اخبار

با هدف تشخیص گازهای آلاینده

پژوهشگران ایرانی سنسورهای گاز جدید بر پایه نانو ساختند

پژوهشگران ایرانی موفق به ساخت سنسورهای گاز جدید بر پایه لایه‌های نازک نانوساختاری دی اکسید تیتانیوم شدند که می‌تواند برای کنترل کیفیت هوا در محیط‌های مختلف و تشخیص گازهای آلاینده و ... استفاده شود.

دکتر محمدرضا محمدی، دانش‌آموخته دکتری مهندسی مواد دانشگاه صنعتی شریف و مجری این طرح در گفت‌وگو با خبرنگار «پژوهشی» خبرگزاری دانشجویان ایران (ایسنا)، درباره طرح خود گفت: در این طرح سنسورهای گازی از جنس لایه نازک دی اکسید تیتانیوم با روش سل ژل ساخته شده و با چندین روش مختلف خواص حسگری این سنسور نسبت به گازهای مختلف نظیر منواکسیدکربن و دی اکسید نیتروژن بهبود یافته و همچنین می توانند در دمای پایین فعالیت کنند که این یک حسن در مصارف صنعتی آنها به دلیل مصرف انرژی کمتراست.

وی در ادامه اظهار داشت: روشهای به کار رفته در این پژوهش برای بهبود خواص حسگری، شامل کنترل پارامترهای فرایند سل ژل - به منظور تهیه لایه‌ای با بالاترین سطح ویژه و کمترین اندازه -، استفاده از عوامل پلیمری فرار - به منظور تهیه لایه‌های نازک نانوساختار و نانومتخلخل شده با بیشترین مساحت سطح ویژه - و استفاده از اکسیدهای فلزات دوتایی نظیر TiO2-Ga2O3 و TiO2-Er2O3 - برای ایجاد ساختار ستونی مانند با اندازه دانه‌های نانو - است که خواص حسگری را به طور قابل توجهی بهبود داده است.

دکتر محمدی تصریح کرد: این طرح چیزی حدود یک سال و نیم به طول انجامید که بخش عمده آن در دانشگاه صنعتی شریف و تحقیقات باقیمانده آن در دانشگاه کمبریج انگلستان انجام شد. بودجه اختصاص داده شده به این طرح مبلغ قابل توجهی بود زیرا درمجموع ساخت سنسوربسیارهزینه براست و با وجود استفاده از روش ارزان قیمت سل - ژل هزینه زیادی صرف انجام این پژوهش شده است.

برنده رتبه سوم پژوهش های بنیادی هشتمین جشنواره جوان خوارزمی در ادامه خاطرنشان کرد: در حال حاضرکارهای تحقیقاتی طرح تمام و نمونه ای از آن ساخته شده است که اگر مسوولین کمک کنند و بودجه‌ای در اختیارمان قرار بگیرد، خواهیم توانست آن را به مرحله نیمه صنعتی و در نهایت به مرحله صنعتی برسانیم.

وی درباره دستاوردهای حاصل از این طرح به ایسنا گفت: از جمله دستاوردهای حاصل از این طرح می توان به موفقیت در کاهش دمای کاری سنسورها، بهبود پاسخ سنسورها، کاهش زمان پاسخ و زمان بازیابی سنسورها، کاهش دمای ماکزیمم حساسیت سنسورها و امکان دستیابی به خواص حسگری مورد نظر با کنترل پارامترهای فرآیند سل-ژل اشاره کرد.

دکتر محمدی در پایان، کنترل کیفیت هوا در محیط های سر بسته و سر باز، استفاده به عنوان سنسور لاندا در صنعت خودروسازی، تشخیص گازهای آلاینده و کاربردهای مشابه در صنایع شیمیائی، کشاورزی و ... را از جمله کاربردهای این سنسور عنوان کرد.

کاربرد نانو تکنولوژی توسط مسلمانان در جنگهای صلیبی

تحقیقات جدید دانشمندان آلمانی نشان می دهد مسلمانان در جنگهای صلیبی از شمشیرهایی استفاده می کردند که فولاد آنها دارای نانولوله های کربنی بوده است.

به گزارش سایت اینترنتی "نیوساینتیست"، شماره ? ???از مجله علمی "نیچر" در گزارش جدیدی به نقل از محققان آلمانی اعلام کرده است مسلمانان در قرون وسطی از شمشیرهایی موسوم به شمشیر دمشقی استفاده می کرده اند که از ویژگی های مکانیکی بسیار جالبی برخوردار بوده اند.

مسلمانان از سال ? ???میلادی تا سال ? ????میلادی برای ساخت شمشیرهای دمشقی از نوعی فولاد هندی به نام Wootz استفاده می کرده اند. محققان دانشگاه "درسدن" آلمان در مطالعه ای جدید نمونه هایی از شمشیرهای مسلمانان متعلق به قرن هفدهم میلادی را زیر میکروسکوپ الکترونی بررسی کرده و به نشانه های روشنی از وجود نانوله های کربنی درون فولاد مورد استفاده در شمشیرها دست یافته اند. به گفته "پیتر پاوفلر" محقق این دانشگاه، احتمالا روش خاص آهنگری مورد استفاده در ساخت این شمشیرها سبب تشکیل نانولوله های کربنی در آنها و برخورداری این شمشیرها از استحکام مکانیکی بسیار بالا می شده است....

نانو و بهبود مصرف سوخت موتور(خبر)

خبرگزاری فارس: مخترعان ایرانی با استفاده از فناوری نانو روغن موتوری ساختند که طول عمر موتور را افزایش و مصرف سوخت را کاهش می‌دهد.

پژمان سلیمانی در گفت‌وگو با خبرنگار اجتماعی فارس گفت: این روغن موتور با استفاده از فناوری نانو برای اولین بار در جهان ساخته شده است.
وی ادامه داد: در این روغن موتور از نانوذراتی استفاده شده که بر پایه کربن است و گرد است و حالت بلبرینگی دارد.
مجری این طرح گفت: این روغن به خاطر خاصیتی که دارد، لابه‌لای قطعات موتور می‌رود و از سایش قطعات روی یکدیگر جلوگیری می‌کند و از آنجا که از نانو در این روغت استفاده شده، قابلیت رفتن به ریزترین نقاط را که روغن‌های معمولی نمی‌توانند در آن نفوذ کنند را دارد.
وی ادامه داد: این روغن دمای موتور را به خود می‌گیرد و از جوش‌آوردن خودرو جلوگیری می‌کند و در هوای سرد نیز می‌توان با یک استارت خودرو را روشن کرد.
سلیمانی گفت: استفاده از این روغن مصرف سوخت را بین 5 تا 8 درصد کاهش می‌دهد و طول عمر موتور خودرو را افزایش می‌دهد.
وی اضافه کرد:‌ این روغن موتور هم اکنون به تولید انبوه رسیده و وارد بازار شده است.

نانو به کمک دیابتی ها آمد

دانشمندان ایتالیایی موفق به تولید نانوروبشگر اپتیکی برای شناسایی سریع شکر در غذا با قابلیت کنترل قند در غذای افراد دیابتی شدند.

به گزارش سرویس فن‌آوری خبرگزاری دانشجویان ایران(ایسنا)، دانشمندان ایتالیایی با استفاده از قدرت آنتی‌اکسیدانی غذا برای تولید نانوذرات طلا از محلولی با طلای سه ظرفیت جهت توسعه یک حسگر قند تغییر رنگ دهنده مبتنی بر غشاهای نانوالیافی نایلون بهره برده‌اند.

این غشاءها با استفاده از الکتروریسندگی تولید شده و با یون‌های طلای سه ظرفیتی اشباع شده‌اند.

این حقیقت که انرژی موجود در غذا می‌تواند موجب احیا شدن یون‌های طلا به نانوذرات طلا شود، قبلا به اثبات رسیده است.

اخیرا از این یافته‌ها برای احیای شکر نیز استفاده شده است.

دانشمندان دانشگاه میلان مشاهده کرده‌اند که در محیط قلیایی (هیدروکسید سدیم 1/0 مولار)، آلدوز و کتوز می‌توانند به عنوان ترکیب احیا کننده عمل کنند.

این محققان سطح غشاهای نانوالیافی الکتروریسیده را با یون‌های طلای سه ظرفیتی اشباع کردند.

الکتروریسندگی امکان تولید سریع و کم هزینه غشاهای محکم و ارزان را فراهم می‌کند. الیاف در هم پیچیده حاصل دارای مساحت بالایی بوده و قابلیت تثبیت مقادیر بالایی از محلول طلای سه ظرفیتی را دارند.

رشد نانوذرات باعث می‌شود غشای شفاف در عرض یک دقیقه به رنگ بنفش درآید. نقطه حاصل نشان‌دهنده حضور قند احیا کننده است.

این گروه تحقیقاتی بر این باورند که چنین نانوروبشگر اپتیکی می‌تواند نقش مهمی در کنترل قند (به‌عنوان مثال در نوشیدنی‌ها و غذاهای دیابتی) ایفا کند.

نتایج این کار تحقیقاتی در مجله Nanotechnology منتشر شده است.

نانو در صنایع غذایی

 فناوری نانو در صنایع غذایی

آنچه که در این صنعت جدید است، امکان اعمال تغییر در مواد غذایی آماده و اضافه کردن افزودنی های مورد نظر در اندازه های بسیار ریز و دستکاری محتویات فیزیکی مواد غذایی است

فرض کنید  شما بسیار تشنه هستید. سراغ یخچال می روید، اما مردد هستید که چه چیزی را انتخاب کنید. از یک سو، می‌دانید که آب میوه دارای ویتامین های فراوانی است و برای بدن شما مفید است، از سوی دیگر، به نوشیدن نوشابه تمایل زیادی دارید و علاوه بر این می خواهید این نوشیدنی هر چه که هست چند ساعتی شما را بیدار نگه دارد، چون کارهای عقب ماندۀ زیادی دارید که ترجیح می دهید آنها را به هفتۀ بعد موکول نسازید.بنابراین، یک بطری حاوی مایعی بی رنگ را بر می دارید. ابتدا دکمه ای را برای انتخاب نوشابه فشار می دهید، پس از آن نوبت اضافه کردن افزودنی هاست؛ ویتامین C و کافئین را هم از قسمت افزودنی ها انتخاب می کنید. با فشار دادن این دکمه ها، نانو کپسول های بسیار کوچک حاوی مواد افزودنی مورد نظر شما در سطح محلول آزاد می شوند و این در حالی است که نانو کپسول های دیگر حاوی سایر افزودنی ها و طعم دهنده هایی که شما انتخاب نکرده اید، به صورت کپسول آزاد نشده و در محلول باقی می مانده اند.

غذاهای نانویی
محققان صنعت غذایی نانو در حال کار بر روی چنین غذاهایی هستند، اما به زعم فرانس کمپرز رئیس مرکز بین المللی زیست فناوری و سلامت، هنوز برای نیل به این مقصود در صنعت غذایی راه زیادی در پیش است. وی معتقد است که هدف سالم تر، ایمن تر و ماندگارتر کردن مواد غذایی پدیدۀ جدیدی در این صنعت نیست و سال هاست که دانشمندان با دستکاری و کنترل گیاهان و سایر حیواناتی که انسان از آنها تغذیه می کند، سعی در ارتقای کیفیت و خواص مواد غذایی دارند؛ اما آنچه که در این صنعت جدید است، امکان اعمال تغییر در مواد غذایی آماده و اضافه کردن افزودنی های مورد نظر در اندازه های بسیار ریز و دستکاری محتویات فیزیکی مواد غذایی است. در مقیاس نانو، مولوکول ها بیشتر از قوانین کوانتوم پیروی می کنند تا از قوانین فیزیک در مقیاس بزرگ. ترکیبات غیر قابل حل در آب یا روغن در مقیاس نانو به راحتی حل می‌شوند، حتی این امکان وجود دارد که موادی که عموماً پس از مصرف در معده آزاد می شوند، به صورت آزاد نشده به طرف روده هدایت شوند و از آنجا مستقیما جذب شده و وارد گردش خون شوند. به عقیدۀ کمپرز تا پنج الی ده سال آینده، این فرایند کاملاً کاربردی می شود، به خصوص در مورد افزودن مواد غذایی‌ای مانند ویتامین ها و املاح معدنی. ساده ترین و کاربردی ترین روش اجرای این کار، فرایند نانو کپسوله کردن است. این تکنیک از روی عملکرد غشای سلولی در طبیعت الگوبرداری شده است. با استفاده از این تکنیک، بشر موفق به ساخت محفظه های کیسه ای شکلی در ابعاد بسیار کوچک نانویی خواهد شد که درون آنها فضایی خالی برای مواد غذایی تعبیه شده است، لایۀ بیرونی این کپسول بسته به اینکه لازم است مواد داخل کپسول در آب یا در روغن حل شوند، طراحی می شوند. این کپسولها در برابر اسید معده مقاوم هستند و بسته به ضوروت می توانند در دهان یا در معده باز شوند. در واقع، فرآیند نانو کپسوله کردن به این معنا است که این امکان وجود دارد که مواد غذایی مفید برای بدن بدون اینکه در فرایند ساخت در کارخانه یا هنگام پخت در آشپزخانه و یا توسط آنزیمهای دهان و معده از بین بروند، این کپسول ها به طور مستقیم وارد جریان خون شده و در نتیجه، جذب بدن شوند. این کار حتی مانع از دفع بدون جذب ویتامین های مواد غذایی می شود. یکی دیگر از کاربردهای نانو کپسوله کردن این است که مواد غذایی مفید ولی با طعم های نامطبوع مانند روغن ماهی را می توان از طریق این کپسول ها بدون احساس مزۀ ناخوشایند به غذا اضافه کرد.
پرسش ها..
با وجود تمام این مزیت ها این حقیقت که این ذرات بسیار ریز می توانند از سد سیستم دفاعی بدن نیز بدون هیچ مانعی عبور کنند، موجب نگرانی دانشمندان شده است. دونالد بروس شیمیدان و رئیس مرکز مطالعات تکنولوژی های جدید اسکاتلند خاطر نشان می کند که مشکل اینجا است که این ذرات بسیار کوچک در کپسول ها به راحتی قادرند از غشای خونی دیوارۀ مغز و همچنین دیوارۀ سلول ها که به طور معمول مواد دیگر امکان عبور از آنها را ندارند، عبور کنند. البته این امر به این معنا نیست که چنین فرآیندی لزوماً خطرناک است، اما ماسله این است که هنوز تأثیرات آن به طور کامل مورد مطالعه و بررسی قرار نگرفته و ناشناخته است. دیوید بنت رئیس کمسیون اروپایی نانو بیوتکنولوژی در این باره می گوید: «با اینکه سیستم ایمنی بدن از بدو تولد می تواند با بسیاری از نانوذرات مضر برای بشر، مانند ذرات موجود در دود سیگار مقابله کند، اما این موضوع نباید باعث شود که ما بدون انجام تحقیقات گسترده بر روی اثرات ناشناختۀ نانو کپسول ها آنها را به بازار وارد کنیم.»