. یک مود دیگر نیز براساس تشخیص نوری است، هرچند این نوع تشخیص پیش از این نیز در دستگاه‌های موجود در بازار وجود داشته اما رضایت‌بخش نبوده است.

 

 

 

نانوذرات آهن دارای پوشش پلیمری در خدمت شیمی‌درمانی

 

پژوهشگران نشان دادند که می‌توان از نانوذرات برای بهبود اثربخشی شیمی‌درمانی استفاده کرد. آن‌ها برای این کار نانوذراتی از جنس آهن ساختند که دارای پوششی از جنس پلیمر زیست‌سازگار است.

 

محققان دانشگاه ایالتی میشیگان روشی ارائه کردند که می‌تواند دوز شیمی‌درمانی را با استفاده از فناوری‌نانو مدیریت کند.

 

شیمی‌درمانی روش درمانی بسیار دردناکی بوده که آسیب زیادی به بدن وارد می‌کند. این روش برای درمان بیماران سرطانی استفاده و موجب آسیب دیدن سلول‌های سالم بدن می‌شود و در عین حال سلول‌های سرطانی را نیز از بین می‌برد. برای حل این مشکل لازم است ابزاری دقیق برای رهایش دوز صحیحی از دارو به تومور سرطانی استفاده شود.

 

برایان اسمیت از دانشگاه ایالتی میشیگان و همکارانش، روشی ارائه کردند که با استفاده از آن می‌توان رهایش داروی شیمی‌درمان را با دقت بالا انجام داد. در این روش از تصویربرداری ذرات مغناطیسی (MPI) و تزریق نانوذرات کامپوزیتی استفاده می‌شود. در واقع ذرات ابرپارامغناطیس و داروی شیمی‌درمانی دوکسوروبیسین با هم ترکیب می‌شوند.

 

برای مدیریت کامپوزیت نانوذرات، لازم است که این ذرات به‌صورت عامل کنتراست‌دهنده استفاده و به‌صورت خوراکی خورده شوند. از آنجایی که ذرات ابرپارامغناطیس هستند، بنابراین با استفاده از دستگاه MRI قابل مشاهده هستند. این کامپوزیت به‌گونه‌ای طراحی شده که در طول زمان از بین برود و یا در صورت رسیدن سیگنال‌های MRI دچار فروپاشی شوند. بنابراین رهایش دوکسوروبیسین انجام شده و نانوخوشه اکسید آهن دچار زوال ساختاری می‌شود. پزشک می‌تواند به سرعت محل دارو را تشخیص دهد.

 

براساس گزارش محققان، تغییر ذرات در طول زمان به همراه رهایش تدریجی دوکسوروبیسین که با استفاده از MPI رصد می‌شود به محققان اجازه می‌دهد تا ۱۰۰ درصد دارو را مدیریت کنند. آن‌ها با این روش می‌توانند نشان دهند که دارو چگونه می‌تواند روی بدن تاثیر گذارد و سلول‌های سرطانی چه مقدار از بین رفته‌اند و به‌صورت دقیقه به دقیقه فرآیند درمان قابل رصد است.

 

اسمیت می‌گوید: «این راهبرد که در آن از اکسید آهن دارای پوشش پلیمر زیست‌سازگار استفاده شده می‌تواند در آینده نزدیک وارد آزمون بالینی شود.»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ارسال دیدگاه