نانوذرات سیلیکون این بار به جنگ پشه ها می آیند!

۲۲ خرداد ۱۳۹۱
اخبار » اخبار جهان

• 
• • 
    
  • 
    
• 
  
•       

دانشمندان موفق به طراحی نوع جدید لباس ضدپشه با استفاده از نانوذرات سیلیکون شدند.

پشه‌ها حشرات موذی هستند که می‌توانند موجب اختلال در فعالیت‌های روزانه بسیاری از افراد شوند. همچنین گروهی از آن‌ها ناقل بیماری مالاریا هستند که طبق آمار سازمان بهداشت جهانی نزدیک به ۲۱۶ میلیون نفر در سراسر دنیا را در سال ۲۰۱۰ مبتلا کردند.

کمپانی فناوری Nanolabel در پرتغال روند جدیدی را برای دفع این حشرات طراحی کرده که از فرایندهای قبلی کارآمدتر عمل می‌کند. این فرایند که NANOMOSKI نام دارد، شامل اشباع کردن الیاف با استفاده از نانوذرات سیلیکون غیرمتبلور (دی اکسید سیلیکون) است. در منفذهای این نانوذرات یک نوع “ماده فعال غیرسمی” تعبیه شده که با پشه‌های میانه خوبی ندارد. در آزمایش‌های صورت گرفته در موسسه بهداشت و پزشکی گرمسیری لیسبون این ماده ۸۱ درصد پشه‌های Anopheles gambiae را دفع و همچنین مانع تغذیه ۸۹ درصد از آن‌ها شد.

روشی جدید برای دیسپرس کردن نانولوله ها

محققان دانشگاه کارولینای جنوبی و دانشگاه جرجیا روش جدیدی برای بهتر دیسپرس شدن نانولوله‌های کربنی درون اتانول ارائه کردند که این روش موجب افزایش مدول الاستیک نانوکامپوزیت‌های نانولوله/اپوکسی می‌شود.

یک تیم تحقیقاتی به رهبری زایدونگ از کالج مهندسی دانشگاه کارولینای جنوبی موفق به ارائه دستاورد جدیدی در به‌کارگیری از نانولوله‌های کربنی شده است. این گروه تحقیقاتی از دو روش غیرفعال‌سازی با هیدروژن و اولتراسونیک برای توزیع یکنواخت نانولوله‌های کربنی چند جداره استفاده کردند.

نتایج استفاده از نانولوله‌های کربنی و کامپوزیت‌های سبک آن در ادوات اپتوالکترونیکی، ذخیره‌ساز انرژی، مبدل‌های انرژی و دستگاه‌های جمع‌آوری انرژی بسیار عالی بوده است.

متاسفانه موضوع دیسپرس کردن نانولوله‌های کربنی به‌صورت چالشی میان محققان بوده و مانع استفاده از این مواد می‌شود. این روش جدید بسیار ارزان، ساده و زیست سازگار است، به‌طوری که می‌توان خیلی سریع آن را برای حوزه‌های مختلف استفاده کرد.

روش کپسوله کردن برای مقابله با خوردگی

محققان آلمانی روش جدیدی برای مقابله با خوردگی ارائه کرده‌اند. آنها یک ترکیب اسفنجی شکل ساخته‌اند که قابل اعمال روی سطح است. درون این اسفنج را می‌توان با مواد ضد خوردگی نظیر آنتی‌بادی‌ها پر کرد.

خوردگی ساختارهای فلزی تاثیر اقتصادی بسیار عظیمی دارد. پیش بینی می‌شود که هزینه خوردگی در اروپا سالانه 200 میلیارد یورو و در آمریکا 270 میلیارد دلار باشد. این هزینه‌ها شامل هزینه‌های مستقیم و هزینه‌های غیر مستقیم خوردگی است.

استتار اهداف سه بعدی به‌وسیله‌ی نانولوله‌های کربنی

نانولوله‌های کربنی به‌عنوان قویترین مواد شناخته شده، مطرح است. امروزه محققان دانشگاه میشیگان از دیگر خواص نانولوله‌های کربنی مانند خاصیت ضریب انکسار پایین نانو لوله‌ها با دانسیته‌ی پایین، برای معرفی کاربرد‌های جدید از این مواد استفاده می‌کنند. پنهان ساختن اهداف سه بعدی از جمله این کاربردها است.

ضریب انکسار، خاصیتی است که مقدار شکست نور را تعیین می‌کند و نانولوله‌های کربنی دارای ضریب انکسار پایین و نزدیک به ضریب انکسار هوا است. هنگامی که نور از هوا به داخل لایه‌ای از نانولوله کربنی وارد می‌شود، درصد کمی از نور منکسر و پراکنده شده و مقدار زیادی از نور جذب می‌شود. دانشمندان دانشگاه میشیگان نیز از این خاصیت برای پنهان ساختن ساختار مواد هدف استفاده می‌کنند.

نانو تکنولوژی در صنعت نفت

مقدمه

فناوری نانو می‌تواند اثرات قابل توجهی در صنعت نفت داشته باشد، در مقاله زیر ، بعد از اشاره به برخی از این تأثیرات، تعدادی از کاربردهای فناوری نانو در صنعت نفت بویژه در بحث آلودگی محیط زیست و نیز سنسورهای نانو بطور مختصر معرفی گردیده است.

تاریخچه

هنگامی که "ریچارد اسملی" ( Richard Smally ) برندة جایزة نوبل ، بالک مینسترفلورسنس را در سال 1985 در دانشگاه رایس کشف نمود،‌ انتظار اندکی داشت که تحقیق او بتواند صنعت نفت را متأثر سازد. سازمان انرژی آمریکا ( DOE ) سرمایه‌گذاری خود را در قسمت فناوری نانو تا 62 درصد افزایش داد تا مطالعات لازم در زمینة‌ موادی با نام‌های باکی‌بال‌ها ( Bulky Balls ) و باکی‌تیوب‌ها ( Bulky Tubes )‌ استوانه‌های کربنی که دارای قطر متر می‌باشند، صورت گیرد.

استفاده از شیشه‌های نانوساختار در تصویربرداری

پژوهشگران انگلیسی موفق شدند یک قطعه نوری بسازند که از آن می‌توان در ساخت مبدل‌های نوری استفاده کرد. با این روش می‌توان هزینه تولید مبدل‌ها را به‌شدت کاهش داد.

محققان دانشگاه ساتهمپتون موفق به ارائه عناصر نوری شیشه‌ای نانوساختار جدیدی شده‌اند که در دستکاری نور می‌تواند مورد استفاده قرار گرفته و هزینه تصویربرداری پزشکی را کاهش دهد. در مقاله‌ای تحت عنوان Radially polarized optical vortex converter created by femtosecond laser nanostructuring of glass که نشریه Applied Physics Letters به چاپ رسیده است، یک تیم تحقیقاتی به رهبری پیتر کازانسکی از مرکز تحقیقات اپتوالکترونیک این دانشگاه، توضیح دادند که چگونه ازنانوساختارها برای توسعه مبدل‌های پلاریزاسیون استفاده می‌شود. این دستگاه با مقیاس میلیمتری قادر است نور را به‌صورت گردابی تولیدکند. از این قابلیت می‌توان در پردازش مواد با استفاده از لیزر با دقت بالا، دستکاری نوری اجسام در مقیاس اتمی، تصویربرداری با قدرت تفکیک بالا و دستگاه‌های روی میزی شتاب‌دهنده‌های ذرات استفاده کرد. محققان معتقد هستند که این روش را می‌توان به‌شکلی توسعه داد که در ادوات ضبط نوری در آینده مورد استفاده قرار گیرد.

نانوذرات طلا راندمان پیل‌های خورشیدی را افزایش می‌دهند

محققان در دانشگاه کالیفرنیا و همکاران‌شان در چین و ژاپن نشان داده‌اند که با اضافه کردن نانوذرات طلا به پلیمرهای فوتوولتائیک، می‌توانند راندمان تبدیل پیل‌های خورشیدی آلی را به شدت افزایش دهند. نانوذرات طلا دارای مزیت اثر پلاسمونیک هستند که بوسیله آن به افزایش جذب نور خورشید کمک می‌کنند. این تکنیک پلاسمونیکی به افزایش راندمان تبدیل تا بیش از 20 درصد کمک می‌کند. این گروه تحقیقاتی به رهبری یانگ یانگ، شرح داده است که چگونه بمنظور جمع‌آوری کسر بزرگ‌تری از طیف خورشیدی، لایه‌ای از نانوذرات طلا را بین دو پیل کوچک جذب‌کننده نور در یک پیل خوشیدی پلیمری دوپشته، قرار داده است.

شمایی از پیل خورشیدی دوپشته پلیمری پلاسمونیک.

ارتقای آموزش فناوری‌نانو با استفاده از qNano

کالج فنی Forsyth در وینسون سالم (Winston-Salem) در کارولینای شمالی، اولین کالج در ایالات متحده آمریکا است که از سیستم تحلیلی نانوذرات qNano در حوزه برنامه‌های آموزشی فناوری‌نانو استفاده می‌کند. این فناوری جدید به دانشجویان اجازه می‌دهد تا دوره‌های مطالعه و بررسی ویژگی‌ها و رفتار نانوذرات را در Forsyth Tech دنبال کنند.

به گفته کوین کانلی، هماهنگ کننده برنامه آموزشی فناوری‌نانو در کالج فنی Forsyth، «نانوذراتی نظیر پروتیین‌ها و پلیمرها بسیار کوچکتر از طول موج نور هستند، لذا با نگاه کردن به آنها، تشخیص اندازه واقعی آنها امکان‌پذیر نیست. qNano با کنترل دقیق تنها چند متغیر، اندازه‌گیری دقیق نانوذرات را ممکن می‌سازد. لذا qNano یک ابزار آموزشی بسیار مناسب است».

مدرک فناوری‌نانو کالج Forsyth Tech از شش سال قبل آغاز شده و در نوع خود تنها برنامه‌ی آموزشی در جنوب شرق ایالات متحده آمریکا محسوب می‌شود.