پژوهشگران هلندی اخیرا حافظه‌ای به ابعاد یک تمبر پستی با ظرفیت ذخیره‌سازی تمام کتاب‌های جهان طراحی کرده‌اند. این حافظه که هنوز سرعت بسیار پایینی دارد می‌تواند در آینده تکامل بیشتری یابد.

دانشمندان هلندی حافظه‌ای جدید طراحی کرده‌اند که از اتم کلر به عنوان رسانای ذخیره‌ساز در آن استفاده شده است و ظرفیت ذخیره‌سازی آن ۵۰۰ برابر بالاتر از حافظه‌هایی است که پیش از این مورد استفاده قرار گرفته است.

ساندر اُته (Sander Otte) سرپرست پژوهشگران دانشگاه فنی شهر دلفت هلند می‌گوید: «به لحاظ نظری می‌توان تمام کتاب‌هایی که تا کنون در جهان نوشته شده است روی یک حافظه با ابعاد یک تمبر پستی ذخیره کرد».

این فناوری جدید از شکافی که بین شبکه‌های اتم‌ کلر روی یک سطح مسی قرار دارد جهت ذخیره بیت و بایت استفاده می‌کند. می‌توان سطح این حافظه را به یک پازل تشبیه کرد.

پژوهشگران این تیم روش تحقیقی خود را در روزنامه علمی "نیچر نانوتکنولوژی" چنین تشریح کردند: «آنها از خاصیت اتم کلر که می‌تواند روی سطحی از مس به طور مستقل به شکل شبکه‌های دو بعدی مرتب شوند استفاده می‌کنند، سپس درون شبکه‌ها شکافی به نام "واکانس" به‌وجود می‌آورند تا بتوانند از اتم‌های کلر کمتری برای پوشش کامل سطح استفاده کنند.

از یک شکاف و یک اتم کلر یک بیت تشکیل می‌شود که کوچکترین واحد ذخیره به شمار می‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌آید.

نگارش با میکروسکوپ

دانشمندان برای ذخیره اطلاعات باید اتم‌ها را به حرکت درآورند. این کار به کمک یک میکروسکوپ تونلی انجام می‌گیرد. این دستگاه به وسیله یک سوزن بسیار ظریف ساختار اتمی مواد را تجزیه می‌کند. سپس برقی با ولتاژی برابر با یک میکروآمپر در این سوزن جریان می‌یابد و همین امر باعث می‌شود که یک اتم کلر آزاد شده و در شکاف جابه‌جا شود.

این روند تا حد زیادی به شکل خودکار انجام می‌شود. میکروسکپ تونلی به وسیله کامپیوتر اتم‌ها را از شکافی به شکاف دیگر هل می‌دهد تا این که میدان بیت کاملی شکل گیرد. برای این‌که شکاف اتم‌های کلر ثابت بمانند هر بیت در محاصره اتم‌های کلر قرار می‌گیرد و در نتیجه بیت‌ها مستقیم کنار یکدیگر قرار نمی‌گیرند.

پژوهشگران برای قدردانی از فیزیکدان آمریکایی ریچارد فاینمن که الهام بخش آنها در این کار پژوهشی بوده است، بخشی از سخنرانی مشهور او در سال ۱۹۵۹ را روی تنها ۱۰۰ نانومتر ثبت کردند.

بسیاری از پیشرفت‌هایی که در زمینه فن‌‌‌‌‌آوری نانو صورت گرفته مدیون این سخنرانی تاریخی است که یکی از جملات آن این است: « فضاهای زیادی در آن پایین وجود دارد».

در حال حاضر خوانش با حافظه‌ای با ظرفیت ۶۴ بیتی یک دقیقه و نگارش دو دقیقه زمان می‌برد. سرعت حافظه‌های اتمی از این بسیار پایین‌تر است.

استیون اروین، پژوهشگر لابراتوار تحقیقی واشنگتن در مجله "نیچر نانوتکنولوژی" می‌نویسد: «صرفنظر از پیچیدگی‌هایی که سرعت نگارش و خوانش ممکن است فراهم آورد، آنچه مهم است دستاوردی است که این فن‌‌آوری به همراه دارد.»

بدون شک همگی ما توسط دستکش های پلاستیکی که پزشکان بر دست دارند، معاینه شده ایم. اما اینبار دستکشهای پلاستیکی جدید جایگزین مدلهای پیشین شده است که فرآیند تشخیص سرطان برای پزشکان آسان تر میکنند.

دانشمندان در شماره ۲۵ ژانویه ی ژورنال Nature Nanotechnology از ماده ی طلایی و حساس به فشار صحبت کرده اند که می تواند به تشخیص دقیق سرطان سینه کمک کند. گروهی از پژوهشگران کشورهای ژاپن و ایالات متحده با سرپرستی پروفسور تاکائو سومیا از دانشگاه توکیو، ماده‌ای حساس به فشار را تولید کرده‌اند که با توجه به ضخامت بسیار کم، در برابر تغییر شکل از مقاومت خوبی برخوردار است و هنگامی که از جهات مختلف تحت فشار و خمش قرار گیرد، دقت و خاصیت خود را به خوبی حفظ می‌کند. اگر این حسگر نو‌ظهور بتواند با دستکش‌های معاینه تلفیق و همراه شود، به احتمال زیاد می‌توان از آن در تشخیص سرطان توسط پزشکان امدادگر در لمس تومورها بهره‌ گرفت.

برای ساختن این ماده، دانشمندان ابتدا بایستی راهی برای غلبه بر یک مشکل بزرگِ سر راه در توسعه حسگرهای فشار جهت نظارت پزشکی تدبیر می‌کردند. اگرچه حسگرهای قابل انعطاف پیش از این مورد بررسی قرار گرفته بودند، اما مهم آن بود که بر اثر تغییر شکل‌ها و فشارهای وارده، بتواند کماکان دقت کافی را داشته باشد. در طراحی‌های گذشته، اگر بافتی که مورد مطالعه قرار می‌گیرد نرم و کشسان باشد، بدون شک استفاده از این حسگرها گزینه‌ی ایده‌آلی نخواهد بود. برای مثال پوست که در معاینه تغییر شکل‌های بسیاری می‌دهد نیز در اندازه‌گیری‌ها تداخلاات بسیاری را ایجاد می‌کند، البته باید اشاره کرد که بیشتر بافت‌های بدن نیز به همین صورت هستند.

در برابر این تغییر شکل، دانمشندان نانو فیبرهای حساس به فشار ساخته شده از ترکیب لوله‌های میکروسکوپی که خود از کربن و ورقه‌های دارای ضخامت کمی از کربن به نام گرافن هستند را تولید نمودند. این نانو فیبرها در بازه‌ی یک شعاع کوچک به اندازه 300 تا 700 نانومتری تنظیم می‌گردند. لایه‌های این فیبرهای ترکیبی (کامپوزیت) برای تولید یک ساختار اسفنجی و متخلخل خیلی نازک به‌طور تصادفی به یگدیکر گیر کرده و روی هم چیده شده‌اند. پس از افزودن وسایل نازک ترانزیستوری که سیگنال‌ها را تقویت کرده و لایه‌بندی با فیبرهایی به‌صورت مستحکم، پلیمرهای مقاوم در برابر حرارت به نام Polyimides  را به وجود آوردند 

به‌طور مؤثر، به لطف توانایی نانوفیبرها  برای تغییر هم راستاییشان هنگام تغییر شکل، فشار ایجاد شده بر روی فیبرها توسط خم شدن به‌طور قابل توجهی کاهش یافت. بدین معنا که حتی زمانی‌که در یک برآمدگی به نازکی 80 میکرومتر (تقریبا دوبرابر ضخامت یک تار مو) دچار تاب خوردگی می‌گردد، حساسیت و دقت خود حفظ می‌کند. این تیم همچنین این فناوری را برروی سیستم یک قلب مصنوعی نیز آزمایش نمودند، که نتایج بیانگر کاربردی بودن این روش بود. سرپرست این پروژه همچنین  افزود که از این فناوری می‌توان در نظارت بر فشار خون نیز استفاده کرد.

از این رو سرطان‌های خاصی (از قبیل سرطان سینه) با استفاده از فشار سبک به‌کار رفته توسط دست‌ها و انگشتان مورد نظارت قرار می‌گیرند. در ادامه این مطالعات، پژوهشگران دریافتند که مواد شبیه به این نیز می‌توانند ابزار مناسبی در کلینیک‌های درمانی باشد. خواص این ماده مانند مقاومت در برابر فشار، خمش و پیچش، می‌تواند در آینده در زمینه تکنولوژی‌های پوشیدنی بسیار مفید واقع شود.

منبع

iflscience.com

ارسال:مهرداد نورایی

محققان آلمانی نانوذرات پلیمری تولید کردند که توانایی یافتن سلول‌های سرطانی را دارد، بدون این که نیاز به استفاده از لیگند در سطح آن باشد.

 به گزارش سرویس علمی ایسنا، این نانوذرات به دلیل داشتن خواص شیمیایی منحصر بفرد قادر به شناسایی سلول‌های سرطانی هستند، به همین دلیل با وارد شدن به جریان خون می‌توانند سلول‌های سرطانی را پیدا کنند.

 پراساد شاستیر، محقق این طرح از دانشگاه فرایبورگ می‌گوید: این یک کشف بسیار بزرگ است، زیرا برای اولین بار می‌توان تنها با استفاده از قوانین بیوفیزیک یک نوع سلول ویژه را هدف قرار داد، بدون این که نیاز به راهبردهای رایج نظیر استفاده از لیگند باشد.

 خبر این یافته محققان آلمانی به عنوان خبر روی جلد نشریه Proceedings of the National Academy of Sciences انتخاب شده است.

 تا کنون برای هدف‌گیری سلول‌های سرطانی دانشمندان لیگندهایی را روی نانوذرات قرار می‌دادند که این لیگندها گیرنده‌های ویژه‌ای را در سلول‌های سرطانی هدف قرار می‌دادند. این گیرنده‌ها مانند کدپستی عمل می‌کنند. مشکلی که این روش دارد این است که سلول‌های سرطانی می‌توانند هر زمان تغییر کنند که این کار موجب سردرگمی نانوذرات حامل دارو می‌شود. به همین دلیل محققان راهبرد جدیدی برای یافتن سلول‌های سرطانی ارائه کردند. جولیا ویگت از محققان این پروژه می‌گوید: این راهبرد نیاز به کدپستی زیستی ندارد و نانوذرات با استفاده از خواص بیوفیزیکی می‌توانند سلول‌های سرطانی را پیدا کنند.

 سلول‌های سرطانی به شدت نیازمند تغذیه هستند، بنابراین جریان‌های خونی زیادی در اطراف آنها وجود دارد. این سلول‌ها رگ‌های خونی جدیدی برای خود ایجاد می‌کنند تا نیازهای خود را از این طریق برآورده کنند. این رگ‌ها توسط محققان به عنوان نقطه ضعف تومورها مورد استفاده قرار می‌گیرد. نانوذرات حامل دارو از طریق جریان خون به این سلول‌ها می‌رسند. سلول‌های سرطانی دارای ساختارهای لیپیدی در سطح خود هستند، این در حالی است که نانوذرات ساخته شده در این پژوهش تمایل زیادی به اتصال به ساختارهای لیپیدی دارند. در نتیجه نانوذرات شناور در گردش خون با رسیدن به ساختارهای لیپیدی موجود در سطح سلول‌های سرطانی به آنها متصل شده و از طریق حفره‌های موجود در این سلول‌ها وارد آن می‌شوند. در نهایت داروی موجود در نانوذرات درون سلول رهاسازی می‌شود.

محققان سوئیسی تراشه الکترونیکی به ضخامت یک میکرومتر طراحی کرده‌اند که از انعطاف‌پذیری فوق‌العاده‌ای برخوردار است.

 به گزارش سرویس فناوری خبرگزاری دانشجویان ایران(ایسنا)، مدار الکترونیک بر روی ساندویچی از لایه‌های پی‌وی‌سی که بر روی یک پایه سخت قرار دارند، ساخته می‌شود. این ویفر سپس در آب قرار می‌گیرد که در نتیجه دو لایه پی‌وی‌سی حل شده و باعث آزاد شدن پایه سخت و غرق شدن آن در ته ظرف آزمایشگاهی می‌شود.ماده ته‌نشین شده در ظرف شامل یک مدار جاسازی شده بر روی یک فیلم پلیمری سبک، شفاف و حل نشدنی موسوم به parylene‌ با ضخامت یک میکرومتر است که از انعطاف‌پذیری بالایی برخوردار است.

 این ترانزیستورها حتی در صورت پیچیده شدن بدور موی انسان با ضخامت 50 میکرومتر نیز کارآیی دارند.

 تراشه با قدرت خمیدگی بالا از کاربرد پزشکی برخوردار بوده و بر روی چشم مصنوعی در آزمایشگاه تست شده است؛ با افزودن آن به لنز تماسی امکان نظارت بر آب سیاه فراهم می‌شود. همچنین می‌توان از این تراشه برای ساخت سلول‌های خورشیدی انعطاف پذیر و حسگرهای زیستی پوشیدنی استفاده کرد.

 نتایج دستاورد محققان موسسه فدرال فناوری سوئیس در مجله Nature Communications منتشر شده است.

محققان دانشگاه‌های مکواری، آدلاید، و پکن در یک کشف موفقیت‌آمیز توانسته‌اند حساسترین نانوذره جهان را شناسایی کرده و برای اولین بار آنرا از راه دور با استفاده از نور اندازه‌گیری کنند.

به گزارش سرویس علمی خبرگزاری دانشجویان ایران(ایسنا)، این نانوذرات فوق درخشان، مقاوم در برابر نور و بدون زمینه به ارائه رویکرد جدیدی برای فناوریهای حسی بسیار پیشرفته با استفاده از فیبرهای نوری می‌پردازند.

 کشف جدید دانشمندان راههای جدیدی برای بومی‌سازی و سنجش سریع سلولها در یک محیط زنده با مقیاس نانو مانند تغییرات سلول زنده بدن انسان در واکنش به علائم شیمیایی می‌گشاید.

 این پژوهش به طرح رویکرد جدیدی در سنجش پیشرفته پرداخته که با گرد هم آوردن شکل خاصی از نانوبلور یا « SuperDot™» با نوع خاصی از فیبر نوری که به نور اجازه تعامل با حجمهای نانویی از مایع را داده، تسهیل شده است.

 به گفته دانشمندان، تاکنون برای سنجش یک نانوذره باید آنرا در زیر میکروسکوپهای گران و حجیم قرار می‌دادند. برای اولین بار محققان توانسته‌اند یک نانوذره را در انتهای یک فیبر نوری از سوی دیگر آن مشاهده کنند. این امر می‌تواند به قابلیتهای بیشماری در سنجش منجر شود.

 این پیشرفت در نهایت می‌تواند راه را برای دستاوردهای زیادی در درمانهای پزشکی باز کند. برای مثال، واکنش بلادرنگ سلول به داروی سرطانی می‌تواند به پزشکان اطلاعاتی در مورد انتقال دارو و واکنش بیمار به آن ارائه کند.

 این پژوهش در مجله Nature Nanotechnology منتشر شده است

امروزه تعداد کانسارهای پرعیار از فلزات گرانبها رو به کاستی است و بایستی برای استحصال مواد معدنی پرارزش و بویژه فلزات گرانبها از کانسارهای کم عیار و حتی باطله های معدنی حاوی فلزات گرانبها چاره اندیشی کرد. در صنایع معدنی و متالورژی نیاز روزافزون به مواد اولیه و کاهش ذخایر معدنی پرعیار ضرورت مصرف بهینه انرژی و رعایت دقیق معیارهای زیست محیطی، کاربرد روش های جدید و ایجاد تحول در صنایع معدنی و متالورژی را ضروری کرده است.

از مهمترین تحول ها در این زمینه، توسعه فناوری های جدید برای فرآوری منابع کم عیار و یا منابعی می باشد که روش های معمول، کارآیی لازم را در مورد آنها نداشته و یا ملاحظات اقتصادی امکان استفاده از آنها را نمی دهد، که این امر باعث بروز مشکلات جدی و در صنایع تولید فلزات در کشورهای زیادی شده است و ذخایر بسیاری از منابع معدنی استخراج شده برجا مانده اند که ناگزیر مورد توجه قرار گرفته اند.

هم اکنون فناوری نانو علاوه بر کمک به تولید محصولات صنعتی که در ساخت آنها در مقدار فلزات ارزشمند بکار رفته صرفه جویی می شود تلاشهایی نیز توسط شرکتهای معدنی محدود در جهان صورت می گیرد و هزینه های سنگین چند میلیون دلاری را تحمل می کنند تا باپیشتازی در بکارگیری نانوفناوری در امور اکتشاف مواد معدنی و فرآوری نانومینرالها دست پیدا کنند. نهشته های نانو مینرالها (NanoMineral deposit)نوع جدیدی از کانسارها هستند که حاصل پرورش این نگاه جدید به اکتشاف فلزات گرانبها و فلزات پایه می باشد. بنابر اعلام شرکت صاحب این فناوری (NMS)، نهشته های نانومینرال یک گروه بکر از کانسارها هستند که تاکنون مورد توجه قرار نگرفته اند. در درون این نهشته های بکر، ذرات فلزات ارزشمند در حد نانو اغلب با کانی های دیرگداز و مقاوم در حد نانو (کانی های مقاوم به حرارت و حلالهای شیمیایی رایج) پوشیده شده اند. به دلیل همین پوشش دیرگداز و مقاوم فلزات گرانبها، هیچوقت بکارگیری آنها در روشهای صنعت متالورژی متعارف مثل غال گذاری طلا مورد نظر نبوده است. نمونه های گوناگون بدست آمده از گمانه های حفاری، نمونه های کانالی و نمونه های بدست آمده از پیت معدن، فلزات گرانبها در حد نانو و نانو مینرال شناسایی شده است و لذا روشهای نانومتالورژی برای استخراج این فلزات گرانبها بکار گرفته می شود. صنعت متالورژی اکنون به سمت مرزهای با ابعاد ذرات و کوانتومی رفته است وقتی که به افق بعدی در شناسایی یا بازیافت دست یافتند و تجاری شدند. شناسایی طلای میکرونی کانسار طلای تیپ کارلین و تجاری شدن بازیافت طلا کم عیار با روش هیپ لیچینگ سیاتیدی به صورت مهمی صنعت معدنکاری را تحول کرده است .

 محققان موفق به ارائه فرمولاسیونی شدند که موجب به تعویق انداختن فرایند پیری می‌شود.به گزارش سروییس فناوری ایسنا، صورت ما آیینه تمام نمای احساسات ماست، به طوری که همه انسان‌ها به طور غیرقابل کنترلی لب‌های خود را می‌فشارند، می‌کشند یا به اطراف حرکت می‌دهند. در مجموع دهان بیشترین تغییر حالت را در طول روز دارد. بعد از 40 سالگی روی صورت چروک‌هایی ایجاد می‌شود که با گذشت زمان موجب افتادگی و شل شدن پوست می‌شود. با این فرآیند، عضلاتی که نمایش‌دهنده احساسات ما بودند، رو به زوال می‌روند به شکلی که از زیبایی ظاهری صورت کم شده و کم کم گرد پیری بر چهره نمایان می‌شود.فرآیند پیری در اثر تغییر ساختاری در بافت‌های پوست اتفاق می‌افتد، به شکلی که به آرامی از انعطاف‌پذیری پوست کاسته شده و چربی نازکی که زیر پوست قرار دارد، نازک‌تر می‌شود. همچنین بخشی از عضلات صورت نیز دچار زوال می‌شود.یکی از تولیدکنندگان دارو و محصولات پزشکی در کانادا اخیرا محصولی به نام «NANO-COMPLEXES» برای جلوگیری از چروک اطراف لب ارائه کرده که حاوی مواد طبیعی در مقیاس نانو است.این محصول حاوی 80 تا 100 ماده زیستی فعال است که در مقادیر بسیار کم (نانو و پیکومقیاس) در این محصول قرار گرفته است. این مواد تماما در بدن انسان وجود دارند. در واقع با استفاده از این محصول ملزومات بدن برای جلوگیری از فرآیند پیری فراهم می‌شود، به طوری که پوست اجزای مورد نیاز خود را از این محصول گرفته و ارتباط از دست رفته میان سلول‌های خود را بازیابی می‌کند. بنابراین NANO-COMPLEXES™ راهبردی است که در آن به بدن اجازه داده می‌شود تا توانایی طبیعی خود را از نو بدست آورد، بنابراین هیچ‌گونه تداخلی میان این دارو و فرآیندهای طبیعی بدن وجود ندارد.درصورت استعمال مداوم این محصول، استحکام و انعطاف‌پذیری پوست دوباره به حالت اول بر‌می‌گردد، در نتیجه هیچ‌گونه افتادگی پوست در گوشه‌ لب مشاهده نمی‌شود. در مجموع این محصول سلامت پوست را تضمین می‌کند.در حال حاضر این محصول با نام تجاری in N1-CUSTOM™ در بازار توزیع شده است. این محصول با استفاده از یک راهبرد بسیار دقیق و منحصر به فرد تولید شده است. برای به دست آوردن نظر مصرف کنندگان، پرسشنامه‌ای آماده شده و میان مصرف کنندگان توزیع شده است.

 مولکولهاي پروتئيني حياتي از نظر ابعاد در محدوده فناوری-نانو قرار مي گيرند، اما جايگاه اصلي بررسي آنها در حوزه اي ديگر به نام بیو(زیست) است. چنانچه در ارتباط با حوزه بیو مشاهده می شود، فناوری نانو ممکن است در برخي از زمينه-ها زیر مجموعه اي از حوزه هاي تحقيقاتي ديگر باشد. حوزه فناوری زیستی(بیوتکنولوژی) امروزه به طور موازی با فناوری نانو در حال توسعه است و محققان فناوری نانو و فناوری زیستی با هم در بسیاری از زمینه ها همکاری دارند. فناوری زیستی، فناوری استفاده از علم ژنتیک برای تولید محصولات جدیدی از گیاهان و حیوانات است. کار با ساختارهای پروتئینی اصلیترین بخش این فناوری است. شکل(1). تلفیق فناوری بیو و نانو باعث ایجاد حوزه ای به نام نانوبیو-فناوری یا نانوبیوتکنولوژی شده است. نانوبیوفناوری بخشی از فناوری نانو است که به علوم زیستی مرتبط می شود. این ارتباط میتواند به دو صورت باشد: استفاده از مواد نانومتری در ساختار های زنده و استفاده از ساختارهای زنده برای توسعه محصولات فناوری نانو. اصلی ترین بخش های مرتبط با نانوبیوفناوری؛ داروسازی، مواد غذایی، محیط زیست، پزشکی، علوم زیستی و اعصاب، ارتباطات و ابزار هستند. 

 

شکل1- ابعاد DNA در محدوده بین 1 تا 100 نانومتر است.

کشفDNA زير ميکروسکوپ در دهه 50 ميلادي گام بلندي در عرصه تحقيقات زیستی بود و پس از آن با برش و الصاق دلخواه رشته-هاي DNA علم ژنتيک توسعه يافت و هم اکنون تحقيقات به اين سمت مي رود که با طراحي پروتئين ها به خواص دلخواه دست يابند. در اين جهت فناوری نانو به خوبي به کمک فناوری بیو خواهد شتافت. ویژگی بین رشته ای فناوری نانو، درک و توسعه آن را برای محققین دشوار نموده است. فناوری میکرو و نانو در خلقت را نانوبیونیک اطلاق می کنند. بيونيك كه به آن بيومتريك يا مهندسي خلاق زيستي هم مي‌گويند كاربرد ساز و کارهای زیستی موجود در طبيعت در چرخه طراحی و مهندسي و فناوري‌هاي مدرن است. در حقیقت بیونیک آموختن فنون مهندسی از خلقت است. به این حوزه از دانش، الهام از طبیعت گفته شده است. این علم ساختارهای طبیعی را به همراه قابلیتهای ویژه آنها رصد کرده و سعی به استفاده از آن در طراحی های مهندسی دارد. تاکنون در حوزه های مواد، البسه، معماری، انرژی، هوافضا و نور و ... از طبیعت استفاده شده است. کلمه طبیعت(Nature) را کسانی استفاده می کنند که قائل نیستند، همه موجودات و هستی خالقی مدبر دارند، لذا برای تاکید بر این موضوع جایز است جای این کلمه از واژه خلقت استفاده شود. 

 رویکرد الهام از خلقت با سرعت پیش می رود و همچنان ناشناخته های بیشتری از ساختمان بدن موجودات وجود دارد که برای مهندسی ساختارهای مشابه مفید است. بخشی از این تلاش ها برای ساخت تجهیزاتی است که بتوانند انرژی زیادی را تولید و ذخیره کنند. سلول های خورشیدی و پـیلهای سـوختی و باتری ها فناوری های جدیدی هستند که انرژی برق را با ساز و کاری شبیه به بخشی از ساز و کار برگها در فرایند فوتوسنتز، تامین یا ذخیره می کنند.ویژگی خود تميز شوندگي که از خلقت الهام گرفته شده است، در حقیقت ایجاد سطحی ویژه است که تمایلی به جذب ذرات کثیف ندارد. خصـوصیـت خـود تمیزشوندگی برگ نیلوفر آبی به خاطر برجستگی های نانومتری روی برآمدگیهای میکرونی است که خصوصیت آبگریز به آنها میدهد. لباس، بتن و شیشه از این خصوصیت برای دفع آب و روغن استفاده کرده اند. در اینجا آنچه تغییر میکند رفتار قطره آب آلوده با سطح یا کشش سطحی بین این دو است. 

شکل2- خـود تمیزشوندگی برگ نیلوفر آبی

 

منبع :انجمن علمی مهندسی مواد و متالورژی

 امروزه فناوری نانو مد شده است. دانشمندان روسیه در دانشگاه خاور دور حتی هنر را در سطح نانو رواج داده اند. در آزمایشگاه تکنولوژی ساخت ورق نازک ساخت پرتره نانویی را یاد گرفتند.بوم نقاشی برای نقاشان – نانو ، ورق پلیمری بر اساس سیلیکون است. نقاشان با پرتوی الکترونی به قطر دو نانومتر نقاشی می کنند. بدیگر سخن آنها می توانند روی یک موی انسان، 50 پرتره را رسم کنند.الکساندر سامارداک، دانشیار کرسی سیستم کامپیوتری در اینباره گفت: فیزیکدانان زیادی بطور همزمان، شاعر هم هستند. ما هم تصمیم گرفتیم در سطح فناوری نانو به هنر بپردازیم و آثار معروف نقاشی و یا تصاویر شخصیتهای معروف را به جهان نانویی منتقل کنیم».در کلکسیون نقاشان نانو خاور دور ،تابلوی « ژوکوند» لئوناردو داوینچی به شکل میکروسکوپی آن وجود دارد. پرتره، کپی دقیق این اثر مشهور در جهان است که 500 سال از سنش می گذرد. این کپی حتی چین های لباس مونا لیزا را تکرار می کند. اندازه این شاهکار هنری، چهار در چهار میکرو متر است.

علاوه بر هنر نقاشی، در آزمایشگاه تکنولوژی ساخت ورق های نازک، تحقیقاتی در رشته علوم بنیادی و کاربردی به انجام می رسد. به عنوان مثال، فناوری معاصر کامپیوتری تا حد زیادی به برکت فناوری نانو توسعه می یابد. با کمک پرتو الکترونی نانولیتوگرافی سه بعدی دانشمندان ایجاد ساختار سازه های معماری به شکل سه بعدی را یاد گرفتند. به عنوان مثال، میکرو چیپ ها برای دستگاه های محاسبات سنسورهای گازها و آلودگی هوا و سیستم های میکرو مکانیکی برای دستگاه های مینیاتوری .آلکسی اوگنییف رئیس آزمایشگاه فناوری ورق های نازک در اینباره گفت: از ساختارهای نانویی مغناطیسی می توان به عنوان نوع جدید حافظه استفاده کرد - برای ضبط اطلاعات. در این جا می توان از ویژگی فلش - حافظه - مستقل از انرژی و حافظه کامپیوتری - سریع العمل بهره گرفت.یکی دیگر از عرصه های استفاده از علم نانو را رشته پزشکی تشکیل می دهد . مارگاریتا آنیسیمووا، دانشجوی سال پنجم دانشگاه خاور دور در اینباره گفت: ما در حال حاضر روش های جدید نانویی را در طرح های پزشکی آزمایش می کنیم. سی. دی های میکروسکوپی مغناطیسی را می سازیم که از آنها می توان در مبارزه با سلولهای سرطانی در بدن انسان استفاده کرد.محلولی حاوی ذرات مغناطیسی نانو وارد بدن انسان می شود. این ذرات به سلول ها می چسبند. سپس با کمک میدان مغناطیسی خارجی با قدرت کم، فرکانس ذرات نانویی بر غشاء سلول سرطانی تأثیر می گذارد. غشاء سلول سرطانی نازک تر از سلول های سالم است . آنها می شکنند. سلولهای دیگر، سالم باقی می مانند.

خبرگزاری روسیه

محققان نانوسیم‌هایی از جنس سیلیکون ساختند که به‌عنوان سوزن در مطالعه سلول‌های ایمنی مورد استفاده قرار می‌گیرد. به گزارش سرویس فناوری ایسنا، اخیرا یک تیم تحقیقاتی از دانشگاه هاروارد، موسسه فناوری ماساچوست، دانشگاه یال، بیمارستان زنان بیرمنگام و موسسه کالرمن سل ابزرواتوری درصدد تحقیق پیرامون چگونگی رشد یک نوع سلول ایمنی موسوم به Th17 برآمدند. آنها به‌ دنبال این موضوع بودند که رشد این سلول چگونه روی توسعه پاسخ ایمنی بدن تاثیر می‌گذارد. این گروه تحقیقاتی موفق شدند رابطه‌ای میان ایمنی بدن و مصرف نمک پیدا کنند. نتایج این پژوهش در نشریه Nature به چاپ رسیده است. سیستم ایمنی بدن همیشه در حالت تعادل است چرا که اگر کمی ضعیف عمل کند عوامل خارجی به بدن یورش خواهند آورد و اگر فعالیت آن بیشتر از حد باشد آنگاه به اندام‌های بدن نیز ممکن است آسیب برسد. زمانی که این تعادل دچار اختلال شود ممکن است بیماری‌های مربوط به ایمنی در شخص پدیدار شود. در حال حاضر اطلاعات بسیار کمی در این زمینه وجود دارد. دیوید هافلر از دانشگاه یال روی بیماری‌های مربوط به ایمنی بدن مطالعه می‌کند. او روی سلول‌های Th17 متمرکز است یکی از چالش‌های محققان در مطالعه این سلول‌ها این است که معمولا سلول‌های ایمنی بدن به سرعت تغییر شکل می‌دهند. این گروه تحقیقاتی درطول یک زمان مشخص به بررسی این سلول‌ها پرداختند تا ببینند که این سلول‌ها در فاصله میان سلول اولیه تا سلول رشد یافته نهایی چه تغییری می‌کنند. محققان از الگوریتم‌های محاسباتی نیز برای پیش بینی رفتار سلول‌ها استفاده کردند. این گروه تحقیقاتی برای تست مدل پیشنهادی خود، ژن‌های موجود را یک به یک خاموش کردند تا نقش هر یک از این ژن‌ها مشخص شود. برای خاموش کردن ژن‌ها، محققان به ابزاری نیاز داشتند تا بدون آسیب زدن به سلول ژن را خاموش کنند. برای این کار معمولا از RNAi استفاده می کنند که در آن از یک ویروس به‌عنوان حمل کننده استفاده می‌شود. زمانی که محققان از این روش برای سلول‌های ایمنی استفاده کردند سلول دچار تغییر شده و یا از بین می‌رفت. برای حل این مشکل محققان این پروژه از یک نوع سوزن از جنس نانوسیم سیلیکونی استفاده کردند. زمانی که این سوزن وارد سلول می‌شود کمترین آسیب به سلول وارد می‌شود؛ بنابراین پژوهشگران از این روش برای خاموش کردن ژن‌ها استفاده کردند. نتایج این پروژه نشان داد که دو شبکه مختلف سلول‌های Th17را تحت کنترل دارند. اولی شبکه کنترل مثبت است که در صورت افزایش تعداد آنها، رشد دیگر سلول‌ها کاهش می‌یابد. دومی شبکه کنترل منفی است که اثری کاملا معکوس شبکه قبلی دارد.

دانشمندان مرکز پژوهشی اپتوالکترونیک دانشگاه ساوث‌همپتون موفق به تولید قوی‌ترین نانوالیاف شیشه‌یی سبک جهان با قدرت 15 برابر فولاد شدند که قابل تولید در طول‌های 1000 کیلومتر است.به گزارش سرویس علمی خبرگزاری دانشجویان ایران(ایسنا)، این یافته‌ها می‌تواند به تحول در صنایع هوایی، دریایی و امنیتی کمک کند.تقاضای جهانی برای شناسایی ترکیبات قوی و کم وزن منجر به بررسی‌های بیشتر در نانوسیستم‌های سبک و بسیار قوی شده که در معرض خطر نقص قرار ندارند. پیش از این نانولوله‌های کربنی به عنوان قدرتمندترین مواد در دسترس قرار داشتند؛ اما نیروی زیاد آنها تنها در نمونه‌های بسیار کوتاه با طول چند میکرون قابل اندازه‌گیری بوده که ارزش عملی کمی دارند.معمولا برای افزایش قدرت یک فیبر باید قطر آن و در نتیجه وزن آن را افزایش داد؛ اما پژوهش جدید دانشمندان نشان داده که با کاهش اندازه نانوالیاف سیلیکا، قدرت آنها افزایش می‌یابد؛ اما وزن آنها همچنان سبک می‌ماند.گام بعدی این دانشمندان، بررسی کاربردها و فناوریهای این دستاورد در حوزه‌های مختلف برای مثال در ساخت هواپیما، قایقهای سریع و بالگردها خواهد بود.

محققان آمریکایی تکنیک جدیدی برای مشاهده ویروس‌های زنده در یک محیط مایع ابداع کرده‌اند که می‌تواند به توسعه روش‌های جدید درمان عفونت‌های ویروسی منجر شود.به گزارش سرویس علمی خبرگزاری دانشجویان ایران (ایسنا)، در روش‌های متداول، برای مشاهده ساختارهای بیولوژیکی کوچک مانند ویروس‌ها باید نخست آنها را از زیستگاه طبیعی جدا و فریز کرد.این مسأله باعث ایجاد محدودیت در مشاهده ویژگی‌های اصلی ساختارهای بیولوژیکی کوچک در زیر میکروسکوپ می‌شود.محققان مؤسسه تحقیقات فناوری کاریلیون در ویرجینیا، تکنیک جدیدی ابداع کرده‌اند که در آن از دو ریز تراشه سیلیکون - نیترید با پنجره‌هایی در مرکز استفاده می‌شود.ریزتراشه‌ها به یکدیگر پرس می‌شوند، بطوریکه فاصله بین آنها به 150 نانومتر می رسد؛ سپس این فضا با یک مایع مشابه مایعی که روتاویروس در آن یافت می‌شود، پر و سطح پنجره‌ها نیز با آنتی‌بادی‌ها پوشش داده شدند.زمانیکه روتاویروس بداخل این اتاقک مایع تزریق می‌شود، آنتی‌بادی‌ها روی آن چفت شده و تراشه در زیر میکروسکوپ الکترونی قرار می‌گیرد.روتاویروس‌های بین این تراشه زنده بوده و شرایطی مشابه زیستگاه طبیعی خود را دارند.محققان امیدوارند از تکنیک جدید برای مشاهده ویروس‌ها در حال فعالیت استفاده کنند تا درک بهتری از نحوه استفاده از سلول میزبان برای ایجاد ویروس‌های جدید بدست بیاورند.علاوه بر ویروس می‌توان سایر ساختارهای میکروسکوپی را نیز با استفاده از این فناوری مشاهده کرد.

نتایج این مطالعه در مجله Lab on a Chip منتشر شده است.

در یک کشف بزرگ که از کاربردهای مختلف از رنگ مو گرفته تا حسگرهای الکترونیکی برای ساخت موادی با ویژگی‌های ارتقا یافته برخوردار است، دانشمندان مرکز ملی تحقیقات علمی فرانسه توانستند برای اولین بار، نانوذرات طلا را درون موی انسان ترکیب کنند.به گزارش سرویس علمی خبرگزاری دانشجویان ایران(ایسنا)، این دستاورد می‌تواند به موهای سفید بطور دائمی یک رنگ قهوه‌ای را ارائه کند.این فرایند شامل غرق کردن موهای سفید در یک محلول از ترکیب طلای کلروآریک اسید، هیدروکسید کلسیم و آب مقطر بوده که آنها را به رنگ شفاف طلایی درآورده و سپس به رنگ قهوه‌ای تیره در می‌آیند.این محققان با استفاده از یک میکروسکوپ الکترونی تائید کردند که ذرات درون هسته مرکزی قشر مو شکل می‌گیرند و حتی پس از چندین بار شست‌وشو نیز رنگ مو تغییر نمی‌کند.این ذرات که حدود 40 هزار تا 60 هزار بار باریک‌تر از عرض موی انسان هستند، همچنین باعث درخشش قرمزی مو در زیر نور آبی می‌شوند که کاربرد دیگر این دستاورد به عنوان یک ریزحسگر برای نمکهای فلزی را به نمایش می‌گذارد.نتایج این یافته علمی در مجله Nano Letters منتشر شده است.

محققان دانشگاه توئنته هلند با همکاری یک محقق ایرانی، موفق به ساخت ریزهرمی شده‌اند که در خود یک سلول زنده را برای مشاهده بهتر آن در محیط طبیعی سه‌بعدی سلولی در یک ظرف آزمایشگاهی جای داده است.به گزارش سرویس فناوری خبرگزاری دانشجویان ایران(ایسنا)، نرگس بورونی، محقق دانشگاه توئنته و همکارانش در موسسات نانوفناوری مسا و میرای این دانشگاه با استفاده از فناوری ساخت سه بعدی مقیاس میکرو و نانو توانسته‌اند این اهرمها را ایجاد کنند.این دستاورد، کاربردهای امیدوار کننده جدیدی را در آینده نزدیک به همراه خواهد داشت که یکی از آنها، حوزه تحقیقات سلولی است.بیشتر پژوهش‌های سلولی به شکل دوبعدی انجام می‌شود که یک موقعیت طبیعی نیست؛ چرا که سلولها به شکل متفاوتی از درون بدن خود را تنظیم می‌کنند. اگر محیط سه بعدی برای حرکت این سلول‌ها فراهم شود، تنظیمات سلولی بیشتر به حالت طبیعی خود نزدیک‌تر خواهند بود.این امر در اهرم‌های دیوار باز ساخته شده توسط این دانشمندان امکان‌پذیر شده است.این هرم با قرار دادن نیتریدها بر روی گودال‌های سیلیکونی ساخته شده است. هنگامی که بیشتر مواد کنار گذاشته می‌شود، میزان کمی از ماده در گوشه‌ها باقی مانده و یک هرم را شکل می‌دهند.از آنجایی که این هرمها در کناره‌های خود از سوراخهایی برخوردار بوده و به هم نزدیک هستند، سلول‌ها می‌توانند به شکل طبیعی با هم تعامل داشته باشند.این محققان قصد دارند بخش‌های دیگری را به این فناوری بیفزایند. برای مثال لبه‌های هرم را می‌توان توخالی کرد و به عنوان کانال‌های مایعات مورد استفاده قرار داد. همچنین می‌توان در میان هرمها یک مجموعه کانال نانوسیال را برای تغذیه سلولها بکار برد.این پژوهش و اولین عملکردهای آن در مجله Small منتشر شده است.

پژوهشگران حوزه فناوري نانو موفق شدند نانولوله‌هاي ديناميکي بسازند که با استفاده از دما مي‌توان آنها را باز و يا بسته کرد. تاکنون نانولوله‌هاي سنتز شده بسيار سخت و غير قابل تغيير بوده‌اند به‌طوري که نسبت به تغييرات محيطي عکس العملي نشان نمي‌دادند. اين موضوع موجب محدود شدن کاربرد آنها مي‌شده است اما با اين نوآوري جديد مي‌توان بر اين محدوديت غلبه کرد.
نانولوله‌هاي خودآرايي داده در طبيعت يافت مي‌شوند. يکي از مثال‌هاي کلاسيک در اين باره ويروس موزاييک تنباکو است، اين پروتئين مي‌تواند به کپي‌هاي ديگر خود بچسبد و ساختاري مارپيچ ايجاد کند اين ساختار تو خالي خواهد بود. با الهام از اين پديده محققان تلاش کردند تا نانولوله‌هاي جديدي بسازند که ويژگي‌هاي مفيدي دارد.
در آخرين تلاشي که براي اين کار صورت گرفته، محققان از يک مولکول بلند به شکل بومرنگ استفاده کردند که داراي گروه‌هاي آروماتيک مي‌باشد. اين زنجيره اطراف يک پيريدين مرکزي خم مي‌شود اين پيريدين به يک زنجيره اتري متصل است. گروه‌هاي آروماتيک آبگريز هستند بنابراين نسخه‌هاي چندگانه از اين مولکول‌ها به کنار هم آمده و مانع از برهمکنش π–π مي‌شود. شش عدد از اين مولکول‌ها مي‌توانند ساختار شش ضلعي ايجاد کنند به طوري که هر بازوي آروماتيک با ديگري همپوشاني مي‌دهد. با اين وجود زنجيره اوليگومر مي‌تواند با آب برهمکنش دهد که اين کار موجب تشکيل سطح بيروني شش ضلعي مي‌شود.
در غلظت‌هاي بالا اين چيدمان شش ضلعي روي يکديگر قرار گرفته و موجب تشکيل ساختاري توخالي با 500 لايه مي‌شود. زماني که دما از دماي محيط به 60 درجه سانتيگراد افزايش مي‌يابد، برهمکنش ميان مولکول‌هاي آب و پيريدين و گروه‌هاي اتري مي‌شکند. با اين کار گروه‌هاي آروماتيک همپوشاني بيشتري داده که اين موضوع موجب چروکيده شدن بيشتر حفره در لوله مي‌شود اين جمع شدگي تا نزديک 50 درصد مقدار اوليه انجام مي‌شود.براي تست اين پديده، محققان درون نانولوله‌ها را با استفاده از فولرين پر کردند. آنها دريافتند که به ازاي هر 5 لايه از شش ضلعي، در دماي اتاق، 24 عدد از فولرين‌ها چروکيده مي‌شود. زماني که اين لوله‌ها گرم مي‌شوند نيمي از فولرين‌ها فشرده مي‌شود. با برگشتن به دماي محيط، لوله بسط مي‌يابد و در نتيجه فضاي بيشتري براي عبور فولرين پديد مي‌آيد.
ميونگسو لي، رهبر اين تيم تحقيقاتي از دانشگاه سئول مي‌گويد نانولوله‌هاي منقبض شده مي‌تواند براي نگه داشتن نانوذرات در يک خط مورد استفاده قرار گيرد.

ستاد توسعه فن آوری نانو

با الهام از گیرنده های حسی مرتبط با بویایی سگها دانشمندان یو سی سانتا باربارا موفق به ساخت یک ریز تراشه گردیدند که قادر به تشخیص مقادیر بسیا ر اندک مولکولهای تبخیر شده مواد منفجره می باشند.

این دستگاه قابل حمل ،دقیق و بسیار حساس بزودی بعنوان امری عادی مانند آشکار ساز های دود در اماکن عمومی مورد استفاده قرار می گیرند .محققان در UCSBبه رهبری کارل مینهارت و مارتین موسکوویتس این آشکار ساز را با استفاده از فن اوری نانو میکروفلوئیدی به تقلید از مکانیسم بیولوژیکی گیرنده های بویایی سگ ساخته اند.آنها می گویند که با وجود اینکه سگها هنوز استاندارد طلایی برای تشخیص بوی مواد منفجره می باشند ولی مانند یک فرد ،یک سگ هم دارای روز بد و روز خوب ،خستگی و انحراف از تشخیص می باشد ولی این وسیله با دقت بالا و بدون این مشکلات ،با حساسیتی به اندازه بینی سگ و حتی بیشتر قادرست مولکول شکار شده را برای بررسی به یک رایانه انتقال دهد.نتایج این تحقیقات که در Analytical Chemistry  درج گردیده نشان می دهد که این دستگاه با ردیابی ماده شیمیایی  2,4-dinitrotoluene بصورت بخار اولیه ناشی ازمواد منفجره TNTیک سیستم نظارتی دقیق و مداوم را با دقت یک قسمت در یک میلیارد(PPB) برای این مولکول فراهم می اورد .

FUTURE TIMELINE 2012

 جندی شاپور البرز1391

دانشمندان در آمریکا راهی برای جداسازی سلول‌های سرطانی از سلول‌های سالم با استفاده از خواص چسبندگی آنها یافتند. جداسازی سلول‌های سرطانی یک گام حیاتی برای تعیین مسیر صحیح درمان بیماران است.به گزارش سرویس علمی ایسنا، هنگامی که هیذر پاول و همکارانش از دانشگاه ایالت اوهایو مقادیر مشخصی از تنش را به سلول‌های رسوب‌یافته روی الیاف نانواندازه اعمال کردند، متوجه شدند که سلول‌های سرطانی نسبت به سلول‌های غیرسرطانی اتصال ضعیف‌تری به این نانوالیاف دارند. اگرچه چسبندگی ضعیف سلول‌های سرطانی چندین دهه است که شناخته شده ولی تاکنون هیچ روش ارزان و پربازدهی برای بکارگیری این خاصیت ارائه نشده تا به سلول‌های سرطانی اجازه دهد از جمعیت‌های سلولی مخلوط جدا شود.

بقیه در ادامه نوشتار

مکان تغییر رنگ طلا، در تکنیک ابداعی محققان انگلیس با ایجاد الگوهای برجسته بر روی سطح فلزات که روش جذب یا انعکاس نور را تغییر می‌دهد، فراهم شد.به گزارش سرویس فناوری خبرگزاری دانشجویان ایران (ایسنا)، فناوری تغییر رنگ طلا توسط تیم نانوفوتونیک و متامواد در دانشگاه ساوت هامپتون انگلیس به سرپرستی پروفسور «نیکولای ژلودف» توسعه یافته است که برخلاف فرآیندهایی مانند آندایزینگ (anodizing) که در آن فیلم‌های رنگی به سطح فلزات اضافه می‌شوند، با ایجاد الگوهای برجسته یا فاصله‌دار بر سطح طلا، باعث تغییر رنگ کامل فلز می‌شود.پروفسور «ژلودف» تأکید می‌کند: رنگ اشیاء مختلف در اطراف ما بستگی به نحوه برخورد نور با آن جسم دارد، بطور مثال یک شیء که نور قرمز را منعکس، اما طول موج‌های دیگری را جذب می‌کند، در چشم انسان قرمز دیده می‌شود.در این روش با ایجاد الگوهای برجسته بر سطح فلز، امکان تغییر رنگ طلا به سبز، قرمز و دیگر رنگ‌ها فراهم می‌شود؛ شکل، ارتفاع و عمق این الگوها، تعیین کننده رفتار نور در هنگام برخورد با فلز و در نهایت تولید رنگ جدید است.این فناوری کاربردهای گسترده‌ای در صنعت طلاسازی داشته و می‌تواند برای فلزات دیگر مانند نقره و آلومینیوم نیز مورد استفاده قرار گیرد؛ همچنین امکان طراحی اسکناس‌هایی با حداقل امکان جعل با کمک این تکنیک وجود دارد.

 نتایج این دستاورد در مجله‌های Optics Express و Optics منتشر شده است.

 پژوهشگران دانشگاه بوفالو به دنبال ماده‌ای جایگزین سیلیکون در ادوات الکترونیکی هستند تا بتوانند سرعت پردازش اطلاعات را افزایش دهند.به گزارش سرویس فناوری ایسنا، اکسید وانادیوم سرب ماده‌ای است که خواص الکترونیکی غیرمعمولی دارد، به‌ طوری که می‌تواند سرعت انتقال اطلاعات را افزایش دهد. این گروه تحقیقاتی در مقاله‌ای که در نشریه «Advanced Functional Materials» به چاپ رساندند، روشی برای تولید نانوسیم اکسیدوانادیوم سرب ارائه کردند.دلیل این که چرا این نانوسیم‌ها برای محققان جالب هستند، آن است که اگر در دمای اتاق به آنها ولتاژ اعمال شود، این سیم از حالت عایق به رسانا تبدیل می‌شوند. از این دو حالت، عایق و رسانا، می‌توان به‌ عنوان کدهای دوتایی برای ذخیره‌سازی اطلاعات استفاده کرد. در سیستم‌های فعلی از روشن یا خاموش بودن سلول‌ها برای این کار استفاده می‌شود.«سامباندامورتی گاناپاتی» از محققان این پروژه و نویسنده اول این مقاله می‌گوید: توانایی سوئیچ میان حالت خاموش و روشن که با سرعت بالایی انجام می‌شود، موجب شده تا بتوان از این ماده در سیستم‌های محاسباتی استفاده کرد.«سارباجیت بانرجی»، نویسنده دیگر این مقاله می‌گوید: فناوری محاسبات سیلیکونی در حال حاضر دچار محدودیت‌هایی است؛ یکی از این محدودیت‌ها سرعت کند سوئیچ است. حالت انتقالی مبتنی بر ولتاژ که در این پروژه ارائه شده، می‌تواند سرعت سوئیچ را افزایش دهد. البته پیش از این که این نانوسیم‌ها به‌ صورت تجاری مورد استفاده قرار گیرند، باید مساله ایمنی آنها برای سلامت انسان و محیط زیست مورد بررسی قرار گیرد.یکی از ویژگی‌های پیچیده این موادی که سنتز شده، آن است که تنها در صورت نانومتری بودن خواص الکترونیکی منحصر به‌ فرد خود را دارا هستند. دلیل این امر آن است که مواد در ابعاد نانومتری دارای نقص‌های کمتری نسبت به حالت توده‌ای هستند.در مورد نانوسیم‌های اکسید وانادیوم سرب باید گفت که وجود ساختار سیم مانند برای داشتن سرعت سوئیچ بالا بسیار حیاتی است، در واقع شکل نانوسیم است که موجب تبدیل خاصیت عایق به فلزی در این ماده می‌شود.در حالت عایق، موقعیت بلورهای موجود در نانوسیم‌های سرب به گونه‌ای است که موجب تجمع الکترون‌ها در یک موقعیت خاص می‌شود. در صورت اعمال ولتاژ، این سد برداشته شده و الکترون‌ها به‌ راحتی در طول سیم به حرکت در می‌آیند. اگر این ماده به‌ صورت توده‌ای باشد، نقص‌های موجود در آن مانع از بروز این ویژگی می‌شود.

محققان آمریکایی موفق به ارائه روشی شدند که با استفاده از آن می‌توان کدهای امنیتی روی سطوح مختلف ایجاد کرد. این فناوری می‌تواند جایگزین مناسبی برای بارکدهای رایج باشد.

به گزارش سرویس فناوری خبرگزاری دانشجویان ایران(ایسنا)، محققان برای افزایش امنیت اسناد و کاهش امکان جعل اسناد، کد پاسخ سریع نامرئی (QR) ساختند. امنیت اسناد یکی از موضوعاتی است که دولت‌ها و بخش خصوصی سالانه میلیاردها دلار برای آن هزینه می‌کنند. نتایج این پژوهش در نشریه Nanotechnology به چاپ رسیده است.این گروه تحقیقاتی از دانشگاه داکوتای جنوبی معتقدند که کد QR جدید می‌تواند برای حفظ امنیت هر سند جامدی مورد استفاده قرار گیرد.در این کدها از نانوذرات حاوی جوهر فلورسانس آبی و سبز استفاده شده است که در برابر نور لیزر می‌درخشند. برای تولید این ساختارها از طراحی کامپیوتری استفاده شده و درنهایت با استفاده از یک پرینتر آئروژل، چاپ روی سطح انجام می‌شود.پژوهشگران معتقدند که با استفاده از این فناوری جدید می‌توان سطح امنیت در مقابل روش‌های فعلی جعل اسناد را افزایش داد. در این فناوری می‌توان رنگ‌های آبی و سبز را با هم ترکیب کرده و به کار گرفت. بدین ترتیب، حروف و نشان‌های مورد استفاده در اسناد می‌تواند رنگ‌ها و ابعاد مختلفی داشته باشد، برای مثال امکان ایجاد نشانه‌هایی ماکروسکوپی و میکروسکوپی وجود خواهد داشت.زیر نور مرئی، کدهای QR کاملا نامرئی هستند اما با قرار گرفتن در معرض نور مادون قرمز کاملا مرئی می‌شوند. به این فرآیند تبدیل رو به بالا گفته می‌شود، در واقع نانوذرات پرتوهای ارسالی را جذب کرده و سپس با طول موج کوتاه‌تری نشر می‌دهند. با تابش نور مادون قرمز، کدهای QR قابل خواندن توسط تلفن‌های همراه خواهند شد.کدهای QR می‌توانند صد برابر بیشتر از بارکدها در خود اطلاعات ذخیره کنند، بنابراین خریدار با اسکن این کد توسط تلفن همراه خود می‌تواند اطلاعات زیادی در باره محصول به‌دست آورد.این کدها از نظر شیمیایی و فیزیکی کاملا پایدار هستند بنابراین در برابر فشار و تغییر شرایط محیط مقاوم خواهند بود. یکی از مزایای این کدها آن است که می‌توان آنها را روی سطوح مختلف نظیر شیشه، فیلم‌های پلاستیکی انعطاف‌پذیر چاپ کرد، بنابراین دایره کاربرد این کدها نسبت به بارکدهای رایج بیشتر خواهد بود. از آنجایی که این کدها در نور مرئی، غیرقابل روئیت هستند بنابراین تاثیر منفی روی ظاهر کالا نخواهند داشت.کل فرآیند طراحی، چاپ و اسکن تنها یک و نیم ساعت وقت می‌گیرد، البته پژوهشگران معتقداند که با تولید انبوه و تجاری سازی این فرآیند، این زمان به 10 تا 15 دقیقه تقلیل می‌یابد.

محققان آمریکایی موفق به توسعه ساختار «گل نانو» شده‌اند که قابلیت استفاده در دستگاه‌های ذخیره انرژی و طراحی سلول‌های خورشیدی کارآمدتر را دارد.به گزارش سرویس فناوری خبرگزاری دانشجویان ایران (ایسنا)، در حال حاضر گل های آفتاب گردان الهام بخش محققان برای طراحی سیستم های متمرکز انرژی خورشیدی (CSP)‌ هستند.محققان دانشگاه ایالتی کالیفرنیای شمالی (NC) برای طراحی ساختار «گل نانو» از سولفید ژرمانیوم استفاده کرده اند؛ راز عملکرد این ساختار در مواد گلبرگ های فوق نازک نهفته است که سطح نسبتا بزرگ را در یک فضای کوچک ایجاد می‌کند.برای ایجاد این ساختار، پودر سولفید ژرمانیوم (GeS) تا زمان شروع تبخیر در کوره حرارت داده می شود؛ سپس بخار به یک منطقه سردتر کوره دمیده می شود.در این منطقه GeS‌ داخل یک ورق با ضخامت 20 تا 30 نانومتر و طول 100 میکرومتر ریخته می شود و با افزودن لایه های دیگر، ساختاری شبیه گل میخک یا همیشه بهار شکل می گیرد.سولفید ژرمانیوم یک ماده نیمه هادی است که بدلیل ارزان و غیر سمی بودن، برای استفاده در ساخت سلول های خورشیدی بسیار ایده‌آل محسوب می‌شود و ساختار اتمی آن امکان جذب حداکثری انرژی خورشید را فراهم می‌کند.دکتر «لینیو کائو» محقق علوم مواد و یکی از نویسندگان تحقیق عنوان می کند: استفاده در سلول های خورشیدی تنها کاربرد بالقوه فناوری گل های نانو محسوب نمی شود؛ ساختار فوق نازک گل GeS باعث افزایش ظرفیت باتری های لیتیوم - یون و ابر خازن ها می شود.

یک گروه تحقیقات اسپانیایی با استفاده از نانوخوشه‌های طلا که توسط ذرات سیلیکای متخلخل پوشش داده شده‌اند، داروی ضد سرطان تولید کردند.به گزارش سرویس فناوری ایسنا، پژوهشگران اسپانیایی داروی جدیدی یافتند که در آن ترکیبی از شیمی‌درمانی و فوتو ترمیا استفاده شده است. این دارو برای درمان سرطان مناسب است. تا کنون محققان از این داروی جدید روی سلول‌های سرطانی واقع در مغز و ستون فقرات استفاده کرده‌اند. این تست در آزمایشگاه انجام شده است. نتایج این تحقیق برای درمان سرطان‌های پوست و تومورهای صلب نیز می‌تواند موثر باشد. این پژوهش توسط «ادواردو فرناندز ژوور» از دانشگاه میگوئیل هرناندز و «پابلو بوتلا» از موسسه فناوری شیمیایی والنسیا انجام شده است.این داروی جدید از ترکیب خوشه‌های حاوی نانوذرات طلا تولید شده است. پیرامون این نانوذرات، سیلیکای متخلخل قرار داده شده که درون آنها از مولکول‌های ضد تومور (کامپتوتسین) پر شده است. نانوخوشه‌های طلا دارای خواص گرمانوری هستند، گرمایی که توسط لیزر زیست‌پزشکی ایجاد می‌شود، توسط این خوشه‌ها جذب می‌شود.«پابلو بوتلا» می‌گوید: هر چند که بافت‌های آلی نسبت به تابش شفاف هستند، اما نانوخوشه‌های طلا قادرند این تابش‌ها را جذب و تبدیل به گرما کنند، با این کار دما در بافت افزایش محسوسی پیدا می‌کند. زمانی که این اتفاق درون یک سلول سرطانی روی می‌دهد، گرما موجب از بین رفتن سلول سرطانی می‌شود.تجمع این نانوذرات در سلول سرطانی به‌ دلیل افزایش نفوذپذیری آوندی این سلول‌ها است. با این کار دارو به‌ درون سلول سرطانی منتقل می‌شود، این داروها قادرند تاثیر مخربی روی سلول‌های سرطانی داشته باشند، چیزی که لیزر قادر به انجام آن نیست.«ادواردو فرناندز ژوور» می‌گوید: این روش بسیار موثرتر از روش‌های درمان رایج است. همچین اثرات منفی داروهای شیمی درمانی در این روش کاملا از بین می‌رود.محققان این پروژه معتقدند که فاز اول این پروژه به اتمام رسیده است؛ در این فاز آنها به بررسی تاثیر این دارو روی سلول‌های کشت شده پرداختند. در حال حاضر آنها قصد دارند مرحله جدیدی از این پروژه را آغاز کنند. در این فاز پژوهشگران روی تاثیر این دارو در درمان سرطان پوست و مغز در حیوانات خواهند پرداخت. هنوز راه زیادی برای رسیدن به نقطه‌ای که این دارو روی انسان تست شود، باقی مانده است.

نتایج این پژوهش در قالب مقاله‌ای تحت عنوان «Multifunctional hybrid materials for combined photo and chemotherapy of Cancer» در نشریه «Dalton Transactions» به چاپ رسیده است.

در خانه نانويي مستقر در پنجمين جشنواره و نمايشگاه فناوري نانو، تأثيرات فناوري نانو بر تمام بخش‌هاي يک ساختمان از جمله دوام، مقاومت، طراحي نما و طراحي داخلي به نمايش گذاشته شده است و این امر اقبال روزافزون به استفاده از این فناوری در صنعت ساختمان را توجیه می‌کند. به گزارش سرويس فناوري ايسنا از نمونه‌های فناوری نانو که در این خانه به کار رفته است، می‌توان به رنگ عايق حرارت، رنگ ترک، پرده‌ و مبل ضد لک و آب، پوشش ضد رطوبت، يخچال و ماشين لباس‌شويي ضدباکتري، شيشه‌هاي دوجداره کم گسيل و دستگاه تصفيه هوا اشاره کرد که مجموع اين دستاوردها در چهار بخش اتاق خواب، آشپزخانه، سرويس بهداشتي و سالن نشيمن به نمايش گذاشته شده است.

از جمله کاربردهاي فناوري نانو که در اتاق خواب خانه نانويي به نمايش گذاشته شده است مي‌توان به موارد ذيل اشاره کرد:

 • تشک تخت خواب ضد باکتري؛ تشک‌هاي ضد باکتري با استفاده از پوشش‌هاي نانوذره‌اي از جمله نانوذرات نقره و کامپوزيت توليد مي‌شوند.

 • رنگ ترک؛ اين رنگ ترکيبي از افزودني‌هاي مختلف نانو ذرات و پليمر بوده که نقش مؤثري در ايجاد ترک در رنگ‌ها دارند.

 • رنگ ضد باکتري؛ با استفاده از نانوذرات نقره و ترکيبات مکمل به دست مي‌آيد.

 •رنگ فوتوکاليستي ضد کثيفي؛ پس از تابش نور آفتاب ذرات چربي و لک روي سطح رنگ تجزيه شده و با شستشوي مختصر، سطح تميز مي‌شود.

 آشپزخانه‌اي از جنس نانو

 آشپزخانه نانويي

 کاربردهاي فناوري نانو ارائه شده در آشپزخانه خانه نانويي هر بازديدکننده‌اي را تشويق به آشپزي در اين خانه مي‌کند. از جمله اين موارد به قرار زير است:

 • يخچال و ماشين لباس‌شويي ضدباکتري؛ حاوي نانوکامپوزيت‌هاي ضدباکتري پايه پليمري بوده و باعث از بين بردن باکتري محيطي، کاهش عوامل بيماري‌زا و افزايش ماندگاري محتويات و ميوه‌ها مي‌شود.

 • هود، اجاق گاز، کابينت، سينک‌، ظرفشويي ضد لک و کثيفي؛ با اعمال مشتقات سيليس، سطح اصلاح شده و خواص ضد لک و آب به مقدار قابل توجهي بهبود يافته و اثر لک و کثيفي را از سطح دفع مي‌کند.

 • دستگاه تصفيه آب؛ استفاده از نانوغشاهاي پليمري موجب حذف آلاينده‌هاي موجود در آب مي‌شود.

 همنشيني با فناوري نانو

 همنشيني با فناوري نانو

 در سالن نشيمن اين خانه کاربردهاي زير به نمايش گذاشته شده است:

 • شيشه‌هاي کم گسيل؛ لايه نانومتري روي سطح شيشه باعث بازتاب قابل توجه امواج مادون قرمز و ماوراءبنفش مي‌شود.

 • رنگ عايق حرارت؛ اين رنگ حاوي نانوساختارهاي هواژل بوده و باعث کاهش انتقال حرارت از محيط گرم به سرد شده و از خوردگي و حريق محافظت مي‌کند.

 • دستگاه تصفيه هوا؛ عملکرد اين دستگاه بر پايه خواص فوتوکاتاليستي نانوذرات تيتانا است.

 • پرده، مبل و فرش ضد آب و لک؛ با استفاده از نانوذرات و ترکيبات پايه سيليس خواص لوتوس روي سطح منسوج ايجاد مي‌شود.

 فناوري نانو در کنار بهداشت و سلامت خانواده

 سرويس بهداشتي نانويي

 از جمله کاربردهاي فناوري نانو به نمايش گذاشته شده در سرويس بهداشتي اين خانه مي‌توان به موارد زير اشاره کرد:

 • کاشي و آيينه ضدلک و آب؛ با اعمال مشتقات سيليس، سطح اصلاح‌شده و خواص ضد لک و آب به مقدار قابل توجهي بهبود مي‌يابد.

 • لوله بي‌صداي فاضلاب؛ لوله‌هاي بي‌صداي فاضلاب از سه لايه تشکيل شده است که لايه وسط آن از نانوکامپوزيت پليمري ساخته شده است.

 • کفپوش اپوکسي آنتي‌استاتيک؛ با استفاده از نانوذرات سراميکي و سيليسي خواص ضداستاتيکي پوشش‌هاي آپوکسي بهبود يافته و تجمع بار الکتريکي سطح به شدت کاهش مي‌يابد.

 • چيني بهداشتي؛ استفاده از نانوذرات نقره و ترکيبات مکمل باعث از بين بردن باکتري و بوهاي نامطبوع مي‌شود.

 بازديد از خانه نانويي در ايام جشنواره:

 علاقمندان مي توانند تا 17 مهرماه همه روزه از ساعت 9 صبح تا 7 بعد از ظهر در محل پنجمين جشنواره و نمايشگاه فناوري نانو واقع در نمايشگاه بين‌المللي تهران، سالن خليج فارس، طبقه اول از خانه نانويي بازديد كنند.

پژوهشگران ایرانی موفق به تهیه نانوبیوکامپوزیت سلولز باکتریایی/سیلیکا و معرفی آن به عنوان جایگزین مناسب سلولز گیاهی شدند.به گزارش سرويس فناوري ايسنا، سلولز باکتریایی به صورت مستقیم در صنایع سلولزی، صنایع غذایی، صنایع آرایشی بهداشتی و امور پزشکی و داروسازی استفاده می‌شود و نانوبیوکامپوزیت‌ها در تهیه و تولید لنزهای چشمی و صنایع الکترونیک (ساخت LED و LCD ) کاربرد دارند.مهندس سمیه شیخ نظری، دانشجوی دکترای دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، به عنوان یکی از محققان این تیم درباره‌ی هدف از انجام اين تحقيق اظهار کرد: در تولید نانوبیوکامپوزیت‌ها با استفاده از سلولز گیاهی احتیاج به انجام مراحل میانی برای رسیدن به ابعاد نانو و حذف ناخالصی‌ها است، اما در این طرح با توجه به خصوصیات سلولز باکتریایی هدف بر این قرار گرفت که از سلولز باکتریایی برای تولید مستقیم نانوبیوکامپوزیت‌ها استفاده شود.وي افزود: استفاده از سلولز باکتریایی به جای سلولز گیاهی در تولید مستقیم نانوبیوکامپوزیت و بدست آوردن سلولز کاملا سفید شده که نیاز به هیچ گونه رنگ‌بری ندارد، یکی از نوآورانه‌ترین ویژگی‌های این طرح است. از ویژگی‌های سلولز گیاهی، می‌توان به قرار گرفتن سلولز گیاهی در شمار مواد ایزوتروپیک اشاره کرد که به علت درهم تنیدگی، سطح ویژه، استحکام و مدول بالا، این سلولز می‌تواند به عنوان ماده زمینه (ماتریس) شناخته شود و خواص خود را در نانوبیوکامپوزیت بخوبی نشان دهد.شیخ نظری، با اشاره‌ به مراحل انجام اين تحقيق گفت: در اين طرح ابتدا باکتری در محیط مایع و شرایط استاتیک برای تولید سلولز باکتریایی مورد کشت قرار داده شد و سلولز بدست آمده، شستشو و خالص‌سازی شد. سپس محلول تترا-اتوکسی سیلان تهیه و قرص‌های سلولزی در این محلول غوطه‌ور شدند و در ادامه پرس کردن و تهیه نانوبیوکامپوزیت‌ها انجام شد و در انتها تست نهایی صورت گرفت.وی با اشاره به نتایج این پژوهش تصريح کرد: سلولز باکتریایی می‌تواند جایگزینی برای سلولز گیاهی باشد و با استفاده از تترااتوکسی سیلان (نانوسیلیکا) به عنوان تقویت کننده سلولز باکتریایی، می‌توان به مقاومت و مدول بالاتری دست یافت.محقق اين طرح تاكيد كرد: با توجه به کمبود شدید منابع سلولزی در کشور، این سلولز می‌تواند جایگزین بسیار خوبی برای بسیاری از محصولات سلولزی باشد.به گفته مهندس شیخ نظری به دلیل اینکه باکتری تولیدکننده این سلولز، انعطاف ویژه‌ای نسبت به محیط کشت دارد، می‌توان از پساب برخی کارخانجات مثل کارخانجات تولید لبنیات، قند و شکر به عنوان محیط کشت این باکتری برای تولید سلولز، استفاده و این کمبود را جبران کرد.نتایج این کار تحقیقاتی كه توسط دکتر علیرضا عشوری، عضو هیات علمی سازمان پژوهش‌های علمی و صنعتی ایران، مهندس سمیه شیخ نظری و دکتر تقی طبرسا از دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، دکتر علیرضا شاکری و دکتر مسعود گلعلی پور از دانشگاه گلستان انجام شده، در مجله «Carbohydrate Polymers» منتشر شده است.

توليد نيمه‌رساناي گرافن كم هزينه و فوق نازك با شفافيت و انعطاف بالا

پژوهشکده علوم و صنايع غذايي با همکاري مؤسسه غذايي آيسکي (ISEKI) کارگاه آموزشي بين‌المللي «کاربرد فناوري نانو در زنجيره غذايي» را در روزهاي 20 و 21 آبان‌ماه سال 1391 در محل اين پژوهشکده برگزار خواهد کرد.هدف از برگزاري اين کارگاه آموزشي توسعه سطح همکاري‌هاي علمي بين‌المللي و همچنين تبادل اطلاعات مابين محققان داخلي و خارجي در زمينه کاربردهاي فناوري نانو در صنايع غذايي بيان شده است. عناوين محورهاي مورد بررسي و اسامي مدرسين هريک از محورها به قرار زير است:

 • کاربرد فناوري نانو در مبحث غذا، پروفسور ساوريو مانينو، عضو هيئت علمي دانشگاه دانشگاه ميلان؛

• ساختارهاي ميکرو و نانو در ريزپوشاني ترکيبات غذايي، پروفسور تان چين پينگ، عضو هيئت علمي دانشگاه پوترا مالزي؛

• فناوري نانو براي سنسورها و بيوسنسورها، پروفسور متئو اسکامپيکچيو، عضو هيئت علمي دانشگاه پوترا مالزي؛

• کاربرد فناوري نانو در بسته‌بندي و برچسب‌گذاري، پروفسور ساوريو مانينو، عضو هيئت علمي دانشگاه ميلان؛

• ايمني و سلامت نانومواد، پروفسور ناصر شاه‌طهماسبي، عضو هيئت علمي دانشگاه فردوسي مشهد؛

• امکان‌سنجي کاربرد فناوري نانو در فرآوري زعفران، دکتر رسول کدخدايي، رئيس پژوهشکده علوم و صنايع غذايي.

 پژوهشگران و دانشجويان علاقمند فرصت دارند تا تاريخ 30 مهرماه سال جاري نسبت به ثبت‌نام در اين کارگاه اقدام کنند. لازم بذکر است دانشجويان و اعضاي IFA به هنگام ثبت‌نام از تخفيف ويژه برخوردار خواهند شد. همچنين گفتني است به شرکت‌کنندگان گواهي حضوري از سوي پژوهشکده علوم و صنايع غذايي اعطا مي‌شود.

 علاقمندان مي‌توانند براي ثبت‌نام در کارگاه آموزشي «کاربرد فناوري نانو در زنجيره غذايي» به پايگاه اينترنتي پژوهشکده علوم و صنايع غذايي مراجعه کنند.

نانو تکنولوژی یکی از فناوریهای نوین است که با توجه به چند وجهی بودن آن،حوزه های علمی مختلف را همگرا نموده و آنها را در خدمت توسعه بخش کشاورزی قرار می دهد.نانوتکنولوژی کاربرد علوم نانو در طیف وسیعی از علوم و فناوریهای نوین در تولید مولکولی و یا ساخت اتم به اتم ،مولکول به مولکول توسط مثلاً روبات های برنامه ریزی شده در مقیاس نانومتریک است.ابعاد نانومتریک اندازه ای درحدود قطر چند اتم دارد و ساختارهایی با این ابعاد دارای دمای ذوب ،رفتار مغناطیسی و بار الکتریکی و حتی رنگی متفاوت از ساختارهای غیرنانو خواهند بود ،بدون اینکه این مواد دچار تغییر شیمیایی شده باشند.معنای این عبارت آن است که با کنترل مواد در مقیاس مولکولی و استفاده ازساختارهای نانومواد می توان به محصولاتی دست یافت که دستیابی به آنها به هیچ روش دیگری ممکن نیست.هدف از تشکیل این بخش تهیه و متمرکز نمودن امکانات و تجهیزات مرتبط بانانوتکنولوژی درقالب یک بخش تحقیقاتی به منظور توسعه هدفمند پژوهش های مربوط به این فناوری در جهت تحقق اهداف بخش کشاورزی توام در راستای اهداف و برنامه های ستاد ویژه نانو خواهد بود.هم اکنون در کشور پژوهش های بنیادی در حیطه نانو تکنولوژی در حال انجام است،می توان با انجام پژوهش های کاربردی در این زمینه ،محصولات ارزشمند و بدون جایگزین موثری را انجام داده و برای استفاده عموم معرفی نمود.محصولات ،دانش و فناوری به دست آمده از این پژوهش ها می تواند به تقویت بخش خصوصی برای ورود و سرمایه گذاری برروی آنها و در نهایت ،پیشرفت کشور در عرصه فناوری نانو منجر گردد.
وظایف بخش تحقیقات نانوتکنولوژی:

• انجام و پایش پژوهش ها در تولید و استفاده از نانوذرات و نانولوله ها
• انجام پژوهش برای ساخت نانوحسگرهای تشخیصی برای DNA،RNA ، پروتئین ها و متابولیت ها
• بهینه سازی روش های انتقال ژن در حیطه نانوتکنولوژی
• انجام پژوهش بر روی ساخت نانو-وسایل مبتنی بر DNA
• استفاده از نانو ذرات در تولید فرآورده های بیولوژیک (سموم و کودهای بیولوژیک) برای کاهش هزینه ها و افزایش کارایی
• استفاده از تکنیک های نانوتکنولوژی در تولید بیوماکرومولکول ها(آنزیم ها،پروتئین ها و غیره)برای کاربرد در صنایع کشاورزی و غذایی
• تولید نانو بیو ذرات از طریق خودآرایی و مکان آرایی (تکنولوژی تولید پایین به بالا)
• استفاده از سیستم های بیولوژیک برای تولید نانوذرات(تکنولوژی تولید از بالا به پایین)
• استفاده از بیوماکرومولکول ها (پروتئین ها ،ویروسها،پلاسمیدهای نوترکیب، RNA،DNA) به عنوان حامل برای فرآورده های بیولوژیک وداروها
• به کارگیری نانوبیومواد در پاکسازی محیط زیست
• تحقیقات در زمینه ساخت نانوسنسورها برای تشخیص مولکولی آنزیم ها،آنتی بادی ها ،پروتئین ها ی مختلف و DNA و جداسازی مولکول های زیستی مثل پروتئین ها ،اندازه گیری ،گزارش دهی و کنترل هوشمند گیاهان یا دامها ،آشکارسازی سریع عوامل بیماریزا
• افزودن طعم و رنگ دلخواه به غذا و افزودن میکرونوترینت های حساس به حرارت و PH مثل بتاکاروتن،اسید چرب امگا 3 به کمک نانوذرات

وبلاگ کشاورزی نوین

محققان دانشگاه ایالتی اوهایو به سرپرستی دکتر «میخائیل زامکوف» با استفاده از نانوبلورهای مصنوعی موفق به ساخت پنل‌های خورشیدی با دوام‌تر و با قابلیت تولید گاز هیدروژن شده‌اند.به گزارش سرویس فناوری خبرگزاری دانشجویان ایران (ایسنا)، از جمله نقاط ضعف پنل‌های خورشیدی فتوولتائیک، گران بودن طراحی این سیستم، ضعف در ذخیره سازی انرژی در روزهای ابری و عمر نسبتا کوتاه پنل‌ها عنوان می‌شود.استفاده از مولکول‌های غیر آلی در ساخت پنل‌های خورشیدی باعث کاهش عمر این سیستم می‌شود؛ همچنین تأثیر اشعه فرابنفش خورشید و حرارت باعث کاهش عمر پنل‌ها به کمتر از 20 سال می‌شود.در روش ابداعی محققان دانشگاه اوهایو به سرپرستی دکتر «میخائیل زامکوف»، مولکول‌های آلی با دو نانوبلور غیر آلی تهیه شده از سلنید روی و کادمیم سولفید با کاتالیزور پلاتین جایگزین می‌شوند.مزیت اصلی این روش، فراهم شدن امکان استفاده همزمان جاذب نور و کاتالیست است؛ نانوبلورهای مصنوعی در مقایسه با مولکول‌های آلی بسیار با دوام‌تر بوده و حساسیت کمتری به گرما و اشعه فرابنفش خورشید نشان می‌دهند.پنل‌های خورشیدی با نانوبلورها علاوه بر تولید برق می‌توانند گاز هیدروژن نیز تولید کنند؛ با استفاده از این ظرفیت دوگانه، این پنل‌ها علاوه بر تولید انرژی در طول روز با استفاده از هیدروژن در طول شب نیز کارآیی دارند.

نتایج دستاورد جدید محققان در ساخت نسل جدید پنل خورشیدی در مجله «Visualized Experiments» منتشر شده است.

روش های «بالا به پایین» مرسوم برای ساخت نانوابزارها نقص های زیادی دارند. بنابراین علاقه به روش های «پایین به بالا» در حال رشد است، در این راهبردها هر جز به خودکار در کنار بقیه اجزا قرار می گیرد(خود-گردایش). اکنون دانشمندان روشی نوین برای تولید نانوسیم های ژرمانیوم توسعه داده اند که بر خلاف تلاش های سابق، می تواند مستقیما در طی ساخت و بدون نیاز به کاتالیزور فلزی برای القای خود-گردایش، روی ریزتراشه رشد کند.ساخت پایین به بالا بسیار دقیقا و تجدیدپذیر است زیرا جزء موردنظر اساسا اتم به اتم ساخته می شود. مثلا با کمک نانوساختارهای فلزی که ماده شبه رسانا را تقویت می کنند، نانوسیم های شبه رسانا به تدریج شبیه گیاهان کوچک رشد می کنند و سپس از یک جهت این ماده خارج می شود. نقص روش آن است که کاتالیزور فلزی می تواند سیم را بیالاید. نقص دیگر این است که یکپارچه کردن این سیم های عمودی رشد یافته با سیلیکون بسیار دشوار است.برای جلوگیری از این مشکل، ژیاژون ژانگ[1] از موسسه حالت جامد و پژوهش مواد لایبنیتز، درسدن، آلمان و همکارانش روشی بدون کاتالیزور را برای ساخت نانوسیم ها روی یک سطح تخت ایجاد کرده اند. با استفاده از اپیتکسی پرتو مولکولی آن ها لیه نازکی از ژرمانیوم را روی یک زیرلایه سیلیکون نشاندند. سپس نمونه هایشان را 560 درجه سانتی گراد حرارت دادند. ژرمانیوم ابتدا در شکل های جزیره ای چادرمانند جمع شدند که به آن ها «خوشه های داغ» می گویند. اما بعد از چند ساعت طول این جزیره ها به چند میکرون رسید در صورتی که ارتفاع آن ها در حدود سه واحد سلولی(تقریبا 2 نانومتر) بود. مدلسازی نظری نشان داد که سیم بدین خاطر رشد می کنند که شکل چادرمانند انرژی سطح لایه ژرمانیوم را کاهش می دهد. سطح مقطع کوچک و یکنواخت نانوسیم ها باعث می شود تا برای قطعاتی خاص ایده آل باشند؛ به ویژه قطعاتی گه اسپین حامل های بار را کنترل می کنند.

نانوساختارهای گل‌مانند اکسیدروی به‌دستان توانمند پژوهشگران دانشگاه کاشان و کرمانشاه ساخته شده و با بکارگیری این نانوساختارها در سلول‌های خورشیدی رنگدانه‌ای به بازده قابل توجهی در این زمینه دست یافتند. علاوه‌بر کاربرد این نانوساختارهای تولید شده در سلول‌های خورشیدی، با توجه به ساختار منظم و یک‌بعدی آنها، این ترکیبات قابلیت بکارگیری در سایر صنایع همچون تولید سنسورهای شیمیایی و ابزارهای نشر نور را دارد.در این پژوهش که به دست خانم نوشین میر، دکتر مسعود صلواتی نیاسری از دانشگاه کاشان و با همکاری دکتر فاطمه داور از پژوهشکده نانو دانشگاه کرمانشاه انجام گرفته است، با استفاده از یک روش ساده مایکروویو موفق به ساخت ساختارهای گل‌مانند اکسیدروی شدند و با بکارگیری این ساختارها در سلول‌های خورشیدی رنگدانه‌ای به بازده قابل توجهی دست یافتند که قابل رقابت با نتایج جهانی به‌دست آمده برای سلول‌های خورشیدی بر پایه‌ی نانوساختارهای گل‌مانند اکسید روی است.دکتر صلواتی نیاسری در مصاحبه‌ای با بخش خبری ستاد ویژه توسعه فناوری با اشاره به هدف این تحقیقات، گفت: «هدف از انجام این طرح سنتز نانوساختارهای اکسید روی با مورفولوژی تک بعدی برای بکارگیری در سلول‌های خورشیدی با بازده بالا بوده است. در این طرح تلاش شده است تا با کمک مهندسی مولکولی و استفاده از یک روش بسیار ساده و سریع، به بهترین مورفولوژی در محصولات دست یافته و از این رهگذر سلول‌های خورشیدی با بازده بالا تولید گردد. ایده این کار از نیاز کشور و جهان به تولید انرژی‌های کم هزینه نشات می‌گیرد که این طرح می‌تواند به مشکلات مربوط به تأمین انرژی در کشور کمک کرده و ایده‌ای نو برای تولید کم هزینه‌ی سلول‌های خورشیدی باشد.»به گفته او مهمترین خاصیتی که در این تحقیق با استفاده از فناوری نانو به آن دست یافته‌اند، تولید ساختارهای تک بعدی اکسید روی است. وی در این باره افزود: «در یک نانوساختار گل‌مانند صدها ساختار تک‌بعدی گلبرگ-مانند وجود دارد که پس از تابش نور به نیمه‌هادی اکسید روی در سلول خورشیدی و تولید الکترون در ساختار، همچون مسیرهایی برای عبور الکترون عمل کرده و باعث افزایش انتقال الکترون در سلول خورشیدی می‌گردند.»ادامه سخنان دکتر صلواتی نیاسری به مراحل انجام این کار تحقیقاتی معطوف شد و با اشاره به کارهای صورت گرفته به منظور دستیابی به نتایج مطلوب، ابراز داشت: «ابتدا ما به سنتز و‌ شناسایی نانوساختارهای اکسید روی پرداختیم. در این مرحله از سه پیش‌ماده‌ی معدنی روی استفاده شد و از طریق یک روش پلیال به کمک امواج مایکروویو سه محصول با سه مورفولوژی متفاوت سنتز شد. پس از‌ شناسایی محصولات مشخص شد که دو پیش‌ماده‌ی اول منجر به تولید نانوصفحه‌های روی گلیسرولات می‌شوند اما پیش‌ماده سوم منجر به نانوساختارهای گل-مانند اکسید روی می‌گردد. سپس به‌ شناسایی خواص نانوساختارهای گل-مانند اکسیدروی به‌دست آمده به‌وسیله‌ی روش‌های مختلفی همچون طیف‌سنجی فوتولومینسانس، طیف‌سنجی ماوراء بنفش-مرئی، میکروسکوپ الکترونی عبوری و طیف‌سنجی مادون‌قرمز پرداختیم تا با استفاده از این آنالیزها به کاربرد صحیحی از این نانو ساختار برسیم.»این گروه تحقیقاتی پس از این مراحل به ساخت سلول‌های خورشیدی سه محصول به‌دست آمده پرداختند؛ به طوری که از این سه محصول در ساخت سلول‌های خورشیدی رنگدانه‌ای استفاده کردند. دکتر صلواتی نیاسری در این باره ادامه داد: «با استفاده از روش دکتر بلید، فیلم‌های نازک بر روی شیشه‌های رسانا لایه‌نشانی شدند. سپس فیلم‌های به‌دست آمده در دو رنگ آلی و معدنی فرو برده شدند تا جذب شیمیایی رنگ بر روی نانوساختارهای موردنظر صورت گیرد. در مرحله آخر سلول‌های خورشیدی رنگدانه‌ای ساخته شده و کارکرد آنها با کمک شبیه‌ساز نور خورشید آزمایش شد. نتایج نشان داد که بهترین بازده برای نانوساختارهای گل-مانند اکسیدروی است.»دستیابی به ماده‌ای با مورفولوژی و فاز متفاوت تنها با تغییر پیش‌ماده، تولید نانوساختارهای گل-مانند از طریق یک روش سریع و ارزان و ساخت سلول‌های خورشیدی رنگدانه‌ای با بازده بالا از ویژگی‌های این کار تحقیقاتی بود که دکتر نیاسری به آنها اشاره کرد. با توجه به نتایج آمده در این تحقیقات، سلول‌های خورشیدی با بازده 1.1% تولید شده‌اند که در مقایسه با بالاترین بازده گزارش شده در جهان برای سلول‌های خورشیدی اکسید روی بر پایه‌ی نانوساختارهای گل‌مانند، که 1.9% بوده است، بازده قابل توجهی است.

نتایج این کار تحقیقاتی در مجله Chemical Engineering Journal (جلد 181-182، 1 فوریه 2012) منتشر شده است. علاقمندان می‌توانند متن مقاله را در صفحات 779 الی 789 همین شماره مشاهده نمایند.

محققان دانشگاه 'هاروارد' موفق به ذخیره یك كتاب متنی به‌طور كامل روی یك مولكول'DNA' شدند.
به گزارش 'ساینس ' ، وظیفه اصلی DNA ذخیره اطلاعات بیولوژیكی در سلول است ولی دانشمندان به تازگی موفق به ذخیره اطلاعات دیگری در DNA شده‌اند.
در این تكنولوژی جدید نه تنها یك كتاب به طور كامل روی یك مولكول DNA ذخیره شده بلكه دانشمندان حتی قادر به خواندن متن كتاب از روی DNA نیز شده‌اند.
این كتاب با استفاده از زبان كامپیوتر یعنی '0 و1 ' روی مولكول DNA نوشته شده است و بازیابی این اطلاعات نیز منجر به یك كتاب دیجیتالی می‌شود كه باید به زبان انسان ترجمه شود.
به گفته مدیر این پروژه تحقیقاتی با استفاده از این تكنولوژی می‌توان تمام اطلاعات موجود در اینترنت را روی تراشه‌ای به اندازه ناخن شست ذخیره كرد.
محققان بر این باورند كه این شیوه پیشرفته نحوه ذخیره اطلاعات روی تراشه‌های كامپیوتری و دیسك سخت امروزی را به‌طور كلی متحول می‌كند.

IT ANALYZE

محققان دانشگاه فلوريدا ذرات کوچکي توليد کرده‌اند که مي‌توانند برنامه‌ريزي شده و با خاموش کردن خط توليد ژنتيکي که پروتئين‌هاي مربوط به بيماري را توليد مي‌کنند، در سطح سلولي با بيماري مبارزه کنند.

اين «نانوروبات‌هاي» جديد توانستند در بررسي‌هاي آزمايشگاهي کل عفونت ويروسي هپاتيت C را از بين ببرند. طبيعت قابل برنامه‌ريزي اين ذرات امکان استفاده از آنها در بيماري‌هايي همچون سرطان و عفونت‌هاي ويروسي را فراهم مي‌آورد.اين تحقيق توسط چارلز چائو، استاديار شيمي دانشگاه فلوريدا و چن ليو، استاد پاتولوژي اين دانشگاه رهبري شده است. ليو مي‌گويد: «اين يک فناوري جديد است که کاربردهاي بسيار وسيعي دارد، زيرا ما مي‌توانيم با استفاده از اين ذرات هر ژني را که مي‌خواهيم، هدف بگيريم. اين فناوري راه را براي تحقيق در عرصه‌هاي جديد مي‌گشايد. ما از ابداع اين فناوري بسيار هيجان‌زده هستيم».در پنج دهه گذشته نانوذرات به‌عنوان مبنايي براي شناسايي، پايش و درمان بيماري‌ها مطرح بوده‌اند. در حال حاضر از فناوري‌هاي مبتني بر نانوذرات در برخي کاربردهاي پزشکي همچون بررسي‌هاي ژنتيکي و يافتن نشانگرهاي بيماري‌ها استفاده مي‌شود. چندين درمان متفاوت نيز در مراحل مختلف آزمايش‌هاي باليني قرار دارند.هدف نهايي و ايده‌آل درمان نانويي يافتن عاملي است که بسيار انتخابي عمل مي‌کند؛ اين عامل تنها وارد سلول‌هاي بيمار مي‌شود، فقط فرايندهاي مربوط به بيماري را درون سلول هدف مي‌گيرد و به سلول‌هاي سالم آسيبي نمي‌رساند.براي نشان دادن چگونگي اين فرايند، چائو و همکارانش ذره‌اي توليد کردند که ويروس هپاتيت C را در کبد هدف گرفته و از تکثير آن جلوگيري مي‌کند.در درمان‌هاي فعلي هپاتيت C از دارويي استفاده مي‌شود که به سيستم تکثير ويروس حمله مي‌کند. اما کارايي اين روش در حد متوسط بوده و بنابر مطالعات انجام شده، تنها در 50 درصد موارد موفقيت‌آميز بوده است. اثرات جانبي اين نوع از درمان از دارويي به داروي ديگر متفاوت بوده و شامل علائم شبه‌آنفلوآنزا، کم خوني و اضطراب است.چائو و همکارانش مي‌خواستند مفهوم مداخله در ماده ژنتيکي ويروس را بهبود بخشيده و با افزايش کارايي درمان، اثرات جانبي آن را کاهش دهند.ذرات توليدشده توسط اين گروه به‌نحوي طراحي مي‌شوند که با ماده ژنتيکي سلول مورد نظر مطابقت داشته و مي‌توانند بدون آنکه توسط سامانه ايمني بدن شناسايي شوند، وارد سلول هدف گردند.

جزئيات اين کار در Proceedings of the National Academy of Sciences منتشر شده است.

اين وسيله كمي بزرگتر از مگس معمولي مي باشدو توسط ارتش آمريكا در حال توسعه مي باشد و تا اواخر اين دهه به توليد انبوه خواهد رسيد.این ماشین می تواند در ماموریت های جاسوسی، ضبط و انتقال اطلاعات صوتی و تصویری استفاده می شود.اين وسيله مجهز به دوربین مینیاتوری، میکروفن ها، مودم و GPS  بوده و قابليت نفوذ جهت انجام فعاليتهاي ضد تروريستي را داراست.

از موانع فني موجود در راه عملياتي شدن اين وسيله وجود باطري به ميزان كافي در وسيله اي به اين كوچكي مي باشد كه با توجه به پيشرفتهاي صورت گرفته در فن اوري نانو  اين اميد وجود دارد كه اين مشكل حل و نيروي كافي براي روشن نگه داشتن آن در هوا تهيه گردد. نسخه هاي پيچيده تر اين روبوت در نقش يك قاتل ( با همراه داشتن يك كپسول حاوي سم سيانيد يا مواد سمي جايگزين ديگر در شكم روبوت) از طريق سوزن كوچك نصب شده در آن قادر به سوراخ كردن پوست انسان و تزريق سم به هدف تعيين شده مي باشد. بايد منتظر حضور اين جنگ آوران نوين در ميادين جنگ نيز بود.

شرکت NANOELECTRO که با سرمايه‌گذاري مشترک شرکت روس‌نانو (RUSNANO) و VNIIM (از شرکت‌هاي زيرمجموعه TVEL است) تاسيس شده است، توليد سيم‌هاي نانوساختار را آغاز کرده است. اين سيم‌ها عمدتا محصولات الکتريکي مبتني بر کامپوزيت جديد هستند که رسانايي بالا را با دوام بالا ترکيب کرده‌اند. مجموع سرمايه‌گذاري انجام شده در اين پروژه بالغ بر يک ميليارد روبل است که 450 ميليون دلار آن توسط روس‌نانو و 570 ميليون دلار نيز توسط شرکت TVEL تامين شده است.

در نخستين فاز اين پروژه و تا سال 2014 ميلادي، NANOELECTRO ساليانه بيش از 50 تن ابرسيم توليد خواهد کرد. در مرحله بعدي، اين شرکت توليد انبوه ابرسيم‌ها را آغاز خواهد کرد، به طوري که در اين مرحله قادر خواهد بود 15 درصد سهم بازار جهاني کابل‌هاي با دوام بالا را کسب نمايد.

بازار هدف NANOELECTRO در تامين تقاضاي بخش‌هايي از بازار است که به دنبال سيم‌هايي هستند که اين کيفيت‌ها را درهم آميخته‌اند. عرضه الياف‌هاي فوق نازک (6 تا 10 نانومتر) نيوبيک با ترکيب مس، به شرکت NANOELECTRO اين امکان را مي‌دهد تا سيم‌هايي با دوام بالا و با قابليت رسانايي الکتريکي عالي توليد کند.

براساس پيش‌بيني تحليل‌گران، ارزش بازار ابرسيم‌هاي روسيه تا سال 2015 حدود 33 ميليون دلار، معادل 58.3 تن خواهد بود که اين رقم، 5 درصد بازار جهاني را در بر مي‌گيرد. رشد بازار اين بخش به خاطر تقاضاي سيستم‌هاي فني داخلي روسيه، ظهور حوزه‌هاي جديد پزشکي، انرژي، الکترونيک و مهندسي مکانيک و تحقيقات مربوط به حوزه‌هاي مغناطيسي است.

شرکت سوختي TVEL يکي از شرکت‌هاي عضو شرکت دولتي روس‌اتم است. اين شرکت يکي از پيشگامان جهاني در عرصه توليد سوخت هسته‌اي است.

همان‌طور که نقش فناوري‌نانو در حوزه محصولات مصرفي و تجاري در حال افزايش است، سازمان استاندارد انگليس (BSI) براي ارتقاي مقبوليت و پذيرش اين فناوري و تشويق نوآوري در اين عرصه، با همکاري متخصصان مربوطه در حال تدوين استانداردهاي جديدي در اين حوزه است. در پاسخ به درخواست صنعت براي تضمين انجام اقدامات برتر در عرصه اين صنعت نوظهور، BSI در حال تدوين 4 استاندارد جديد براي کمک به تعديل ريسک‌هاي مربوط به توليد و انتشار محصولات مبتني بر فناوري‌نانو است.

به گفته شيرلي بايلي وود، رييس بخش انتشارات BSI، «استانداردها از زيرساخت‌هاي بنيادي محسوب مي‌شوند که به سازمان‌ها کمک مي‌کند تا سريع‌تر به اهداف خود دست يابند». انتشار اين استانداردهاي جديد، بر تعهد BSI در حفظ پيشگامي خود در توسعه استانداردهاي مربوط به حوزه نوظهور فناوري‌نانو دلالت دارد.

استانداردهاي چهارگانه‌ي در حال توسعه‌ي جديد عبارتند از:

1. PAS 137:2012: محصولات مبتني بر نانومواد و فناوري‌نانو- راهنماي مقررات و استانداردها- هدف اين استاندارد، فراهم کردن يک راهنماي کاربردي براي کمک به توسعه کسب و کار و موفقيت تجاري سازمان‌هاي انگليسي است.

2. PAS 134:2012: اصطلاحات نانوساختارهاي کربني، ويرايش دوم- استاندارد اصلاح شده‌اي است که هدف آن کمک به استفاده از زبان واحد در صنايع مختلف و فناوري‌هاي درگير در اين عرصه است.

3. :PAS 138:2012 راهنماي انهدام ضايعات فرايندهاي توليدي حاوي عناصر نانو- فراهم کردن راهنمايي مشخص براي انهدام عناصر و نانومواد توليدي و حمايت از توليدکنندگان و ساير ذينفعان براي انتخاب بهترين روش دفع ضايعات فرايندهاي توليدي خود.

4. PAS 139:2012: شناسايي و تعيين مشخصات عناصر نانوي توليدي در شبکه‌هاي پيچيده - هدف اين استاندارد ارائه راهنما براي کساني است که به دنبال شناسايي و تعيين مشخصات عناصر نانو بوده و آنهايي که به دنبال درک اثرات نانومواد بر سلامت انسان و محيط زيست هستند.
 

پژوهشگران دانشگاه محقق اردبیلی و بس (Bath) انگلستان با مطالعه ولتامتری ایزومرهای دی‌هیدروکسی بنزن در سطح یک الکترود کربن شیشه‌ای اصلاح شده با فیلم کامپوزیت نانوذرات کربنی-کیتوسان با مساحت بالا، به فناوری ساخت یک نانوحسگر برای اندازه‌گیری آلاینده‌های محیط زیست موسوم به دی‌هیدروکسی بنزن دست یافتند. همچنین الکترود ارائه شده در این پژوهش‌ها علاوه ‌بر کم هزینه بودن، قابلیت جذب مقادیر بزرگ ناخالصی‌های دی‌هیدروکسی بنزن را دارد. دی هیدروکسی بنزن‌ها شامل سه ایزومر کتکول (1و2- دی هیدروکسی بنزن) ، رزوسینول (1و3- دی هیدروکسی بنزن) وهیدروکینون (1و4- دی هیدروکسی بنزن) هستند که در لوازم آرایشی، آفتکش‌ها، اسانس‌های بو و طعم، داروها، آنتی‌اکسیدان‌ها و مواد شیمیایی عکاسی و رنگ مورد استفاده قرار می‌گیرند. به عنوان نمونه رزورسینول در سنتز رنگ‌های دی‌آزویی و پلاستیک‌ها به عنوان جاذب UV در رزین‌ها استفاده می‌شود. به علت سمیت بالای این ترکیبات و توانایی نابود کردن اکولوژی‌های محیطی، به عنوان آلوده‌کننده‌های محیطی شناخته شده و به وسیله نمایندگی حفاظت محیطی ایالات متحده آمریکا و اتحادیه اروپایی در محصولات تولید شده، مورد بررسی قرار می‌گیرند. در طول فرآیندهای کاربرد و تولید این ترکیبات، تعدادی از آنها به طور غیر عمد وارد محیط شده و آب‌های زیرزمینی و رودخانه‌ها را آلوده می‌کنند. در نتیجه هر روشی که توانایی حذف یا اندازه‌گیری این مواد را داشته باشد ارزشمند محسوب می‌شود. دکتر ماندانا امیری عضو هیئت علمی دانشگاه محقق اردبیلی در مورد این پژوهش گفت: «مواد کربنی در الکتروآنالیز مهم‌اند. انواع مواد کربنی شامل گرافیت صفحه‌ای، کربن شیشه‌ای، نانولوله‌های کربنی، الماس‌های آلاییده با بور و نانوذرات کربنی باعث بهبود خواص الکترودی در گستره وسیعی از کاربردها می‌شوند. در مقابل نانولوله‌ها و فلورن‌ها، نانوذرات کربنی سال‌های زیادی است که شناخته شده‌اند و به طور گسترده در صنعت به عنوان پرکننده و رنگدانه استفاده می‌شوند. نانوذرات کربنی به علت مساحت سطح بالا و مکان‌های پیوندی فعال زیاد در فرآیندهای الکتروشیمیایی مورد توجه‌اند. الکترودهای اصلاح شده با نانوذرات کربنی مزایایی مانند کاتالیز واکنش‌های الکتروشیمیایی با افزایش سرعت انتقال بار و افزایش انتقال جرم به علت مساحت ویژه بالا را دارند. از این خواص نانوذرات کربن برای بهبود خواص سنسوری استفاده می‌شود.»

 این پژوهش توسط دکتر ماندانا امیری و دکتر ابوالفضل بضاعت‌پور از دانشگاه محقق اردبیلی، خانم شهناز غفاری (فارغ-التحصیل کارشناسی ارشد شیمی تجزیه دانشگاه پیام نور اردبیل) با همکاری پروفسور فرانک مارکن از دانشگاه بس انگلستان صورت گرفته است، بر اساس مطالعه بر روی رفتار ولتامتری ایزومرهای دی‌هیدروکسی بنزن‌ها در سطح یک الکترود کربن شیشه‌ای اصلاح شده با فیلم کامپوزیت نانوذرات کربنی-کیتوسان با مساحت بالا به این پژوهش پرداختند. دکتر امیری در این باره افزود: «بر همین اساس ابتدا به تهیه و مشخصه‌یابی نانوکامپوزیت نانوذرات کربن و کیتوسان پرداختیم و با آماده‌سازی الکترود با کستینگ بر سطح الکترود، خواص الکتروشیمیایی الکترود حاصل، در حضور دی‌هیدروکسی بنزن‌ها مورد بررسی قرار گرفت. در ادامه با استفاده از مطالعات جذب، کار را توسعه داده و اندازه‌گیری مقادیر بسیار کم ترکیبات ذکر شده، انجام شد.» وی ادامه داد: «جذب آنالیت‌ها می‌تواند در فیلم نانوکامپوزیت بر روی کاتیون (کیتوسان) و آنیون (گروه‌های سولفونات سطح نانوذرات) و مکان‌های خنثی (کربن گرافیتی) صورت گیرد. هر سه نوع جذب در محیط آبی مشاهده می‌شود. جذب ضعیف مولکول‌های خنثی مانند دی هیدروکسی بنزن‌ها به مکان‌های پیوندی مشاهده می‌شود. این ایزومرها با حساسیت و گزینش پذیری خوب ‌شناسایی می‌شوند. اثر pH محلول‌های بافر و سرعت اسکن روی پاسخ الکترود برای اکسایش هیدروکینون، رزورسینول و کتکول بررسی شد. این روش بر اساس یک جذب ضعیف است و برای اندازه‌گیری همزمان ایزومرهای دی‌هیدروکسی بنزن در آنالیز بیولوژیکی و محیطی است.» در این پژوهش نمونه‌های آب واقعی مانند آب رودخانه‌ی محلی و فاضلاب یک کارخانه لاستیک که در معرض این الکترود قرار گرفتند، آنالیز شده و نتایج حاکی از آن بود که بازیافت‌های 96% تا 108% در غلظت‌های متفاوت بدست آمد.

 نتایج این کار تحقیقاتی در مجله Sensors and Actuators B: Chemical (جلد 162، شماره 1، 20 فوریه سال 2012) منتشر شده است. علاقمندان می‌توانند متن مقاله را در صفحات 194 الی 200 همین شماره مشاهده نمایند

مدت‌هاست که پژوهشگران به‌دنبال راهي هستند که بتوانند کيفيت شوينده‌ها را به‌نحوي بهبود دهندکه شستشو البسه در دماي پايين‌تري انجام شود. اخيرا محققات دريافته‌اند که افزودن نانوالماس مي‌تواند موجب زدوده شدن چربي‌ها در دماي کمتر شود. نتايج کار آنها نشان داد که در دماي 15 درجه سانتیگراد نيز چربي‌ها از سطح لباس جدا مي‌شوند.

نتايج تحقيقات پژوهشگران در دانشگاه وارويکس نشان مي‌دهد که نانوالماس‌ها که قطعاتي با ابعاد نانومتري از جنس کربن هستند مي‌توانند چربي‌هاي متبلور شده را شل کنند، با اين کار مي‌‌توان پودرهاي شوينده زيست سازگارتر توليد کرد. نتايج اين تحقيق در قالب مقاله‌اي تحت عنوان "Nanodiamond Promotes Surfactant-Mediated Triglyceride Removal from a Hydrophobic Surface at or below Room Temperature" در نشريه ACS Applied Materials and Interfaces به چاپ رسيده است.
اين يافته‌ها مي‌تواند مشکل مشتريان را که مجبور هستند البسته کثيف خود را در دماي 60 تا 90 درجه سانتيگراد بيش از 80 بار در سال بشويند را حل کند.حتي با قوي‌ترين پودرهاي زيستي نيز باز هم برخي چربي‌ها را نمي‌توان در دماي پايين زدود. براي اين که اين دما کاهش يابد و در مصرف انرژي صرفه جويي شود لازم است رفتار اين مواد به‌دقت مورد بررسي قرار گيرد، از اين رو پژوهشگران اين پروژه با همکاري همتايان خود در دانشگاه آستون به بررسي اين موضوع پرداختند آنها براي انجام تحقيقات خود از حمايت مالي انجمن تحقيقات علوم فيزيک و مهندسي بريتانيا استفاده کردند.
براي انجام اين پروژه يک پيشگامي به‌نام پيشگامي شستشو با آب سرد توسط آندرو مارش از دپارتمان شيمي دانشگاه وارويکس تشکيل شد. پژوهشگران اين پروژه به‌دنبال اين سوال بودند که چگونه شکل‌هاي مختلف کربن ممکن است با شوينده‌هاي مختلف ترکيب شده و عملکرد آنها را بهبود دهد.آندرو مارش مي‌گويد نتايج کار ما نشان داد که الماس‌هايي با ابعاد 5 نانومتر موجب تغيير رفتار شوينده‌ها در 25 درجه سانتيگراد مي‌شود، به‌طوري که اگر با يکي از مولکول‌هاي پاک‌کننده رايج ترکيب شود مي‌تواند دو برابر حد معمول چربي‌ها را جدا کند. نتايج کار ما نشان داد که حتي در دماي 15 درجه سانتيگراد چربي‌هايي که به در حالت عادي به سختي زدوده مي‌شوند، از سطح مورد نظر آنها شسته شدند. ديدگاه‌هاي فيزيکي و شيميايي بدست آمده در اين پروژه مسير تازه‌اي باز کرده تا بتوان بروز اين رفتارهاي منحصر به‌فرد را از راه‌هاي ديگر ميسر ساخت.

دانشمندان مركز فناوري علم نانو در دانشگاه فلوریدا (UCF) آزمايشي را براي تشخيص دقيق‌تر تومورهاي سرطان پروستات و ميزان پيشروي آنها ارائه كرده‌اند. اين آزمايش مي‌تواند در ظرف 5 تا 6 سال برروي بيماران انجام شود.

اين آزمايش بر مبناي پتنت‌هاي ثبت شده توسط گروه تحقيقات UCF به سرپرستي پرفسور هو (Huo) در طي سه سال گذشته، ارتقاء يافته است. پرفسور هو و گروهش يك فناوري به نام NanoDLSay را توسعه داده‌اند. اين فناوري به دانشمندان كمك مي‌كند تا مولكول‌هاي ريز را از طريق مشاهده برهم‌كنش آنها با نانوذرات طلا مورد مطالعه قرار دهند. پرفسور هو كشف كرده است كه تومور سرطاني در بيمار با ايمونوگلوبين G‌ يا IgG كه يك پروتئين پادتن و بخشي از سيستم ايمني بدن است برهم‌كنش دارد. آزمايش شامل اختلاط نانوذرات طلا با نمونه‌هاي بافت انساني است. در ادامه IgG يك هاله دور نانوذرات طلا تشكيل مي‌دهد و بعد از اندازه‌گيري اندازه اين هاله، دانشمندان مي‌توانند ميزان پيشروندگي تومور را ارزيابي كنند.هو و گروهش عمده هزينه‌هاي فناوري NanoDLSay را از طريق كمك هزينه‌هاي اعطا شده توسط ديگران دريافت مي‌كنند. بيش از يك ميليون دلار بوسيله بنياد ملي علم، مركز سلامتي فلوريدا و ايالت فلوريدا اهدا شده است. بنا بر اظهارات هو، گام بعدي انجام چندين مطالعه اعتبارسنجي باليني است كه طي آنها محققين با موسسه سرطان بيمارستان فلوريدا كار خواهند كرد و اين آزمايش را بر روي چند بيمار انساني بررسي خواهند كرد. پس از آن آزمايشات باليني انجام خواهد شد. اين فناوري براي تجزيه و تحليل ديگر سرطان‌ها مانند سرطان سینه نيز قابل استفاده است.

كار پرفسور هو در مجله پزشكي انتقالي و نيز در اخبار و گزارش‌هاي علمي منعکس شده است. تحقيق او در سومين مسابقه ساليانه جايزه موزه كيد در گينسويل، كه در آن 120 مخترع علمي از سراسر ايالت فلوريدا حضور داشتند به مقام سوم رسيد. پرفسور هو يكي از دريافت كننده‌هاي كمك هزينه‌هاي پژوهشي از سيستم دانشگاه ايالتي فلوريدا است بطوريكه 225000 دلار براي تحقيقات او در نانوشيمي اعطا شده است. پرفسور هو از پيشرفت گروهش تا بدين جا اظهار شگفتي مي‌كند و از اينكه UCF فناوري مورد استفاده او را پتنت كرده است، افتخار مي‌كند.

يک نانوذره حمل‌کننده دارو که توسط پژوهشگران در آمريکا توليد شده است، وسيله‌اي براي انتقال مولکول‌هاي تداخل‌کننده کوچک RNA (siRNA) است. اين نانوذره در طي آزمايش‌هاي باليني بر روي انسان اثرات بهبوددهنده‌اي براي سرطان‌هاي سر و گردن نشان داده است.

دانگ شين از دانشگاه اموري و مارک داويس از موسسه فناوري کاليفرنيا اين مطالعات را انجام داده‌اند. داروهايي که بر مبناي فناوري siRNA مي‌باشند براي متوقف کردن توليد پروتئين‌هاي خاصي که در بيماري‌هايي نظير سرطان دخالت دارند، طراحي مي‌شوند. دکتر داويس و همکارش مدت مديدي است که در تلاشند تا از نانوذراتي که تومورها را هدف مي‌گيرند براي محافظت مولکول‌هاي siRNA در مقابل تخريب استفاده نموده و آنها را در جايي از بدن که مورد نياز است، انتقال دهند.

گروه دکتر داويس در گذشته نانوذره‌اي طراحي کرده بود که يک عامل siRNA که پروتئيني به نام RRM2 را هدف مي‌گيرد را درون خود حمل مي‌کند. اين محققان براي افزايش تاثيرگذاري اين ذرات عليه سرطان سر و گردن در اين مطالعه با گروه دکتر شين يک گروه تحقيقاتي تشکيل داده‌اند. زماني که RRM2 در اين نوع تومور تحريک گردد، نقش فعالي را در توسعه سرطان و مقاومت در برابر دارو ايفا مي‌نمايد.

آزمايش‌هاي اوليه بر روي سلول‌هاي سرطان سر و گردن که در ظرف کشت پرورش يافته‌اند نشان مي‌دهد که اين ساختار وارد سلول‌هاي تومور شده و در نتيجه رشد آنها را متوقف كرده است. اين پژوهشگران نتايج مشابهي را در استفاده دارو بر روي سلول هاي كشت شده سرطان ريه مشاهده نموده‌اند. آنها براساس اين يافته‌ها نانوذرات حامل siRNA خود را در مورد سرطان سر و گردن انسان بر روي موش به عنوان مدل آزمايش نموده‌اند.

يك بار تزريق دارو موجب توقف توليد RRM2 به مدت حداقل 10 روز و حضور نانوذره درون تومور به مدت 3 روز مي شود. 4 بار تزريق در طول 10 روز موجب نابودي مقدار قابل‌توجهي از سلول هاي سرطاني و كاهش چشمگير پيشرفت تومور مي گردد.

اين پژوهشگران تاكيد كرده‌اند كه در طول درمان هيچگونه اثرات مضر يا تغييراتي در وزن بدن مشاهده نكرده‌اند. آنها همچنين نشان داده‌اند كه اين دارو هيچ اثري بر توليد RRM2 در كبد ندارد.

اين پژوهشگران جزئيات نتايج کار تحقيقاتي خود را در مجله‌‌ي Journal of Controlled Release منتشر کرده‌اند.