همکاری صنعت و دانشگاه برای استفاده از فیلم گرافنی در ساخت نمایشگر
@NANOTECH1
یک گروه تحقیقاتی از چند شرکت و دانشگاه در انگلستان اقدام به اجرای پروژه مشترکی در حوزه تولید فیلمهای گرافنی کردهاند. هدف این گروه، تجاریسازی فیلمهای گرافنی و استفاده از آنها در نمایشگرها و ادوات الکترونیکی است.
مرکز نوآوری فرآیند (CPI) اعلام کرد که همکاری مشترکی را برای توسعه مواد سدی گرافنی بهمنظور استفاده در صنعت الکترونیک پلاستیک شفاف آغاز کرده است. این فناوری میتواند برای ساخت نمایشگر، تلفن هوشمند، تبلت و ادوات الکترونیکی پوشیدنی مورد استفاده قرار گیرد. در این پروژه، محققانی از دانشگاه کمبریج، آزمایشگاه ملی فیزیک و شرکت فلکسانیبل (FlexEnable) شرکت داشتند؛ رهبر این پروژه شرکت فلکس انیبیل است.
«گراویا» نام پروژهای است که برای تحقق تجاریسازی گرافن توسط دولت انگلستان حمایت مالی شدهاست. هدف از این پروژه، تولید فیلمهای سدی مبتنی بر گرافن است که برای نسل جدید ادوات روشنایی OLED و نمایشگرها مورد استفاده قرار میگیرد.
گراویا به دنبال تسریع توسعه محصولات و بهبود عملکرد مواد سدی فعلی است. چالش اصلی در این سیستم، توسعه فیلمهای گرافنی چندبلوری بزرگ است که عملکرد بسیار بالایی دارند. باید روشهایی را برای تولید اقتصادی این مواد ارائه کرد.
جیمر جانستون، مدیر توسعه و کسب و کار شرکت CPI، میگوید: «این کار موجب همکاری زنجیرهای از متخصصان حوزه گرافن در انگلستان شده تا فاصله میان تحقیقات پایه در بخش گرافن و تولید تجاری نمایشگرهای انعطافپذیر تجاری پر شود. گروه هافمن یکی از گروههای خلاق و نوآور در بخش فیلمهای گرافنی است. آزمایشگاه ملی فیزیک نیز در بخش اندازهگیری قابل ردیابی متغییرهای انتقال آب تخصص دارد و شرکت فلکس انیبل موجب ارتباط این پروژه با صنعت میشود. نقش CPI در این پروژه، استفاده از فناوریهای لایهنشانی لایهای اتمی رول به رول است بهگونهای که این فناوری، قابل تولید انبوه باشد»
چاک میلیگان، مدیرعامل فلکس انیبیل، میگوید: «گرافن و مواد دوبعدی دیگر برای استفاده در صنعت الکترونیک انعطاف پذیر مناسب هستند. این مواد دارای پتانسیل بالایی در صنعت نیمههادی، عایق و رسانا هستند. با توجه به پتانسیلها و تجربیات قبلی ما، همکاری ما در این پروژه موجب تسریع وضعیت این فناوری شده و نسل جدیدی از ادوات انعطافپذیر را وارد بازار میکند.» @NANOTECH1
@NANOTECH1
یک گروه تحقیقاتی از چند شرکت و دانشگاه در انگلستان اقدام به اجرای پروژه مشترکی در حوزه تولید فیلمهای گرافنی کردهاند. هدف این گروه، تجاریسازی فیلمهای گرافنی و استفاده از آنها در نمایشگرها و ادوات الکترونیکی است.
مرکز نوآوری فرآیند (CPI) اعلام کرد که همکاری مشترکی را برای توسعه مواد سدی گرافنی بهمنظور استفاده در صنعت الکترونیک پلاستیک شفاف آغاز کرده است. این فناوری میتواند برای ساخت نمایشگر، تلفن هوشمند، تبلت و ادوات الکترونیکی پوشیدنی مورد استفاده قرار گیرد. در این پروژه، محققانی از دانشگاه کمبریج، آزمایشگاه ملی فیزیک و شرکت فلکسانیبل (FlexEnable) شرکت داشتند؛ رهبر این پروژه شرکت فلکس انیبیل است.
«گراویا» نام پروژهای است که برای تحقق تجاریسازی گرافن توسط دولت انگلستان حمایت مالی شدهاست. هدف از این پروژه، تولید فیلمهای سدی مبتنی بر گرافن است که برای نسل جدید ادوات روشنایی OLED و نمایشگرها مورد استفاده قرار میگیرد.
گراویا به دنبال تسریع توسعه محصولات و بهبود عملکرد مواد سدی فعلی است. چالش اصلی در این سیستم، توسعه فیلمهای گرافنی چندبلوری بزرگ است که عملکرد بسیار بالایی دارند. باید روشهایی را برای تولید اقتصادی این مواد ارائه کرد.
جیمر جانستون، مدیر توسعه و کسب و کار شرکت CPI، میگوید: «این کار موجب همکاری زنجیرهای از متخصصان حوزه گرافن در انگلستان شده تا فاصله میان تحقیقات پایه در بخش گرافن و تولید تجاری نمایشگرهای انعطافپذیر تجاری پر شود. گروه هافمن یکی از گروههای خلاق و نوآور در بخش فیلمهای گرافنی است. آزمایشگاه ملی فیزیک نیز در بخش اندازهگیری قابل ردیابی متغییرهای انتقال آب تخصص دارد و شرکت فلکس انیبل موجب ارتباط این پروژه با صنعت میشود. نقش CPI در این پروژه، استفاده از فناوریهای لایهنشانی لایهای اتمی رول به رول است بهگونهای که این فناوری، قابل تولید انبوه باشد»
چاک میلیگان، مدیرعامل فلکس انیبیل، میگوید: «گرافن و مواد دوبعدی دیگر برای استفاده در صنعت الکترونیک انعطاف پذیر مناسب هستند. این مواد دارای پتانسیل بالایی در صنعت نیمههادی، عایق و رسانا هستند. با توجه به پتانسیلها و تجربیات قبلی ما، همکاری ما در این پروژه موجب تسریع وضعیت این فناوری شده و نسل جدیدی از ادوات انعطافپذیر را وارد بازار میکند.» @NANOTECH1
نانوآنتنهایی با قابلیت ارسال اطلاعات در حین کشیده شدن
@NANOTECH1
محققان عربستانی با همکاری پژوهشگرانی از آمریکا موفق به ساخت آنتن انعطافپذیری شدند که در شرایط فشار و کشیده شدن نیز قادر به ارسال اطلاعات است. در ساخت این آنتن از لایه نازک فلزی و پلیمری استفاده شدهاست.
با رشد بازار، محصولاتی نظیر ساعتهای هوشمند و صنعت الکترونیک قابل پوشیدن وارد عصر تازهای شدهاست. برای این که این ادوات دارای حسگر بتوانند بهصورت کامل با سیستمهای پیشرفته رصد عوامل سلامتی جفت شوند، باید بتوان قطعاتی بیسیم به آنها افزود. برای این کار لازم است سیستمهای مخابراتی میدان دور نظیر سیستمهای حسگری بتوانند در شرایط سخت کاری روزانه عملکرد عادی خود را داشته باشند.
محمد مصطفی حسن از دانشگاه ملک عبدالله میگوید: «در حالی که ترانزیستورهای مورد استفاده در مدارهای فرکانس رادیویی میتوانند انعطافپذیر و قابل ارتجاع باقی بمانند، اما توسعه قطعه اصلی مدار مخابراتی، آنتن مخابراتی میدان دور، هنوز چالش برانگیز است.»
این گروه تحقیقاتی با همکاری محققانی از دانشگاه ایلینویز در آمریکا، موفق به ساخت آنتن انعطافپذیری شدند که میتواند در حالت ارتجاع و کشیده شدن نیز فرکانس مشخصی را ایجاد کند.
این گروه تحقیقاتی آنتنی از جنس لایه نازک مس ساختند که میتواند تا 80 متر طول داشته باشد. این آنتن ترکیبی از پلیمر و فلز است که موجب افزایش هدایت الکتریکی ساختار و انعطافپذیری آن شدهاست. دلیل استفاده از لایه نازک فلزی در این پروژه آن است که این لایه نازک قابلیت خم شدن و تغییر شکل دارد. وجود پلیمر در این ساختار موجب میشود تا آنتن بعد از کشیده شدن به حالت اولیه خود باز گردد. چنین آنتنی میتواند در حین خم شدن تبادل اطلاعات را به خوبی انجام دهد.
نتایج آزمونهای انجام شده روی این آنتن نشان میدهد که خواص اصلی این محصول، نظیر فرکانس ارسال اطلاعات و الگوهای ارسال سیگنال در هنگام خمش تغییر نمیکند. محققان این پروژه قصد دارند این آنتن را به ادوات و محصولات مختلف جفت کرده و عملکرد آن را در تبادل اطلاعات در این ادوات مورد بررسی قرار دهند.
نتایج این پروژه در قالب مقالهای با عنوان "Metal/Polymer Based Stretchable Antenna for Constant Frequency Far-Field Communication in Wearable Electronics" در نشریه Advanced Functional Materials منتشر شدهاست. @NANOTECH1
@NANOTECH1
محققان عربستانی با همکاری پژوهشگرانی از آمریکا موفق به ساخت آنتن انعطافپذیری شدند که در شرایط فشار و کشیده شدن نیز قادر به ارسال اطلاعات است. در ساخت این آنتن از لایه نازک فلزی و پلیمری استفاده شدهاست.
با رشد بازار، محصولاتی نظیر ساعتهای هوشمند و صنعت الکترونیک قابل پوشیدن وارد عصر تازهای شدهاست. برای این که این ادوات دارای حسگر بتوانند بهصورت کامل با سیستمهای پیشرفته رصد عوامل سلامتی جفت شوند، باید بتوان قطعاتی بیسیم به آنها افزود. برای این کار لازم است سیستمهای مخابراتی میدان دور نظیر سیستمهای حسگری بتوانند در شرایط سخت کاری روزانه عملکرد عادی خود را داشته باشند.
محمد مصطفی حسن از دانشگاه ملک عبدالله میگوید: «در حالی که ترانزیستورهای مورد استفاده در مدارهای فرکانس رادیویی میتوانند انعطافپذیر و قابل ارتجاع باقی بمانند، اما توسعه قطعه اصلی مدار مخابراتی، آنتن مخابراتی میدان دور، هنوز چالش برانگیز است.»
این گروه تحقیقاتی با همکاری محققانی از دانشگاه ایلینویز در آمریکا، موفق به ساخت آنتن انعطافپذیری شدند که میتواند در حالت ارتجاع و کشیده شدن نیز فرکانس مشخصی را ایجاد کند.
این گروه تحقیقاتی آنتنی از جنس لایه نازک مس ساختند که میتواند تا 80 متر طول داشته باشد. این آنتن ترکیبی از پلیمر و فلز است که موجب افزایش هدایت الکتریکی ساختار و انعطافپذیری آن شدهاست. دلیل استفاده از لایه نازک فلزی در این پروژه آن است که این لایه نازک قابلیت خم شدن و تغییر شکل دارد. وجود پلیمر در این ساختار موجب میشود تا آنتن بعد از کشیده شدن به حالت اولیه خود باز گردد. چنین آنتنی میتواند در حین خم شدن تبادل اطلاعات را به خوبی انجام دهد.
نتایج آزمونهای انجام شده روی این آنتن نشان میدهد که خواص اصلی این محصول، نظیر فرکانس ارسال اطلاعات و الگوهای ارسال سیگنال در هنگام خمش تغییر نمیکند. محققان این پروژه قصد دارند این آنتن را به ادوات و محصولات مختلف جفت کرده و عملکرد آن را در تبادل اطلاعات در این ادوات مورد بررسی قرار دهند.
نتایج این پروژه در قالب مقالهای با عنوان "Metal/Polymer Based Stretchable Antenna for Constant Frequency Far-Field Communication in Wearable Electronics" در نشریه Advanced Functional Materials منتشر شدهاست. @NANOTECH1
دانشگاه تربیت مدرس: ساخت حسگر آزمایشگاهی تشخیص ترکیبات آروماتیک
@NANOTECH1
پژوهشگران دانشگاه تربیت مدرس موفق به ساخت آزمایشگاهی نانوساختارهایی شدهاند که قادر است به عنوان حسگر تشخیص ترکیبات آروماتیک آلایندهی محیط زیست به کار رود. حسگرهای ساخته شده از این نانوساختار دقت و سرعت تشخیص بالایی داشته و هزینههای تشخیصی را کاهش خواهد داد.
در دههی گذشته مطالعات بسیاری در زمینهی ساخت و بررسی چارچوبهای فلز- آلی صورت گرفته است. این ساختارها پتانسیل بالایی برای کاربردهای مختلف از جمله کاتالیست، ذخیرهی گاز و حسگرها دارند. البته جهت دستیابی به مزایا و ویژگیهای برجستهی این مواد، باید آنها را با ساختارهای ویژه سنتز نمود. به همین دلیل مطالعهی ارتباط ساختار چارچوبهای فلز- آلی با نحوهی عملکرد آنها یک موضوع تحقیقاتی با اهمیت و به روز است.
دکتر علیرضا اژدری طهرانی در خصوص مطالعات صورت گرفته در این طرح عنوان کرد: «در این تحقیق چارچوب فلز- آلی مشخصی با حفرات نانومتری سنتز شده است که قادر است به عنوان حسگر در تشخیص ترکیبهای آلایندهی محیط زیست به کار گرفته شود.»
وی در ادامه افزود: «یکی از تواناییهای مهم چارچوبهای فلز- آلی تشخیص مولکولهای کوچک است. در این میان کاربرد آنها به منظور تشخیص و حذف مواد سمی نظیر ترکیبات آروماتیک توجه بیشتری را به خود اختصاص داده است. در این طرح که در ادامهی پژوهشی است که پیشتر در گروه تحقیقاتی دکتر علی مرسلی در دانشگاه تربیت مدرس صورت گرفته است، چارچوب فلز- آلی سنتز شده که نسبت به چارچوب فلز- آلی قبلی حسگر فلوئورسانس بهتری برای ترکیبهای آلایندهی آروماتیک نظیر نیتروبنزن و ترکیبهای هیدروکربنی آروماتیک چند حلقهای است.»
نانوساختار پیشنهادی نسبت به نمونهی آزمایشگاهی قبلی خاصیت آبگریزی بهتری داشته و به همین دلیل میتواند به صورت گزینشی با ترکیبات آروماتیک واکنش دهد. از این رو کاربرد آن در ساخت حسگرها منجر به افزایش سرعت و دقت عملکرد حسگر در تشخیص مواد آلایندهی آلی خواهد شد. لذا دستیابی به تولید انبوه چنین حسگری، گام مهمی در حذف آلایندههای زیست محیطی آروماتیک به شمار میآید.
به گفتهی اژدری طهرانی، در روند این مطالعات پس از طراحی، ساختار مورد نظر نمونهی اولیه به روش سولوترمال سنتز شد. ساختار بلوری این ترکیب به کمک آزمون اشعهی ایکس تک بلور تعیین شد و به کمک روشهای طیف سنجی، مورد شناسایی کاملتری قرار گرفت. در نهایت نحوهی عملکرد این نانوساختار به عنوان حسگر برای ترکیبهای آروماتیک تک حلقهای و چند حلقهای مطالعه و با نمونهی قبل مورد مقایسه قرار گرفت.
این مطالعات حاصل تلاشهای دکتر علیرضا اژدری طهرانی- محقق پسا دکترای دانشگاه تربیت مدرس- دکتر علی مرسلی- عضو هیأت علمی این دانشگاه- حسین قاسم پور- دانشجوی کارشناسی ارشد دانشگاه تربیت مدرس- و محققانی از دانشگاه دوسلدورف آلمان است. نتایج این کار در مجلهی Crystal Growth and Design (جلد 15، شماره 11، سال 2015، صفحات 5543 تا 5547) منتشر شده است.@NANOTECH1
@NANOTECH1
پژوهشگران دانشگاه تربیت مدرس موفق به ساخت آزمایشگاهی نانوساختارهایی شدهاند که قادر است به عنوان حسگر تشخیص ترکیبات آروماتیک آلایندهی محیط زیست به کار رود. حسگرهای ساخته شده از این نانوساختار دقت و سرعت تشخیص بالایی داشته و هزینههای تشخیصی را کاهش خواهد داد.
در دههی گذشته مطالعات بسیاری در زمینهی ساخت و بررسی چارچوبهای فلز- آلی صورت گرفته است. این ساختارها پتانسیل بالایی برای کاربردهای مختلف از جمله کاتالیست، ذخیرهی گاز و حسگرها دارند. البته جهت دستیابی به مزایا و ویژگیهای برجستهی این مواد، باید آنها را با ساختارهای ویژه سنتز نمود. به همین دلیل مطالعهی ارتباط ساختار چارچوبهای فلز- آلی با نحوهی عملکرد آنها یک موضوع تحقیقاتی با اهمیت و به روز است.
دکتر علیرضا اژدری طهرانی در خصوص مطالعات صورت گرفته در این طرح عنوان کرد: «در این تحقیق چارچوب فلز- آلی مشخصی با حفرات نانومتری سنتز شده است که قادر است به عنوان حسگر در تشخیص ترکیبهای آلایندهی محیط زیست به کار گرفته شود.»
وی در ادامه افزود: «یکی از تواناییهای مهم چارچوبهای فلز- آلی تشخیص مولکولهای کوچک است. در این میان کاربرد آنها به منظور تشخیص و حذف مواد سمی نظیر ترکیبات آروماتیک توجه بیشتری را به خود اختصاص داده است. در این طرح که در ادامهی پژوهشی است که پیشتر در گروه تحقیقاتی دکتر علی مرسلی در دانشگاه تربیت مدرس صورت گرفته است، چارچوب فلز- آلی سنتز شده که نسبت به چارچوب فلز- آلی قبلی حسگر فلوئورسانس بهتری برای ترکیبهای آلایندهی آروماتیک نظیر نیتروبنزن و ترکیبهای هیدروکربنی آروماتیک چند حلقهای است.»
نانوساختار پیشنهادی نسبت به نمونهی آزمایشگاهی قبلی خاصیت آبگریزی بهتری داشته و به همین دلیل میتواند به صورت گزینشی با ترکیبات آروماتیک واکنش دهد. از این رو کاربرد آن در ساخت حسگرها منجر به افزایش سرعت و دقت عملکرد حسگر در تشخیص مواد آلایندهی آلی خواهد شد. لذا دستیابی به تولید انبوه چنین حسگری، گام مهمی در حذف آلایندههای زیست محیطی آروماتیک به شمار میآید.
به گفتهی اژدری طهرانی، در روند این مطالعات پس از طراحی، ساختار مورد نظر نمونهی اولیه به روش سولوترمال سنتز شد. ساختار بلوری این ترکیب به کمک آزمون اشعهی ایکس تک بلور تعیین شد و به کمک روشهای طیف سنجی، مورد شناسایی کاملتری قرار گرفت. در نهایت نحوهی عملکرد این نانوساختار به عنوان حسگر برای ترکیبهای آروماتیک تک حلقهای و چند حلقهای مطالعه و با نمونهی قبل مورد مقایسه قرار گرفت.
این مطالعات حاصل تلاشهای دکتر علیرضا اژدری طهرانی- محقق پسا دکترای دانشگاه تربیت مدرس- دکتر علی مرسلی- عضو هیأت علمی این دانشگاه- حسین قاسم پور- دانشجوی کارشناسی ارشد دانشگاه تربیت مدرس- و محققانی از دانشگاه دوسلدورف آلمان است. نتایج این کار در مجلهی Crystal Growth and Design (جلد 15، شماره 11، سال 2015، صفحات 5543 تا 5547) منتشر شده است.@NANOTECH1
ترکیب زهر افعی با هیدروژل: داروی ضد انعقاد خون
@nanotech1
سایت NBIC- محققان با استفاده از زهر نوعی افعی و ترکیب آن با هیدروژل دارای نانوالیاف، موفق به ساخت داروی ضدانعقاد خون شدند که در مدت زمان کمتر از 6 ثانیه خونریزی را متوقف میکند. این دارو برای جراحیها بسیار ایده آل است. محققان این زهر را به جای افعی، از باکتریهای مهندسی شده تولید کرده و در این پروژه استفاده کردند.
به گزارش سایت فناوری های همگرا (NBIC) پژوهشگران در تحقیقات اخیر خود موفق شدند با استفاده از ترکیب زهر مار و نوعی هیدروژل موفق به تولید دارویی به نام SB50 تولید کنند. این هیدروژل که دارای نوعی نانوالیاف است برای ممانعت از خونریزی بسیار مناسب است. نتایج تحقیقات روی این ماده نشان داده که این دارو حتی اگر با مواد ضدانعقاد ترکیب شود بازهم قادر به جلوگیری از خونریزی خواهد بود.
نتایج این پژوهش در قالب مقالهای در نشریه ACS Biomaterials Science and Engineering منتشر شده است.
جفری هارتگرنیک از محققان این پروژه میگوید: « این موضوع بسیار جالب است که میتوان از مادهای که بسیار کشنده و مرگبار است برای نجات جان انسانها استفاده کرد.»
SB50 هیدروژلی است که حاوی نوعی ماده زهراگین است که به باتروکسوبین شهرت دارد. این زهر توسط نوعی افعی در آمریکای جنوبی تولید میشود. باتروکسوبین که در این آزمایشها مورد استفاده قرار گرفته از باکتریهای اصلاح شده و خالصسازی شده تولید شده است. در واقع این ماده مستقیما از مار گرفته نشده بلکه برای تولید آن از باکتریهای مهندسی شده استفاده شده است.
باتروکسوبین به دلیل خواص انعقادی شهرت دارد. زمانی که این ماده با هیدروژل سنتز شده از مواد نانوالیاف ترکیب میشود، خواص انعقادی آن بهبود مییابد. زمانی که این ماده به صورت سیال به زخم تزریق میشود، تبدیل به ژل شده و در مدت زمان 6 ثانیه موجب انعقاد میشود. این ماده از ترکیبات انعقادی رایج نظیر هرپین عملکرد بهتری دارد.
جفری هارتگرنیک میگوید: « از نقطه نظر کلینیکی، این یافته اهمیت بسیاری دارد. مواد زیادی وجود دارد که موجب انعقاد خون میشود. زمانی که شما از هرپین استفاده میکنید بخش اعظمی از این ماده در فرآیند انعقاد استفاده نمیشود و فرآیند به کندی پیش میرود. این موضوع هنگام خونریزیهای شدید بسیار مهم است. هنگام جراحیها، انعقاد سریع اهمیت زیادی پیدا میکند. استفاده از باتروکسوبین به ما اجازه میدهد که با این مشکل به سادگی روبرو شویم. فرآیند انعقاد با این روش به سرعت آغاز میشود بدون این که نیاز به هرپین باشد.» @nanotech1
@nanotech1
سایت NBIC- محققان با استفاده از زهر نوعی افعی و ترکیب آن با هیدروژل دارای نانوالیاف، موفق به ساخت داروی ضدانعقاد خون شدند که در مدت زمان کمتر از 6 ثانیه خونریزی را متوقف میکند. این دارو برای جراحیها بسیار ایده آل است. محققان این زهر را به جای افعی، از باکتریهای مهندسی شده تولید کرده و در این پروژه استفاده کردند.
به گزارش سایت فناوری های همگرا (NBIC) پژوهشگران در تحقیقات اخیر خود موفق شدند با استفاده از ترکیب زهر مار و نوعی هیدروژل موفق به تولید دارویی به نام SB50 تولید کنند. این هیدروژل که دارای نوعی نانوالیاف است برای ممانعت از خونریزی بسیار مناسب است. نتایج تحقیقات روی این ماده نشان داده که این دارو حتی اگر با مواد ضدانعقاد ترکیب شود بازهم قادر به جلوگیری از خونریزی خواهد بود.
نتایج این پژوهش در قالب مقالهای در نشریه ACS Biomaterials Science and Engineering منتشر شده است.
جفری هارتگرنیک از محققان این پروژه میگوید: « این موضوع بسیار جالب است که میتوان از مادهای که بسیار کشنده و مرگبار است برای نجات جان انسانها استفاده کرد.»
SB50 هیدروژلی است که حاوی نوعی ماده زهراگین است که به باتروکسوبین شهرت دارد. این زهر توسط نوعی افعی در آمریکای جنوبی تولید میشود. باتروکسوبین که در این آزمایشها مورد استفاده قرار گرفته از باکتریهای اصلاح شده و خالصسازی شده تولید شده است. در واقع این ماده مستقیما از مار گرفته نشده بلکه برای تولید آن از باکتریهای مهندسی شده استفاده شده است.
باتروکسوبین به دلیل خواص انعقادی شهرت دارد. زمانی که این ماده با هیدروژل سنتز شده از مواد نانوالیاف ترکیب میشود، خواص انعقادی آن بهبود مییابد. زمانی که این ماده به صورت سیال به زخم تزریق میشود، تبدیل به ژل شده و در مدت زمان 6 ثانیه موجب انعقاد میشود. این ماده از ترکیبات انعقادی رایج نظیر هرپین عملکرد بهتری دارد.
جفری هارتگرنیک میگوید: « از نقطه نظر کلینیکی، این یافته اهمیت بسیاری دارد. مواد زیادی وجود دارد که موجب انعقاد خون میشود. زمانی که شما از هرپین استفاده میکنید بخش اعظمی از این ماده در فرآیند انعقاد استفاده نمیشود و فرآیند به کندی پیش میرود. این موضوع هنگام خونریزیهای شدید بسیار مهم است. هنگام جراحیها، انعقاد سریع اهمیت زیادی پیدا میکند. استفاده از باتروکسوبین به ما اجازه میدهد که با این مشکل به سادگی روبرو شویم. فرآیند انعقاد با این روش به سرعت آغاز میشود بدون این که نیاز به هرپین باشد.» @nanotech1
همکاری دانشگاه شهرکرد و شرکتی داخلی جهت بهبود مقاومت به خوردگی قطعات فولادی. @nanotech1
همکاری دانشگاه شهرکرد و شرکتی داخلی جهت بهبود مقاومت به خوردگی قطعات فولادی
@nanotech1
پژوهشگران دانشگاه شهرکرد در طرحی تحقیقاتی به بررسی اثر استفاده از نانوپوششهای سرامیکی بر بهبود مقاومت به خوردگی قطعات فولادی پرداختهاند. در این کار تلاش میشود تا بهترین شرایط عملیاتی جهت دستیابی به پوششی بهینه حاصل گردد. این طرح با همکاری شرکت گاز استان چهارمحال و بختیاری در حال اجراست و نتایج آن میتواند در بخش خطوط لولهی انتقال در صنایع نفت،گاز و یا خطوط تولید کارخانهها مورد استفاده قرار گیرد.
یکی از عوامل اصلی عملکرد نامطلوب واحدهای صنعتی پدیدهی خوردگی است که موجب کوتاه شدن عمر مفید آنها میشود. بررسیها نشان میدهد که بیش از 20 درصد خوردگیهای یک کشور در واحدهای صنعتی مربوط به صنایع نفت است. بر اساس گزارشات ارائه شده در انجمن خوردگی ایران نیز، به رغم امکان مدیریت 30 درصد خوردگیها، این پدیده سالیانه حدود 10 میلیارد دلار به اقتصاد کشور ضرر میرساند. لذا در این کار تحقیقاتی، پوشش دهی نانوذرات سرامیکی بر روی زیرلایههای فولادی (فلزی) و بررسی رفتار خوردگی این پوششها مورد مطالعه قرار گرفته است.
به گفتهی بهنام مبینی دهکردی، مجری طرح، در صورت دستیابی به نتایج مطلوب و امکان توسعهی کار در مقیاس صنعتی میتوان مقاومت به خوردگی خطوط لوله، ادوات فلزی و فولادی را در صنایع نفت و گاز بهبود بخشید. علاوه بر این در کارخانهها و صنایعی که از چرخدندهها استفاده میشود، به خصوص در مکانهایی که چرخدندهها بر یکدیگر سوار هستند، میتوان مقاومت سایشی نقاط درگیر را به کمک این پوششها افزایش داد.
همانگونه که اشاره شد، در این تحقیق امکان ایجاد پوشش سرامیکی تهیه شده از نانوذرات آلومینا- تیتانیا( Al2O3-TiO2) بر روی زیرلایههای فولادی به روش الکتروشیمیایی مدنظر قرار گرفته است. بدین منظور سعی میشود پارامترهای مؤثر و بهینه در عملیات پوشش دهی بررسی و تعیین شود.
مبینی دهکردی مزیتهای استفاده از روش پوشش دهی انتخاب شده را بدین شرح بیان کرد: «روشهای الکتروشیمیایی لایه نشانی از جمله رسوب دادن به روش الکتروفورتیک(EPD)، ساده و سریع است و نیاز به تجهیزات گران قیمتی ندارد. قابلیت بالا در کنترل مورفولوژی(ریخت) سطح پوشش، کنترل سرعت پوشش دهی، تنوع در شکل زیرلایه و عدم نیاز به چسب از دیگر ویژگیهای برجستهی این روش به شمار میرود.»
وی در ادامه افزود: «با استفاده از فناوری نانو و مواد نانوساختار نیز میتوان پوششهای یکنواختتری را بر روی زیرلایههای فولادی ایجاد کرد که نتیجهی آن افزایش مقاومت در برابر خوردگی فولادهای موجود در صنعت میشود.»
به طور کلی با توجه به مزیتهای ذکر شدهی روش الکتروشیمیایی و همچنین با توجه به قیمت مناسب ذرات سرامیکی، میتوان گفت که این طرح از لحاظ اقتصادی مقرون به صرفه خواهد بود؛ البته جهت تأیید این مطلب باید مطالعات کاملتری صورت پذیرد.
این طرح به همت بهنام مبینی دهکردی و در قالب پایان نامهی کارشناسی ارشد وی، با همکاری دکتر بهروز شایق بروجنی، دکتر محمدرضا سائری از دانشگاه شهرکرد و شهرام شریفیان از شرکت گاز استان چهارمحال و بختیاری در حال اجراست. این پایان نامه تحت عنوان پایان نامهی مورد نیاز صنعت نیز به تأیید ستاد ویژهی توسعه فناوری نانو رسیده است. آیین نامهی حمایت از پایان نامههای مورد نیاز صنعت در سایت www.nano.ir/hrdc موجود است. @nanotech1
@nanotech1
پژوهشگران دانشگاه شهرکرد در طرحی تحقیقاتی به بررسی اثر استفاده از نانوپوششهای سرامیکی بر بهبود مقاومت به خوردگی قطعات فولادی پرداختهاند. در این کار تلاش میشود تا بهترین شرایط عملیاتی جهت دستیابی به پوششی بهینه حاصل گردد. این طرح با همکاری شرکت گاز استان چهارمحال و بختیاری در حال اجراست و نتایج آن میتواند در بخش خطوط لولهی انتقال در صنایع نفت،گاز و یا خطوط تولید کارخانهها مورد استفاده قرار گیرد.
یکی از عوامل اصلی عملکرد نامطلوب واحدهای صنعتی پدیدهی خوردگی است که موجب کوتاه شدن عمر مفید آنها میشود. بررسیها نشان میدهد که بیش از 20 درصد خوردگیهای یک کشور در واحدهای صنعتی مربوط به صنایع نفت است. بر اساس گزارشات ارائه شده در انجمن خوردگی ایران نیز، به رغم امکان مدیریت 30 درصد خوردگیها، این پدیده سالیانه حدود 10 میلیارد دلار به اقتصاد کشور ضرر میرساند. لذا در این کار تحقیقاتی، پوشش دهی نانوذرات سرامیکی بر روی زیرلایههای فولادی (فلزی) و بررسی رفتار خوردگی این پوششها مورد مطالعه قرار گرفته است.
به گفتهی بهنام مبینی دهکردی، مجری طرح، در صورت دستیابی به نتایج مطلوب و امکان توسعهی کار در مقیاس صنعتی میتوان مقاومت به خوردگی خطوط لوله، ادوات فلزی و فولادی را در صنایع نفت و گاز بهبود بخشید. علاوه بر این در کارخانهها و صنایعی که از چرخدندهها استفاده میشود، به خصوص در مکانهایی که چرخدندهها بر یکدیگر سوار هستند، میتوان مقاومت سایشی نقاط درگیر را به کمک این پوششها افزایش داد.
همانگونه که اشاره شد، در این تحقیق امکان ایجاد پوشش سرامیکی تهیه شده از نانوذرات آلومینا- تیتانیا( Al2O3-TiO2) بر روی زیرلایههای فولادی به روش الکتروشیمیایی مدنظر قرار گرفته است. بدین منظور سعی میشود پارامترهای مؤثر و بهینه در عملیات پوشش دهی بررسی و تعیین شود.
مبینی دهکردی مزیتهای استفاده از روش پوشش دهی انتخاب شده را بدین شرح بیان کرد: «روشهای الکتروشیمیایی لایه نشانی از جمله رسوب دادن به روش الکتروفورتیک(EPD)، ساده و سریع است و نیاز به تجهیزات گران قیمتی ندارد. قابلیت بالا در کنترل مورفولوژی(ریخت) سطح پوشش، کنترل سرعت پوشش دهی، تنوع در شکل زیرلایه و عدم نیاز به چسب از دیگر ویژگیهای برجستهی این روش به شمار میرود.»
وی در ادامه افزود: «با استفاده از فناوری نانو و مواد نانوساختار نیز میتوان پوششهای یکنواختتری را بر روی زیرلایههای فولادی ایجاد کرد که نتیجهی آن افزایش مقاومت در برابر خوردگی فولادهای موجود در صنعت میشود.»
به طور کلی با توجه به مزیتهای ذکر شدهی روش الکتروشیمیایی و همچنین با توجه به قیمت مناسب ذرات سرامیکی، میتوان گفت که این طرح از لحاظ اقتصادی مقرون به صرفه خواهد بود؛ البته جهت تأیید این مطلب باید مطالعات کاملتری صورت پذیرد.
این طرح به همت بهنام مبینی دهکردی و در قالب پایان نامهی کارشناسی ارشد وی، با همکاری دکتر بهروز شایق بروجنی، دکتر محمدرضا سائری از دانشگاه شهرکرد و شهرام شریفیان از شرکت گاز استان چهارمحال و بختیاری در حال اجراست. این پایان نامه تحت عنوان پایان نامهی مورد نیاز صنعت نیز به تأیید ستاد ویژهی توسعه فناوری نانو رسیده است. آیین نامهی حمایت از پایان نامههای مورد نیاز صنعت در سایت www.nano.ir/hrdc موجود است. @nanotech1
سیوهشتمین استاندارد ملی ایران در حوزه فناوری نانو به چاپ رسید
@nanotech1
یک استاندارد ملی با عنوان «فناوری نانو- شناسایی نشتی در تجهیزات اسمز معکوس و نانو فیلتراسیون – روشهای آزمون» به چاپ رسید.
یک استاندارد ملی دیگر در حوزه فناوری نانو با شماره استاندارد 19852 و با عنوان «فناوری نانو- شناسایی نشتی در تجهیزات اسمز معکوس و نانو فیلتراسیون – روشهای آزمون» به چاپ رسید. با تدوین این استاندارد تعداد استانداردهای ملی در حوزه فناوری نانو به ۳۸ عدد ارتقا یافت.
هدف از تدوین این استاندارد شناسایی نشتی در تجهیزاتی است که در ارتباط مستقیم بین جریانهای خوراک یا تغلیظ شده، یا هر دو با جریان تراوش یافته است. احتمال وقوع چندین نوع نشت در مدلهای مختلف اسمز معکوس (RO) و نانوفیلتراسیون (NF) وجود دارد.
گفتنی است در ایزو روال تدوین استانداردها به این صورت است که استانداردها توسط کشورهای عضو فعال در کمیتۀ فنی مربوطه پیشنهاد داده میشوند و برای همه کشورهای عضو جهت رأیگیری ارسال میشوند. روند تدوین استانداردها دارای چندین مرحله است که درهر مرحله سند استاندارد مربوطه توسط کشور پیشنهاد دهنده تکمیلتر شده و برای رأیگیری به کشورها ارسال میشود و کشورها نظرات تخصصی در مورد استاندارد مربوطه ارائه میکنند و در صورتی که نظرات داده شده مورد قبول واقع شود در سند استاندارد مربوطه اعمال میشود و در نهایت استاندارد نهایی با اجماع نظرکشورها منتشر میشود. تدوین یک استاندارد در ایزو از زمان پیشنهاد آن تا زمان نشر به طور متوسط به ۳ سال زمان نیاز دارد. @nanotech1
@nanotech1
یک استاندارد ملی با عنوان «فناوری نانو- شناسایی نشتی در تجهیزات اسمز معکوس و نانو فیلتراسیون – روشهای آزمون» به چاپ رسید.
یک استاندارد ملی دیگر در حوزه فناوری نانو با شماره استاندارد 19852 و با عنوان «فناوری نانو- شناسایی نشتی در تجهیزات اسمز معکوس و نانو فیلتراسیون – روشهای آزمون» به چاپ رسید. با تدوین این استاندارد تعداد استانداردهای ملی در حوزه فناوری نانو به ۳۸ عدد ارتقا یافت.
هدف از تدوین این استاندارد شناسایی نشتی در تجهیزاتی است که در ارتباط مستقیم بین جریانهای خوراک یا تغلیظ شده، یا هر دو با جریان تراوش یافته است. احتمال وقوع چندین نوع نشت در مدلهای مختلف اسمز معکوس (RO) و نانوفیلتراسیون (NF) وجود دارد.
گفتنی است در ایزو روال تدوین استانداردها به این صورت است که استانداردها توسط کشورهای عضو فعال در کمیتۀ فنی مربوطه پیشنهاد داده میشوند و برای همه کشورهای عضو جهت رأیگیری ارسال میشوند. روند تدوین استانداردها دارای چندین مرحله است که درهر مرحله سند استاندارد مربوطه توسط کشور پیشنهاد دهنده تکمیلتر شده و برای رأیگیری به کشورها ارسال میشود و کشورها نظرات تخصصی در مورد استاندارد مربوطه ارائه میکنند و در صورتی که نظرات داده شده مورد قبول واقع شود در سند استاندارد مربوطه اعمال میشود و در نهایت استاندارد نهایی با اجماع نظرکشورها منتشر میشود. تدوین یک استاندارد در ایزو از زمان پیشنهاد آن تا زمان نشر به طور متوسط به ۳ سال زمان نیاز دارد. @nanotech1
ایلام: تشخیص سریع هورمون hCG به کمک زیست حسگر آزمایشگاهی. @nanotech1
ایلام: تشخیص سریع هورمون hCG به کمک زیست حسگر آزمایشگاهی
@nanotech1
محققان دانشگاه ایلام با کاربرد نانوذرات، زیست حسگری طراحی کردهاند که دقت و سرعت بالایی در تعیین هورمون hCG دارد. این حسگر از موادی زیست سازگار، پایدار و کم هزینه ساخته شده و در صورت دستیابی به تولید انبوه میتواند در مراکز و کلینیکهای تشخیص پزشکی به کار گرفته شود. این تحقیقات در مقیاس آزمایشگاهی انجام شده است.
hCG اولین هورمونی است که در طی دوران بارداری توسط جفت و همچنین در بعضی بیماریها توسط انواع تومورها تولید میشود. افزایش سریع میزان این هورمون در خون یا ادرار بلافاصله پس از لقاح، شاخص ایدهآلی برای تشخیص و تأیید بارداری است. به همین دلیل اندازهگیری آن توسط مراکز بهداشتی درمانی و کلینیکهای تشخیصی طبی بسیار حائز اهمیت است.
دکتر محمود روشنی با اشاره به اهمیت اندازهگیری این هورمون، عنوان کرد: «یکی از ابزارهای مورد استفاده در آزمایشها که اخیراً توجه بسیاری از محققان را به خود جلب کرده، زیست حسگرهایی است که در روند تشخیصی، اثر دیگر ترکیبات موجود در مایعات بیولوژیکی را به حداقل برساند. در این تحقیق نیز تلاش شد تا با به کارگیری نانوذرات، زیست حسگری طراحی شود که قادر به شناسایی دقیق و گزینش پذیر هورمون مدنظر شود. مهمترین هدف این کار عدم نیاز به تجهیزات و دستگاههای پیشرفتهی گران قیمت جهت اندازهگیری این هورمون بود.»
نتایج نشان داده که اندازهگیری hCG به کمک این حسگر به سادگی انجام میشود. از طرفی به دلیل استفاده از مواد ساده، ارزان و زیست سازگار حسگر طراحی شده مقرون به صرفه خواهد بود. بنابراین کاربرد آن جهت تأیید مثبت بودن بارداری و پارگی کیسه آب طی دوران بارداری و حتی تشخیص زود هنگام برخی بیماریهای سرطانی بسیار مناسب خواهد بود. لذا نتایج حاصل از این روش میتواند در مراکز بهداشتی درمانی به کار گرفته شود. افزون بر آن با این روش میتوان دریچهای جدید برای ساخت سایر ایمونوحسگرها گشود.
روشنی در پایان به مقایسهی مواد به کار رفته در ساخت این حسگر با نمونههای متداول پرداخت و گفت: «کاوشگرهایی که تا کنون در طراحی زیست حسگرها معرفی شدهاند، شامل ترکیبات شیمیایی آهن و برخی مولکولهاست. اما در این طرح یک نوع ویتامین به عنوان گونهی کاوشگر استفاده شده است. همچنین در کیت تشخیصی پیشنهادی از یک نانوکامپوزیت زیست سازگار، پایدار و غیر سمی استفاده شده است که به همراه نانوذرات، سطح وسیع و پایداری را ایجاد کرده که منجر به حد تشخیص بسیار پائین میشود.»
نتایج این کار در مجلهی Sensors and Actuators B Chemical (جلد 222، سال 2016، صفحات 1103 تا 1111) چاپ شده و دکتر محمود روشنی- عضو هیأت علمی دانشگاه ایلام- و اکرم ولی پور- دانشجوی دکترای شیمی تجزیه این دانشگاه- در انجام آن همکاری داشتهاند. @nanotech1
@nanotech1
محققان دانشگاه ایلام با کاربرد نانوذرات، زیست حسگری طراحی کردهاند که دقت و سرعت بالایی در تعیین هورمون hCG دارد. این حسگر از موادی زیست سازگار، پایدار و کم هزینه ساخته شده و در صورت دستیابی به تولید انبوه میتواند در مراکز و کلینیکهای تشخیص پزشکی به کار گرفته شود. این تحقیقات در مقیاس آزمایشگاهی انجام شده است.
hCG اولین هورمونی است که در طی دوران بارداری توسط جفت و همچنین در بعضی بیماریها توسط انواع تومورها تولید میشود. افزایش سریع میزان این هورمون در خون یا ادرار بلافاصله پس از لقاح، شاخص ایدهآلی برای تشخیص و تأیید بارداری است. به همین دلیل اندازهگیری آن توسط مراکز بهداشتی درمانی و کلینیکهای تشخیصی طبی بسیار حائز اهمیت است.
دکتر محمود روشنی با اشاره به اهمیت اندازهگیری این هورمون، عنوان کرد: «یکی از ابزارهای مورد استفاده در آزمایشها که اخیراً توجه بسیاری از محققان را به خود جلب کرده، زیست حسگرهایی است که در روند تشخیصی، اثر دیگر ترکیبات موجود در مایعات بیولوژیکی را به حداقل برساند. در این تحقیق نیز تلاش شد تا با به کارگیری نانوذرات، زیست حسگری طراحی شود که قادر به شناسایی دقیق و گزینش پذیر هورمون مدنظر شود. مهمترین هدف این کار عدم نیاز به تجهیزات و دستگاههای پیشرفتهی گران قیمت جهت اندازهگیری این هورمون بود.»
نتایج نشان داده که اندازهگیری hCG به کمک این حسگر به سادگی انجام میشود. از طرفی به دلیل استفاده از مواد ساده، ارزان و زیست سازگار حسگر طراحی شده مقرون به صرفه خواهد بود. بنابراین کاربرد آن جهت تأیید مثبت بودن بارداری و پارگی کیسه آب طی دوران بارداری و حتی تشخیص زود هنگام برخی بیماریهای سرطانی بسیار مناسب خواهد بود. لذا نتایج حاصل از این روش میتواند در مراکز بهداشتی درمانی به کار گرفته شود. افزون بر آن با این روش میتوان دریچهای جدید برای ساخت سایر ایمونوحسگرها گشود.
روشنی در پایان به مقایسهی مواد به کار رفته در ساخت این حسگر با نمونههای متداول پرداخت و گفت: «کاوشگرهایی که تا کنون در طراحی زیست حسگرها معرفی شدهاند، شامل ترکیبات شیمیایی آهن و برخی مولکولهاست. اما در این طرح یک نوع ویتامین به عنوان گونهی کاوشگر استفاده شده است. همچنین در کیت تشخیصی پیشنهادی از یک نانوکامپوزیت زیست سازگار، پایدار و غیر سمی استفاده شده است که به همراه نانوذرات، سطح وسیع و پایداری را ایجاد کرده که منجر به حد تشخیص بسیار پائین میشود.»
نتایج این کار در مجلهی Sensors and Actuators B Chemical (جلد 222، سال 2016، صفحات 1103 تا 1111) چاپ شده و دکتر محمود روشنی- عضو هیأت علمی دانشگاه ایلام- و اکرم ولی پور- دانشجوی دکترای شیمی تجزیه این دانشگاه- در انجام آن همکاری داشتهاند. @nanotech1
راهبرد جدیدی برای رفع مشکل رایانههای کوانتومی
@nanotech1
محققان فیزیک نظری در اتریش اقدام به ارائه راهکاری برای حل چالش بنیادی در ساخت رایانههای کوانتومی کردند. مشکل لزوم برهمکنش میان تمام کیوبیتها مانع از تولید تجاری این سیستمها است.
در طول چند سال گذشته پیشرفتهای قابل توجهی در حوزه رایانههای کوانتومی انجام شده است به طوری که امیدهای زیادی برای حل مشکل رایانههای کلاسیک بوجود آمده است. فیزیکدانان در حال حاضر روی تحقق ساخت واحدهای سازنده این رایانهها، بیتهای کوانتومی (کیوبیت) متمرکز شدهاند تا این واحدها را در آزمایشگاه تولید کرده و برای محاسبه آنها را تحت کنترل داشته باشند.
اخیرا یک نوع رایانه کوانتومی موسوم به آدیاباتیک ساخته شده است که توجه دانشگاه و صنعت را به خود جلب کرده است. در صورت تولید این نوع رایانهها، مشکل رایج در رایانههای کلاسیک رفع خواهد شد، مشکلاتی که تاکنون راهکاری برای آن ارائه نشده است.
رایانههای کوانتومی آدیاباتیک یک مشکل عمومی دارند: مشکل در برهمکنش میان کیوبیتها است به طوری که برای کارکرد صحیح سیستم باید میان تمام کیوبیتها ارتباط وجود داشته باشد. ولفگانگ لچنر از موسسه اپتیک کوانتومی و اطلاعات کوانتومی (IQQQI) وابسته به آکادمی علوم اتریش، میگوید: «زبان قابل برنامهریزی این سیستم براساس برهمکنس میان کیوبیتهای فیزیکی منفرد است. بنابراین یک چالش بنیادی در ساخت رایانههای کوانتومی وجود دارد.»
این گروه تحقیقاتی برای حل این مشکل اقدام به ارائه راهکاری کاملا متفاوت کردند. آنها پیشنهاد جداکردن کیوبیتها منطقی را از فضای فیزیکی دستگاه مطرح کردند. هر کیوبیت فیزیکی میتواند مربوط به یک جفت کیوبیت منطقی بوده که با اعمال میدان منطقهای قابل تنظیم است. با این کار در صورتی که از یون یا اتم استفاده میشود میدان الکتریکی قابل اعمال خواهد بود و در صورت استفاده از کیوبیتها میتوان میدان مغناطیسی اعمال کرد.
فیلیپ هوک از محققان این پروژه میگوید: « با این کار هر مشکل ژنریکی را میتوان از طریق اعمال میدان رفع کرد. با این راهبرد جدید ما نه تنها میتوانیم محدودیت موجود را که ناشی از سخت افزار است رفع کنیم بلکه امکان تولید انبوه این نسل از رایانهها نیز وجود دارد.»
از آنجایی که درجه آزادی در این سیستمها در حال افزایش است، بنابراین باید از راهکارهای غیرفیزیکی استفاده کرد. این راهبرد جدید در برابر بروز خطا بسیار مقاوم است و امکان ارائه مدارهای ابررسانا یا شیشههای بسیار سرد در این فناوری وجود دارد. @nanotech1
@nanotech1
محققان فیزیک نظری در اتریش اقدام به ارائه راهکاری برای حل چالش بنیادی در ساخت رایانههای کوانتومی کردند. مشکل لزوم برهمکنش میان تمام کیوبیتها مانع از تولید تجاری این سیستمها است.
در طول چند سال گذشته پیشرفتهای قابل توجهی در حوزه رایانههای کوانتومی انجام شده است به طوری که امیدهای زیادی برای حل مشکل رایانههای کلاسیک بوجود آمده است. فیزیکدانان در حال حاضر روی تحقق ساخت واحدهای سازنده این رایانهها، بیتهای کوانتومی (کیوبیت) متمرکز شدهاند تا این واحدها را در آزمایشگاه تولید کرده و برای محاسبه آنها را تحت کنترل داشته باشند.
اخیرا یک نوع رایانه کوانتومی موسوم به آدیاباتیک ساخته شده است که توجه دانشگاه و صنعت را به خود جلب کرده است. در صورت تولید این نوع رایانهها، مشکل رایج در رایانههای کلاسیک رفع خواهد شد، مشکلاتی که تاکنون راهکاری برای آن ارائه نشده است.
رایانههای کوانتومی آدیاباتیک یک مشکل عمومی دارند: مشکل در برهمکنش میان کیوبیتها است به طوری که برای کارکرد صحیح سیستم باید میان تمام کیوبیتها ارتباط وجود داشته باشد. ولفگانگ لچنر از موسسه اپتیک کوانتومی و اطلاعات کوانتومی (IQQQI) وابسته به آکادمی علوم اتریش، میگوید: «زبان قابل برنامهریزی این سیستم براساس برهمکنس میان کیوبیتهای فیزیکی منفرد است. بنابراین یک چالش بنیادی در ساخت رایانههای کوانتومی وجود دارد.»
این گروه تحقیقاتی برای حل این مشکل اقدام به ارائه راهکاری کاملا متفاوت کردند. آنها پیشنهاد جداکردن کیوبیتها منطقی را از فضای فیزیکی دستگاه مطرح کردند. هر کیوبیت فیزیکی میتواند مربوط به یک جفت کیوبیت منطقی بوده که با اعمال میدان منطقهای قابل تنظیم است. با این کار در صورتی که از یون یا اتم استفاده میشود میدان الکتریکی قابل اعمال خواهد بود و در صورت استفاده از کیوبیتها میتوان میدان مغناطیسی اعمال کرد.
فیلیپ هوک از محققان این پروژه میگوید: « با این کار هر مشکل ژنریکی را میتوان از طریق اعمال میدان رفع کرد. با این راهبرد جدید ما نه تنها میتوانیم محدودیت موجود را که ناشی از سخت افزار است رفع کنیم بلکه امکان تولید انبوه این نسل از رایانهها نیز وجود دارد.»
از آنجایی که درجه آزادی در این سیستمها در حال افزایش است، بنابراین باید از راهکارهای غیرفیزیکی استفاده کرد. این راهبرد جدید در برابر بروز خطا بسیار مقاوم است و امکان ارائه مدارهای ابررسانا یا شیشههای بسیار سرد در این فناوری وجود دارد. @nanotech1
استفاده از نانوسیم برای افزایش کارایی LEDها
@nanotech1
محققان کانادایی کارایی LED را با استفاده از نانوسیم افزایش دادند. همچنین مقدار گرمای تولید شده و انرژی هدر رفته در این LEDها به دلیل ساختار مهندسی شده آن کاهش مییابد.
LEDها نسبت به لامپهای رشتهای و فلورسانس دارای کارایی بیشتری هستند. از نقطه نظر تئوری، LEDها میتوانند کارایی 100 درصد داشته باشند اما در عمل هنوز این کارایی بهدست نیامده است. یکی از دلایل این امر، هدر رفتن بخشی از انرژی هنگام تبدیل رنگ در فسفرهای به کار رفته در آن است. دومین مشکل، عملکرد پایین نیتریدگالیم p نسبت به نوع n است. سومین مشکل در عدم امکان کار در ولتاژهای متناوب در LEDها است. در نتیجه باید برق AC به DC تبدیل شود.
این مشکلات با استفاده از نانوسیم قابل حل است. محققان دانشگاه مکگیل موفق به ساخت LEDهای نانوسیمی شدند که بی نیاز از لایه نیترید گالیم p است. بنابراین هدر رفت ولتاژ مورد استفاده در این LED به حداقل میرسد.
شریف صدف از محققان این پروژه میگوید: «ما در این پروژه موفق به ساخت LED شدیم که با برق متناوب کار میکند. این LED روی پلتفورم سیلیکونی ساخته شده و با هر دو نوع ولتاژ منفی و مثبت کار میکند. در مقایسه با LEDهای چاه کوانتومی، این LEDهای نانوسیمی عاری از فسفر بوده و افت کارایی اندکی دارند. از سوی دیگر این ادوات قابل کار در ولتاژهای مختلف بوده و نیاز به مبدل ندارند. این کار موجب کاهش هزینه ساخت LED میشود.»
صدف میافزاید: «اتصالات تونلی مهندسی شده پلاریزه میتواند فرصتهای تازهای برای حذف نیترید گالیم p از LED باشد. همچنین استفاده از این اتصالات تونلی موجب افزایش کارایی LED میشود.»
محققان این پروژه معتقداند که اتصال نقاط یا چاههای کوانتومی روی یک ساختار مسطح، ایده جالب و کارایی نیست؛ چرا که موجب افزایش دانسیته نقصهای ساختاری میشود. شدت تابش ایجاد شده در این ساختار جدید بیشتر از نمونههای رایج در بازار است. این گروه نشان دادند که میتوان با تقویت ساختار نانوسیم، شدت تابش را افزایش داد. همچنین میتوان طول موجهای مختلف نور را روی یک نانوسیم ایجاد کرد و در نهایت نور سفید از LED گرفت.
نتایج این پروژه در قالب مقالهای با عنوان "Alternating-Current InGaN/GaN Tunnel Junction Nanowire White-Light Emitting Diodes" در نشریه Nano Letters منتشر شدهاست. @nanotech1
@nanotech1
محققان کانادایی کارایی LED را با استفاده از نانوسیم افزایش دادند. همچنین مقدار گرمای تولید شده و انرژی هدر رفته در این LEDها به دلیل ساختار مهندسی شده آن کاهش مییابد.
LEDها نسبت به لامپهای رشتهای و فلورسانس دارای کارایی بیشتری هستند. از نقطه نظر تئوری، LEDها میتوانند کارایی 100 درصد داشته باشند اما در عمل هنوز این کارایی بهدست نیامده است. یکی از دلایل این امر، هدر رفتن بخشی از انرژی هنگام تبدیل رنگ در فسفرهای به کار رفته در آن است. دومین مشکل، عملکرد پایین نیتریدگالیم p نسبت به نوع n است. سومین مشکل در عدم امکان کار در ولتاژهای متناوب در LEDها است. در نتیجه باید برق AC به DC تبدیل شود.
این مشکلات با استفاده از نانوسیم قابل حل است. محققان دانشگاه مکگیل موفق به ساخت LEDهای نانوسیمی شدند که بی نیاز از لایه نیترید گالیم p است. بنابراین هدر رفت ولتاژ مورد استفاده در این LED به حداقل میرسد.
شریف صدف از محققان این پروژه میگوید: «ما در این پروژه موفق به ساخت LED شدیم که با برق متناوب کار میکند. این LED روی پلتفورم سیلیکونی ساخته شده و با هر دو نوع ولتاژ منفی و مثبت کار میکند. در مقایسه با LEDهای چاه کوانتومی، این LEDهای نانوسیمی عاری از فسفر بوده و افت کارایی اندکی دارند. از سوی دیگر این ادوات قابل کار در ولتاژهای مختلف بوده و نیاز به مبدل ندارند. این کار موجب کاهش هزینه ساخت LED میشود.»
صدف میافزاید: «اتصالات تونلی مهندسی شده پلاریزه میتواند فرصتهای تازهای برای حذف نیترید گالیم p از LED باشد. همچنین استفاده از این اتصالات تونلی موجب افزایش کارایی LED میشود.»
محققان این پروژه معتقداند که اتصال نقاط یا چاههای کوانتومی روی یک ساختار مسطح، ایده جالب و کارایی نیست؛ چرا که موجب افزایش دانسیته نقصهای ساختاری میشود. شدت تابش ایجاد شده در این ساختار جدید بیشتر از نمونههای رایج در بازار است. این گروه نشان دادند که میتوان با تقویت ساختار نانوسیم، شدت تابش را افزایش داد. همچنین میتوان طول موجهای مختلف نور را روی یک نانوسیم ایجاد کرد و در نهایت نور سفید از LED گرفت.
نتایج این پروژه در قالب مقالهای با عنوان "Alternating-Current InGaN/GaN Tunnel Junction Nanowire White-Light Emitting Diodes" در نشریه Nano Letters منتشر شدهاست. @nanotech1
جوهر الکترونیکی حاوی گرافن با قابلیت چاپ سریع
@nanotech1
محققان با استفاده از گرافن موفق به تولید جوهری شدند که قابلیت تولید ادوات الکترونیکی با سرعت بالا را دارد. این جوهر با نرخ بسیار بالایی قابل استفاده در صنعت چاپ الکترونیکی است.
محققان دانشگاه کمبریج موفق به تولید جوهر گرافنی شدند که میتواند سرعت چاپ ادوات الکترونیک را افزایش داده و هزینه این کار را کاهش دهند. با این روش میتوان ادوات الکترونیکی چاپی ارزان قیمت نظیر بسته بندیهای هوشمند و حسگرهای یکبار مصرف را تولید کرد.
این جوهر گرافنی را به راحتی و با استفاده از تجهیزات رایج در صنعت نیمههادی مورد استفاده قرار داد. این اولین باری است از جوهر گرافنی برای تولید انبوه قطعات الکترونیکی استفاده میشود.
توفیق حسن از محققان این پروژه میگوید: « ما خوشحالیم که گرافن را در ساخت جوهر مورد استفاده قرار دادهایم و این ماده را به تولید انبوه ادوات الکترونیکی نزدیک کردهایم. در حال حاضر شرکتهای زیادی هستند که اقدام به تولید جوهر گرافنی میکنند اما هیچ یک از آنها به این مقیاس ما نزدیک هم نشدهاند.»
برای تولید این جوهر گرافنی، ذرات گرافن در یک حلال ریخته شده و به آن جوهر پایه آب اضافه میشود. نسبت مواد موجود در این سیستم باید به گونهای تنظیم شود که حلال بتواند خواص اولیه خود را حفظ کند و ترکیب جوهر و گرافن درون حلال بهم نخورد. محققان از این روش برای دیگر مواد به جز گرافن، نظیر فلزات، نانوذرات نیمههادی و عایق نیز استفاده کردند.
در حال حاضر برای تولید این جوهرها از ترکیب جوهر معمولی با نقره که رسانایی بالایی دارد استفاده میشود که هزینه جوهر تولید شده به شدت افزایش مییابد. قیمت این نوع جوهرها به 1000 پوند در هر کیلوگرم میرسد در حالی که جوهرهای گرافنی 25 درصد ارزانتر است. نقره قابل بازیافت نیست اما گرافن را میتواند مجددا به چرخه بازگرداند. این روش جدید کاملا ارزان، غیرسمی و زیستسازگار است.
محققان از این جوهر گرافنی برای چاپ با سرعت 100 متر در دقیقه استفاده کردند. دو سال قبل، حسن و همکارانش نمونه اولیه یک پیانو انعطافپذیر را با استفاده از این جوهر ساختند. این پیانو روی یک ورق کاغذ یا پلاستیک ساخته شده و سرعت تولید آن 300 محصول در دقیقه بود. @nanotech1
@nanotech1
محققان با استفاده از گرافن موفق به تولید جوهری شدند که قابلیت تولید ادوات الکترونیکی با سرعت بالا را دارد. این جوهر با نرخ بسیار بالایی قابل استفاده در صنعت چاپ الکترونیکی است.
محققان دانشگاه کمبریج موفق به تولید جوهر گرافنی شدند که میتواند سرعت چاپ ادوات الکترونیک را افزایش داده و هزینه این کار را کاهش دهند. با این روش میتوان ادوات الکترونیکی چاپی ارزان قیمت نظیر بسته بندیهای هوشمند و حسگرهای یکبار مصرف را تولید کرد.
این جوهر گرافنی را به راحتی و با استفاده از تجهیزات رایج در صنعت نیمههادی مورد استفاده قرار داد. این اولین باری است از جوهر گرافنی برای تولید انبوه قطعات الکترونیکی استفاده میشود.
توفیق حسن از محققان این پروژه میگوید: « ما خوشحالیم که گرافن را در ساخت جوهر مورد استفاده قرار دادهایم و این ماده را به تولید انبوه ادوات الکترونیکی نزدیک کردهایم. در حال حاضر شرکتهای زیادی هستند که اقدام به تولید جوهر گرافنی میکنند اما هیچ یک از آنها به این مقیاس ما نزدیک هم نشدهاند.»
برای تولید این جوهر گرافنی، ذرات گرافن در یک حلال ریخته شده و به آن جوهر پایه آب اضافه میشود. نسبت مواد موجود در این سیستم باید به گونهای تنظیم شود که حلال بتواند خواص اولیه خود را حفظ کند و ترکیب جوهر و گرافن درون حلال بهم نخورد. محققان از این روش برای دیگر مواد به جز گرافن، نظیر فلزات، نانوذرات نیمههادی و عایق نیز استفاده کردند.
در حال حاضر برای تولید این جوهرها از ترکیب جوهر معمولی با نقره که رسانایی بالایی دارد استفاده میشود که هزینه جوهر تولید شده به شدت افزایش مییابد. قیمت این نوع جوهرها به 1000 پوند در هر کیلوگرم میرسد در حالی که جوهرهای گرافنی 25 درصد ارزانتر است. نقره قابل بازیافت نیست اما گرافن را میتواند مجددا به چرخه بازگرداند. این روش جدید کاملا ارزان، غیرسمی و زیستسازگار است.
محققان از این جوهر گرافنی برای چاپ با سرعت 100 متر در دقیقه استفاده کردند. دو سال قبل، حسن و همکارانش نمونه اولیه یک پیانو انعطافپذیر را با استفاده از این جوهر ساختند. این پیانو روی یک ورق کاغذ یا پلاستیک ساخته شده و سرعت تولید آن 300 محصول در دقیقه بود. @nanotech1
نانوجذب کنندهها برای کاربردهای محیط زیستی
@nanotech1
نانوجاذبها ذراتی نانومتری از مواد آلی یا غیرآلی هستند که تمایل بالایی به جذب مواد دارند. نانوجاذبها کاربردهایی در پاکسازی آب یا هوا دارند و میتوانند در خالصسازی آبهای زیرزمینی یا فرایندهای تصفیه فاضلاب استفاده شوند. کربن فعال نمونهای از بهترین جاذبهای معمول در کاربردهای زیستمحیطی است. استفاده از این ماده قدیمی در چنین کاربردهایی از نظر هزینه به صرفه است و به همین دلیل برای تصفیه آب در صنعت آب آشامیدنی اروپا استفاده گستردهای از آن میشود. با این حال جاذبهایی که به نانوساختار تبدیل شدهاند، فرصتی را در اختیار قرار دادهاند که بتوان حتی به سطح بالاتری از میزان جذب مواد معمول رسید، این نانوجاذبها ممکن است بتوانند برای هدف قرار دادن آلایندههای خاص طراحی شوند. مواد مختلفی که از پایهکربنی و اکسید فلزی هستند تحت بررسی قرار گرفتهاند تا دسته گستردهتری از آلایندهها را تحت تأثیر قرار دهند، با این همه خیلی از نانوجاذبهای دارای این ظرفیت، هنوز در حالت تحقیقاتی قرار دارند. کاربردهای خیلی کمی وارد بازار شده و نیاز است که هم مراحل انتقال از مقیاس آزمایشگاهی به تولید انبوه انجام شود و هم تستهای ایمنی مناسب انجام شود.
این گزارش فناوریهای موجود را شرح میدهد و به تأثیر احتمالی آنها میپردازد و شماری از چالشهای روبروی آنها در مسیر حرکت به سمت بازار را بیان میکند. @nanotech1
@nanotech1
نانوجاذبها ذراتی نانومتری از مواد آلی یا غیرآلی هستند که تمایل بالایی به جذب مواد دارند. نانوجاذبها کاربردهایی در پاکسازی آب یا هوا دارند و میتوانند در خالصسازی آبهای زیرزمینی یا فرایندهای تصفیه فاضلاب استفاده شوند. کربن فعال نمونهای از بهترین جاذبهای معمول در کاربردهای زیستمحیطی است. استفاده از این ماده قدیمی در چنین کاربردهایی از نظر هزینه به صرفه است و به همین دلیل برای تصفیه آب در صنعت آب آشامیدنی اروپا استفاده گستردهای از آن میشود. با این حال جاذبهایی که به نانوساختار تبدیل شدهاند، فرصتی را در اختیار قرار دادهاند که بتوان حتی به سطح بالاتری از میزان جذب مواد معمول رسید، این نانوجاذبها ممکن است بتوانند برای هدف قرار دادن آلایندههای خاص طراحی شوند. مواد مختلفی که از پایهکربنی و اکسید فلزی هستند تحت بررسی قرار گرفتهاند تا دسته گستردهتری از آلایندهها را تحت تأثیر قرار دهند، با این همه خیلی از نانوجاذبهای دارای این ظرفیت، هنوز در حالت تحقیقاتی قرار دارند. کاربردهای خیلی کمی وارد بازار شده و نیاز است که هم مراحل انتقال از مقیاس آزمایشگاهی به تولید انبوه انجام شود و هم تستهای ایمنی مناسب انجام شود.
این گزارش فناوریهای موجود را شرح میدهد و به تأثیر احتمالی آنها میپردازد و شماری از چالشهای روبروی آنها در مسیر حرکت به سمت بازار را بیان میکند. @nanotech1