با جفت کردن يک پروتئين با نانولوله کربني يک رابط زيستي- به - الکترونيک ايجاد شده است که قبلاً امکانپذير نبود و مخترعان اين اتصال اميدوارند که از آن در اندامهاي مصنوعي کنترل شونده با مغز استفاده نمايند. گروهي از دانشمندان از دانشگاه کاليفرنيا با پوشاندن نانولوله با يک غشاء ليپيدي دولايهاي که شامل پروتئينهاي انتقالدهندهي يون است، توانستند اين رابط را توليد کنند.
اين ترانزيستور از يک نانولوله کربني منفرد که با يک غشاء ليپيدي دولايهاي پوشيده شده است، تشکيل شده و با به کارگيري پمپ يوني ATPase سديم/پتاسيم ميتواند اتصالي بين الکترود چشمه S و الکترود خروجي D ايجاد کند.
الکساندر نوي از دانشگاه کاليفرنيا که مدير اين پروژه است ميگويد: "هدف نهايي ما استفاده از اين نوع سيستم براي ساخت اتصالات سيناپسي سنتزي جهت انتقال مستقيم سيگنال به ماهيچهها و بافتها است. "
در حاليکه نانولولههاي کربني داراي اندازه مناسبي براي اجتماع با مولکولهاي زيستي هستند ولي معمولاً دشمن بزرگي براي آنها ميباشند. بنابراين، پروتئينهاي فعالي مانند "ماشين بيولوژيکي" ATPase سديم/پتاسيم که در ترانزيستور اين محققان مجتمع شدهاند، تاكنون جهت کنترل افزارههاي نانوالکترونيکي مورد استفاده قرار نگرفتهاند. نوي توضيح ميدهد: "اگر شما سعي کنيد که پروتئينها را به سمت نانولوله جذب کنيد آنها معمولاً ماهيت خود را تغيير خواهند داد. ما با پوشاندن نانولوله با يک غشاء ليپيدي دولايهاي بر اين مشکل فائق آمديم. "
ATPase تقريباً در تمام سلولهاي موجود در اندامهاي مهم يافت ميشود و از طريق حمل و نقل يونها در عرض غشاءهاي پلاسمايي ميتواند فشار اسمزي را متعادل کند. اين پروتئين ميتوان با تغذيه از مولکول آدنوزين تري فسفات (ATP) سه يون سديم را در يک جهت و دو يون پتاسيم را در جهت عکس حرکت دهد. در اين ترانزيستور از اين رفتار براي کنترل غلظت يونها در فضاي بين غشاء ليپيدي دولايهاي و نانولوله استفاده ميشود. نوي توضيح ميدهد: "يونهاي اضافي باعث تغيير ميدان الکتريکي در اطراف نانولوله ميشوند. " از آنجايي که اين نانولوله يک نيمهرسانا است با دستکاري ميدان ميتوان رسانايي و از اينرو رفتار الکترونيکي ترانزيستور را کنترل کرد.
گروه نوي که شامل پژوهشگراني از دانشگاه کاليفرنيا در برکلي، داويس و لس آنجلس است کار خود را براي توسعه اين فناوري بهعنوان يك سكوي ارتباطي زيستالکترونيک ادامه خواهد داد. نوي گفت: "اين راهي براي سيمکشي مولکولهاي زيستي در مدارهاي الكترونيكي است و تقريباً تعداد نامحدودي از زيستمولکولها هستند که قابل استفاده هستند. "
نتايج اين تحقيق در مجلهي Nano Letters منتشر شده است
سومين جشنواره فناوري نانو (Iran Nano 2010) در روزهاي 3 تا 7 آبان ماه سال جاري در محل مصلي بزرگ امام خميني(ره) برگزار ميگردد.
شرکتها، نهادها و موسسات داخلي و خارجي علاقهمند به حضور در اين نمايشگاه ميتوانند با مراجعه به سايت اينترنتي نمايشگاه به نشاني http://festival.nano.ir نسبت به ثبت نام اوليه اقدام نمايند.
جشنواره امسال شامل بخش هاي زير خواهد بود:
نمايشگاه
آموزش عمومي
بخش ويژه صنعت
کریدور خدمات توسعه فناوری نانو
مراسم معرفي برترين هاي فناوري نانوي ايران
کارگاه ها و نشست هاي تخصصي
مسابقه هنر و فناوري نانو
ستاد ويژه توسعه فناوري نانو هدف از برپايي اين نمايشگاه را شناخت پتانسيلهاي تحقيقاتي و صنعتي در حوزه فناوري نانو، زمينهسازي براي حضور شركتهاي ايراني در بازارهاي بينالمللي و ارتقاي دانش عمومي نسبت به محصولات اين فناوري اعلام کرد.
قابل ذکر است اولين و دومين جشنواره فناوري نانو به ترتيب در مهرماه 1387 و آبان ماه 1388 برگزار گرديدند
اگرچه دانشمندان ادعا ميکنند که فناوري نوظهور اسپينترونيک ميتواند جاي الکترونيک سنتي را در ساخت نسل جديدي از رايانههاي سريعتر، کوچکتر و کارآتر و نيز ساير افزارههاي پشرفته بگيرد ولي تاکنون کسي نتوانسته است اسپين- يک خاصيت کوانتومي مربوط به الکترون- را در اتمهاي منفرد به طور واقعي ببيند. اکنون، دانشمنداني از دانشگاه اوهايو و دانشگاه هامبورگ آلمان توانستهاند اولين تصاوير اسپين را ثبت کنند.
اين پژوهشگران از يک ميکروسکوپ سفارشي با نوک آهني براي دستکاري اتمهاي کبالت بر روي يک صفحه منگنزي استفاده کردند. اين تيم، از طريق ميکروسکوپ تونلي روبشي، اتمهاي منفرد کبالت را بر روي سطحي جابجا ميكرد که جهت اسپين الکترونها را تغيير ميداد. تصاوير گرفته شده توسط آنها نشان ميدادند که اگر جهت اسپين بالاسو باشد آنگاه اتمها به صورت يک برآمدگي يگانه ظاهر ميشوند و اگر جهت اسپين پايين سو باشد آنها به صورت برآمدگي دوگانه با ارتفاعهاي يکسان ديده ميشوند.
اين مطالعه نشان ميدهد که دانشمندان ميتوانند اسپين را مشاهده و دستکاري کنند، يافتهاي که ميتواند پيشرفت آتي حافظههاي مغناطيسي نانومقياس، رايانههاي کوانتومي و افزارههاي اسپينترونيکي را تحت تأثير قرار دهد.
ظاهر و شکل مختلف اين اتمهاي منفرد کبالت به خاطر جهتهاي متفاوت اسپين آنها ميباشد.
ساو واي هلا، استاديار فيزيک از دانشگاه اوهايو، گفت: "جهتهاي مختلف اسپين ميتواند به معناي حالتهاي مختلف ذخيرهسازي داده قلمداد شوند. افزارههاي حافظهاي رايانههاي فعلي شامل دهها هزار اتم است. در آينده ما قادر خواهيم بود تنها از يک اتم استفاده کنيم و توان رايانهها را هزاران برابر افزايش دهيم. "
برخلاف افزارههاي الکترونيکي که گرما توليد ميکنند، به نظر ميآيد که افزارههاي اسپينترونيکي اتلاف گرمايي کمتري داشته باشند.
اين آزمايشها در خلا بسيار بالا و دماي 10 کلوين با استفاده از هليوم مايع انجام پذيرفته است. قبل از اينکه بتوان از اين خاصيت در حافظه سخت رايانهها استفاده کرد لازم است که در دماي اتاق نيز قابل انجام باشد.
براي تصويربرداري از جهت اسپين، گروه مذکور نه تنها از يک فناوري جديد استفاده کرد، بلكه از يک سطح منگنزي استفاده كرد كه داراي اسپيني بود كه به دانشمندان اجازه ميداد كه به ترتيب اسپين اتمهاي کبالت مورد نظر را دستکاري کنند.
اين محققان نتايج خود را در مجلهي Nature Nanotechnology منتشر كردهاند
دومين كنفرانس بينالمللي مواد نانوساختار با مشاركت آكادميهاي علوم اوكراين، روسيه و بلاروس، در شهر كييف (كشور اوكراين) برگزار ميشود.
در اين كنفرانس كه از تاريخ 19 تا 22 اكتبر 2010 (27 تا 30 مهر 1389) برگزار خواهد شد، پژوهشگران، در زمينههاي:
- ساختار و خواص سامانههاي نانومتري؛
- تأثير ابعاد و خودسازماني نانوساختارها؛
- نانومواد كربني؛
- فناوري نانومواد
و چند موضوع ديگر، مقالههاي خود را ارايه ميدهند.
اين كنفرانس، به همت آكادمي ملي علوم اوكراين و با هدف جمعآوري و تبادل اطلاعات در مورد آخرين دستاوردها، محصولات و كاربردهاي نانومواد و سامانههاي نانومتري، برگزار ميشود.
علاقمندان ميتوانند براي كسب اطلاعات بيشتر، به نشاني اينترنتي www.nano2010.nas.gov.ua مراجعه نمايند.
سنتز نانوپوششي مقاوم به خوردگي در دانشگاه تربيت مدرس
محققان دانشگاه تربيت مدرس، نانوپوششي مقاوم به خوردگي را به دوستداران محيط زيست، معرفي کردند.
مهندس حسين حسننژاد، دانشجوي دکتري مهندسي مواد دانشگاه تربيت مدرس در پاياننامهي کارشناسيارشد خود به بهينهسازي فرآيند پوششدهي نانو اکسيد سريم پرداختهاست.
وي در گفتگو با بخش خبري سايت ستاد ويژهي توسعهي فناوري نانو گفت: «هزينههاي بسيار سنگين محيط زيست، استفاده از نانوپوششهاي دوستدار محيط زيست به جاي کروماته بسيار سمي را توجيهپذير ميکند.
او گفت: «با توجه به حرکت ايران براي دستيابي و استفاده از پيل سوختي براي تهيه انرژي سبز، استفاده از نانوپوششهاي اکسيد سريم ميتواند با اين هدف همسو باشد. از سويي ديگر، نانوپوششهاي اکسيد سريم ميتواند به عنوان کاتاليزوري براي کاهش آلايندههاي خروجي از ماشينها در صنايع اتومبيلسازي مورد استفاده قرار گيرد و ميتوان از آن به جاي بالک اکسيد سريم استفاده نمود که در اين صورت توجيه اقتصادي مناسبي خواهد داشت».
مهندس حسننژاد در اين تحقيق از روش آماري تاگوچي براي بررسي پارامترهاي موثر در فرآيند پوششدهي اکسيد سريم به روش سل- ژل استفاده كرده و مقادير بهينهي اين پارامترها مانند ميزان غلظت يون سريم در سل، زمان پوششدهي، ميزان اسيد سيتريک، عمليات آمادهسازي مناسب و دماي عمليات حرارتي بهينه را براي تشکيل پوشش بهدست آوردهاست.
نتايج بهدست آمده حاكي از آن است که نانوپوششهاي تشکيل شده در مقادير موثر، داراي بهترين کيفيت سطحي و چسبندگي بوده و همچنين بيشترين مقاومت به خوردگي را از خود نشان ميدهند.
پوششهاي اکسيد سريم ميتوانند بهعنوان پوششهاي جايگزين کروماته سمي براي افزايش مقاومت به خوردگي فلزات، بهعنوان الکترود در پيلهاي سوختي، بهعنوان کاتاليزور کاهنده آلايندهها در ماشينها و صنايع اپتيکي بهكار روند.
جزئيات اين پژوهش -که با راهنمايي دکتر تقي شهرابي انجام شده،- در مجلهي Surface Engineering (جلد 25، صفحات402- 393، سال 2009) منتشر شدهاست.
پژوهشگران دانشگاه استنفورد موفق به استخراج الکتريسيته از سلولهاي جلبک شدند و با اين کار اولين گام را بهسوي توليد الکتريسيتهي زيستي برداشتند؛ روشي که در آن گاز دي اکسيد کربن بهعنوان محصول جانبي ايجاد نميشود.
محققان دانشگاه استنفورد، موفق به ساخت نانوالکترودهاي منحصربهفردي شدند که براي ورود به سلولهاي زيستي مناسب است. اين نانوالکترود از جنس طلاست و ميتوان آن را بهراحتي از غشاي سلول وارد آن کرد؛ بهطوريکه بعد از وارد شدن به سلول اطراف نانوالکترود بسته شده، عبور و مرور از کنار آن ممکن نخواهد بود. بنابراين سلول ميتواند به فعاليتهاي زيستي خود ادامه داده، زنده بماند. با اين کار نانوالکترود ميتواند الکترونهايي را که طي فرايند فتوسنتز توليد شدهاند، از کلروپلاست سلول جمع کرده، به بيرون انتقال دهد.
فتوسنتز فرايندي است که در گياهان رخ ميدهد تا در آن انرژي موجود در نور خورشبد به انرژي شيميايي تبديل گردد. اين انرژي بهصورت پيوند شيميايي در شکر اتفاق ميافتد و براي گياه حکم غذا را دارد. در واقع سلولهاي گياهي با جذب نور خورشيد ميتوانند با شکافتن آب، الکترون توليد کنند و اين الکترون پس از عبور از يکسري پروتئينها و جذب الکترونهاي بيشتر، موجب توليد قند شده و نياز روزانهي گياه را براي غذا تأمين ميکند. در اين آزمايش الکترون درون کلروپلاست، دقيقاً پس از توليد شدن جذب الکترود ميشود و به بيرون گياه منتقل ميگردد. از آنجا که محصولات جانبي اين فريند، آب و اکسيژن است، ميتوان از آن بهعنوان روشي کاملاً تميز براي توليد الکتريسيته استفاده کرد. استخراج الکترون از اين راه بسيار بهينهتر از سوزاندان سوختهاي فسيلي است؛ بهطوري که بازده آن 20 درصد است. مه اين رقم براي سوختهاي فسيلي 3 ال 6 درصد ميباشد.
يکي از مشکلات پيش رو در اين روش، مقدار کم الکتريسيته توليدي است؛ بهطوري که از هر سلول تنها يک پيکوآمپر جريان ميتوان گرفت. براي پر کردن يک باطري AA بايد يک تريليون سلول را به مدت يک ساعت بهکار گرفت. علاوهبراين، سلول بهدليل نرسيدن غذا بعد از يک ساعت ميميرد، همچنين هرگونه نشت مواد از غشا که در اثر فرو کردن الکترود به درون سلول ايجاد ميشود، منجر به مرگ سلول ميشود؛ بنابراين دانشمندان بايد در اولين گام راه حلي براي اين مشکلات بيابند. يکي از راههاي پبيشنهادي استفاده از گياهاني با کلروپلاست بزرگ است
تهيهي نانوسيال آب/نانولولهي کربني با بهترين شرايط
گروهي از پژوهشگران دانشگاه تربيت مدرس و پژوهشگاه صنعت نفت، شرايط بهينهاي را براي تشكيل نانوسيال آب/نانولولهي کربني ارايه دادند.
سوسپانسيونهاي جامد- مايع براي انتقال حرارت، با ذراتي در ابعاد ميکرومتر، باعث خوردگي تجهيزات، گرفتگي لوله و افزايش افت فشار ميگردد، ولي استفاده از نانوسيالات، فاقد اين مشکلات است.
دکتر مجيد امامي ميبدي و همکارانش تحقيقاتي را در زمينهي بررسي شرايط بهينهي توليد و استفاده از نانوسيالات آب/نانولولهي کربني انجام دادهاند.
دكتر امامي در گفتگو با بخش خبري سايت ستاد ويژهي توسعهي فناوري نانو گفت: «پايداري نانوسيالات و هدايت حرارتي آنها دو عامل مهم در کيفيت نانوسيالات هستند. در اين پژوهش در مقايسه با پژوهشهاي اخير، اثر عوامل بيشتري بهصورت همزمان روي پايداري و هدايت حرارتي نانوسيالات آب/نانولولهي کربني با استفاده از آزمايشهايي که طبق يک روش استاندارد، طراحي شده، بررسي شدهاست و حالت بهينهي ساخت و استفاده از آنها، پيشنهاد گرديدهاست».
نانوسيالات مورد استفاده در اين پژوهش، به روش دو مرحلهاي توليد شدهاند که در آن ابتدا نانوذره ساخته شده و سپس در سيال پايه پخش گرديدهاست.
جزئيات اين پژوهش -که با همکاري دکتر عليمراد رشيدي و مهندس آزاده امراللهي انجام شده،- در مجلهي
International Communications in Heat and Mass Transfer (جلد 37، صفحات 559- 555، سال2010) منتشر شدهاست.
دکتر امامي در پايان گفتگو افزود: «براي بررسي رفتار انتقال حرارت سيالات، علاوه بر تهيهي نانوسيالات مختلف، نياز به اندازهگيري برخي خواص، خصوصاً هدايت حرارتي، ويسکوزيته، دانسيته و ظرفيت حرارتي سيال است. همچنين ضرايب مختلف انتقال حرارت از جمله ضريب انتقال حرارت جابجايي در شرايط دماي لوله ثابت يا شار حرارتي ثابت و غيره بايد تعيين شوند. همه اين مراحل بهوسيلهي گروه ما انجام شده و نتايج آنها در مقالات مختلف منتشر شدهاست».
با سلام ..خدمت مدیریت سایت و عرض خسته نباشید...چند تا نرم افزار تخصصصی شیمی به ایمیلی که به من فرستاده بودین با عنوان نرم افزار به جناب عالی فرستادم...امیدوارم که بشه
