مرکز انجمنهای تخصصی

 [HIGHLIGHT=#d8d8d8]ساخت اتصال زيست‌الکترونيکي با تراشه نانولوله‌  

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.

[External Link Removed for Guests]
[External Link Removed for Guests]

 [HIGHLIGHT=#f2dcdb]كنترل رفتار سلول بنيادي با سطح نانوالگو‌داده ‌  

دانشمندان انگليسي با استفاده از سطوح نانوالگوداده ‌شده به‌روش شيميايي توانستند راهي براي کنترل رفتار و سرنوشت سلول‌هاي بنيادي ابداع کنند. اين روش مي‌تواند جهت ساخت بافت و اندام براي عمل پيوند مفيد باشد.

پژوهش سلول‌هاي بنيادي فرصت‌هاي بدون محدوديتي براي توسعه روش‌هاي درماني جديد مانند رشد بافت‌ها و ارگان‌ها در آزمايشگاه و پيوند آنها به انسان ايجاد مي‌کند. توانايي کنترل و کشت تجديدپذير سلول‌هاي بنيادي جهت اجتناب از تغيير آزمايش‌هاي باليني خيلي مهم است ولي عدم ثبات و سازگاري موادي که سلول‌هاي بنيادي بر روي آنها رشد مي‌يابند، اين امر را مشکل ساخته است. همچنين، روش‌هاي فعلي جهت کنترل رفتار سلول‌هاي بنيادي، مانند فاکتور رشد زيست شناختي، بسيار گران‌قيمت هستند.


   نانوليتوگرافي قلم آغشته به طور دقيق و همگن يک سطح تخت طلا را با نانونقاط پوشيده شده با گروه‌هاي عاملي ساده الگودهي مي‌کند. 

اين گروه به رهبري جان هانت و جوديت کوران از دانشگاه ليورپول، از تکنيکي به نام نانوليتوگرافي قلم آغشته براي الگودهي دقيق و همگن يک سطح تخت طلا با نانونقاطي که داراي پوششي از گروه‌هاي عاملي ساده مانند کربوکسيل، آمينو، متيل و هدروکسيل هستند، استفاده مي‌کند. سپس سلول‌هاي بنيادي مسنکيمال (Mesenchymal) بر روي اين سطوح کشت مي‌شوند تا اثر مربوط به عامليت سطح و نيز چيدمان فضايي نانونقاط بر روي رفتار سلول‌هاي بنيادي معلوم گردد.

اين گروه علاوه بر کشت تجديدپذير يک اجتماع از سلول‌هاي بنيادي بر روي سطح اين مواد نانوالگوداده‌شده، توانست به کنترل رفتار آنها از طريق ارتقاي آنها به ساير انواع سلول‌ها (مانند استخوان و غضروف) يا نگهداري آنها به‌عنوان سلول‌هاي بنيادي کمک کند. کوران مي‌گويد: "درحال حاضر ما از سلول‌هاي بنيادي نه تنها براي کنترل تمايز سلول بنيادي، بلكه براي حفظ خواص ذاتي (Phenotype) آنها نيز استفاده مي‌كنيم. "

هدف بعدي اين پژوهشگران بررسي امکان استفاده از گروهاي عاملي پيچيده‌تر مانند زيست‌مولکول‌ها در سطوح و تعيين اثرات آنها بر توسعه سلول‌هاي بنيادي است. در بلندمدت، اين پژوهش مي‌تواند در پزشکي احياء‌كننده جهت توليد ميلياردها سلول با کارکرد صحيح که در بافت‌ها و اندام‌هاي انسان به هنگام پيوند لازم است، مورد استفاده قرار گيرد.

اين محققان نتايج خود را تحت عنوان "ورود نانوليتوگرافي قلم آغشته بعنوان ابزاري براي كنترل رفتار سلول بنيادي: بازكردن توان بالقوه نسل بعدي مواد هوشمند در پزشكي احياءكننده" در مجله‌ي Lab Chip منتشر كرده‌اند.


[External Link Removed for Guests]
[External Link Removed for Guests]

 [HIGHLIGHT=#ccc1d9]ثبت اولين تصاوير از اسپين الكترون‌ها   

 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.  
 
[HIGHLIGHT=#b8cce4]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.  


[External Link Removed for Guests]
[External Link Removed for Guests]

[FONT=Tahoma, Tahoma, Tahoma, Tahoma][COLOR=#NaNNaNNaN] [COLOR=#0f243e][HIGHLIGHT=#ddd9c3]ماده نانومتخلخلي جهت ذخيره‌سازي   

شرکت نانواستراکچر واقع در انگليس به‌دنبال تجاري‌سازي يک ماده نانومتخلخل جديد است. اين شرکت باور دارد که اين ماده جديد در گستره وسيعي از کاربردهاي ذخيره الکتريسيته استفاده خواهد شد. اين شرکت در قدم اول تلاش خود را روي بهينه‌کردن اين ماده براي استفاده در ابرخازن‌ها متمرکز کرده است. هدف آن توسعه ابرخازن‌هايي است که مي‌توانند سه برابر ظرفيت يک خازن استاندارد، انرژي الکتريسيته ذخيره کنند و سه برابر سريع‌تر از آن اين انرژي را پس بدهند.



   اين قالب ماده فعال سطحي به آساني با شستشو حذف مي‌شود. 

اين ماده با استفاده از فرآيندي به نام قالب‌گيري بلور مايع توليد مي‌شود. در اين فرآيند يک ماده فعال سطحي( سورفکتانت ) براي ايجاد قالبي استفاده مي‌شود که در اطراف آن هيدرواکسيد نيکل ترسيب مي‌شود.

موقعي که اين مولکول‌هاي فعال سطحي در آب حل مي‌شوند، طوري خود را آرايش مي‌دهند که تماس بين دم آب‌گريزشان و آب حداقل شود و تماس بين گروه‌هاي سر قطبي آب‌دوستشان و آب حداکثر شود. همچنانکه غلظت ماده فعال سطحي و دما تغيير داده مي‌شود، چندين ساختار منظم مختلف تشکيل مي‌شود. طبق گفته کيت آموس، رهبر گروه تحقيقاتي شرکت استراکچر، ميله‌هاي شش‌وجهي بلور مايعي که در غلظت‌هاي متوسط تشکيل مي‌شوند، قالب مناسبي مي‌باشند که اطراف آنها مواد طوري ترسيب مي‌شوند که شامل نانوخلل‌ و فرج باشند.

به محض اينکه ماده هدف، براي مثال با واکنش بين کلريد نيکل و هيدرواکسيد سديم، ترسيب شد؛ اين مواد فعال سطحي شسته مي‌‌شوند تا ذرات ميکرواندازه‌اي باقي بمانند که شامل خلل و فرج منظمي با قطري حدود 2 نانومتر هستند. اين نانوخلل و فرج سطح ويژه‌ي اين ماده را صد برابر افزايش مي‌دهند.

اين شرکت باور دارد که ابر خازن‌هايي که شامل اين ماده نانومتخلخل جديد هستند، مي‌توانند در تعداد زيادي از کاربردها از قبيل توان دادن به ماژول‌هاي فلش در گوشي‌هاي تلفن همراه و جمع‌آوري انرژي توليد شده بوسيله سيستم‌هايي نظير سيستم بازيافت انرژي جنبشي (KERS)، استفاده شوند.

طبق گفته بيل کمپبل، رئيس اجرايي اين شرکت، نکته کليدي در مورد اين ماده، تخلخل بسيار بالاي آن است که منجر به قابليت‌هاي بسيار بالاي ذخيره انرژي مي‌شود و چگالي توان را افزايش مي‌دهد. همچنين هرچه چگالي توان بالاتر باشد، فرآيند شارژ/ تخليه سريع‌تر انجام خواهد شد. داشتن اين توانايي‌ها بدين معني است که ابرخازن‌هاي ساخته‌شده از اين مواد، سريعاً و به طور مؤثري بارهاي الکتريکي را خواهند پذيرفت.

تعدادي از شرکت‌هاي خصوصي نيز جهت تجاري‌سازي اين ماده نانومتخلخل جديد، با اين شرکت همکاري دارند.


[External Link Removed for Guests]
[External Link Removed for Guests]



   

 [HIGHLIGHT=#f2dcdb]الهام از مغز گربه براي ساخت کامپيوترهاي سريع‌تر   


  


مغز گربه قادر است چهره افراد بسيار سريع‌تر از سوپرکامپيوتر تشخيص دهد. به همين دليل از مغز اين جانور به عنوان يک مدل در ساخت کامپيوترهاي پيشرفته استفاده شده است.

مهندسين کامپيوتر دانشگاه ميشيگان آمريکا گام ديگري در جهت توسعه نسل جديدي از کامپيوترهاي پيشرفته برداشته‌اند. کامپيوتري که بتواند ياد بگيرد، قدرت تشخيص داشته باشد و همچنين قادر باشد نسبت به کامپيوترهاي معمولي تصميمات و عملکرد بهتري داشته باشد.

براي اين کار محقق اين پروژه، وي لو، يک ممريستور ساخته است که قرار است جايگزين ترانزيستورهاي رايج گردد. اين ممريستور قادر است همانند سيناپ زيستي (اتصالات عصبي) ولتاژهاي عبوري از خود را به خاطر بسپارد. ايشان ثابت کرده است که اين ممريستورها مي‌تواند به مدارات رايج الکترونيک متصل شوند و برپايه سيستم حافظه‌ زيستي عمل کند.

وي لو مي‌گويد: ما در حال ساخت کامپيوتري هستيم که همانند سيستم مغز کار مي‌کند بنابراين تمام ساز وکار اين کامپيوتر با کامپيوترهاي معمولي متفاوت است. براي اين کار ما از مغز گربه الهام گرفتيم مغز اين جاندار از انسان ساده‌تر اما کپي برداري از آن کاري بسيار دشوار است.

درحال حاضر سوپرکامپيوترهايي وجود دارند مي‌تواند يک کار را همانند سيستم موجود در مغز گربه انجام دهد اما حجم اين کامپيوترها بسيار بالا است به‌طوري که 140 هزار واحد پردازنده مرکزي در اين سيستم‌ها وجود داشته و در کنار آن نيز يک منبع تغذيه اختصاصي نيز برق اين سيستم را فراهم مي‌کند. با اين تفاصيل باز هم اين سوپر کامپيوترها از مغزگربه 83 مرتبه کندتر هستند.

در مغز پستانداران، سلول‌هاي عصبي به‌وسيله‌ي اتصالاتي به نام سيناپس به هم متصل شده‌اند. سيناپس‌ها قادر به برقراري اتصال چند هزار سلول عصبي هستند. در کامپيوترهاي معمولي حافظه‌ها در بخش‌هاي مختلف مدارات قرار دارند و هر واحد کامپيوتر تنها به تعداد محدودي از اين حافظه‌ها ارتباط دارند؛ بنابراين ارتباط در اين سيستم‌ها به شکل خطي است و به همين دليل سرعت به‌شدت کم مي‌شود؛ اما با استفاده از ممريستورها، مي‌توان عملکرد را شبيه مغز کرد که بر اين اساس علاوه بر افزايش سرعت مي‌توان حجم سوپرکامپيوتر را نيز تا حد يک بطري 2 ليتري کاهش داد. محققان اميدوراند که بتوانند کامپيوترهايي بسازند که نسبت به انواع موجود آن از قدرت تشخيص بيشتري برخوردار باشند.

گفتني است نتايج کار اين پروژه، در نشريه ي Nano Letters به چاپ رسيده‌است.

[External Link Removed for Guests]
[External Link Removed for Guests]

 [HIGHLIGHT=#8db3e2]استفاده از نانوبرچسب‌ها براي   

گروهي از محققان موسسه مهندسي زيستي و فناوري نانو دانشگاه کوئينزلند استراليا نشان داده‌اند که استفاده از يک نانوبرچسب براي رسانش واکسن به جاي بهره‌گيري از سوزن و سرنگ، پاسخ ايمني مشابهي در بدن ايجاد کرده و در عين حال مصرف واکسن با استفاده از اين روش جديد 100 برابر کمتر است.

از اين کشف جديد مي‌توان در برنامه‌هاي واکسيناسيون مختلفي که در کشورهاي پيشرفته و در حال توسعه صورت مي‌گيرد، و در آنها مشکل کمبود واکسن وجود دارد، استفاده کرد.

استفاده از اين روش جديد بدون درد بوده و در آن نيازي به سرنگ نيست، بنابراين براي افرادي که از سرنگ مي‌ترسند و همچنين براي کودکان بسيار مناسب است.

پروفسور کندال که رهبري اين پژوهش را بر عهده دارد، مي‌گويد: «اين نانوبرچسب سلول‌هاي antigen-presenting خاصي را که در لايه نازکي درست در زير پوست قرار دارند، هدف مي‌گيرد. در نتيجه مصرف واکسن نسبت به زماني که از سرنگ براي تزريق استفاده مي‌شود، 100 برابر کاهش يافته و همان پاسخ ايمني در بدن ايجاد مي‌شود».

او مي‌افزايد: «نتايجي که ما به دست آورده‌ايم، 10 برابر بهتر از بهترين نتايجي است که با استفاده از روش‌هاي رسانش ديگر به دست آمده است. به علاوه، در اين روش نيازي به استفاده از محرک‌هاي ايمني ديگري که adjuvants يا به عبارتي واکسيناسيون‌هاي چندگانه ناميده مي‌شوند، وجود ندارد. چون اين نانوبرچسب‌ها نيازي به استفاده از نيروي آموزش‌ديده يا سيستم خنک‌سازي ندارند، مي‌توان از آنها در واکسيناسيون‌هاي ارزن در کشورهاي در حال توسعه بهره برد».

اين نانوبرچسب‌ها کوچک‌تر از يک تمبر پستي بوده و حاوي هزاران برجستگي کوچک هستند که به چشم ديده نمي‌شوند.

واکسن آنفلوآنزا به روش روکش‌دهي خشک روي اين برجستگي‌ها نشانده شده و به‌مدت دو دقيقه روي پوست موش اعمال شد. کندال توضيح مي‌دهد: «بر اين باوريم که اين نانوبرچسب‌ها ما را قادر مي‌سازند با بهره‌گيري از مقدار بسياري کمي واکسن، افراد زيادي را واکسينه نماييم».

او توضيح مي‌دهد: «توليد اين نانوبرچسب‌ها در مقايسه با سيستم سرنگ و سوزن ارزان است. به‌راحتي مي‌توان شرايطي را تصور کرد که در آن دولتها مي‌توانند واکسن مربوط به يک بيماري همه‌گير همچون آنفلوآنزاي پرندگان را در داروخانه‌ها پخش کرده و يا با پست براي مردم ارسال کنند. اين يک کشف هيجان‌انگيز است و کار بعدي ما اثبات کارايي اين نانوبرچسب‌ها در بررسي باليني روي انسان است».

اين تحقيق توسط انجمن تحقيقات استراليا و انجمن ملي تحقيقات پزشکي و سلامتي مورد حمايت مالي قرار گرفته است.


[External Link Removed for Guests]
[External Link Removed for Guests]

 [HIGHLIGHT=#ddd9c3]استفاده از نقره در توليد پلاستيک با آلايندگي   

دانشمندان آمريکايي موفق به شناسايي دستهي جديدي از نانوکاتاليست‌ها شدند که مي‌تواند مسير جديد با آلايندگي کمتر براي توليد اکسيد پروپيلن ايجاد کند. با اين نانوکاتاليست ـ که از خوشه‌هايي متشکل از سه اتم نقره است ـ مي‌توان اکسيد پروپيلن توليد کرد؛ به‌طوري که دي اکسيد کربن کمتري آزاد شود. اکسيد پروپيلن به‌عنوان ماده‌ي واسط در بسياري از محصولات مانند ضد يخ يا لوازم آرايشي استفاده مي‌شود.

   نمایش دانسیته اسپین در یک کلاستر Ag [SUB]33[/SUB] 
روش‌هاي فعلي توليد اکسيد پروپيلن، محصولات جانبي ناخواسته‌اي را به‌همراه دارد که برخي از آنها مضر هستند؛ مانند آکرولين که به محيط زيست صدمه وارد مي‌کند و برخي نيز چندان مفيد نيستند. برخي از شرکت‌ها به‌دنبال روش‌هاي بهينه و پاکيزه‌تري براي توليد اکسيد پروپيلن هستند که در اين ميان دو شرکت بزرگ توليد مواد شيميايي، BASF و DOW، سرمايه‌گذاري‌هاي هنگفتي را براي توسعه‌ي اين فناوري انجام داده‌اند.

تاکنون از پراکسيد هيدروژن به‌عنوان اکسيدکننده در فرايند توليد اين ماده استفاده مي‌شده‌است و دانشمندان از ابداع کاتاليستي که بتواند مستقيماً از اکسيژن براي اکسيد کردن پيش‌ماده‌ي اکسيد پروپيلن استفاده کند، عاجز بودند.

اما به‌تازگي لاري کورتيز و همکارانش در آزمايشگاه ملي آرگون در ايلينويز به کاتاليستي براي اين منظور دست پيدا کرده‌‌اند. آنها خوشه‌هايي از اتم‌هاي نقره را روي فيلم‌هاي آلومينا نشست دادند. با تغيير اندازه‌ي ذرات نقره، اين گروه دريافت که خوشه‌هاي سه‌اتمي از فلز نقره فعاليت بسيار بالايي داشته و در اين فرايند بدون ايجاد آکرولين، مقدار ناچيزي دي اکسيد کربن توليد کرده‌است. علاوه براين، اين فرايند در دماي بسيار پاييني انجام مي‌شود؛ بنابراين نياز به انرژي کمتري داشته، باعث کاهش هزينه‌ها مي‌گردد.

نرخ ترن‌اور (زمان مورد نياز براي انجام يک دور کامل از واکنش) در اين نانوکاتاليست‌ها چهار برابر بيشتر از کاتاليست‌هاي خوشه‌اي طلاست. براي توليد نانوکاتاليست‌هاي خوشه‌اي نقره از تابش مولکولي بر فيلم‌‌هاي آلومينيومي بسيار نازک استفاده شده‌است.

اين گروه براي يافتن منشأ فعاليت بالاي اين کاتاليست دست به يک کار تئوري زدند و در نهايت دريافتند که الکترون‌هاي جفت‌نشده‌ي خوشه‌ها ممکن است که عامل بهبود فعاليت‌ اين کاتاليست‌ها باشد. همينک آنها به دنبال روش‌هايي هستند که بتوانند نانوخوشه‌ها را در مقياس صنعتي بسازند. از ديگر اهداف اين گروه ساخت کاتاليست‌هاي دو عاملي است که بتوان دو يا چند ماده را روي آن قرار داد و 2 مرحله واکنش را در يک مرحله به انجام رساند.


[External Link Removed for Guests]
[External Link Removed for Guests]

 [HIGHLIGHT=#c6d9f0]نانوپوشش جديد ضد انعکاس براي   

اخيراً نانوپوششي توليد شده که مي‌تواند به‌طور کامل انعکاس نور را از سطوح شيشه‌اي بزدايد. مزيت ديگر اين نانوپوشش آن است که اعمال نانوپوشش در يک مرحله انجام شده، نسبت به خراش و ساييدگي بسيار مقاوم است.

بيدها حشراتي هستند شبيه پروانه که از نظر مورفولوژي، آناتومي و رفتاري با پروانه متفاوتند. اين حشرات هنگام تاريک شدن هوا به جستجوي غذا مي‌پردازند؛ اما بايد خود را از نگاه شکارچيان دور نگاه دارند. يکي از عواملي که مي‌تواند حضور آنها را لو دهد انعکاس نور از چشم آنهاست. اين مشکل در بسياري از حشرات وجود دارد اما در بيد هيچ انعکاسي از چشم وجود ندارد. وجود برامدگي‌هايي که از طول موج نور کمتر است، مسئول اين پديده مي‌باشد. اين نانوساختارها موجب تغيير ضريب انعکاس نور ميان هوا و قرنيه‌ي چشم اين حشره مي‌شود و در نتيجه‌ي انعکاس نور از چشم اين حشره کاهش مي‌يابد، به طوري که بيد مي‌تواند مخفي بماند.

محققان مؤسسه‌ي مکانيسم مواد IWM در فرايبورگ، از اين ويژگي استفاده کرده، آن را در طيف وسيعي از محصولات به کار گرفتند. استفاده از اين ويژگي در عينک‌هاي آفتابي، نمايشگرهاي تلفن همراه و سطوح شفاف مي‌تواند موجب شود که پديده‌ي انعکاس نور در آنها از بين رود. پيش از اين براي نشاندن سطح ضد انعکاس در محصولات لازم بود که اين کار در فرايندي کاملاً مستقل انجام گيرد؛ اما محققان اين پروژه، راهي را يافته‌اند که با آن مي‌توان در طول فرايند محصول، مستقيماً اين لايه را روي آن ايجاد کرد.

فرانک بورميستر (مدير اين پروژه در IWM ) مي‌گويد: «ما روش قالب‌ريزي رايج را به نحوي اصلاح کرده‌ايم که نانوساختارهاي مورد نظرمان را مي‌توانيم در يک مرحله روي محصول اعمال کنيم. براي اين کار ما يک پوشش بسيار محکم را توسعه داده، آن را روي ابزارهاي قالب‌ريزي نشانديم. اين پوشش مي‌تواند نانوساختارهاي مورد نظر ما را روي ماده‌ي تزريقي ايجاد کند. اگر پليمر گداخته‌شده به درون قالب ريخته شود، نانوساختارها مستقيماً روي محصول ايجاد مي‌شوند. از آنجا که تمامي فرايند در يک مرحله صورت مي‌گيرد، توليدکنندگان در وقت و هزينه‌ صرفه‌جويي قابل ملاحظه‌اي مي‌کنند.

برخلاف محصولات رايج که بسيار حساس هستند، اين محصول ضد خش بوده و در اثر مالش نيز خاصيت خود را از دست نمي‌دهد. دليل اين امر وجود لايه‌ي بسيار نازکي از پلي‌اورتان در سطح محصول است که با ضخامت يک ده هزارم ميلي‌متر روي آن را مي‌پوشاند. اين لايه در سطح قالب وجود دارد که در طي فرايند تزريق و خشک شدن بر روي محصول مي‌چسبد.

[External Link Removed for Guests]

[FONT=Tahoma, Tahoma, Tahoma, Tahoma][COLOR=#NaNNaNNaN][FONT=Times New Roman][FONT=Tahoma, Tahoma, Tahoma, Tahoma][COLOR=#NaNNaNNaN] [COLOR=#974806][HIGHLIGHT=#d8d8d8]نشان‌دار كردن تومورهاي مغزي با   

پژوهشگران روشي براي بالابردن قابليت خودنمايي تومورها مغزي در اسکن‌هاي MRI و در طول جراحي، شده‌اند که باعث شناسايي و نابودسازي آسان‌تر تومورها توسط جراحان مي‌شود.

دانشمنداني از دانشگاه ايالت اوهايو مشغول آزمايش نانوذرات متفاوتي هستند که به اعتقاد آنها روزي قابل تزريق به خون بيماران خواهند بود تا بتوانند به جراحان در برطرف کردن تومرهاي مغزي مهلکي به نام گليوبلاستوما کمک کنند. گليوبلاستوماها معمولاً در لب‌هاي شقيقه‌اي و جلويي مغز قرار مي‌گيرند و تومورهاي ايجاد شده در آنجا به سختي ديده و نابود مي‌شوند.

  

اين پژوهشگران گزارش کرده‌اند که نانوذره كامپوزيتي ساخته‌اند که داراي خواص مغناطيسي و فلورساني است. اندازه اين نانوكامپوزيت کمتر از بيست نانومتر است. جسيکا وينتر، يكي اين محققان، توضيح داد: "هدف ما ترکيب دو ذره با خواص متفاوت است تا بتوانيم تک ذره‌اي با خواص چندگانه بسازيم. "

نانوذرات مغناطيسي مي‌توانند تفکيک رنگي را در MRI بالا ببرند و به پزشكان اجازه ديدن تومورهاي سرطاني موجود و بالقوه را قبل از جراحي بدهند. نانوذرات فلورسانس نيز مي‌توانند رنگ قسمت‌هاي توموري مغز را هنگامي که با نور خاصي روشن مي‌شوند، تغيير دهند.

وينتر گفت: "جراحان اعصاب سود زيادي از اين ذرات چندکاره خواهند برد زيرا به آنها اجازه ديدن بهتر تومور با MRI قبل از جراحي و نيز مشاهده فيزيکي آن در حين جراحي را مي‌دهد. "

       
وينتر افزود: "ما در حال توسعه يک نانوكامپوزيت منفرد هستيم که هم مغناطيسي باشد- به گونه‌اي که شما بتوانيد MRI پيش از جراحي داشته باشد- و هم فلورسان باشد- به گونه‌اي که جراحان اعصاب در حين عمل بتوانند با تاباندن يک نور به تومور باعث تابناک شدن آن با يک نور خاص مانند نور سبز شوند. در اين حالت جراحان به سادگي مي‌توانند تمام قسمتهاي نور سبز را از ميان بردارند. "

مطالعات وينتر نشان مي‌دهد که يک ذره با خاصيت دوگانه قابل ساخت است. با اينحال اين ذرات چندکاره قابل استفاده در تست‌هاي حيواني يا انساني نيستند، زيرا ذرات فلورسان اغلب ماده‌اي سمي مانند تلوريد کادميوم هستند.

وينتر گفت: "ما فعلاً کار خود را با يک ذره فلورسان ديگر که از کربن درست شده است انجام مي‌دهيم. اين امر باعث کاهش پيچيدگي‌هاي ناشي از استفاده تلوريد کادميوم خواهد شد. "

نتايج اين تحقيق در مجله‌ي Nanotechnology منتشر شده است.


[External Link Removed for Guests]
[External Link Removed for Guests]


      

[FONT=Tahoma, Tahoma, Tahoma, Tahoma][COLOR=#a0a0a0] [HIGHLIGHT=#dbeef3][COLOR=#002060]ديود شوتکي: دري به سوي ساخت حافظه هاي جديد  

محققان موفق به ساخت ديودي شدند که مي تواند در توسعه ي حافظه ها کمک شاياني کند. در ساخت اين ديود از لايه هاي نانومقياس Pt/TiO2/Ti استفاده شده است.

نوآوري در فناوري اطلاعات نوين به شدت وابسته به توسعه ي حافظه هاي NVMs است؛ حافظه هايي سريع تر کوچک تر با مصرف انرژي کمتر. در مقايسه با حافظه هاي مبتني بر بار الکتريکي، مانند DRAM يا فلش مموري ها ـ که با کوچک شدن عملکردشان دچار اختلال مي گردد ـ حافظه هاي RRAM بسيار بهتر هستند. مزيت RRAM نه تنها در ساخت و عملکرد آنهاست بلکه اين حافظه مي تواند رؤياي سلول هاي حافظه ي سه بعدي را به عنوان بزرگ ترين چالش در دنياي حافظه ها، به واقعيت تبديل کند که اين امر RRAM را از همه ي رقباي خود متمايز مي کند. آرايه هاي نوع cross-bar، بهترين ساختار پيشنهادي براي اين حافظه ها محسوب مي شود. شکل فضايي موازي اين آرايه ها نيازمند به کارگيري قطعه اي است که مانع از ايجاد مشکل در فرايند خواندن شود. اين قطعه ، ديود نوع شوتکي است. اين ديود به اصلاح جريان بسيار بالا و مقاومت رو به جلوي بسيار کم نياز دارد. علاوه بر اين دماي توليد بسيار پايين (کمتر از 400 درجه ي سانتي گراد)، براي حفظ مواد سوئيچ کننده ي مقاومتي به کاررفته در اين ديود، ضرورت دارد.


  




يک گروه تحقيقات کره اي از دانشگاه ملي سئول با استفاده از روش نشست لايه اي اتمي براي ساخت اين ديود اقدام و ساختار لايه اي Pt/TiO2/Ti را ايجاد کردند. لايه ي TiO2 به عنوان نيمه هادي داراي باند گپ عريض نوعn عمل مي کند؛ به طوري که Ti/TiO2 مانند تزريق کننده ي الکترون عمل مي کند و TiO2/Pt نيز بلوک کننده است. لايه هاي TiO2 نوع n، با روش نشست لايه اي اتمي، و لايه هاي Pt و Tiبا روش اسپاترينگ ايجاد مي شوند. تمام فرايند در دماي زير 200 درجه ي سانتي گراد ايجاد مي شوند.

در کمال تعجب، ديود ساخته شده از فيلم 19 نانومتري، نسبت اصلاح جريان بالايي را از خود نشان داد که در حدود 109 در ولتاژ تقريبي يک، است. اين مشخصات براي ساخت آرايه هاي نوع cross-bar کافي است؛ البته مقاومت رو به جلوي آن به قدر کافي کم نبود؛ بنابراين دانشمندان به بررسي آن با ميکروسکوپ نيروي اتمي پرداختند. همان طور که در تصوير بالا مي بينيد جريان رو به جلو فقط در برخي از نقاط سطح وجود دارد، بنابراين لازم است روي اين موضوع توجه بيشتري صورت گيرد. البته احتمال دارد با کوچک شدن اندازه ي قطعه، مقاومت رو به جلو دست خوش تغييرات زيادي شود؛ زيرا جريان مقطعي در سطح فيلم افزايش مي يابد.

نتايج اين تحقيق در نشريه ي [COLOR=#000000]Nanotechnology به چاپ رسيده است.  

[External Link Removed for Guests]
[External Link Removed for Guests]
   

[FONT=Tahoma, Tahoma, Tahoma, Tahoma][COLOR=#NaNNaNNaN] [COLOR=#c00000][HIGHLIGHT=#ffff00]استفاده از زردچوبه در درمان   

اگر سلول‌هاي سرطان تخمدان را با ماده زردرنگ استخراج شده از زردچوبه (curcumi N ) تحت يک فرايند پيش‌درماني قرار دهيم، اين سلول‌ها پاسخ بهتري در برابر شيمي‌درماني و پرتودرماني از خود نشان مي‌دهند. پژوهشگراني که در اين زمينه کار مي‌کنند، دريافتند که اگر رسانش اين ماده زردرنگ توسط نانوذراتي با قطر کمتر از 100 نانومتر صورت پذيرد، اثر حساس‌سازي آنها بهتر خواهد بود.

دکتر سوباش چاوهان و دکتر مينا جاگي رهبري گروهي از پژوهشگران از موسسه تحقيقاتي Sanford و دانشگاه داکوتاي جنوبي در آمريکا را بر عهده داشته‌اند که مطالعه برون‌تني مربوطه را انجام داده‌اند. آنها مي‌گويند: «يکي از راه‌هاي افزايش کارايي و کاهش اثرات سميت فرايندهاي درمان سرطان، حساس‌سازي سلول‌هاي سرطان به روش‌هاي شيمي‌درماني و پرتودرماني با استفاده از ترکيبات گياهي همچون curcumin است. با اين حال جذب اين ماده توسط بدن بسيار پايين بوده و اين امر کارايي آن را کاهش مي‌دهد. ما يک فرمولاسيون مبتني بر نانوذرات به نام Nano-CUR را توسعه داده‌ايم که جذب ماده زردرنگ زردچوبه توسط بدن را افزايش داده و مي‌توان آن را به صورت هدفمند به تومور رساند».

اين پژوهشگران کارايي فرمولاسيون خود را در درمان سرطان تخمدانِ مقاوم به درمان آزمايش کردند.آنها براي اولين بار نشان دادند که استفاده از اين فرايند پيش‌درماني با استفاده از curcumin، مقدار پرتو مورد نياز و دُز سيس‌پلاتين لازم براي توقف رشد سلول‌هاي سرطاني را کاهش مي‌دهد.

چاوهان مي‌گويد: «فرمولاسيون curcumin با استفاده از نانوذرات قابليت حساس‌سازي و درمان آنها را افزايش مي‌دهد. اين مطالعه يک راهکار پيش‌درماني جديد را نشان مي‌دهد که مي‌توان از آن در مدل‌هاي پيش‌باليني روي حيوانات و سپس در آينده در مطالعات باليني انساني استفاده کرد.

[External Link Removed for Guests]
[External Link Removed for Guests]


   

 [HIGHLIGHT=#92cddc]روش ريسندگي جديدي براي ساخت نانوالياف   

زيست مهندسان در دانشگاه هاروارد با الهام از دستگاه هاي پشمک ساز يک فناوري عملي جديد براي ساخت نانوالياف ريز توسعه داده اند. آنها دراين فناوري يک سانتريفوژ پرسرعت را با يک دستگاه پشمک ساز ترکيب کردند. محمدرضا بَدرسمايي و همکارانش توانستند با استفاده از افزاره اي متشکل از يک ظرف استوانه اي شکلِ چرخنده و يک نازل، نخ هايي مبتني بر پليمر با قطر 10 نانومتر را ريسيده و بکِشند.


   چپ: دیاگرامی از این ریسنده‌ی جت چرخنده؛ راست بالا: نانوالیاف ریسیده شده؛ راست پایین: این نانوالیاف با بزرگ‌نمایی بیشتر. 
اين ابداع مي تواند براي صنعت نويدبخش باشد و گستره وسيعي از کاربردهاي بالقوه از اندام هاي مصنوعي و احياي بافت گرفته تا ف_ * ل*_ ت ر هوا و منسوجات، داشته باشد. کيت پارکر، يکي از اين محققان مي گويد: اين روش عالي است که مي توان از آن به طور وسيع براي ساخت نانوالياف استفاده کرد و در مقايسه با روش هاي معمول، راندمان بسيار بالاتري دارد. از آنجايي که اين دستگاه هاي ساده به آساني مي توانند توليد نانوالياف را در هر آزمايشگاهي ممکن سازند، روش ما براي صنعت بسيار مطلوب است. در حقيقت با اين روش ما مي توانيم نانومنسوجات را توسعه دهيم.

در حال حاضر، بيشتر روش هاي معمول ساخت نانوالياف بر الکتروريسندگي يا ايجاد يک تغيير الکتريکي ولتاژ بالا داخل يک قطره از پليمر براي کشيدن آنها به صورت دسته هاي طويلي از نخ هاي نانومقياس، مبتني هستند. اين درحالي است که الکتروريسندگي روش قابل کنترلي نيست و راندمان نانوالياف توليد شده بوسيله آن کم است.

اکنون محققان دانشگاه هاروارد با استفاده از ريسندگي جت چرخشي، يک روش ساده تر توسعه داده اند. خوراک به سرعت وارد مي شود و اين ماده پليمري داخل يک مخزن در بالاي يک موتور قابل کنترل چرخانده مي شود. اين روش امکان کنترل بهتر و راندمان بزرگ تر را فراهم مي کند.

اين مواد هنگامي که ريسيده مي شوند کشيده مي شوند، اين رفتار بسيار شبيه به رفتار شکر مذاب در دستگاه پشمک ساز هنگامي که شروع به خشک شدن به صورت نوارهاي ابريشم نما و نازک مي کند، است. اين نانوالياف، همانند توليد پشمک، در سرتاسر يک نازل با ترکيب فشار سانتريفوژ و هيدرواستاتيک مخلوط مي شوند.

بدرسمايي، دانشجوي فوق دکتري در دانشگاه هاروارد، مي گويد: اين سيستم جديد همانطور که امکان ساخت نانواليافي از پليمرهاي سنتزي و طبيعي را فراهم مي کند، تا حد زيادي امکان کنترل تخلخل شبکه اي و همراستايي الياف، سازماندهي فضايي و سلسله مراتبي چارچوب اليافي و آرايش هاي سه بعدي را فراهم مي کند.

اين محققان اميد به اصلاح بيشتر اين فرآيند براي کاربردهاي مهندسي بافت دارند وتلاش مي کنند که اين فناوري را براي ديگر کاربردهاي نساجي توسعه دهند.

نتايج اين تحقيق در مجله ي Nano Letters منتشر شده است.

[External Link Removed for Guests]
[External Link Removed for Guests]