کارگاه آشنایی با فناوری نانو. دانشگاه شیراز. دانشکده مهندسی. 21 آذر @nanotech1

سنتز ساده‌ و سریع مواد مورد استفاده در تولید داروها با نانوکاتالیست مغناطیسی. @nanotech1

ایلام: سنتز ساده‌ و سریع مواد مورد استفاده در تولید داروها با نانوکاتالیست مغناطیسی

@nanotech1
پژوهشگران دانشگاه پیام نور ایلام موفق به ساخت نانوکاتالیستی شده‌اند که نیاز به استفاده از حلال‌های آلی و سمی در تولید مواد آلی پرکاربرد در ساخت مواد دارویی را مرتفع می‌سازد. استفاده از این نانوکاتالیست با قابلیت استفاده‌ی مکرر، سبب افزایش بازده و کاهش هزینه‌های فرایندی خواهد شد. این نانوکاتالیست در مقیاس آزمایشگاهی سنتز و بررسی شده است.
در دهه‌ی گذشته نانوذرات مغناطیسی توجه بسیاری را در حوزه‌های مختلف از جمله علوم صنعتی و تحقیقاتی به خود جلب کرده‌ اند. این نانوذرات پتانسیل بالایی در کاربردهای پزشکی و کاتالیستی از خود نشان داده‌اند. همچنین کاربردهای جدیدی در سایر زمینه‌ها از جمله ذخیره‌ی اطلاعات، رفع مشکلات زیست محیطی، ساخت مایعات یونی و استفاده از تصویربرداری رزونانس مغناطیسی (MRI) از خود نشان داده‌اند.
به گفته‌ی اسحاق رضایی نژاد، در این کار یک کاتالیست مغناطیسی بر پایه‌ی نانوذرات آهن سنتز شده است که به صورت گزینشی و با کاهش واکنش‌های جانبی، قادر است ترکیبات آروماتیک را به تیوسیانات تبدیل کند. تیوسیانات از گروه مواد آلی است که در تولید مواد دارویی و درمانی بکار می‌رود.
اگرچه روش‌های مختلفی برای سنتز تیوسیانات از مواد آروماتیک مورد استفاده قرار می‌گیرد، اما اکثر آن‌ها دارای شرایط عملیاتی سختی نظیر نیاز به حلال های سمی، زمان واکنش طولانی، جداسازی و خالص سازی سخت محصولات بوده و علاوه بر آن با وجود زمان طولانی جهت اتمام فرایند، بازده بسیار پایینی دارند. بنابراین رفع این مشکلات ضرورت بالایی دارد.
رضایی نژاد در خصوص مزیت نانوکاتالیست معرفی شده در این کار عنوان کرد: «این نانوکاتالیست انجام فرایند را در دمای اتاق امکان‌پذیر نموده و افزون بر آن منجر به کاهش چشمگیر زمان فرایند و افزایش راندمان آن می‌شود. از طرفی پس از اتمام فرایند، تنها با اعمال یک میدان مغناطیسی خارجی بازیافت شده و می‌تواند بدون تغییر چشمگیر در میزان فعالیت، چندین بار مورد استفاده‌ی مجدد قرار گیرد.»
لازم به ذکر است که در روش پیشنهادی در این طرح جهت ساخت کاتالیست مایع یونی بر پایه‌ی نانو ذرات از مواد کم هزینه و با قابلیت حمل آسان استفاده شده است. بنابراین عدم استفاده از حلال‌های سمی و رعایت اصول شیمی سبز از دیگر مزیت‌های این طرح است.
به گفته‌ی این محقق، در این مطالعات نانوذرات سنتز شده به کمک آزمون‌های XRD، VSM، SEM، TEM و FTIR مورد ارزیابی قرار گرفته‌اند.
این تحقیقات حاصل همکاری اسحاق رضایی نژاد ، سعید کریمیان- پژوهشگران دانشگاه پیام نور ایلام- و دکتر سامی سجادی فر- عضو هیأت علمی این دانشگاه- است که نتایج آن در مجله‌ی Journal of Sciences, Islamic Republic of Iran (جلد 26، شماره 3، سال 2015، صفحات 233 تا 240) منتشر شده است. @nanotech1

آزمایشگاهی کوچک و دقیق برای رصد زیست‌مولکول‌های بدن. @nanotech1

آزمایشگاهی کوچک و دقیق برای رصد زیست‌مولکول‌های بدن
@nanotech1

اخیرا یک تیم تحقیقات سوئیسی موفق به ساخت ابزاری شده که قادر است زیست مولکول‌های مهمی در بدن را اندازه‌گیری کند. نمونه اولیه این ابزار ساخته شده و احتمالا طی دو یا سه سال آینده به تولید انبوه برسد.
محققان سوئیسی EPFL اخیرا موفق به ساخت آزمایشگاهی بسیار کوچک شدند که ابعادی در حد یک بسته آدامس دارد. این بسته کوچک، مجهز به دو لوله نازک است که در آن از فناوری‌های بالا استفاده شده‌است. ساندرو کارارا از محققان این پروژه می‌گوید: «ما زیست‌حسگری را درون چند ماده مختلف قرار دادیم که می‌توان جریان خون یا سرم خونی را از میان این زیست‌حسگر عبور داد و زیست مولکول‌های مورد نظر را شناسایی کرد. در این ابزار از آرایه‌های الکترونیکی مختلف استفاده شده‌است که به‌صورت زنده قادر به شناسایی زیست‌مولکول‌ها بوده و این اطلاعات به راحتی از طریق بلوتوث به تلفن همراه یا تبلت قابل انتقال است.»
این روش جدید کاملا غیرتهاجمی‌تر از روش‌ها و ادوات موجود در بازار برای تشخیص بیماری است. این ابزار قادر است متابولیت‌ها (نظیر گلوکز، لاکتات و بیلیبورین) و یون‌ها ( کلسیم و پتاسیم) را شناسایی کند و با این کار تغییر شرایط بیمار را مشخص می‌کند.
کارارا می‌گوید: « امروزه برخی از این زیست‌مولکول‌ها به‌صورت دوره‌ای مورد آزمایش قرار می‌گیرند. در برخی مواد، لازم است هر تغییری به سرعت شناسایی و پاسخ مناسب برای آن داده شود که با تجهیزات و روش‌های فعلی این امر امکان‌پذیر نیست.»
با این روش می‌توان تا 40 مولکول را به‌صورت زنده رصد کرد. با استفاده از این ابزار می‌توان تعداد تجهیزات متصل به بیمار را کاهش داد که از نقطه نظر هزینه و اشغال فضا و نیروی انسانی یک مزیت محسوب می‌شود.
نمونه اولیه این دستگاه ساخته شده و با یک چاپگر سه بعدی تولید شده‌است. این ابزار آزمون‌های اولیه را روی جوندگان با موفقیت پشت سرگذاشته است. بحث‌هایی روی نتایج به‌دست آمده در دانشگاه پزشکی لوزان مطرح شده‌است و چند شرکت تولیدکننده نیز برای تولید این ابزار اعلام آمادگی کرده‌اند. محققان این پروژه معتقداند که طی دو یا سه سال آینده این ابزار وارد بازار می‌شود.
پیشرفت به سوی ساخت ادوات تشخیص دقیق‌تر در سایه پیشگامی Nano-Tera در حال انجام است که حمایت مالی آن توسط دولت سوئیس انجام می‌شود. @nanotech1

ساخت موتور مولکولی با ساختار نامتقارن. @nanotech1

ساخت موتور مولکولی با ساختار نامتقارن
@nanotech1

محققان موفق به ساخت موتور مولکولی شدند که دارای ساختار نامتقارن است. این نانوموتور می‌تواند برای حمل و نقل ذرات در مقیاس نانو مورد استفاده قرار گیرد.
محققان دانشگاه گورینگن موفق به طراحی و ساخت موتور مولکولی شدند که بر خلاف نمونه‌های قبلی دارای ساختار نامتقارن است. این موتور مولکولی دارای دو بخش مختلف است که توسط یک محور به هم متصل شده و برخلاف جهت یکدیگر می‌چرخند. عملکرد این موتور کاملا مشابه موتور خودرو است. نتایج این پروژه در قالب مقاله‌ای با عنوان "Unidirectional rotary motion in achiral molecular motors" در نشریه Nature Chemistry منتشر شده است.
این نانوموتور می‌تواند باری انتقال مواد در مقیاس نانومتری مورد استفاده قرار گیرد. شاید عجیب به نظر برسد اما چرخش هر یک از بخش‌های این موتور بر خلاف جهت حرکت موتور می‌چرخند. زمانی که موتور به جلو حرکت می‌کند چرخ سمت چپ در جهت عقربه‌های ساعت و چرخ سمت راست در جهت عقربه‌های ساعت حرکت می‌کند. این موتور به تازگی توسط محققان طراحی شده و نمونه قبلی آن در سال 1999 طراحی شده بود.
فرینگا از محققان این پروژه می‌‌گوید: « اگر شما بخواهید یک موتور مولکولی را مورد استفاده قرار دهید، لازم است که چرخش آن را تحت کنترل داشته باشید. تا کنون این کار با استفاده از مولکول‌های متقارن انجام می‌شده است. دو بخش مختلف موتور تصویر آیینه یکدیگر هستند، همانند دست راست چپ، که در یک نقطه به هم می‌رسند. اما این موتور مولکولی نامتقارن است بنابراین هر بخش آن به صورت جداگانه می‌چرخد.»
فرینگا می‌گوید: «این موتور نامتقارن که همانند دیگر موتورهای مولکولی با استفاده از تابش نور می‌چرخد دارای دو محور چرخش و دو بخش چرخنده است. این محورها به یک بخش مرکز متصل هستند که نامتقارن است. اتم کربن در مرکز این بخش نامتقارن قرار گرفته است.»
نتایج این پروژه برای محققان بسیار جالب توجه است به طوری که می‌توان از آن برای ساخت ادوات حمل کننده ذرات در مقیاس نانو استفاده کرد. محققان این پروژه در حال کار روی ساخت نانوحاملی براساس این موتور مولکولی هستند. @nanotech1

ساخت مخزن گاز خودرو از مواد چارچوب آلی فلزی
@nanotech1

محققان با استفاده از چارچوب‌های آلی فلزی موفق به ساخت مخزنی برای ذخیره‌سازی گاز شدند. این مخازن را می‌تواند در خودروهای گازی مورد استفاده قرار داد. ظرفیت این مخازن بیشتر از نمونه‌های رایج بوده و میزان سرد و گرم شدن آن در حین کار بسیار کمتر از همتایان خود است.
در مسیر ساخت خودروهایی با سوخت‌های پاک، استفاده از گاز طبیعی به عنوان یک گزینه جدی مطرح است. در این میان، متان به عنوان ماده‌ای ارزان، پاک و فراوان می‌تواند مزیت‌های زیادی نسبت به بنزین داشته باشد اما دانسیته انرژی تولید شده توسط متان در دمای محیط بسیار کم بوده و چالش‌هایی در مسیر ذخیره‌سازی انرژی تولید شده توسط این سیستم وجود دارد.
اخیرا محققان آزمایشگاه ملی لورنس در برکلی موفق به ارائه نوع جدیدی از چارچوب‌های آلی فلزی شدند که ساختاری بلوری شبیه به اسفنج دارد. این ساختار دارای مساحت محیطی درونی بسیار زیادی بوده و قادر به جذب مولکول‌های گاز است. این ساختار اسفنجی دارای پتانسیل بالایی در جذب گاز طبیعی است و می‌تواند مقادیر بالایی از این نوع گازها را نگه دارد.
جفری لانگ از محققان این پروژه می‌گوید: « چارچوب‌های آلی فلزی که ما ساخته‌ایم می‌تواند ظرفیت مخازن گاز را در خودروها افزایش دهد و موجب کاهش اثرات گرمایی ایجاد شده هنگام پرکردن مخزن شود. همچنین سرد شدن مخزن هنگام کاهش سطح گاز در مخزن نیز به حداقل می‌رسد. این که گرم شدن مخزن هنگام سوخت گیری و سرد شدن آن هنگام مصرف سوخت تقلیل یابد موجب افزایش دامنه استفاده از این مخازن شود به طوری که بتوان آنها را در جاهایی که پیش از این به دلیل مسائل ایمنی استفاده نمی‌شد، به کار گرفت.»
کلید موفقیت این پروژه، سایت جذب و واجذب متان در این چارچوب‌های آلی فلزی است. لانگ می‌افزاید: « بیشتر مواد متخلخل با استفاده از ایزوترم لانگمر فرآیند جذب را انجام می‌دهند در این ساختار جدید، مکانیسم فرایند جذب و واجذب متفاوت بوده در نتیجه هنگام مصرف، گاز بیشتری از مخزن خارج می‌شود. همچنین به دلیل تغییر ساختار بلوری این چارچوب‌های آلی فلزی، مقدار گرمای تولید شده هنگام پرکردن مخزن به شدت کاهش می‌یابد.»
محققان عملکرد این چارچوب آلی فلزی را در ذخیره‌سازی گاز مورد ارزیابی قرار دادند و سپس با ابزارهای تعیین مشخصات نتایج کار را مورد بررسی قرار دادند. نتایج نشان داد این ماده می‌تواند در ساخت مخازن گاز مورد استفاده قرار گیرد. @nanotech1

نانو بتن‌های سبک، محصولی ایرانی جهت افزایش مقاومت ساختمان در برابر زلزله. @nanotech1

نانو بتن‌های سبک، محصولی ایرانی جهت افزایش مقاومت ساختمان در برابر زلزله
@nanotech1
شرکت مهندسی طرح وندیداد، با به کارگیری نانوذرات در ساخت بتن‌های سبک موفق به تولید صنعتی محصولی با وزن مخصوص بسیار سبک‌تر و مقاوم‌تر از بتن‌های معمول در بازار شده است. استفاده از این محصول می‌تواند باعث افزایش مقاومت سازه‌های ساختمانی در برابر زلزله و آسیب‌های ناشی از آن گردد.
مقاوم سازی بناها در برابر زلزله به روش‌های مختلفی صورت می‌گیرد و کاهش وزن سازه‌ی ساختمانی یکی از راهکارهای مناسب در این زمینه به شمار می‌رود. با توجه به اینکه بتن بخش عمده‌ای از بار مرده‌ی ساختمان را دربر دارد، لذا استفاده از بتن‌های سبک سازه‌ای و مهندسی شده، راهکار مناسبی برای دستیابی به کاهش وزن بنا و مقاوم سازی آن در برابر آسیب‌های ناشی از زلزله خواهد بود.
به گفته‌ی مهندس بهمن حاجی سامی، رییس هیأت مدیره‌ی شرکت مهندسی طرح وندیداد، این شرکت با به کارگیری نانوذرات سیلیس، اقدام به تولید بتن‌های فوق سبک با خواص بهبود یافته نموده است.
مهندس حاجی سامی در ادامه برخی از مزایا و ویژگی‌های این محصول را عنوان کرد و افزود: «استفاده از این محصول می‌تواند وزن سازه را تا یک تن به ازای هر متر مکعب بتن ریزی نسبت به بتن‌های معمولی، کاهش دهد. این بدان معنی است که به ازای هر متر مربع، وزن سازه بین 110 تا 140 کیلو گرم کاهش می‌یابد. به این ترتیب برای یک سازه با زیربنای 1000 متر مربع، وزن سازه بین 110 تا 140 تن سبک‌تر خواهد شد. از آنجا که نیروی ناشی از زلزله، ارتباط مستقیم با وزن ساختمان دارد، لذا با کاهش چشم‌گیر آن، مقاومت بنا به هنگام وقوع زلزله افزایش می‌یابد. این مزیت علاوه بر افزایش ایمنی ساختمان‌ها، منجر به افزایش سرعت ساخت بنا نیز می‌شود. علاوه بر این با به کارگیری بتن‌های سبک و کاهش وزن ساختمان، میزان استفاده از آهن آلات و آرماتورها کاهش می‌یابد. این ویژگی نیز کاهش هزینه‌‌ی مصالح مصرفی را در پی دارد که استفاده از این محصول را مقرون به صرفه‌تر می‌نماید.»
این محصول موفق به کسب تأییدیه نانو مقیاس از ستاد توسعه‌ی فناوری نانو شده و همچنین اختراعی از آن با شماره‌ی 008653 و تحت عنوان «تولید بتن سبک با مقاومت زیاد با استفاده از فناوری نانو» ثبت شده است.
به گفته‌ی رییس هیأت مدیره‌ی شرکت مهندسی طرح وندیداد، این شرکت محصولات تولیدی خود را به دو صورت، خشک و بسته‌بندی شده و نیز بتن تر عرضه ‌می‌کند.
وی در توضیح اثرگذاری نانوذرات بر ویژگی نهایی این محصول عنوان کرد: «عمل گیرش بتن ناشی از تشکیل کریستال‌هایی است که از ترکیب آب و سیمان بوجود می‌آید. در تولید بتن‌های سبک‌ سازه‌ای برای کاهش وزن مخصوص بتن، از سنگدانه‌های سبک و مقاوم استفاده می‌شود، اما این سنگدانه‌ها نسبت به ملات بتن از مقاومت کمتری برخوردار هستند. به همین دلیل در بتن‌های سبک سازه‌ای بر خلاف بتن‌های عادی مشکل شکست و ایجاد ترک از سنگدانه آغاز می‌شود. این در حالی است که در محصول تولیدی شرکت وندیداد، با به کارگیری نانوذرات سیلیکا، تشکیل بلورها به جای سطح سنگدانه از خلل و فرج داخلی آن آغاز شده و یک لایه‌ی کریستالی بر روی سنگدانه ایجاد می‌شود. این مسأله در نهایت منجر به افزایش چشمگیر مقاومت فشاری بتن می‌گردد.»
مهندس حاجی سامی در پایان در خصوص صادرات این محصول توضیح داد: «در حال حاضر به منظور توسعه‌ی تولید و عرضه‌ی محصول خود مشغول انجام رایزنی‌هایی با توزیع کنندگانی از کشور‌های هند و اندونزی هستیم، ولی هنوز به مرحله‌ی نهایی نرسیده‌ایم.» @nanotech1

ساخت موتورهای چرخان مبتنی بر DNA. @nanotech1

ساخت موتورهای چرخان مبتنی بر DNA
@nanotech1

سایت NBIC-پژوهشگران موتور مبتنی بر DNA ایجاد کرده‌اند که به‌جای راه‌رفتن می‌چرخد و سرعت آن هزاران برابر بیشتر از موتورهای متعارف می‌باشد. این ماشین‌ها می‌توانند در دارورسانی یا حسگرهای تشخیص بیماری و آلاینده‌ها استفاده شوند.
به گزارش سایت فناوری های همگرا (NBIC) یکی از محققان دانشگاه پردو( Purdue) در پروژه اخیر خود یک موتور مبتنی بر DNA ایجاد کرده است که به‌جای راه‌فتن، می‌چرخد و هزار بار سریع‌تر از موتورهای مبتنی بر DNA متعارف است. آندریو ماگلر استادیار فیزیک در بخش فیزیک و نجوم دانشگاه پردو، بینشی نسبت به چارچوب نظری فیزیک مرتبط با موتورها ارائه کرده است و مدل‌های رایانه‌ای و شبیه‌سازی‌هایی را ایجاد کرده است که در تحقیقات استفاده می‌شود.
موتورهای DNA توانایی تبدیل‌شدن به نانوماشین‌هایی را که به آسانی قابل برنامه‌ریزی هستند، دارا می‌باشند. بر اساس گفته‌های ماگلر این ماشین‌ها می‌توانند در دارورسانی یا حسگرهای تشخیص نشانگرهای بیماری یا آلاینده‌ها استفاده شوند، ولی در ابتدا باید سرعت و دقت این ماشین‌ها بهبود یابد.
مقاله‌ای که حاوی جزئیات این پژوهش می‌باشد و توسط خالد سالایتا هدایت شده است، در مجله Nature Nanotechnology منتشر خواهد شد.
موتور ساخته‌شده توسط این تیم در مرکز خود یک مهره پلاستیکی ریز دارد که توسط هزاران رشته DNA دارای برآمدگی پوشانده شده است و به آن اجازه می‌دهد تا به محض اتصال DNA به سطح RNA مکمل بچرخد. توان این موتور توسط آنزیمی تامین می‌شود که RNA را پس از این‌که موتور DNA بچرخد و به آن بچسبد، خرد می‌کند. بر اساس اظهارات ماگلر این کار از حرکت به عقب موتور چرخان یا تکرار گام‌ها در یک مسیر جلوگیری می‌کند. این همان مشکلی است که باعث کندی موتورهای DNA متعارف شده است.
این موتورها روش ساده‌ای برای بررسی جهش‌های DNA فراهم می‌کند. در واقع تغییر سرعت DNA نمودی از جهش DNA است که توسط یک دوربین با لنز تقویت‌شده تشخیص داده می‌شود. سالایتا در مورد ویژگی‌های این روش این‌گونه توضیح می‌دهد:« کار ما یک روش تشخیصی بر پایه فناوری سطح پایین و کم‌هزینه در ترکیب با منابع محدود ارائه می‌دهد.»
ماگلر در رابطه با نحوه کارکرد موتور می‌گوید:« موتورها به صورت منحنی‌وار به اطراف می‌چرخند، ولی در کل مسیر خودشان را قطع نمی‌کنند، چرا که RNA قبلا در آنجا بریده شده است. در ابتدا و در مقیاس‌های زمانی و طولی کوتاه، رفتار موتورها معادل یک راه‌رفتن کاملا تصادفی می‌باشد، ولی در یک مقیاس طولی و زمانی بلندتر، رفتار موتورها مشابه راه‌رفتن تصادفی خودبازدارنده خواهد بود. این برای من به عنوان یک فیزیکدان نظری بسیار هیجان‌انگیز بود، چرا که بر اساس دانسته‌های ما این نخستین سیستم آزمایشگاهی نانومقیاس است که واقعا به صورت تصادفی خودبازدارنده عمل می‌کند. این سیستم آزمایش‌های شدید احتمالات مسیر و آمارهای مرتبط را ممکن می‌سازد، چیزی که اخیرا تنها به صورت نظری بر روی آن کار شده است.»
این مطالعه توسط موسسه ملی سلامت و بنیاد ملی علوم حمایت مالی شده است. @nanotech1

بهبود ویژگی‌ها و کیفیت روغن‌های خوراکی به کمک نانوکپسول‌های حاوی ترکیبات آنتی اکسیدان طبیعی. @nanotech1

گرگان: بهبود ویژگی‌ها و کیفیت روغن‌های خوراکی به کمک نانوکپسول‌های حاوی ترکیبات آنتی اکسیدان طبیعی
@nanotech1

محققان دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان در یک پژوهش آزمایشگاهی، موفق به جایگزینی افزودنی‌های آنتی اکسیدان مصنوعی مضر با ترکیبات طبیعی استخراج شده از عصاره‌ی برگ درخت زیتون در روغن‌های خوراکی شدند. در این روش، به دلیل قرارگیری عصاره‌ی برگ درخت زیتون درون نانوکپسول‌های طراحی شده، میزان اثربخشی این ترکیبات آنتی اکسیدان افزایش یافته و در نتیجه کیفیت روغن خوراکی بهبود یافته است.
اکسایش، عامل اصلی فساد چربی‌ها و روغن‌ها محسوب می‌شود. به همین دلیل، عموماً ترکیبات آنتی‌اکسیدان برای جلوگیری از بدطعمی و فساد ناشی از اکسایش به این محصولات اضافه می‌شوند که البته برخی از آن‌ها برای سلامتی مضرند. از این رو، اخیراً توجه‌ها به سوی کاربرد آنتی‌اکسیدان‌های طبیعی و بی‌ضرر از جمله ترکیبات حاصل از عصاره‌ی هسته‌ی انگور، بلوط، رزماری، چای سبز و برگ درخت زیتون جلب شده است.
دکتر سید مهدی جعفری، در توضیح اهداف دنبال شده در طرح بیان کرد: «ترکیبات فنولی یکی از مهم‌ترین آنتی اکسیدان‌های طبیعی هستند که موجب نگهداری غذاهای فراوری شده در برابر اکسایش می‌شوند. برگ درخت زیتون به عنوان یک منبع غنی از ترکیبات فنولی است؛ با این حال ترکیبات فنولی استخراج شده از آن هنگام قرارگیری در معرض نور و اکسیژن، خواص خود را از دست می‌دهد. نانوریزپوشانی یا همان قرارگیری مواد در نانوکپسول‌ها، یکی از بهترین روش‌های نوین حفظ ترکیبات حساس و زیست فعال غذایی است. از این رو هدف کلی این پژوهش، ارزیابی نانوریزپوشانی عصاره‌ی برگ درخت زیتون و کاربرد آن در روغن سویا است. برای این منظور از نانوامولسیون‌های دوگانه به عنوان نانوکپسول استفاده شده است.»
وی در ادامه افزود: «طبق نتایج آزمایش‌های انجام شده، این آنتی‌اکسیدان طبیعی می‌تواند جایگزین بسیار مناسبی برای آنتی‌اکسیدان‌های متداول سنتزی باشد که با استفاده از روش نانوریزپوشانی، خواص آن نیز بهتر حفظ خواهد شد. از دیگر مزایای نانوریزپوشانی می‌توان به افزایش ماندگاری مواد غذایی، رهایش کنترل شده، بالارفتن راندمان تولید، کاهش ضایعات و همچنین ایجاد ارزش افزوده در صنایع غذایی و تولید محصولات فراسودمند در کنار امکان نوآوری و تنوع در تولید محصولات غذایی اشاره کرد.»
به گفته‌ی این پژوهشگر، کاربردهای دیگر نانوکپسول‌های حاوی ترکیبات طبیعی در صنایع غذایی را می‌توان در تولید محصولات غذایی کم‌‌کالری و کم چرب، پوشاندن طعم‌ها و بهبود ویژگی‌های حسی غذاها برشمرد. از طرفی به کمک روش نانوریزپوشانی، نانوکپسول محتویات خود را، با سرعتی کنترل شده و در یک زمان مشخص و با ایجاد یک تحریک خاص آزاد می‌کند.
از نتایج این طرح می‌توان افزون بر صنایع غذایی در صنایع داروسازی، و نیز تولید لوازم بهداشتی-آرایشی بهره برد. درحال حاضر نیز، مراحل نیمه صنعتی تولید این محصول در مرکز رشد دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان درحال اجراست.
جعفری مراحل انجام این پژوهش را بدین صورت عنوان کرد: «در ابتدا برگ درخت زیتون تهیه و آماده‌سازی شد و ترکیبات فنولی موجود در آن استخراج گردید. سپس نانوریزپوشانی از طریق تولید انواع نانوامولسیون‌ها صورت گرفت. پس از بررسی ویژگی‌های کیفی نانوکپسول‌ها، این ترکیبات در نهایت به روغن خوراکی افزوده شده و ویژگی‌های آنتی‌اکسیدانی و کیفی روغن مطالعه شد.»
این تحقیقات حاصل همکاری دکتر سید مهدی جعفری- دانشیار دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، عادله محمدی و افشین فریدی-کارشناس ارشد مهندسی مواد و طراحی صنایع غذایی این دانشگاه است. نتایج این کار در مجله‌ی Food Chemistry (جلد 190، سال 2016، صفحات 513 تا 519) منتشر شده است. @nanotech1

ساخت نانوکاتالیستی برای بهبود عملکرد پیل‌های سوختی پلیمری. @nanotech1

ساخت نانوکاتالیستی برای بهبود عملکرد پیل‌های سوختی پلیمری
@nanotech1

یک تیم تحقیقات ژاپنی از چند دانشگاه مختلف موفق به ساخت نانوکاتالیست با کارایی بالا برای پیل‌های سوختی شدند. این کاتالیست دارای ساختار پیچیده‌ای بوده به طوری که با لایه‌نشانی انتخابی نانوجزایر اکسید قلع روی سطح بستر پلاتین کبالت قرار داده شده‌است.
محققان ژاپنی نشان دادند لایه‌نشانی انتخابی نانوذرات آلیاژی اکسید قلع روی پلاتین منجر به تولید کاتالیست موثری برای الکترولیت‌های پیل‌های سوختی می‌شود. نتایج این پژوهش در قالب مقاله‌ای با عنوان Surface-Regulated Nano-SnO2/Pt3Co/C Cathode Catalysts for Polymer Electrolyte Fuel Cells Fabricated by a Selective Electrochemical Sn Deposition Method منتشر شده‌است.
پیل‌های سوختی الکترولیت پلیمری (PEFC) جایگزین مناسبی برای سوخت‌های فسیلی هستند. اخیرا محققان دانشگاه توکوشیما با همکاری چند دانشگاه و موسسه تحقیقاتی مختلف اقدام به سنتز نوعی نانوذرات کبالت پالادیم روی بستر کربنی کردند که این بستر خود حاوی نانوذرات اکسید قلع است. این ساختار جدید بهتر از تمام مواد پیشین در پیل‌های سوختی کار می‌کند.
تحقیقات پیرامون پیل‌های سوختی روی آلیاژهای پلاتین و اکسید فلزات واسطه متمرکز است. محققان به دنبال افزایش دوام و عملکرد کاتالیستی پلاتین روی کربن هستند. پیش از این جزایر اکسید قلع روی آلیاژ قلع پلاتین رشد داده شده بود. البته رشد این جزایر روی ترکیبات دیگر با دشواری‌هایی روبرو بوده است.
اخیرا این گروه تحقیقاتی موفق به رشد جزایر اکسید قلع روی نانوذرات کبالت پلاتین و کربن شدند که این کار با استفاده از لایه‌نشانی انتخابی الکتروشیمیایی فلز قلع انجام شد که بعد از لایه‌نشانی فرآیند اکسید شدن این ماده نیز انجام گردید.
افزودن نانوجزایر اکسید قلع موجب دو برابر شدن عملکرد کاتالیستی کاتالیست Pt3Co/C می‌شود. این کاتالیست جدید بعد از 5000 بار شارژ/دشارژ هنوز آسیب ندیده و فعالیت خود را ادامه می‌دهد.
در این کاتالیست، ساختار نانوذرات کبالت پلاتین به‌صورت هسته‌ای بوده که با یک لایه پلاتین پوشیده شده‌است. چسبیدن اکسید فلز انتقاالی روی کربن موجب محدود شدن هدایت الکتریکی در کربن می‌شود. بنابراین، تقویت انتخابی این ساختار با اکسید قلع می‌تواند مزایای زیادی برای این کاتالیست به همراه داشته باشد.
محققان این پروژه اختلاف پتانسیل مورد نیاز برای واکنش انجام شده در این پیل سوختی را اندازه‌گیری کردند. مشاهدات آنها نشان داد که وجود نانوجزایر موجود در نانوذرات کبالت پلاتین موجب بهبود ساختار الکترونیکی کاتالیست می‌شود. @nanotech1

🔴 خلق رنگ بال پروانه و طاووس با فناوری نانو

یک هنرمند خلاق با ترکیب فناوری نانو و هنر، موفق به خلق رنگ آبی – نقره ای موجود روی بال پروانه رنگین کمان و پرطاووس شده است.
رنگ آبی نقره ای موجود روی بال پروانه در طیف رنگی وجود ندارد. یک نقاش سانفرانسیسکویی به نام کیت نیکولز با تلفیق علم و هنر موفق به خلق این رنگ شده است. این نقاش زبر دست تجربه بیش از یک دهه کار با رنگ ها را دارد و معمولا با استفاده از روغن بذرکتان، اکسید سرب و رزین، رنگدانه های موردنظر را خلق می کند.
بیشتر رنگ ها از رنگدانه ها تولید می شوند. رنگدانه ها با توجه به ترکیباتشان، طول موج های خاصی از نور را جذب می کنند و طول موج هایی که جذب نمی شود، را منعکس می کنند. برای ساخت رنگ آبی – نقره ای، از نانوذراتی استفاده شده است که کوچکتر از طول موج نور مرئی هستند. این ذرات، طول موج نور را کوچکتر می کنند و نور را به اطراف پراکنده می کنند. نور منعکس شده با توجه به شکل، اندازه، موقعیت و زاویه ناظر و منبع نور، متفاوت می شود.
این هنرمند برای تکمیل کار خود با یک تیم از فیزیکدانان دانشگاه برکلی همکاری کرد و پس از چند مرحله طولانی آزمون و خطا، نانوذراتی به شکل توپ فوتبال طراحی کرد که در یک حلال آلی به صورت معلق قرار می گیرند. این روش سبب می شود که بتوان این پوشش را روی شیشه قرار داد. نیکولز از شیشه های مثلثی شکلی استفاده کرد که از یک طرف لولا می شوند و مانند بال پروانه هستند. این مثلث شیشه ای در برابر نور خورشید مانند بال پروانه مورفو (رنگین کمان) می درخشد.
@nanochamran
#خبر

واکسن نانو‌امولسیون، امیدی برای درمان کلامیدیا. @nanotech1

واکسن نانو‌امولسیون، امیدی برای درمان کلامیدیا

@nanotech1

کلامیدیا بیماری خاموشی است که سالانه افراد زیادی را مبتلا می‌سازد و عواقب جبران‌ناپذیری برای آن‌ها در بر دارد. پژوهشگران برای مقابله با این بیماری، در تلاش برای تولید نوعی واکسن هستند که به صورت مُخاطی از طریق بینی به بدن بیمار وارد شده و باعث ترشح پادتن مناسب می‌گردد. به این ‌ترتیب، سیستم ایمنی بدن می‌تواند به مبارزه با این بیماری و سایر بیماری‌های نظیر آن بپردازد.
شرکت نانو‌بایو (NanoBio Corporation) که یک شرکت زیست‌دارویی می‌باشد، اخیراً اعلام کرده است که واکسن نانو‌امولسیون کلامیدیا (chlamydia – نوعی باکتری شبیه ویروس است که برای تکثیر به یک فرآیند زیست‌شیمیایی نیاز دارد.) در یک آزمایش چالش‌‌بر‌انگیز بر روی موش‌ها مؤثر واقع شده است. این واکسن که به صورت کمکی در کنار واکسن اصلی کلامیدیا مصرف شده و روش استعمال آن نیز از طریق بینی است، به مقاومت بیشتر بدن در برابر بیماری می‌انجامد. این آزمایش توسط محققان برتر واکسن کلامیدیا در دانشگاه کوئینز‌لند استرالیا(Queensland University of Technology) به سرپرستی دکتر کِنِت بیگلی انجام شده است.

کلامیدیا یکی از بیماری‌هایی است که از طریق جنسی منتقل می‌شود. طبق آمار موجود، سالیانه حدود 2.86 میلیون مورد سرایت این بیماری گزارش می‌شود. همچنین آمار نشان داده است که حدوداً 90 درصد از زنان مبتلا به کلامیدیا هیچ‌گونه علامتی مشاهده نمی‌کنند و به ‌همین دلیل به دنبال درمان نیستند. چنانچه این بیماری درمان نشود، درصد قابل‌توجهی از زنان دچار بیماری التهابی لگن می‌شوند که می‌تواند منجر به مشکلات دراز‌ مدتی نظیر ناباروری، حاملگی خارج از رحِم و درد مزمن لگنی گردد. همچنین عدم درمان کلامیدیا احتمال ابتلا یا انتقال ویروس ایدز را افزایش می‌دهد.
در مرحله‌ای قبل از انجام مطالعات، واکسن نانو‌امولسیون در سه نوبت به موش‌ها تزریق شد. محققان سپس موش‌ها را در معرض کلامیدیا قرار دادند. هدف نهایی این آزمایش تعیین میزان آسیب لوله‌ رحِمی به‌عنوان نشانه‌ای از بیماری التهابی لگن بود. در این مطالعه، 100 درصد از موش‌هایی که هیچ درمانی دریافت نکرده بودند دچار آسیب لوله‌ رحِمی شدند در حالیکه موش‌هایی که واکسن نانو‌امولسیون دریافت کرده بودند، مقادیر زیادی سِرُم و پادتن‌های واژنی،IL-17 قوی و پاسخ گامای اینترفرونی(interferon – نوعی پروتئین است که توسط سلول‌های حیوانی در مواقع ورود ویروس تولید می‌شود) تولید کردند.
دکتر بیگلی اظهار داشت: «یافته‌های ما نشان می‌دهند که استفاده از واکسیناسیون مُخاطی، بهترین امید برای تولید واکسنی است که از افراد در برابر کلامیدیا محافظت کند.»
دیوید پِرالتا ، مدیر اجرایی نانوبایو می‌گوید: «مطالعات اولیه نتایج هیجان‌انگیزی از یک واکسن داخل بینی نانو‌امولسیونی در ترکیب با یک پروتئین کلامیدیای جنسی نشان داده است. با در دست داشتن این نتایج، هم‌اکنون می‌خواهیم به آزمایش مواد بیشتری بپردازیم که در موش و جانوران بزرگ‌تر، در ترکیب با واکسن داخل بینی نانو‌امولسیونی تولید پادتن می‌کنند.» پِرالتا می‌افزاید: «ما در حال‌ حاضر نتایج مثبتی از مطالعه‌ 3 نوع بیماری جنسی تب‌خال تناسلی، ایدز و کلامیدیا روی حیوانات مشاهده کرده‌ایم. تحقیقات ما نشان داده است که استفاده از ایمنی مُخاطی و بدنی برای مقابله با برخی از بیماری‌های مُهلک که از طریق سطوح مُخاطی وارد بدن می‌شوند، اهمیت دارد.» @nanotech1

نانومهندسی تراشه‌ها: تولید تراشه‌ای با قدرت پردازش 1000 برابر بیشتر. @nanotech1

نانومهندسی تراشه‌ها: تولید تراشه‌ای با قدرت پردازش 1000 برابر بیشتر

@nanotech1

محققان دانشگاه استنفورد موفق شدند با ارائه یک روش نانومهندسی در ساخت تراشه‌ها، فناوری جدیدی ارائه کنند. این گروه موفق به ساخت تراشه‌ای شدند که با سرعت 1000 برابر بیشتر سخت افزارهای فعلی قادر به محاسبه است. این فناوری ترکیبی از فناوری‌نانو و صنعت الکترونیک در افزایش کارایی کامپیوترهای رایج است.
پژوهشگران موفق به ارائه فناوری سیستم‌های محاسباتی نانومهندسی شده‌ای شدند که می‌تواند سرعت پردازشی 1000 برابر بیشتر از سخت افزارهای فعلی داشته باشد. این گروه، این فناوری را در قالب یک تراشه ارائه کردند. نتایج این پژوهش در نشریه Rebooting Computing منتشر شده‌است.
این تراشه جدید با ادغام پردازشگرهای مختلف و قرار دادن حافظه‌ها روی هم و ساخت یک آسمان‌خراش الکترونیکی ساخته شده‌است. این گروه تحقیقاتی قطعات مختلف این میلیون‌ها مسیر محاسباتی را به هم متصل کرده و در نهایت این تراشه را تولید کردند.
سوبهاسیش میترا از محققان این پروژه می‌گوید: « ما گروه‌های مختلف پردازنده‌ها را روی هم قرار دادیم و با استفاده از فناوری‌های پیشرفته موفق به ساخت تراشه‌ای بسیار جدید شدیم.»
فیلیپ وانگ از دیگر محققان این پروژه می‌گوید: « وقتی شما سرعت بالا را با انرژی کم ترکیب می‌کنید سیستم N3XT به‌دست می‌آید که عملکرد بسیار بهتری نسبت به سیستم‌های رایج دارد به طوری که سرعت پردازش آن 1000 برابر بیشتر است.»
این فناوری به نوعی استفاده از توانمندی فناوری‌نانو در مهندسی ساختارهایی با ابعاد کوچک و تولید قطعات الکترونیکی با کارایی بالا است.
کریس ری از دانشگاه استفورد می‌گوید: « حجم زیادی از اطلاعات در اطراف ما وجود دارد که باید مورد پردازش قرار گیرد. این اطلاعات در مورد مسائل مختلف از سلامت جامعه گرفته تا تغییرات آب و هوایی است. اما تاکنون مشکل قدرت کامپیوترها در آنالیز و پردازش این اطلاعات مانع از استفاده این اطلاعات شده‌است. همه ما در این پروژه امیدوار بودیم که بتوانیم ابزاری برای افزایش قدرت و توانایی کامپیوترها در حل چالش‌ها ارائه دهیم.»
ری می افزاید: « البته این نوع دانش محاسباتی برای من عجیب بوده است و در حال حاضر چیز زیادی برای گفتن ندارم. به نظرم بهتر است مقاله‌ای را که در این باره نوشته شده مطالعه کنید تا مطالب بیشتر را از آن بیاموزید.» @nanotech1