فناوری نانو

mohamadaminsh

کاربر طلایی1

تاریخ عضویت : دی 1389

تعداد پست ها : 25772

محل سکونت : خوزستان

ايران و نانو

فن‌آوري نانو، با همان دقت و سرعتي كه به دنياي علم و صنعت راه يافت، در ايران نيز جايگاه خود را پيدا مي كند. به‌طور كلي هدف اصلي ستاد ويژه توسعه نانو، قرار گرفتن در بين پانزده كشور برتر دنيا در حوزه نانو است. هم اكنون ايران در بحث آموزش نانو، در بين برترين هاي دنيا قرار دارد. در حال حاضر، بيش از ده دانشگاه كشور در دوره هاي كارشناسي ارشد و پنج دانشگاه در مقطع دكترا، نود مؤسسه پژوهشي، 862 محقق، 28 شركت خصوصي، پنج مركز رشد، چهل آزمايشگاه و سي رسانه در حوزه نانو فعال هستند.
در سال 2007، تعداد مقالات ايران در حوزه فن‌آوري نانو، بيشتر از جمع مقالات كشورهاي عرب بوده است. زماني كه ايران فعاليت هاي خود را در حوزه نانو آغاز كرد، جايگاه ششم را در بين كشورهاي اسلامي‌ داشت؛ اين در حالي است كه هم اكنون در صدر اين كشورها قرار دارد.
دستاوردهاي پژوهشگاه صنعت نفت در حوزه نانوتكنولوژي
پژوهشگاه صنعت نفت، هم زمان با يكصد سالگي نفت ايران، برخي دستاوردهاي خود را در حوزه نانوتكنولوژي منتشر كرده است.
با ايجاد ساختارهاي نانومتري، كنترل ويژگي هايي از مواد، همانند رفتار مغناطيسي، هدايت الكتريكي، استحكام، نقطه ذوب و...، بدون تغيير تركيب شيميايي آنها امكان‌پذير است. اين مسئله مي تواند به استفاده نانوفن‌آوري در زمينه هاي گوناگون، مانند صنايع الكترونيك، پزشكي، داروسازي، مواد، صنايع شيميايي و نفت و گاز بينجامد.
فن‌آوري ساخت برخي از توليدات پژوهشگاه صنعت نفت، در نوع خود دستاوردي بسيار بااهميت تلقي مي شود كه در ادامه، به برخي از انواع آن و ميزان توليد، اشاره مي كنيم:
توليد نانولوله هاي كربني تك ديواره، دو ديواره و چند ديواره در مقياس هشت كيلوگرم در روز؛
طراحي و ساخت واحد توليد پيوسته نانولوله هاي كربني در مقياس بيست كيلوگرم در روز؛
توسعه كاربردهاي نانولوله هاي كربني در زمينه هاي گوناگون، مانند: پايه كاتاليست فرآيند TLG، استفاده در پيل هاي سوختي، ساخت نانوكامپوزيت ها و ذخيره‌سازي گاز و هيدروژن؛
ساخت نانولوله هاي معدني براي استفاده در كاتاليست ها و ارتقاي كيفيت فرآورده‌هاي نفتي؛
ساخت آزمايشگاهي و تست هاي شناسايي و ميداني نانوذرات اكسيد سديم براي كاهش مصرف سوخت هاي ديزل و بنزين؛
ساخت نانو ذره هاي آهن پوشش‌دار شده براي حذف آلاينده هاي فنولي و جيوه اي؛
ساخت نانو ذره هاي اكسيد آهن براي اتقاي كيفيت فرآورده‌هاي نفتي؛
سنتز نانو ذره‌هاي سيليس به روش سل ژل؛
ساخت نانو مواد سيليسي (41-MCM) براي ارتقاي كيفيت فرآورده‌هاي نفتي؛
مشتق‌سازي و فرمالاسيون فولرن‌ها به منظور بهبود كيفيت سوخت و روان‌كننده‌هاي نفتي؛
طراحي و ساخت نانوژل پليمر براي افزايش برداشت از مخازن هيدروكربوري؛
ساخت نانوكامپوزيت‌هاي پلي پروپيلن/ ارگانوكلي (در مقياس صنعتي)؛
ساخت نانوكامپوزيت‌هاي پلي آميد6/ ارگانوكلي (در مقياس نيمه صنعتي)؛
ساخت نانوكامپوزيت‌هاي پلي استايرن/ ارگانوكلي (در مقياس بنچ)؛
ساخت نانوكامپوزيت‌هاي رزين اپوكسي/ ارگانوكلي (در مقياس آزمايشگاهي)؛

گلبرگ ، شماره 103

کریمی که جهان پاینده دارد تواند حجتی را زنده دارد

دانلود پروژه و کارآموزی و کارافرینی

پنج شنبه 12 بهمن 1391 7:42 PM

mohamadaminsh

کاربر طلایی1

تاریخ عضویت : دی 1389

تعداد پست ها : 25772

محل سکونت : خوزستان

پاسخ به:فناوری نانو

پيشرفت ‌فناوري ‌نانو ‌در ‌شناسايي‌ و‌ درمان ‌سرطان‌ مغز

در سال 2005 دولت فدرال پيش‌بيني بودجه يك بيليون دلاري براي تحقيق در زمينه كاربردهاي مختلف نانو تكنولوژي كرد. يك تيم از متخصصان سياتل روي سرطان مغز در كودكان تمركز كرده و به مطالعه تومورهاي مغزي در مركز مطالعات «فرد هاچسون» مشغول شدند. سرطان مغز دومين و عمده‌ترين عامل سرطاني در كودكان پس از سرطان خون مي‌باشد.

اما پيشرفت‌هاي اخير دنياي پزشكي در رابطه با درمان سرطان خون باعث شده كه سرطان مغز به اصلي‌ترين عامل مرگ و مير دوران كودكي تبديل شود. حدودا نيمي از كودكاني كه تومورهاي بدخيم مغزي دارند جانشان را از دست مي‌دهند و آنهايي كه زنده مي‌مانند معمولا دچار مشكلات ذهني، يادگيري، آسيب‌هاي عصبي و فلج يا از كار افتادگي مي‌شوند.متمركز شدن مطالعات جراحان روي مغز كودكان آنها را با چالشي بزرگ مواجه ساخت و اين كه كي و كجا مي‌توان اين بيماري را متوقف كرد. وقتي روي مغز جراحي مي‌كنيد جاي هيچ‌گونه اشتباهي وجود ندارد: چنانچه كوچك‌ترين تومورها را فراموش كنيد كودك شانس كمتري براي زنده ماندن دارد و چنانچه به بافت‌هاي سالم آسيب برسانيد كيفيت زندگي كودك به خطر مي‌افتد.
حتي پس از جراحي، شيمي درماني و پرتو درماني ممكن است، كودك دچار تاخير در رشد و ديگر مسائل شود. پس نياز به روشي دقيق‌تر و بهتر احساس شد. نانو تكنولوژي مي‌توانست اين نوع دقت در جراحي را ايجاد كند. نانو ذرات به منظور جست‌ و جوي سلول‌هاي سرطاني و آشكار كردن جاي دقيق آنها در مغز طراحي شد كه به جراح كمك كند بدون آسيب رساندن به بافت‌هاي سالم مغز سلول‌هاي سرطاني در حال رشد را قطع كند. مغز همچون ديگر قسمت‌هاي بدن نيست بلكه مهر و موم شده و توسط ديواره‌هايي در رگ‌هاي خوني مغز محافظت مي‌شود.
نانوذرات‌ مي‌توانند غلظت‌هاي زياد داروها را درون تومورهاي مغزي متمركز كرده و آنها را نابود سازند يك اشكال كوچك در شيمي درماني باعث نفوذ سلول‌هاي سرطاني به اين قسمت شده و در اين راه دارو‌ها، سلول‌هاي سالم را از بين مي‌برند كه در نتيجه باعث ريزش موي افراد، ايجاد شكم درد و حالت تهوع و ناتواني‌هاي دائمي مي‌شود.اما با استفاده از سيستم‌هاي بسيار كوچك، رساندن دارو بويژه به غدد سرطاني باعث از بين رفتن اين نقايص مي‌شود. در آن سال دكتر اولسن يكي از اعضاي گروه آينده را تصور كرد كه در اتاق پذيرش بيماران، كودكاني با سرهاي پر مو و بدون داشتن شكم درد و حالت تهوع نشسته‌اند.
مهم‌ترين نكته درباره موقعيت كنوني فناوري نانو آن است كه اكنون دانشمندان اين توانايي را پيدا كرده‌اند كه در تراز تك اتم‌ها به بهره‌گيري از آنها بپردازند و اين توانايي بالقوه مي‌تواند زمينه‌ساز بسياري از تحولات بعدي باشد. يك گروه از برجسته‌ترين محققان در حوزه نانوتكنولوژي بر اين اعتقاد هستند كه مي‌توان بدون آسيب رساندن به سلول‌هاي حياتي، در درون آنها به كاوش و تحقيق پرداخت. شيوه‌هاي كنوني براي بررسي سلول‌ها بسيار خام و ابتدايي است و دانشمندان براي شناخت آنچه كه در درون سلول اتفاق مي‌افتد ناگزيرند سلول‌ها را از هم بشكافند و در اين حال بسياري از اطلاعات مهم مربوط به سيال‌هاي درون سلول يا ارگان‌هاي موجود در آن از بين مي‌رود.
نانو ذرات مي‌توانند غلظت‌هاي زياد داروها را درون تومورهاي مغزي متمركز كرده و آنها را نابود سازند.سرطان مغز يكي از عمده‌ترين غدد مهاجم و مخربي است كه درمان آن به وسيله داروهاي ضدسرطان سخت به نظر مي‌رسد. براي درمان تومورهاي مغزي مي‌بايست در چارچوب جديدي فكر كرد. داروها در مسير عادي خود داراي قابليت نفوذ به مغز نيستند و به همين دليل برخي درمان‌هاي فعلي كارايي لازم را ندارند.
اما هدف‌ گيري تومور با نانو ذرات حاوي دارو بر اين مشكل غلبه مي‌كند. با اين وجود براي كاربرد نانو ذرات حاوي دارو بر انسان به انجام تحقيقات بيشتري نياز است.به‌تازگي 3 گروه از محققان نشان دادند كه نانوذرات نشانه‌گيري شده اميد براي حل مشكل انتقال و تحويل دارو در محل غده سرطاني را به‌وجود آورده است. اين گروه پيشرفت ابزار تحويل دارو به وسيله نانوذرات نشانه‌گيري شده اكسيد آهن به سلول‌هاي گليو بلاستوما را ارائه كرده و نشان دادند كه تومورها در مدل‌هاي جانوري اين نانو ذرات را جذب كرده‌اند.محققان كارشان را با نانو ذرات اكسيد آهن پوشيده شده با PEG آغاز كرده و مولكول هدفي موسوم به كلروتوكسين را به آن افزودند. كلروتوكسين يك پپتيد گرفته شده از عقرب است كه به نظر مي‌رسد گزينه مناسبي براي احاطه كردن گليوما(glioma) و ديگر تومور‌هاي مخرب مثل سرطان پروستات و سرطان روده است. ابتدا اين نانو ذرات روي سلول‌هاي گليوماي كشت شده در آزمايشگاه امتحان شد و مشخص گرديد كه اين نانو ذرات به‌سرعت توسط سلول‌ها جذب شد. همچنين مشخص شد نانو ذراتي كه فاقد كلروتوكسين بودند توسط سلول‌هاي گليوما جذب نشدند. سپس محققان با استفاده از تصويربرداري MRI نشان دادند كه اين نانوذرات به‌خوبي قابل شناسايي هستند.
بر پايه اين دستاوردها دانشمندان بررسي كردن كه آيا اين نانوذرات مي‌توانند گليوماي كاشته شده در مغز موش‌ها را هدف قرار دهند يا نه.
3 ساعت پس از تزريق مواد به بدن موش‌ها غده‌ها به آساني توسط اسكن MRI ظاهر شده و از بافت‌هاي سالم اطرافشان قابل شناسايي بودند محققان دريافتند كه 12 ساعت پس از تزريق بيشترين افزايش علائم اتفاق مي‌افتد.براساس آزمايشي كه از بافت‌هاي كليه، جگر و طحال انجام شد، علائمي مبني بر ايجاد سم در اين بافت‌ها توسط نانو ذرات مشاهده نشد.در مرحله بعد دانشمندان نشان دادند كه با استفاده از يك ميدان مغناطيسي مي‌توان نانو ذرات اكسيد آهن موجود در مغز موش‌ها را هدف قرار داد.پروفسور مياتاكا از دانشگاه اوزاكا و همكارانش ديگر تيمي بودند كه روي ليپوزوم‌هايي كه قادر به رساندن غلظت زيادي بور به تومورهاي مغزي بودند كار كردند كه در آغاز ميزان بقاي حيوانات مبتلا به تومورهاي مغزي را افزايش داد.
اين تيم ابتدا ابزار تحويل دارو را به وسيله ليپوزوم‌هايي با پوشش PEG ايجاد كرد. مطالعه روي سلول‌هاي تومور مغزي نشان داد كه ليپوزوم‌ها طي 12 ساعت داخل هسته سلول شده و در آنجا متمركز مي‌شوند. تابش نوتروني براي سلول‌ها مهلك بود اما در مقابل اثرات كمي در سلول‌هاي درمان شده به وسيله ليپوزوم‌هاي نشان‌نشده يا ليپوزوم‌هاي نشان شده فاقد بور مشاهده شد.
ليپوزوم‌هاي نشانه‌گيري شده به داخل مغز موش و در يك طرف آن تزريق شد. در طي 6 ساعت بور در داخل تومور انباشته شده و به مدت حداقل 72 ساعت پس از تزريق در آنجا باقي ماند. اين در حالي بود كه تجمع بسيار اندكي از بور در نيمكره ديگر مغز ديده شد. تابش نوتروني اثرات قابل ملاحظه‌اي خصوصا در افزايش بقاي موش‌ها از خود نشان داد.

آتنا حسن آبادي

کریمی که جهان پاینده دارد تواند حجتی را زنده دارد

دانلود پروژه و کارآموزی و کارافرینی

پنج شنبه 12 بهمن 1391 7:42 PM

mohamadaminsh

کاربر طلایی1

تاریخ عضویت : دی 1389

تعداد پست ها : 25772

محل سکونت : خوزستان

پاسخ به:فناوری نانو

ميز كار طبيعي براي ساخت و ساز در مقياس نانو

پژوهشگران با الهام از اثر تفرق غيرمعمول يک ماده سراميکي رايج، براي تشخيص يک الگوي ساختاري دوفازي ايده‌آل به‌عنوان اولين گام در ساخت نانوابزارها، از روش تصويربرداري استفاده کردند .
کاربرد عملي فناوري نانو به توانايي مهندسان در دستکاري اتم‌ها و مولکول‌ها براي توليد موادي با گروه‌هاي عاملي مطلوب، بستگي دارد. اين يافته‌ها روش ساده‌تري براي ترتيب بخش‌هاي ترکيب‌شده در مقياس نانومتر را، که براي اتصال اجسام نانومتري نظير ذرات و سيم‌هاي تشکيل‌دهنده نانوابزارها مناسب است، فراهم مي‌کنند.
ماده مورد استفاده در اين مطالعه، سراميک بلوري و رسانايTiO3(Nd2/3-xLi3x) است که مهندسان آن را با ميکروسکوپ الکتروني عبوري مشاهده کردند.اين نمك پودرشده، دو الگوي مجزا را با تناوب يکسان در مقياس اتمي نشان مي‌دهد: يک الگوي صفحه شطرنجي در مقياس نانو و يک الگوي الماسي. اين تفكيك خودبه‌خود فازها، مبناي جديدي را براي ساخت نانوابزارها ارائه مي‌دهد. اين ماده که با استفاده از روش‌هاي فراوري استاندارد و تجديدپذير سراميک‌ها ساخته شده، تشکيل يک سطح ميکروسکوپي را که خود به‌خود و با دقت اتمي در مقياس نانو کنترل مي‌شود، نمايش مي‌دهد.
مطالعه بيشتر نشان مي‌دهد که تفکيک ساختار به دو فاز مجزا ناشي از تفکيک اکسيد مذكور به‌صورت مربع‌هاي غني از ليتيم و نوارهاي عاري از ليتيم است. مهندسان با تغيير مقدار ليتيم و نئوديميم (دو جزء موجود در پودر سراميک)، طول و فضاي فازهايي را که به‌صورت يکي در ميان قرار گرفته‌اند، کنترل و به موجب آن ميز کاري را که نانوابزارها بر روي آن ساخته مي‌شوند، تنظيم کردند.
اين تحقيق در مقياسي بزرگ‌تر از مقياس اتمي، علم آگاهي از خواص يکي از رايج‌ترين انواع ساختارهاي اکسيدي را که به‌طور متداول براي مواد ابررسانا، مواد مقاوم مغناطيسي و فروالکتريکي به کار مي‌رود، بسط مي‌دهد. اين مطالعه توانايي وسيع در استفاده از روش‌هاي استاندارد فراوري سراميک‌ها را براي فناوري نانو نشان مي‌دهد.
اين تفکيک فاز به‌طور خودبه‌خود اتفاق ‌افتاده، منجر به تشکيل دو فاز مي‌شود که ابعاد آنها در مقياس نانومتر افزايش پيدا مي‌کند. اين ويژگي نادر مي‌تواند منجر به کاربرد آن به‌عنوان الگويي براي چيدمان نانوساختارها يا تک‌لايه‌هاي مولکولي شود.
نتايج اين تحقيق در شماره ماه اوت مجله Nature Materials به چاپ رسيده ‌است.

کریمی که جهان پاینده دارد تواند حجتی را زنده دارد

دانلود پروژه و کارآموزی و کارافرینی

پنج شنبه 12 بهمن 1391 7:42 PM

mohamadaminsh

کاربر طلایی1

تاریخ عضویت : دی 1389

تعداد پست ها : 25772

محل سکونت : خوزستان

پاسخ به:فناوری نانو

بيوتكنولوژي ، بيونانو تكنولوژي ، نانو بيو تكنولوژي

بيوتكنولوژي در اوايل قرن بيستم وارد عرصه جهاني شد. ليكن مهندسي بيوفرايند بعد از جنگ جهاني دوم و با توليد صنعتي پني سيلين به روش تخمير وارد معادلات علمي، تجاري و اقتصادي جهان شد. بيوتكنولوژي يك مفهوم كلي و يك موضوع بين رشته اي است كه دامنه وسيعي از علم (مهندسي، پزشكي، كشاورزي، صنايع غذايي . . .) را شامل مي شود. شايد يكي از تعاريف ساده و نزديك به ذهن در بيوتكنولوژي، انواع دسته بنديهاي محصولات حاصل از تخمير باشد كه عمده ترين آن شامل مولكول هاي كوچك (Small Molecules) ، ماكرومولكولها (مانند آنزيمها و پروتئين ها) ، مواد ساده سلولي(مانند مخمرنان) و محصولات كمپلكس(مانند غذاهاي تخميري و محصولات كشاورزي) است.
ماكرومولكولها كه از مهمترين محصولات حاصل از تخمير به شمار مي آيند، بخش بسيار وسيعي از فرايندهاي بالادستي و پايين دستي بيوتكنولوژي را به خود اختصاص داده و بيوتكنولوژي نيز بيشترين پيشرفت و توسعه را به اين دست از محصولات اختصاص داده است. به لحاظ اهميت و گستره اين محصولات، لقب نسل اول مواد و يا محصولات بيوتكنولوژيكي (First Generation) را مي توان به آنها اطلاق كرد.
اما در سالهاي اخير علاقه مندي بشر به نسل ديگري از محصولات بيوتكنولوژيكي افزون شده، تا جايي كه تكنيكهاي بالا دستي و پايين دستي را كاملاً تحت شعاع خود قرار داده است. امروزه نياز فراواني براي توليد، بازيافت و خالص سازي نانو بيومواد (محصولات) نظير پلاسميد DNA و ويروس ها براي ژن درماني، اسمبلي ماكرومولكولها (مانند پروتئين نانو ساختارها)، بعنوان حامل دارو و ذرات ويروس مانند (Virus-like particle) براي استفاده در واكسن ها (Vaccine Components) وجود دارد و محققين، خود را مواجه با مشكلات و معضلات جديدي در اين خصوص مي بينند. نانو بيو مواد بواسطه اندازه ويژه شان (با قطر10-300 نانومتر)، شيمي سطح پيچيده و ارگانيزمهاي دروني شان، تكنيكهاي بالا دستي و پايين دستي گسترش يافته براي نسل اول مواد بيولوژيكي را به چالش طلبيده و روش هاي جديدي را براي توليد و بازيافت طلب مي كنند. به همين منظور با يك دسته بندي منطقي مي توان اين دست از محصولات بيو تكنولوژيكي را نسل دوم (Second Generation) محصولات ناميده و راه كارهاي جديد را در مواجهه با آنها جستجو كرد.
تعريف:
نانوتكنولوژي مجموعه اي است از فناوري هايي كه بصورت انفرادي يا با هم براي به كارگيري و يا درك بهتر علوم مورد استفاده قرار مي گيرند. بعضي از اين فناوري ها هم اكنون در دسترس و بعضي نيز در حال توسعه و پيشرفت اند كه ممكن است در طي سالها و يا دهه هاي بعد مورد استفاده واقع شوند. بيوتكنولوژي جزو فناوري هاي در حال توسعه است كه با به كارگيري مفهوم نانو به پيشرفتهاي بيشتري دست خواهد يافت.يك تعريف كلاسيك از تعامل بيوتكنولوژي و نانو تكنولوژي بصورت زير بيان مي شود:
بيوتكنولوژي به نانو تكنولوژي مدل ارايه مي دهد، در حالي كه نانوتكنولوژي با در اختيار گذاشتن ابزار براي بيوتكنولوژي آنرا براي رسيدن به اهدافش ياري مي رساند ».«
پر واضح است كه تعامل بيوتكنولوژي و نانوتكنولوژي و يا به تعبيري نانوبيوتكنولوژي بسيار فراتر از اين است. شايد بتوان گفت نانو بيوتكنولوژي مترادف با استفاده از قابليت هاي نانو در كاربردهاي زيستي است. اين شاخه از فناوري به ما اجازه مي دهد تا اجزا و تركيبات را داخل سلولها بصورت عام قرار داده و يا با استفاده از روش هاي جديد خود آرايي و مكان آرايي در موج اول نانو بيوتكنولوژي، نانو بيو مواد را ساخته و با تكنيكهاي پيشرفته به خالص سازي و باز يافت آنها بپردازيم. بي گمان زمينه ها و فازهاي بعدي اين فناوري جديد به توليد وسايل نانو بيو (موج دوم) و در نهايت به ارايه ماشين هاي هوشمند و روبات ها منجر خواهد شد (موج سوم)كه كاربردهاي فراواني در حوزه هاي مهم بيوتكنولوژي مانند پزشكي، كشاورزي و صنايع غذايي خواهند داشت.
سؤالي كه به ذهن متواتر شده و محققان و متخصصان علوم بيوتكنولوژي و نانو بيوتكنولوژي را متوجه آن كرده، اين است كه مرز بيوتكنولوژي و نانو بيوتكنولوژي در كجاست؟
اگر چه اين دو فناوري هم پوشانيهاي زيادي دارند و به تعبيري داراي مرزهاي نامشخص (Fuzzy) هستند، اما شايد دسته بندي محصولات بيوتكنولوژيكي به نسل اول و نسل دوم كمك قابل توجهي به اين موضوع كند. حوزه اي از فناوري كه با توليد، باز يافت و بكارگيري نسل دوم مواد و محصولات بيوتكنولوژيكي سروكار دارد، همان نانوبيوموادي كه توليد و بازيافت و خالص سازيشان خصوصاً در ابعاد صنعتي به شدت تكنيك هاي موجود را به مخاطره انداخته و روشهاي نوين را مي طلبد، مي تواند محدوده كاري نانوبيوتكنولوژي و يا بيونانو تكنولوژي باشد.
با تقسيم بندي اولويت هاي تحقيقاتي نانو بيوتكنولوژي به سه موج نانو بيومواد، نانو وسايل و نانو ماشين ها، لزوم تمايز بيوتكنولوژي و نانو تكنولوژي بطور وضوح در محدوده كاري موج اول نانو بيوتكنولوژي خود را نمايان مي سازد. چون بي ترديد موج هاي دوم و سوم اين فناوري هم پوشاني بسيار ناچيزي با بيوتكنولوژي به معناي عام خواهند داشت.
اما موضوع بعدي كه ضرورت شفاف سازي و بيان واژه ها در آن مهم است، تشابه و تمايز نانوبيوتكنولوژي و بيونانو تكنولوژي است. به بيان ديگر اصولاً فرقي بين اين دو واژه وجود دارد و اگر چنين است اين تمايزات چيست؟
براي ساخت تمام نانو موادها(ذرات) همواره دو روش در نانوتكنولوژي مد نظر است. ابتدا روشهاي بالا به پايين (Top down) و سپس روش هاي پايين به بالا (Bottom up) . نانو بيو ذرات نيز از اين قاعده مستثنا نبوده و از طريق يكي از اين دو روش توليد مي شوند. اگر يك نانو بيو محصول از روش هاي بالا به پايين توليد شود، به بيان ديگر با تكيه براصول و مباني اصلي بيوتكنولوژي، و در ادامه با روشهاي اصلاح شده خالص سازي و بازيافت - كه با كمك تكنيكهاي جديد توسعه يافته و براي محصولات نسل دوم (نانو بيوموادها) بكار گرفته مي شود به محصول نهايي (End Product) تبديل شود، به اين مجموعه از فناوريها بيونانو تكنولوژي اطلاق مي شود. به عنوان مثال بيو راكتوري را در نظر بگيريد كه يك سلول حيواني خاص در آن كشت داده شده و در شرايط ويژه رشد كند. محصول مورد نظر يك ويروس درون سلولي است كه براي استفاده در ژن درماني با درجه خلوصي ويژه مورد نياز است. بدين ترتيب نانو بيو محصول مورد نظر در درون سلول توليد شده و سپس بازيافت مي شود (از بالا به پايين). از طرف ديگر اگر با بهره گيري مستقيم از فناوري نانو يك نانو بيو محصول از پايين به بالا ساخته شود، مي توان اين حوزه از فناوري نانو را نانو بيوتكنولوژي دانست. مثال واضح آن توليد تمام نانو بيو ذرات از طريق خود آرايي و مكان آرايي است كه با در كنار هم قرار گرفتن اجزاي تشكيل دهنده، محصول مطلوب توليد مي شود. اسمبلي ماكرومولكولها و بطور خاص پروتئين نانو ساختارها از مثال هاي جالب توليد از پايين به بالاي نانو بيو مواد است كه مي توانند بعنوان حاملهاي دارو استفاده شوند. بكارگيري اين روش در ابعاد آزمايشگاهي خوشبختانه در داخل كشور آغاز شده و در حال گسترش و تكامل است.
بطور كل بنظر مي رسد كه پژوهشگران دنيا در ساخت مواد از بالا به پايين تا حدود زيادي موفق بوده و از ساخت توده اي مواد و بازيافتشان (بيونانو تكنولوژي) و رسيدن به بيوذرات در اندازه نانو بهره گرفته اند. ضروري است در ايران نيز با برنامه ريزي مدون، اين مهم را گسترش داد و تقويت كرد. (البته پژوهشگران ايراني در اندازه هاي آزمايشگاهي موفق بوده اند و بايد در فاز بعدي به سمت توليد انبوه و صنعتي بروند). ساخت از پايين به بالاي بيوذرات در دستور كار مراكز تحقيقاتي جهان قرار دارد و پيش بيني ها حاكي از آن است كه دنيا بتواند به توليدات قابل توجهي در اين خصوص تا سال2015 ميلادي دست يابد.
همانند مبحث قبلي (مرزهاي بيوتكنولوژي و نانو بيوتكنولوژي) با عبور از موج اول تحقيقات و توليدات، اهميت شفاف سازي واژه ها بين بيونانوتكنولوژي و نانو بيوتكنولوژي نيز كم رنگ شده و نانو بيوتكنولوژي تا حد زيادي موج هاي دوم و سوم تحقيقات و فعاليتها را در انحصار خود قرار مي دهد.
محققان همواره براي رسيدن به اهداف ريز و درشت علمي تحقيقاتي خود به دسته بندي ها و اولويت بنديها نياز دارند. با توفيقات نسبتاًَ خوبي كه در زمينه هاي تحقيقاتي بيونانو تكنولوژي در فرآيندهاي بالا دستي بوجود آمده است، لزوم توجه بيشتر به فرآيندهاي پايين دستي بيونانو تكنولوژي بيش از پيش نمايان مي شود. البته نياز پژوهشگران به بهينه سازي توليد نانو بيو مواد در ابعاد صنعتي همچنان از دغدغه هاي جدي در سالهاي آينده است. در كنار بيو نانو تكنولوژي كه به تعبيري مقدم بر نانو بيو تكنولوژي است، بايد با جديت به نانو بيوتكنولوژي و سه موج مهم آن پرداخت و براساس اولويت هاي مطرح شده براي رسيدن به اهداف كوتاه مدت، ميان مدت و بلند مدت برنامه ريزي كرد تا بتوان همگام با ديگران در جهان، شعار تعلق قرن بيست و يكم به نانو تكنولوژي را به منصه ظهور رساند.

منبع : ماهنامه نفت پارس شماره 59

کریمی که جهان پاینده دارد تواند حجتی را زنده دارد

دانلود پروژه و کارآموزی و کارافرینی

پنج شنبه 12 بهمن 1391 7:42 PM

mohamadaminsh

کاربر طلایی1

تاریخ عضویت : دی 1389

تعداد پست ها : 25772

محل سکونت : خوزستان

پاسخ به:فناوری نانو

تحولي‌ نوين ‌براي ‌توليد ‌‌انرژي ‌در‌ ابعاد ‌‌نانو‌

دانشمندان راهكارهاي جديد براي بازيافت انرژي ارائه كرده‌اند
ساعت‌سازاني كه در دهه 1920 ميلادي براي نخستين بار موفق به طراحي و ساخت ساعت‌هاي مچي اتوماتيك شدند، در تلاش بودند بتوانند به راهكارهاي مناسب براي استفاده از انرژي آزاد شده در نتيجه حركت دست و استفاده از آن براي به حركت درآوردن عقربه‌هاي ساعت دست يابند.
اما امروزه محققان پس از گذشت سال‌ها از آن زمان در تلاش هستند تا بتوانند قطعات بسيار كوچكي را براي تامين انرژي الكتريكي مورد نياز ابزارها و وسايلي كه در ابعاد نانو ساخته شده‌اند، طراحي كنند. اين نيروگاه‌هاي كوچك نانومتري در حقيقت نانو ژنراتورهايي هستند كه مي‌توان از آنها براي تامين انرژي حسگرهاي زيستي ساخته شده براي اندازه‌گيري مداوم سطح گلوكز خون بيماران كه از قابليت قرارگيري در داخل اعضاي بدن برخوردارند يا حسگرهاي مقاومتي كه در برخي از سازه‌ها به عنوان قطعه ارتباطي به كار مي‌روند و همچنين زيست‌محيطي براي رديابي مواد سمي موجود در محيط استفاده كرد تا نياز به تعويض باتري نداشته باشند. منابع تامين انرژي يكي از اجزاي جدايي‌ناپذير صنعت رباتيك ريز، سيستم الكترومكانيكي، سيستم‌هاي امنيتي و همچنين وسايلي الكترونيكي شخصي قابل حمل هستند. محققان همواره مسيرهاي متفاوتي را براي توليد انرژي در مقياس‌هاي بسيار كوچك مورد بررسي قرار داده‌اند كه اين تحقيقات مجموعه‌اي از انرژي‌ها از انرژي حركتي و ارتعاشي، تغييرات دمايي، واكنش‌‌هاي بيوشيميايي تا منابع خارجي توليد انرژي مانند امواج فراصوتي و اصوات قابل شنيدن در محيط اطرافمان را در بر مي‌گيرد. يكي از مهم‌ترين ويژگي‌هاي سيستم‌ها و ابزارها در ابعاد نانو اين است كه اغلب به انرژي بسيار كمي نياز دارند. اگر اندكي درباره منابع بالقوه انرژي كه توسط بدن توليد مي‌شود بينديشيد، متوجه خواهيد شد كه در نتيجه انجام اعمال حياتي در بدن انسان مجموعه‌اي از انرژي‌هاي حركتي، گرمايي، نوساني، شيميايي و هيدروليكي ناشي از فعاليت سيستم‌هاي وابسته به گردش خون توليد مي‌شود. اگر بتوانيم اين انرژي‌ها را به انرژي الكتريكي تبديل كنيم، تنها بخش اندكي از آن مي‌تواند انرژي مورد نياز بسياري از تجهيزات كوچك را تامين كند.
از ميكروژنراتورها تا نانوژنراتورها
از دهه 90 ميلادي تاكنون تلاش‌هاي بسيار زيادي براي تامين انرژي در صنعت نانو انجام شده كه با توجه به افزايش محبوبيت ابزارهاي الكترونيكي قابل حمل در ميان كاربران، سرعت انجام اين تحقيقات افزايش يافته است. از آنجا كه مواد بلورين در اثر فشار از قابليت توليد انرژي الكتريكي برخوردار خواهند بود، محققان موسسه فناوري ماساچوست در تلاش هستند به روشي براي بازيافت انرژي دست يابند تا بتوانند با استفاده از اثر پيزوالكتريك يا به عبارتي ديگر توليد انرژي الكتريكي در بلورها در اثر تحت فشار قرار گرفتن، انرژي مورد نياز ابزارهاي الكترونيكي را تامين كنند. با توجه به موانع موجود در تامين انرژي مورد نياز وسايل طراحي شده در صنعت نانو، اين گروه از محققان ساخت ژنراتورهايي متناسب با ابعاد ريز سيستم‌هاي الكترومكانيكي را هدف قرار داده‌اند. امروزه از اين سيستم‌هاي سيليكوني براي ساخت بسياري از قطعات مانند شتاب‌سنج سيستم‌هاي كيسه هوا در اتومبيل‌ها و همچنين نازل‌هاي چاپگرهاي جوهرافشان استفاده مي‌شود كه يافته‌هاي علم زيست‌شناسي و شيمي توانسته‌ است زمينه مناسبي را براي تامين انرژي مورد نياز آنها فراهم كند. بتازگي محققان توانسته‌اند براساس اثر پيزوالكتريك و الكترومغناطيس مبدل‌هايي را بسازند كه انرژي را از دستگاهي به دستگاه ديگر منتقل مي‌كنند. در ميكروژنراتورهاي الكترومغناطيسي براي القاي جريان الكتريكي متناوب در مدار از يك آهن‌ربا با سيم‌پيچ استفاده مي‌شود. در ژنراتورهايي كه با توجه به پديده پيزوالكتريك طراحي شده‌اند قطعه‌اي دولايه از جنس تيتانات زيركونيوم سرب در بخش مياني ژنراتور قرار مي‌گيرد. وقتي نيروي جاذبه سبب خم شدن اين قطعه مي‌شود، لايه فوقاني اين قطعه تحت تاثير مقاومت كششي و لايه تحتاني تحت تاثير مقاومت تراكمي قرار مي‌گيرد كه در نتيجه ولتاژي مثبت و منفي در اين قطعه ايجاد مي‌شود. با نوسان اين قطعه در داخل ژنراتور جريان متناوب برقرار خواهد شد. در ماه آگوست سال 2005، اين تبديل انرژي مكانيكي به الكترونيكي مورد توجه قرار گرفت. بررسي ولتاژ خروجي ژنراتورها توسط ميكروسكوپ‌هاي اتمي حاكي از آن است كه در مراحلي از توليد جريان الكتريكي ميزان انرژي خروجي به طور ناگهاني افزايش مي‌يابد. بررسي‌هاي انجام شده نشان مي‌دهد تغيير در ولتاژ خروجي نتيجه اثر پيزوالكتريك در اكسيد روي است و با توجه به اين مي‌توان تاثير عوامل خارجي مانند اصطكاك تماس يا ديگر پديده‌هاي فيزيكي مشابه را نيز مورد تاييد قرار داد.
آينده در محاصره فناوري نانو
از ژانويه سال 2007 تاكنون تلاش‌هاي زيادي براي بهبود كيفيت نانوژنراتورهاي طراحي شده انجام شده است. از آنجا كه نيمه‌رساناي به‌كار برده شده به عنوان زمينه اصلي قرارگيري رشته‌سيم‌هاي اين ژنراتورها بسيار سفت و شكننده است، بنابراين استفاده از اين نوع نانوژنراتورها در تجهيزاتي مانند حسگرهاي زيستي قرار گرفته در عضلات پا و مفاصل ‌ كه نياز به جنسي انعطاف‌پذير و قابل خم شدن دارند امكان‌پذير نخواهد بود.به همين دليل امروزه در ساخت اين نوع نانوژنراتورها از مواد پليمري رسانا استفاده مي‌شود كه از قابليت سازگاري با اعضا و اندام‌هاي بدن انسان برخوردار هستند. آزمايش‌هاي انجام شده قابليت استفاده از بسياري مواد پلاستيكي قابل انعطاف در ساخت نانوژنراتورها را مورد تاييد قرار داده است. اما از آنجا كه سطح اين صفحات كاملا مسطح نخواهد بود، بنابراين ممكن است اختلالاتي را در ايجاد ارتباط ميان رشته‌سيم‌ها به وجود آورد. با توجه به وجود چنين موانعي، لازم است براي افزايش بازده انرژي الكتريكي تغييراتي را در ايجاد ارتباط بين سيم‌ها و فاصله ميان آنها به وجود آورد.
يكي از مهم‌ترين مشكلات نانوژنراتور‌هاي طراحي شده عمر مفيد آنهاست. عمر مفيد نانوژنراتورهايي كه در حال حاضر براي استفاده در صنعت نانو مورد تاييد قرار گرفته‌اند، حدود 50 ساعت است كه از وجود نواقصي در طراحي آن ناشي مي‌شود. اگر بتوانيم نانوسيم‌ها را در لايه نازكي از جنس طلا قرار دهيم، طلا مانند يك كاتاليست عمل كرده و بازده خروجي را افزايش مي‌دهد. بلورهاي اكسيد روي همانند جنگل انبوهي از درختان بدون شاخه هستند.
براي افزايش استحكام و چسبندگي نانوسيم‌هاي مستقر روي زمينه‌اي از جنس اكسيد روي بايد يك لايه پليمري را به آن اضافه كنيم. علاوه بر اين براي افزايش ولتاژ خروجي مي‌توانيم اين ژنراتورهاي بسيار كوچك را به صورت سري در كنار هم قرار دهيم تا اين‌كه براي افزايش جريان خروجي شبيه به آنچه در خصوص منابع متداول تامين انرژي مانند باتري يا پيل‌هاي سوختي مرسوم است آنها را به صورت موازي در كنار هم قرار دهيم. جالب است بدانيد كه هيچ‌گاه نمي‌‌توانيد از نانوژنراتورها براي تامين روشنايي ساختمان‌هاي مسكوني يا حتي يك چراغ‌قوه استفاده كنيد. مقدار انرژي توليد شده توسط آنها بسيار ناچيز است، اما بدون ترديد نانوسيم‌ها مي‌توانند گزينه‌ مناسبي براي توليد انرژي مورد نياز حسگر‌هايي باشند كه لحظه به لحظه اطلاعات را جمع‌آوري كرده و در اختيار كاربر قرار مي‌دهند.
محققان اميدوارند بتوانند تا پايان سال جاري از نانوژنراتورها براي جمع‌آوري و بازيافت انرژي‌هاي آزاد شده در محيط مانند انرژي ناشي از تغييرات فشار در لاستيك خودروها، نوسانات حركتي وسايل نقليه يا حتي ارتعاش سطح يك چادر باري استفاده كنند. اگر فقط اندكي به محيط اطراف خود توجه داشته باشيد، پي مي‌بريد كه در محيط اطراف ما منابع بي‌شماري از انرژي وجود دارند كه ما آنها را ناديده گرفته و هرگز به دنبال راهي براي بازيافت اين بخش از انرژي كه به نوعي از دست رفته محسوب مي‌شود، نبوده‌ايم.

سهيل اميري‌

کریمی که جهان پاینده دارد تواند حجتی را زنده دارد

دانلود پروژه و کارآموزی و کارافرینی

پنج شنبه 12 بهمن 1391 7:42 PM

mohamadaminsh

کاربر طلایی1

تاریخ عضویت : دی 1389

تعداد پست ها : 25772

محل سکونت : خوزستان

پاسخ به:فناوری نانو

جهان ریاضیات در فضای نانو

علوم نانو و فناوری نانو بیانگر رهگذری به سوی دنیایی جدید هستند. سفر به اعماق سرزمین اتمها و مولکولها نوید دهندة اثراث اجتماعی شگفت‌انگیزی است: در علوم بنیادین، در فناوریهای نو، در طراحی مهندسی و تولیدات، در پزشکی و سلامت و در آموزش.
پیش‌بینی‌های گسترده در حوزه کشفیات جدید، چالشها، درک مفاهیم، حتی هنوز فرم و محتوای موضوع، مه‌آلود و اسرارآمیز است. این مقاله می‌کوشد تا چالشهای دنیای ریاضیات را در مواجهه با دنیای شگفت‌انگیز نانو بررسی کند. به عبارت دیگر، ریاضیات در معماری پازل نانو چه نقشی خواهد داشت ؟

همگان بر این نکته توافق دارند که پیشرفتهای بزرگ، مستلزم تعامل میان مهندسان، ژنتیست‌ها، شیمیدانان، فیزیکدانان، داروسازان، ریاضیدانان و علوم رایانه ای ها است. شکاف میان علوم و فناوری، میان آموزش و پژوهش، میان دانشگاه و صنعت، میان صنعت و بازار بر مجموعه تأثیرگذار خواهد بود. دلایل کافی مبتنی بر فصل مشترک میان نظامهای کلاسیک و فرهنگ ها موجود است.
این انقلاب علمی و فناورانه، منحصر به فرد است. این بدین معنی است که می‌بایستی نه تنها در بعد علمی، که در سایر ابعاد، نیز زیرساختهای بنیادین با حداکثر انعطاف پذیری در برابر تغییرات را پیش‌گویی و پیش‌بینی کنیم.
دانش ریاضیات به عنوان خط مقدم جبهة علم مطرح است. ویژگی بدیهی ریاضیات در علوم نانو «محاسبات علمی» است. محاسبات علمی در فناوریی که به عنوان فناوری انقلابی مطرح شده است. محاسبات علمی در طول، تفسیر آزمایشات، تهیة پیش‌بینی در مقیاس اتمی و مولکولی بر پایة تئوری کوانتومی و تئوریهای اتمی است.
همانگونه که ریاضیات زبان علم است، محاسبات، ابزاری عمومی علم و کاتالیزوری برای تعاملات عمیق‌تر میان ریاضیات و علوم است. یک تیم محاسبات، دربارة مدلشان و اثر محاسباتشان و تطبیق‌پذیری آن با واقعیت، به بحث می‌پردازند. «‌محاسبات» رابطی میان آزمایش و تئوری است. یک تئوری و یک مدل ریاضی، پیش نیاز محاسبات است و یک آزمایش تنها اعتبار بخش هر نوع تئوری، مدل و محاسبات است.
مدلهای ریاضی، ستونهای راهگشا به سوی بنیاد علم و تئوریهای پیش بین هستند. مدلها، رابطهایی بنیادین در پروسه‌های علمی هستند و اغلب اوقات در سیستم‌های آموزشی به فاز مدلسازی و محاسبات، تأکید کافی نمی‌شود. یک مدل ریاضی بر پایة فرمولاسیون معادلات و نامعادلات اصول بنیادین استوار است و مدل درگیر با درک کامل پیچیدگیهای مسأله نظیر، جرم، اندازة حرکت و توازن انرژی است. در هر سیستم فیزیکی واقعی تقریب اجازه داده می‌شود، تا مدل را در یک قالب قابل حل عرضه کنند. اکنون می‌توان مدل را یا به صورت «تحلیلی» و یا بصورت «عددی» حل کرد. در این حالت مدلسازی ریاضی یک پروسه پیچیده است،زیرا می‌بایستی دقت و کارآیی را همزمان نشان دهد.
در علوم نانو و فناوری نانو، مدلسازی نقش محوری را بر عهده دارد، بویژه وقتی که بخواهیم عملکرد ماکروسکوپی مواد را از طریق طراحی در مقیاس اتمی و مولکولی کنترل کنیم، آن هم در شرایطی که درجات آزادی زیاد باشد. مدلسازی ریاضی یک ضرورت در این فضای مه آلود است. تفسیر داده‌های آزمایشگاهی یک ضروت حتمی است. همچنین برای هدایت، تفسیر، بهینه سازی، توجیه رفتارهای آزمایشگاهی، مدلسازی ریاضی ضرورت می‌یابد.
یک مدل مؤثر، راه رسیدن به تولیدات جدید، درک جدید رفتارشناسی، را کوتاه می‌کند و تصحیح گر هوشمندی است که از نتایج گذشته درس می‌گیرد.
مدلسازی نه تنها ویژگی منحصر به فرد ریاضیات است بلکه پلی بسوی فرهنگهای مختلف علمی است.
تئوری در هر مرحله از توسعة علم، نقش محوری دارد، ارزیابی حساسیت مدل به شرایط پروسه‌های فیزیکی ، و حصول اطمینان از اینکه معادلات و الگوریتمهای محاسباتی با شرایط کنترل آزمایشگاهی سازگارند، از چالشهای مهم است. تئوری نهایتاً بسوی تعریف نتایج و درک فیزیکی سیستم، میل خواهد کرد و اغلب اوقات ریاضیات جدیدی لازم نیست تا به منظور رسیدن به درک رفتار، ساخته شود.
عبور از تئوریهای موجود ارزشمند است و اغلب نیز اتفاق می‌افتد. زمانی مدلها، مشابه سیستم‌های شناخته شده هستند که دقت ریاضی بالایی را داشته باشند اما در جهان شگفت ‌انگیز نانو، مدلهای مختلف و جدید، چالشهای جدی را در دانش ریاضیات پدید می‌آورند. تئوریهای جدید در مقیاسهای زمانی غیر قابل پیش‌گوئی اتفاق می‌افتند و تئوریهای قدرتمند در قالبهای عمیق شکل می‌گیرند. میان‌برهای اساسی لازم است تا شبیه‌سازی صورت گیرد:
طراحی در مقیاس اتمی و مولکولی، کنترل و بهینه سازی عملکرد مواد و ابزار آلات، و کارآیی شبیه‌سازی رفتار طبیعی، از مهمترین چالشها است. این چالش‌ها نوید دهندة برهم کنشهای کامل میان حوزه‌های مختلف ریاضی خواهد بود.
آثار اجتماعی این چالش‌ها زیاد و متنوع خواهد بود.
منافع حاصل از مشغولیت ریاضیدانان فعال، توازن با چالشهای اصلی در زمینه رشد زیرساختهای ریاضیات، تغییرات در ساختار آموزش ریاضیات، از جمله آثار ورود ریاضیات به دنیای شگفت انگیز نانو خواهد بود.
جامعه ریاضی می‌بایستی اصلاح شود: تئوریهای بنیادین، ریاضیات میان رشته‌ای و ریاضیات محاسباتی و آموزش ریاضیات.
ریاضیات چه حوزه‌هایی را در بر خواهد گرفت؟ الگوریتمهای اصلی در حوزه‌های ریاضیات کاربردی و محاسباتی، علوم کامپیوتر، فیزیک آماری، نقش مرکزی و میان بر ساز را در حوزة نانو بر عهده خواهند داشت.
برای روشن شدن موضوع برخی از اثرات ریاضیات را در فرهنگ نانو بررسی می‌کنیم:
ـ روشهای انتگرال گیری سریع و چند قطبی سریع: اساسی و الزامی به منظور طراحی کدهای مدار (White, Aluru, Senturia) و انتگرال گیری به روش Ewala در کد نویسی در حوزه‌های شیمی کوانتوم و شیمی مولکولی (Darden ۱۹۹۹)
ـ روشهای« تجزیه حوزه»، مورد استفاده در شبیه‌سازی گسترش فیلم تا رسیدن به وضوح نانوئی لایه‌های پیشرو مولکولی با مکانیک سیالات پیوسته در مقیاسهای ماکروسکوپیک (Hadjiconstantinou)
ـ تسریع روشهای شبیه سازی دینامیک مولکولی (Voter ۱۹۹۷)
ـ روشهای بهبود مش‌بندی تطبیق پذیر: کلید روشهای شبیه پیوسته که ترکیب کنندة مقیاسهای ماکروئی، مزوئی، اتمی ومدلهای مکانیک کوانتوم از طریق یک ابزار محاسباتی است (Tadmor, Philips, Ortiz)
ـ روشهای پیگردی فصل مشترک: نظیر روش نشاندن مرحله‌ای Sethian, Osher که در کدهای قلم زنی و رسوب‌گیری جهت طراحی شبه رساناها مؤثرند (Adalsteinsson, Sethian) و نیز در کدگذاری به منظور رشد هم بافت ها (Caflisch)
ـ روشهای حداقل کردن انرژی هم بسته با روشهای بهینه سازی غیر خطی (المانی کلیدی برای کد کردن پروتیئن‌ها) (Pierce& Giles)
ـ روشهای کنترل (مؤثر در مدلسازی رشد لایه نازک‌ها (Caflisch))
ـ روشهای چند شبکه‌بندی که امروزه در محاسبات ساختار الکترونی و سیالات ماکرومولکولی چند مقیاسی بکار گرفته شده است.
ـ روشهای ساختار الکترونی پیشرفته ، به منظور هدایت پژوهشها به سمت ابر مولکولها (Lee & Head – Gordon)

نویسنده : شاهرخ رضایی

کریمی که جهان پاینده دارد تواند حجتی را زنده دارد

دانلود پروژه و کارآموزی و کارافرینی

پنج شنبه 12 بهمن 1391 7:42 PM

mohamadaminsh

کاربر طلایی1

تاریخ عضویت : دی 1389

تعداد پست ها : 25772

محل سکونت : خوزستان

پاسخ به:فناوری نانو

جلبک ها درخدمت نانوگیاه پزشکی

جلبک ها با قدمتي بالغ بر ۴۰ ميليون قرن در مقايسه با ديگر رستني ها توانسته اند مقام نخست را از نظر توليد انرژي و همچنين مواد تجديدشونده بويژه در دنياي نانو، کسب کنند. بنابراين با توجه به اهميت جلبک ها در اين زمينه ، شايسته است کشاورزي سنتي و صنعتي براي توسعه پايدار فناوري هاي جديد، نهادينه شوند. جايگاه مناسب براي چنين تحقيقاتي ، کشاورزي پيشرفته بويژه در زيربخش هاي گياه شناسي با تخصص گياه شناسي الکترونيک است. بسياري از موضوعات مهم در گياه پزشکي مانند تشخيص و شناسايي ، پيش آگاهي ، مبارزه و مهار، قرنطينه و تا حدودي ترويج ، بي شباهت به مفاهيم پليسي نيستند. از اين رو شناخت و همچنين بهره مندي از قابليت هاي کم نظير نانوپليس هاي جلبکي براي گياه پزشکي ، امروز از اهميت ويژه اي برخوردار است. از سوي ديگر مي دانيم که بسياري از الگوهاي فني در نانوفناوري ، مرهون ساختار ظريف ، ولي توانمند انواع ميليوني جلبک ها هستند.
طراحي ، ساخت و توليد ابزار و قطعاتي با دقت مقياس نانو به طور مصنوعي ، فوق العاده دشوار و پرهزينه است ، ولي با استفاده از اين موجودات که اغلب دياتوم ها و نانوفيتوپلانکتون ها هستند، ساخت و توليد انواع رايانه ها، ربات ها، ريزتراشه هاي سيليکوني در دنياي نانوالکترونيک و زيست حسگرهاي هوشمند، متداول است.
‌● مفاهيم بنيادين
با پيدايش و پيشرفت علوم و فنون نوين نظير نانوفناوري ، دانش گياه پزشکي نيز تحول چشمگيري پيدا کرده است و استفاده فراگير از انواع نانوکپسول ها، نانوفيلترها، نانوذرات ، نانوکريستال ها و بسياري موارد ديگر، فقط گوشه اي ناچيز از کاربردهاي علوم و فنون نانو در مديريت تلفيقي آفات است. کاظم دادخواهي پور، پژوهشگر و عضو هيات علمي موسسه تحقيقات گياه پزشکي کشور که تحقيقات گسترده اي را در اين زمينه انجام داده است ، در اين باره گفت: تقريبا همه مي دانيم که جلبک ها در مقايسه با پيکر سبز تمامي گياهان موجود در جنگل ها، مراتع و حتي اراضي کشاورزي بيش از ۸۵ درصد کل فرآيند فتوسنتز را به عهده دارند.
وي افزود: بنابراين جلبک ها در اين زيست کره از نظر توليد مواد اوليه و در نتيجه ذخيره و تبديل انرژي خورشيدي ، مقام نخست را به خود اختصاص مي دهند. به نظر مي رسد که ميزان جلبک هاي خشک زي بسيار ناچيز باشد، ولي با يک محاسبه ساده نتيجه بسيار شگفت آور خواهد بود. وي ادامه داد: به طور کلي در يک هکتار زمين زراعي به عمق ۳۰ سانتي متر که از لحاظ مواد آلي و کاني ها در سطح متوسطي قرار دارد به ميزان يک هزارم وزن حجمي خاک ، جلبک وجود دارد، به اين ترتيب به ازاي هر هکتار زمين زراعي ، حداقل ۲۰۰۰ کيلوگرم جلبک يافت مي شود. چنين توان توليدي در مقايسه با برخي از محصولات ديم ، قابل تامل خواهد بود. اين پژوهشگر مي افزايد: بعلاوه تنوع زيستي جلبک ها در چنين اراضي اي نيز قابل ملاحظه است به طوري که براساس مطالعات انجام شده در پاکستان بيش از ۳۵ گونه انواع جلبک ها در يک هکتار از سطح زير کشت ذرت شيرين ثبت شده است.
● افزار و شيوه گزيني
جلبک ها به عنوان نوعي افزار، زمينه هاي بسيار مساعدي را براي تحقيقات فناوري نانو فراهم کرده اند. محصولات متنوعي مانند پوشاک ، وسايل ورزشي و حتي برخي از ابزار پزشکي و قطعات سخت افزاري در رايانه ها و ريزتراشه ها، مرهون چنين فناوري اي هستند.عضو هيات علمي موسسه تحقيقات گياه پزشکي کشور در اين رابطه گفت: از بين انواع جلبک هاي تک ياخته اي ، دياتوم ها يا جلبک هاي قاب سيليسي مهم ترين گروهي هستند که در اين فناوري کاربرد زيادي دارند.
دادخواهي پور افزود: دياتوم ها داراي ساختار پوسته اي از جنس دي اکسيدسيليس (SiO۲) و با خلوصي بالغ بر ۹۹ درصد در طبيعت اعم از آب هاي شور، شيرين و انواع خاک ها انتشار وسيعي دارند. دياتوم ها بسيار متنوعند و تاکنون يکصد هزار گونه از آنها شناسايي شده اند و تنوع زيستي آنها را تا حدود يک ميليون گونه برآورد کرده اند.
وي ادامه داد: يکي از عوامل ساختاري مهم در اين گروه از جلبک ها که مسير پيشرفت نانوفناوري را فراهم کرده اند، وجود تزيينات فوق العاده متنوع و همچنين دانه بندي بسيار دقيق و ظريف در پيکر آنهاست. بي شک ساختن اشکال هندسي با چنين دقتي در مقياس نانو، بسيار دشوار است ، بنابراين تنوع ميليوني و همچنين وفور دياتوم ها چنين موضوعي را براي متخصصان به طور قابل ملاحظه اي تسهيل کرده است. با توجه به ويژگي هاي فيزيکي دياتوم ها، از آنها مي توان به عنوان اجزاي يک ماشين مجهز استفاده کرد، البته با اين تفاوت که توليد چنين افزاري از لحاظ کميت و کيفيت بسيار فراتر از فناوري متداول است. از سوي ديگر، صرفه جويي اقتصادي با تاکيد بر مصرف بهينه از مواد اوليه دليل ديگري براي رشد و توسعه چنين فناوري اي خواهد بود. هم اکنون استفاده از پودر خالص پوسته هاي سيليکاتي دياتوم هاي ويژه اي براي مبارزه غيرشيميايي با برخي آفات انباري بويژه در مراکزي نظير بيمارستان ها و آسايشگاه ها که به هيچ وجه نمي توان از روش هاي شيميايي يا بيولوژيکي استفاده کرد، توصيه مي شود. چنين آفت کشي با تزيينات بسيار ظريف همچون تيغه هاي شيشه اي به طور فيزيکي پوست سخت و کيتيني آفات را خراش مي دهند و با افزايش گرماي ناشي از تنفس زياد در نهايت موجب انهدام آنها مي شوند.
عضو هيات علمي موسسه تحقيقات گياه پزشکي کشور مي گويد: نانوکپسول ها، کاربردهاي ارزشمندي را براي گياه پزشکي نوين به ارمغان آورده اند. دياتوم ها همچون جعبه هاي بسيار کوچک و با ساختاري بسيار مقاوم و در عين حال خنثي ، مي توانند بهترين حامل سموم شيميايي قوي باشند. به اين طريق هنگام سم پاشي ، علاوه بر آن که ميزان مصرفي سموم به حداقل ممکن مي رسد بلکه به دليل موضعي و متمرکز بودن تماس با آفات ، بسيار موثرتر خواهد بود. چنين موضوعي با توجه به پارامترهاي زيست محيطي اعم از محيطهاي طبيعي و انساني نيز از اهميت خاصي برخوردار است.
کاربرد انواع نانوفيتوپلانکتون ها بويژه در طراحي و ساخت نانوحسگرها، روند صعودي دارد، زيرا تسهيلات قابل ملاحظه اي را در جهت تدوين الگوهاي نانوزيستي براي رديابي ناهنجاري ها در اکوسيستم هاي زراعي و ديگر مناطق انسان ساخت فراهم کرده است. اکنون بيش از ۱۴ مرکز تحقيقات بين المللي در زمينه دياتوم نانوفناوري فعاليت دارند. آشکارسازي و مهار جلبک هاي مزاحم در منابع آب و آبياري با استفاده از سامانه هايي معروف به نانوچک ، فقط يکي از موارد کوچک در چنين مراکزي است.
● رهيافت ها و رويکردها
شايد شگفت آفرين باشد، آن هم وقتي که بدانيم برخي محصولات رايانه اي جديد مانند صفحات نمايشگر انعطاف پذير يا وسيله جيبي اي بسيار کوچک براي ذخيره اطلاعات با ظرفيت هاي فوق العاده زياد به نام کول ديسک و بسياري ديگر از اختراعات جديد، از طريق فرآيند نانوفناوري روي همين جلبک هاي تک ياخته يعني دياتوم ها به وجود آمده اند. اين پژوهشگر موسسه تحقيقات گياه پزشکي مي گويد: بنابراين با توجه به اهميت جلبک ها در اين زمينه ، شايسته است که کشاورزي سنتي و صنعتي براي توسعه پايدار فناوري هاي جديد نهادينه شود؛ زيرا مناسب ترين جايگاه براي چنين تحقيقاتي ، کشاورزي پيشرفته بويژه در زيربخش هاي گياه شناسي و با تخصص الکتروبتاني است.
اگرچه ممکن است براي برخي علاقه مندان به کشاورزي نوين ، همچنان هويت جلبک ها بويژه دياتوم ها مبهم باشد، اما کافي است يادآوري شود که تمامي شيشه هاي مرغوب براي عينک ، عدسي ها، ظروف کريستالي و انواع رنگ هاي متاليک و صدها محصول صنعتي ديگر، برگرفته از خواص فيزيکي شيميايي همين پوسته سيليسي دياتوم هاست.
دادخواهي پور، يادآوري مي کند که سيليس پس از اکسيژن ، بيشترين عنصر کره زمين است و به لحاظ اهميت منابع طبيعي تجديدشونده و همچنين افزايش تقاضا به انواع محصولات کشاورزي ، کشت و پرورش خالص انواع جلبک ها، اجتناب ناپذير است.
عضو هيات علمي موسسه تحقيقات گياه پزشکي کشور مي گويد: رسوبات گوناگون بويژه در پشت سدهاي آبي ، نظير سد اميرکبير در کرج سرشار از انواع دياتوم هاست. بهره مندي از چنين منابع ارزشمندي علاوه بر اقتصادي بودن ، رعايت استانداردهاي محيط زيست را نيز در سطوح ممتازي به همراه خواهد داشت. از سوي ديگر، دانش پايه در پيشبرد چنين نگرشي بسيار اهميت دارد و به نظر مي رسد که در اين خصوص ، گياه شناسي الکترونيک (Electrobotany) نقش کليدي را به عهده داشته باشد، زيرا مباني الکترونيک در مقياس پيکو يا کسري از آن است و به همين دليل دنياي نانو را حداقل ۱۰۰۰ برابر دقيق تر و واضح تر مي بيند.
در آينده اي نه چندان دور، دستگاه هاي خيلي پيشرفته اي همچون نانوبيوراکتورها در کشت و پرورش خالص بسياري از اين جلبک هاي مفيد، نقش حياتي خواهند داشت و در حقيقت مي توانند نويدي براي کشاورزي پويا و پايا باشند.

حميده سادات هاشمي--روزنامه جام‌جم

کریمی که جهان پاینده دارد تواند حجتی را زنده دارد

دانلود پروژه و کارآموزی و کارافرینی

پنج شنبه 12 بهمن 1391 7:42 PM

mohamadaminsh

کاربر طلایی1

تاریخ عضویت : دی 1389

تعداد پست ها : 25772

محل سکونت : خوزستان

پاسخ به:فناوری نانو

سنجش سلامت بدن با لباسهاي هوشمند

پژوهشگران آمريکايي و چيني اعلام کردند، با بهره گيري از نانولوله هاي کربني، يک قدم ديگر به توليد ساده و ارزان قيمت لباس هوشمند نزديک شده اند .
چنين لباسي خواهد توانست ضربان قلب و ديگر علايم حياتي بدن را اندازه گيري کند و همچنين نشانه هاي مريضي بدن را تشخيص دهد.
محققان به روشي مقرون به صرفه براي توليد لباسهاي هوشمند دست يافته اند. اين لباس ها مي توانند ناراحتي و مريض هاي شخصي که آنها را مي پوشد را تشخيص دهند.
منسوجات الکترونيکي هم اکنون نيز وجود دارند، اما بسيار حجيم و سخت بوده، استفاده عمومي از آنها مشکل است، لذا توليد کنندگان لباس به روشي ساده تر براي توليد لباسهايي راحت تر نياز دارند تا کاربرد آنها قابل گسترش باشد.
به گزارش نانو در تحقيق اخير، الياف کتان با الکتروليت و نانولوله هاي کربني پوشش داده شده است. الياف حاصل از اين کار، در عين حالي که قادرند الکتريسيته را از خود عبور دهند، نرم و منعطف هستند.
محققان در آزمايشهاي آزمايشگاهي نشان دادند، الياف الکترونيکي جديد اگر به يک باتري وصل شوند مي توانند يک «دي يود» نوري ساده را روشن کنند. درصورت نشاندن آنتي بادي هاي خاص بر روي اين الياف، آنها مي توانند حضور آلبومين را تشخيص دهند. آلبومين يک پروتئين مهم در خون است که مي تواند براي تشخيص خونريزي به کار رود.
اين محققان همچنين مدعي هستند، اين الياف خواهند توانست امراض و علايم حياتي بدن را تشخيص دهند.

کریمی که جهان پاینده دارد تواند حجتی را زنده دارد

دانلود پروژه و کارآموزی و کارافرینی

پنج شنبه 12 بهمن 1391 7:42 PM

mohamadaminsh

کاربر طلایی1

تاریخ عضویت : دی 1389

تعداد پست ها : 25772

محل سکونت : خوزستان

پاسخ به:فناوری نانو

آسفالتي از نوع ترميم شونده!

استفاده از فناوري نانو روز به روز بيشتر مي شود و در اين بين كاربرد اين فناوري در فعاليت هاي عمراني بسيار گسترده است.
نخستين آسفالتي كه روي خيابان هاي شهر ريخته شد مربوط به سال 1872 ميلادي است كه در يكي از خيابان هاي نيويورك قرار گرفت. اين آسفالت واقعي حاصل تلاش دسمت (Desmedt) شيميدان بلژيكي بود كه توانست با مخلوطي از ماسه و قير يكي از خيابان هاي منتهي به تالار بزرگ شهر را در شهر نيويورك آسفالت كند.
سپس از روي اين آسفالت براي آسفالت كردن بزرگراهي در فرانسه الگوبرداري شد و اين بزرگراه در سال 1874 آسفالت شد و سپس آسفالت به شهرها، كشورها و قاره هاي گوناگون مسافرت كرد و اكنون باريك ترين و دورافتاده ترين كوچه ها و خيابان هاي هر كشوري از آن بهره مي برد.
اما هم اكنون مدت نه چندان طولاني است كه دانشمندان مشغول كاركردن روي پروژه هاي مربوط به آسفالت هستند اما اين آسفالت با آسفالت معمولي تفاوت فراواني دارد. اين نوع آسفالت قابليت خود تعميري دارد. يعني به محض خراب شدن هر بخش از آسفالت به تنهايي قادر به ترميم بخش از بين رفته است.
اين ايده درسال 2008 شكل گرفت اما اكنون تلاش هاي دانشمندان براي عملياتي كردن آن درحال نتيجه دادن است.
دكتر ساوت ورث از فيزيكدانان دانشگاه بوستون معتقد است كه مورد خود اصلاح كننده درسال هاي نه چندان دور گذشته در ساير رشته ها و زمينه هاي علمي مورد استفاده قرار گرفته اند.
او معتقد است «آسفالت و سيمان هر دو در زمره نانو مواد هستند» طبق نظريات وي وجود يك ماده پليمري ساختاري سبب خواهد شد كه ترك ها و شيارهاي به وجود آمده در سطح آسفالت اصلاح شود بدين ترتيب كه با كمك گرفتن از يك عامل اصلاح كننده كپسوله و يك شروع كننده شيميايي كاتاليستي درون يك بستر اپوكسي اين فرايند شكل خواهد گرفت.
فرايند خوداصلاحي بدين ترتيب آغاز مي شود كه يك ترك در حال شروع سبب گسستن ميكروكپسول هاي موجود در ساختار آسفالت ترميم شونده، شده و در نتيجه سبب رهاسازي عامل اصلاح كننده با استفاده از خاصيت دوپينگي در ميان ترك خواهد شد و با تماس كاتاليزور موجود و عامل اصلاح ساز، اين عامل شروع به پليمريزه شدن كرده و در اثر اين فرايند دو طرف شكاف را به سمت هم نزديك كرده و سبب اتصال آسفالت ترك برداشته خواهد شد.

مزاياي آسفالت ترميم شونده عبارتند از:

- محدود كردن انتشار گازهاي گلخانه اي
- مصرف كمتر انرژي
- كاهش سرو صداي ترافيك و حركت اتومبيل ها روي آسفالت
- راحتي و اطمينان بيشتر در هنگام رانندگي
- ماشين ها در اثر مشكلات به وجود آمده در جاده ها خسارت نمي بينند.
شايد دور از ذهن به نظر برسد كه دراين آسفالت جديد از مواد زائدي كه پيرامون ما وجود دارد استفاده شود اما در حقيقت همين مواد زائد و دور ريختني پيرامون مواد اصلي تشكيل دهند آسفالت ترميم شونده را تشكيل مي دهند. اين مواد عبارتند از تفاله هاي كوره هاي شيشه پزي، خاكستر زباله هاي شهري، خاكستر توليد برق با زغال، خرده آجرها، لاستيك هاي فرسوده ماشين ها و پلاستيك سيمهاي برق قديمي.
هم اكنون شركت ها و مؤسسات تحقيقاتي فراواني درحال تحقيق روي توليد آسفالت هاي كم صدا، ترميم شونده، كم ارتعاش و غيره هستند. در اين ميان تلاش هاي گروه آسفالت و لاستيك كشور ژاپن (JARRG) در زمينه توليد آسفالت كم صدا حائز اهميت است. در آسفالت توليدي با JARRG اتصال دهنده آسفالت ويسكوز توسعه پيدا كرده و سبب شده است كه از انبساط پخش تايرهاي كهنه اي كه به صورت ريز در اثر تردد ماشين ها بر روي آسفالت ساييده مي شوند جلوگيري به عمل آورد.
به علاوه اين اتصال دهنده مي تواند به عنوان ماده اي لاستيكي بين مواد متراكم موجود در آسفالت عمل كرده و از اين راه ارتعاش و صداي حاصل از تردد ماشين ها را روي آسفالت كاهش دهد. نمونه اي از اين آسفالت در بزرگراه سوپراستشين در آريزونا به كار گرفته شده است كه با استقبال فراواني از سوي ساكنان محلي و نيز افرادي كه از اين مسير تردد مي كنند روبه رو شده است.
نمي توان گفت كه اين نوع از آسفالت، آسفالتي كامل است و هيچ گونه مشكلي ندارد. علاوه بر مزاياي فوق الذكر بايد معايب و كاستي هاي زير را نيز براي اين گونه از آسفالت ها درنظر داشت:
- مواد تشكيل دهنده اين نوع از آسفالت سبب ايجاد بخار و بوي بد در هنگام عمليات راهسازي مي شود.
- هنوز تلاش هاي دانشمندان درخصوص قابليت بازيافت بودن اين گونه از آسفالت به نتيجه اي نرسيده است.
- نسبت به آسفالت هاي معمولي بسيار گران قيمت تر است.
- آسفالت بايد در يك بازده دمايي معين نگاهداري شود. درغير اين صورت بلااستفاده خواهد ماند.
- براي عمليات و آسفالت كردن خيابان ها نياز به متخصصان ويژه اي است و برخلاف آسفالت معمولي نمي توان تنها با چند كارگر معمولي عمليات آسفالت را به پايان رساند.
با توجه به افزايش ميزان تقاضا در حمل و نقل شهري و بين شهري و فشار بيشتر اين حمل و نقل بر مسيرهاي ريلي و جاده اي مي توان پيش بيني نمود كه در آينده اي نه چندان دور تقاضا براي آسفالت هاي ترميم شونده و نيز آسفالت هاي كم صدا افزايش يابد و به علاوه ديگر امكان مسدود كردن جاده اي براي انجام تعميرات وجود نداشته باشد. زيرا در اين صورت بار ترافيكي روي ساير محورها توزيع شده و مشكلات فراوان تري را براي ساير محورها به وجود خواهد آورد.

کیهان

کریمی که جهان پاینده دارد تواند حجتی را زنده دارد

دانلود پروژه و کارآموزی و کارافرینی

پنج شنبه 12 بهمن 1391 7:42 PM

mohamadaminsh

کاربر طلایی1

تاریخ عضویت : دی 1389

تعداد پست ها : 25772

محل سکونت : خوزستان

پاسخ به:فناوری نانو

از بین بردن تومورها با نانوتکنولوژی

با توجه به نتایج آزمایشاتی که اخیرا انجام گرفته است و در طی آن محققین با استفاده از ذرات نانو (nano) موفق به از بین بردن تومور در موشها شده اند، این احتمال وجود دارد که نانوتکنولوژی بتواند در درمان بیماران سرطانی مفید واقع شود. این ذرات که نانوشل (Nanoshell) نام دارند، محل قرارگیری تومور را آشکار کرده و سپس با انفجاری حرارتی تومور را “میکشند”.
دیواره رگهای خونیی که تومورها را احاطه میکنند از رگهای موجود در بافت سالم نازکتر هستند و مواد درون خون به راحتی از آنها تراوش میکند، به همین دلیل نانوشلهای شیشه ای طلا اندود تزریق شده به داخل جریان خون، در محل تومور بر روی هم انباشته میشوند.این ذرات هنگام قرار گرفتن در معرض پرتو خفیف مادون قرمز میدرخشند و این خاصیت موجب میشود که محل تومور با روشی به نام آشکارسازی توموگرافی ‘optical coherence tomography’ ( اصطلاح ترموگرافی به عمل ثبت و تفسیر تغییراتی که در درجه حرارت سطح پوست بدن رخ میدهد، اطلاق میشود.
تصویر حاصل از این روش که توموگرام نامیده میشود، الگوی حرارتی سطح بدن را نشان میدهد. در توموگرافی ، آشکار ساز ، تشعشع حرارتی دریافت شده توسط دوربین را به یک سیگنال الکترونیکی تبدیل میکند و سپس آن را علاوه بر تقویت بیشتر ، پردازش میکند تا اینکه در یک صفحه کاتودیک مثل مونیتور تلویزیون آشکار شود- توضیح از مجله آفتاب). در این مورد، پرتو ضعیفی از اشعه مادون قرمز بر موضع تابانده میشود و سپس مشخص میشود که در کدام ناحیه، نور از ذرات نانو بازتابیده میشود.
پس از مشخص شدن محل، لیزر مادون قرمز قویتری به مدت ۳ دقیقه در هر بخش دارای تومور تابیده میشود تا بافت محل داغ شود.هنگامی که این عملیات در آزمایش جدیدی که در دانشگاه رایس (Rice) هوستون انجام گرفت، نتایجی شگفت انگیز به دنبال داشت. دانشمندان متوجه شدند که تومورها تقریبا به طور کامل نابود شده اند. ۸۰% موشهایی که به این ترتیب معالجه شده بودند، بیش از ۷ هفته زنده ماندند در صورتی که موشهای دیگری که ذرات نانو دریافت نکرده بودند، پس از سه هفته مردند. در موشهایی که تومور سرطانی آنها با این روش نابود شده بود، هیچ بازگشتی مشاهده نشد.
با تمام اینها، در حال حاضر یک مشکل اساسی در استفاده از این روش وجود دارد…پرتو مادون قرمز تنها میتواند ذرات نانویی را که در عمق ۲ میلی متری زیر پوست قرار دارند را “روشن” کند، به این ترتیب این روش تنها برای تومورهای سطحی مانند تومورهای گردنی، دهان و سرطان پوست قابل استفاده خواهد بود. در حال حاضر محققین در صددند که نانو شلها را طوری اصلاح کنند که با پرتوهایی مانند اشعه ایکس، که قابلیت نفوذ بیشتری دارد، هم قابل استفاده باشند.قرار است مرکز Nanospectra Biosciences واقع در هوستون، انجام آزمایش بر روی داوطلبان را در طی چند ماه آینده آغاز کند.

کریمی که جهان پاینده دارد تواند حجتی را زنده دارد

دانلود پروژه و کارآموزی و کارافرینی

پنج شنبه 12 بهمن 1391 7:42 PM

mohamadaminsh

کاربر طلایی1

تاریخ عضویت : دی 1389

تعداد پست ها : 25772

محل سکونت : خوزستان

پاسخ به:فناوری نانو

موفقیت ایران در تولید رگ‌ از نانو الیاف

محققان یک مرکز تحقیقات زیست فن آوری کشورمان از موفقیت در تولید رگ مصنوعی از نانوالیاف زیست سازگار زیست تخریب پذیر با همکاری دانشگاه علوم پزشکی تهران خبر دادند.
به گزارش ایسنا، به گفته محققان شركت فن آوری بن یاخته، نمونه اولیه این رگ مصنوعی از حدود 9 پیش در گردن یک گوسفند پیوند زده شده که پس از گذشت این مدت کارکرد مطلوبی داشته و این گوسفند همچنان به حیات طبیعی خود ادامه می‌دهد.
محققان این مرکز سال گذشته نیز با بهره گیری از تكنیك‌های مهندسی بافت و تولید بسترهای نانومتری زیست تخریب پذیر موفق به كشت و تكثیر سلول‌های بنیادی و تولید بافت پوستی به منظور بازسازی آسیب‌های پوستی شده بودند.

www.sharifnews.com

کریمی که جهان پاینده دارد تواند حجتی را زنده دارد

دانلود پروژه و کارآموزی و کارافرینی

پنج شنبه 12 بهمن 1391 7:42 PM

mohamadaminsh

کاربر طلایی1

تاریخ عضویت : دی 1389

تعداد پست ها : 25772

محل سکونت : خوزستان

پاسخ به:فناوری نانو

نانوسیلات و کاربرد های آن

دکتر محمد فضیلتی (عضو هئیت علمی دانشگاه اصفهان)

گروه جدیدی از سیالات که قادر به انتقال حرارت می باشند، نانوسیال می گویند. نانوسیال عبارت است از سیال حاوی نانوذرات.

نانوسیلات و روش های ساخت آن:

نانوسیال دارای دو جزء اصلی است:
الف) سیال پایه: منظور آن سیالی است که به آن نانوذرات افزوده می شود که معمولا سیال پایه یکی از انواع سیالات حامل انرژی مثل آب- اتیلن گلیکول و روغن موتور است.
ب) ذرات نانو: که می تواند از انواع فائو ذرات اکسید آلومینیوم یا اکسید مس بوده و یا نانوذرات فلزی مانند مس باشند. همچنین نانو لوله های کربنی از این جمله اند:
برای تهیه ی سیال دو فرایند عمده وجود دارد:
1.روش یک مرحله ای: در این روش تولید نانو ذرات و ورود آنها به داخل سیال در یک مرحله صورت می گیرد.
2. روش دو مرحله ای: در این روش ابتدا نانو ذره تولید و سپس به سیال افزوده می شود.
از خصوصیات نانو سیالات می توان به انتقال حرارت توسط آن اشاره کرد که میزان انتقال حرارت آن بیش از مقداری است که به صورت نظری پیش بینی می شود. از خصوصیات دیگر آن می توان به هدایت گرمایی بسیار بالای آن اشاره کرد.
از کاربرد های نانو سیالات می توان به توسعه ی سیستم های کنترل حرارت که کاربرد زیادی در وسایل نقلیه ی سنگین دارند اشاره کرد. کنترل حرارت یکی از عوامل کلیدی در فناوری مربوط به محصولاتی مانند پیل سوختنی وسایل نقلیه ی دو گانه سوز- الکتریکی می باشند نام برد.
به همین منظور استفاده نانوسیلات در کامیون های پیشرفته را بیان می کنیم:همانطور که می دانید در ساختمان کامیون ها دائماً به دنبال کاهش مقدار انرژی مورد نیاز جهت مقابله با مقاومت های می باشند. به همین منظور موتور کامیون برای غلبه بر مقاومت ها از جمله هوا بیشتر گرم می شود و بنا بر این رادیاتور های بزرگی برای آنها تهیه می کنند. ولی با استفاده از نانوسیالات و ریختن آن در رادیاتور باعث می شود که حرارت را جذب خود کند در حالی که رادیاتور ها کوچکتر می شوند.

نویسنده: دکتر محمد فضیلتی (عضو هئیت علمی دانشگاه اصفهان)

کریمی که جهان پاینده دارد تواند حجتی را زنده دارد

دانلود پروژه و کارآموزی و کارافرینی

پنج شنبه 12 بهمن 1391 7:42 PM

mohamadaminsh

کاربر طلایی1

تاریخ عضویت : دی 1389

تعداد پست ها : 25772

محل سکونت : خوزستان

پاسخ به:فناوری نانو

توليد نانو كامپوزيت دنداني بي رنگ توسط محققان ايراني نوعي نانو كامپوزيت دنداني بي رنگ و بادوام با هدف پر كردن دندان در دانشكده مهندسي پزشكي دانشگاه صنعتي اميركبير ساخته شد.
مهندس سيدشهاب الدين مسر سعسعاني فارغ التحصيل كارشناسي ارشد مهندسي پزشكي و مجري طرح اظهار داشت: امروزه كامپوزيت هاي دنداني نور پخت به دليل خواص فيزيكي و مكانيكي مناسب، زيبايي قابل توجه، راحتي كاربرد و عدم عوارض جانبي براي بيمار و دندانپزشك جايگاه ويژه اي دارند از اين رو در اين پژوهش، نوعي نانو كامپوزيت دنداني ساخته شد كه كاربرد آن در دندانپزشكي و براي پركردن دندانهاي قدامي است.وي گفت: در روش هاي مرسوم براي پخت اين مواد از سيستمهاي تابش معمول، نظير لامپهاي هالوژن استفاده مي شود كه زمان پخت در آنها، در مقايسه با روش حاضر زيادتر است.
مجري طرح اضافه كرد: در ساخت اين نانوكامپوزيتها از نانو ذرات SiO2 با اندازه اوليه nm10 استفاده شده است و رزين مورد استفاده در آنها، مخلوط bis-GMA و TEGDMA است. همچنين براي پخت اين نانوكامپوزيتها از ليزر آرگون قابل تنظيم استفاده شده است. كاربرد ليزر در پخت كامپوزيتهاي دنداني تاكنون در ايران انجام نگرفته است.
وي گفت: از مهمترين مزاياي استفاده از نانو ذرات در اين كامپوزيتها مي توان به پرداخت سطحي و استحكام خمشي بهتر آنها نسبت به كامپوزيتهايي كه داراي ذراتي با ابعاد ميكرون هستند، اشاره كرد.
به گفته وي، نتايج اندازه گيري درجه تبديل كامپوزيتها با استفاده از FTIR، استحكام و مدول خمشي، حلاليت، جذب آب و افزايش دماي كامپوزيتها به هنگام پخت حاكي از آن است كه پخت كامپوزيتهاي دنداني با استفاده از ليزر نسبت به پخت اين كامپوزيتها با سيستمهاي تابش معمول داراي مزاياي قابل توجهي هستند كه از آن جمله مي توان به شدت كمتر اشاره كرد كه اين مسئله در اعمال دندان پزشكي بسيار حائز اهميت است، چرا كه باعث ايجاد گرماي كمتر به هنگام پخت شده و اين امر سبب كاهش آسيب پالپ دندان مي شود.
ميرسعسعاني اشاره كرد: پخت كامپوزيت هاي دنداني با استفاده از ليزر سبب شد تا با شدت كمتر بتوان به درجه تبديل و عمق پخت مناسب دست يافت، همچنين گرماي كمتر و زمان پخت كوتاه تر نيز از مزاياي پخت كامپوزيتها با ليزر است.به گزارش مهر اين پروژه با راهنمايي دكتر سيدمحمد عترتي خسروشاهي و دكتر محمد عطايي به عنوان اساتيد راهنما و مشاور به سرانجام رسيده است.

کریمی که جهان پاینده دارد تواند حجتی را زنده دارد

دانلود پروژه و کارآموزی و کارافرینی

پنج شنبه 12 بهمن 1391 7:42 PM

mohamadaminsh

کاربر طلایی1

تاریخ عضویت : دی 1389

تعداد پست ها : 25772

محل سکونت : خوزستان

پاسخ به:فناوری نانو

استفاده از فناورى نانو در توليد ميكروپيل سوختى

ايسنا: شركت پيل سوختى Pacific اعلام كرد به پلاسماى موج كوتاه جديدى دست يافته است كه روش رسوب دهى بخار شيميايى را بهبود مى بخشد. اين روش جديد توسط شركت «سكى تك نوترون» در آزمايشگاه اين شركت واقع در پارك تحقيقاتى دانشگاه ريورسايد كاليفرنيا ارائه شده است. از اين روش CVD براى توسعه نانولوله هاى كربنى و ديگر نانوساختارهاى مورد نياز در تحقيقات پايه و همچنين در نمونه هاى تجارى استفاده مى شود. جورج نماينده اين شركت اظهار مى كند: اين شركت قادر است روش CVD را كه توسط محققان راهبر جهان در زمينه تحقيق و توسعه و توليد مواد نانوكربنى استفاده مى شود، بسط دهند. اين روش پيشرفته CVD كه مطابق با آخرين فناورى هاى موجود است، اجازه خواهد داد تا تلاش هاى اين شركت در توسعه پيل هاى سوختى مبتنى بر نانولوله هاى كربنى گامى بزرگ به جلو بردارد. سرمايه گذارى اين شركت بر اساس راهبرد پيشرفت و تجارى سازى است. استفاده از اين ابزار قدرتمند، موقعيت اين شركت را در بين شركت هاى مرتبط ارتقا خواهد داد و زمان رسيدن به بازار محصولات فناورى نانو قابل حمل مبتنى بر پيل سوختى را كاهش خواهد داد. هدف اين شركت توليد پيل هاى سوختى با استفاده از فناورى نانو براى كاهش هزينه توليد و بهبود عملكرد محصولات اين شركت در بازار پيل هاى سوختى قابل حمل و با اندازه ميكرو است.

کریمی که جهان پاینده دارد تواند حجتی را زنده دارد

دانلود پروژه و کارآموزی و کارافرینی

پنج شنبه 12 بهمن 1391 7:42 PM

mohamadaminsh

کاربر طلایی1

تاریخ عضویت : دی 1389

تعداد پست ها : 25772

محل سکونت : خوزستان

پاسخ به:فناوری نانو

ارائه روشي براي ايجاد حفره‌هاي نانويي

غشاهاي آلوميناي متخلخل کاربردهاي متعددي دارند، براي مثال از آنها در فيلتراسيون، زيست الکترونيک و فتونيک استفاده مي‌شود. همچنين از اين مواد در توليد نانوساختارهاي يک بعدي يا صفر بعدي استفاده مي‌شود. با روش‌هاي ساخت فعلي، مهمترين مانع در بکارگيري اين غشاها اندازه حفره‌هاي آن است که نمي‌تواند کمتر از ۲۵ نانومتر باشد. همچنين ساختار چنددامنه آنها موجب شده تا استفاده از آنها در حوزه الکترونيک با محدوديت‌هايي روبرو باشد. البته در حال حاضر امکان ايجاد حفره‌هاي منظم روي بلورهاي آلومينا وجود دارد، بطوري که اين کار روي بلورهايي با ابعاد چند سانتيمتر انجام شده است، اما مشکل اين است که هزينه و زمان زيادي براي اين کار لازم است.
غشاهاي آلوميناي آندي متخلخل با استفاده از فرايند ساده و ارزان قيمت آندايز آلومينيوم به‌ دست مي‌آيد که در نهايت موجب تشکيل حفره‌هايي منظم، موازي و عمودي در سطح آلومينيوم مي‌شود. آلوميناي آندي متخلخل را مي‌توان از آندايز کردن آلومينيوم در محيط اسيدي ايجاد کرد، بسته به اين که چه نوع اسيدي استفاده شود و ولتاژ کار چقدر باشد، قطر حفره‌هاي بدست آمده مي‌تواند ۲۵، ۴۰ و ۱۸۰ نانومتر باشد که اين حفره‌ها روي شبکه‌هاي ۶۰، ۱۰۰ و ۶۰۰ نانومتري تشکيل مي‌شوند، نسبت قطر حفره‌ به شبکه ۲.۵ و درصد تخلخل ۱۰ درصد است.
حفره‌ها بصورت شش ضلعي روي ساختار چند دامنه در فضايي به مساحت چند سانتيمتر مربع ايجاد مي‌شوند. هر دامنه چند دهم مربع است که در تصوير ديده مي‌شود. مي‌توان ابعاد حفره و شبکه را به دلخواه تغيير داد، اما اين کار موجب از بين رفتن نظم حفره‌ها و عمود بودن آنها مي‌شود.
اخيرا محققان موفق به ارائه روشي شدند که با استفاده از آن مي‌توان قطر حفره‌ها را کاهش داد، در حالي که نظم آنها و ضريب شبکه حفظ شده باقي مي‌ماند. در اين پروژه پژوهشگران از الگوي آلوميناي آندي متخلخل با حفره‌هاي يکسان استفاده کردند که قطر حفره‌ها در آنها زير ۱۰ نانومتر و تخلخل‌شان ۳.۵ درصد است.
نتايج اين تحقيق در قالب مقاله‌اي تحت عنوان «A Novel Self-Ordered Sub-۱۰ nm Nanopore Template for Nanotechnology» در نشريه «Advanced Materials» به چاپ رسيده است.
مهمترين دستاورد اين پروژه آن است که ابعاد حفره‌ها با تغيير شرايط آندايزينگ قابل کنترل است. محققان اين پروژه درصدد هستند تا درک بهتري از فرايند نظم‌گيري حفره‌ها پيدا کنند تا با اين کار بتوانند حفره‌ها را در مساحت‌هاي بزرگتري ايجاد کنند.

www.afkarnews.ir

کریمی که جهان پاینده دارد تواند حجتی را زنده دارد

دانلود پروژه و کارآموزی و کارافرینی

پنج شنبه 12 بهمن 1391 7:42 PM