غربال مولکولی مایعات با استفاده از نانولوله‌های کربنی

مهندسین دانشگاه درکسلر در ادامه مطالعاتشان درباره کاربردهای نانو‌لوله‌های کربنی، از آنها برای جداسازی مایعات در یک محلول استفاده کردند.

این محققان نشان دادند که نانولوله‌های کربنی می‌توانند به‌عنوان مجاری جداکننده عمل کرده و دو مولکول متفاوت همچون آب و روغن را وادار به جداسازی نمایند. مولکول‌های دو مایع مختلف هنگام عبور از میان یک نانولوله به‌طور متفاوتی با دیواره آن برهمکنش می‌کنند. به‌همین دلیل یکی از مایعات سریعتر از دیگری از نانولوله خارج شده که این امر به جداسازی دو مایع از هم منجر می‌شود.
این فناوری در مواردی مانند مطالعات قضایی با ذرات بسیار ریز و همچنین مطالعه مولکول‌هایی که از سلول‌های منفرد استخراج می‌شوند کاربرد دارد. بدین ترتیب متخصصان قضایی قادر به تجزیه و تحلیل شواهد بسیار ریز حتی در مقیاس سلولی یا آلودگی‌های نامرئی می‌باشند.
قطر بیرونی نانولوله‌های کربنی مورد استفاده در این مطالعه حدود ۷۰ نانومتر بود و کوچکترین ستون کروماتوگرافی هستند که تاکنون ساخته شده‌اند. ستون‌های نانولوله‌های کربنی از نظر مکانیکی محکم و قادر به تحمل خمیدگی‌ها و فشردگی‌های متوالی هستند. این ویژگی‌ها برای کاربرد در سطح سلول حیاتی هستند. علاوه بر آن، دوام نانولوله‌ها به آنها اجازه نفوذ به اعضای سلول را می‌دهد.

نانوسیم‌های منعطف با رسانایی بالا از جنس نقره

پژوهشگران دانشگاه ایالتی کارولینای شمالی موفق به ساخت نانوسیمی رسانا و الاستیک از جنس نقره شدند. می‌توان از این نانوسیم برای تولید ادوات الکترونیکی قابل کشیدن استفاده کرد.

مدارهای انعطاف‌پذیر می‌توانند کارهایی کنند که مدارهای صلب امکان آن را ندارند. برای مثال پوست‌های مصنوعی الکترونیکی می‌توانند اجسام بسیار شکننده را بدون کمترین آسیبی بلند کنند، با استفاده از صفحات نمایشی انعطاف‌پذیر می‌توان تلفن‌های هوشمندی تولید کرد که به راحتی تا شوند بدون این که خللی در عملکرد آنها ایجاد شود. اولین قدم بر سر این راه، تولید سیم‌هایی منعطف است که قادرند سیگنال‌های الکترونیکی را انتقال داده بدون این که تغییر شکل تاثیری در کار آنها داشته باشد. برای رسیدن به این هدف، محققان با استفاده از نقره، نانوسیم‌هایی انعطاف‌پذیر تولید کردند.

تولید الکتریسیته از گرمای بدن با کمک نانولوله‌ها

این پارچه ترموالکتریک پلیمر – نانولوله کربنی انعطاف‌پذیر و سبک حاوی صدها لایه متناوب از مواد رسانا و عایق است.

یکی از کاربردهای بسیار زیاد مواد ترموالکتریک انعطاف‌پذیر، ساخت ساعت مچی است که از اختلاف دمای بین بدن انسان و محیط پیرامون توان بگیرد. برای عملی‌تر کردن چنین کاربردهایی، محققان دانشگاه ویک فارست ماده ترموالکتریک پلیمر – نانولوله کربنی چندلایه انعطاف‌پذیر جدیدی ساخته‌اند که در مقایسه با نمونه‌های مشابه قبلی توان خروجی بسیار بهتری دارد. این ماده جدید که این محققان آن را “نمد توان” نامیده‌اند، می‌تواند بسیار ارزان‌تر از دیگر مواد ترموالکتریک باشد.

یکی از نکته‌های کلیدی طراحی یک پارچه ترموالکتریک با عملکرد بالا، ایجاد اختلاف دمای بزرگ روی دو سطح مقابل آن است. از آنجایی که مواد ترموالکتریک پلیمر – نانولوله بسیار نازک هستند، اختلاف دمای عمود بر سطح این فیلم محدود است.

تولید نسل جدید نانوژنراتورهای ارزان

یک گروه تحقیقاتی، از دانشکده علوم و مهندسی مواد کشور کره، با استفاده از نانوذرات سرامیکی پیزوالکتریک نسل جدیدی از نانوژنراتورهای ارزان را با مقیاس وسیع، تولید کرده‌اند.

اخیراً فناوری نانوژنراتورهای مبتنی بر اثر پیزوالکتریک که منابع انرژی غیرآلاینده‌ای همچون انرژی مکانیکی و ارتعاشی باد و امواج را به انرژی الکتریکی نامحدود برای استفاده بشر تبدیل می‌کند، توجه بسیار زیادی را به خود جلب کرده است. با این حال فناوری‌های قبلی که در این زمینه توسعه یافته‌اند، دارای محدودیت‌های پیچیدگی فرایند، هزینه بالا و اندازه محدود هستند.

اخیراً گروه تحقیقاتی پروفسور «کیون جائه لی» از دانشکده علوم و مهندسی مواد (KIAST)، نانوژنراتورهای مبتنی بر مواد نانوکامپوزیتی تولید کرده‌ که می‌تواند بر مشکلات نمونه­های قبلی غلبه کرده و یک سامانه خود انرژی­ده ارزان، ساده و در مقیاس بزرگ فراهم کند.

عرضه محصول ضد سرماخوردگی مبتنی بر نانو نقره

کمپانی نئوفرا (NeoFera)، از شرکت‌های تولید کننده مواد مغذی، اکنون به عرضه دسته جدیدی از محصولات کاتالیستی پتنت شده مبتنی بر فناوری نانو، تحت عنوان فناوری سیلورسل (SilverSol Technology) پرداخته است.

محصول عرضه شده از فناوری نوین سیلورسل، در ادارات ثبت اختراع آمریکا و بسیار کشورهای دنیا، ثبت شده است. پتنت فوق یک پتنت با کاربری گسترده است که به تولید کننده حق انحصاری استفاده از محصولات مبتنی بر نقره خود را به منظور نبرد علیه مخرب‌ترین عوامل بیماریزای دنیا می‌دهد.

این شرکت مطالعات ضد میکروبی وسیعی را بر علیه باکتری، مخمر، قارچ و دیگر عوامل بیماریزا انجام داده است. مطالعات انجام شده در این زمینه در بخش تحقیقات وب سایت نئوفرا موجود است

افزایش کارایی پیل‌های خورشیدی با استفاده از نقاط کوانتومی

محققان دانشگاه بوفالو، آزمایشگاه تحقیقاتی ارتش و مرکز تحقیقات علمی نیروی هوایی، فناوری جدیدی مبتنی بر نانومواد ارائه کردند که می‌تواند کارایی پیل‌های فتوولتائیک را تا 45 درصد افزایش دهد. برای این کار محققان نقاط کوانتومی را درون پیل‌های خورشیدی قرار دادند.

این گروه تحقیقاتی نشان داد که با قرار دادن نقاط کوانتومی درون پیل‌های خورشیدی می‌توان جریان الکتریسیته خروجی را بهبود داد و این قابلیت را به پیل خورشیدی اعطا کرد که بتواند پرتوهای مادون قرمز را نیز جذب کند. با این کار طول عمر فتوالکترون‌ها افزایش می‌یابد. این فناوری می‌تواند برای ساختارهای فتوولتائیک مختلف اعمال شود.

یک شرکت جدید به‌نام OPtoElectronic Nanodevices LLC. (OPEN LLC) که محققان این پروژه تاسیس کرده‌اند، مسولیت تجاری‌سازی این فناوری را به‌عهده دارد. محققان امیدوارند که بتوانند مقدار نور خورشیدی که به الکتریسیته تبدیل می‌شود را با این فناوری افزایش دهند. این گروه با همکاری ارتش نشان دادند که با قرار دادن نقاط کوانتومی درون پیل‌های خورشیدی می‌توان جریان الکتریسیته خروجی را بهبود داد، همچنین می‌توان پرتوهای مادون قرمز را نیز به دام انداخت.

استفاده از نانولوله‌های کربنی برای حفاظت در برابر اشعه x

محققان ژاپنی دریافتند که کامپوزیت‌های نانولوله کربنی می‌تواند به‌عنوان وسیله‌ای برای حفاظت از اشعه ایکس استفاده شود. دلیل این پدیده هنوز مشخص نیست اما به‌نظر می‌رسد مورفولوژی نانولوله‌ها در این امر موثر است.

نتایج مطالعات نظری و آزمایشگاهی در چند سال اخیر نشان می‌دهد که نانولوله‌های کربنی دارای اثرات الکترومغناطیس هستند. محققان از انواع مواد مختلف نانوکامپوزیت‌های نانولوله کربنی برای حفاظت سطح تماس مواد الکترومغناطیسی استفاده می‌کنند. اخیرا محققان از نانولوله‌های کربنی برای حفاظت اشعه ایکس استفاده کردند، آنها نتایج کار خود را در قالب مقاله‌ای تحت عنوان Enhanced X-Ray Shielding Effects of Carbon Nanotubes در نشریه Materials Express به چاپ رساندند.

نگاهی به توسعه فناوری نانو در بخش ساختمان کشور گزارش،درنا محمدیان:با توجه به پیش بینی کارشناسان، فناوری نانو در صنعت ساختمان تا چهار سال آینده می تواند بازارای در حدود پنج هزار میلیارد ریال را در حوزه های عایق های حرارتی و رطوبتی، افزودنی های بتن، شیشه های کاهش دهنده انرژی و رنگ های خود تمیز شونده، لوله ها ، اتصالات و دیگر محصولات مرتبط را در کشور در اختیار داشته باشد.

به تازگی پژوهشگران فعال در بخش راه و ساختمان به منظور بهبود ویژگی های مواد و مصالح ساخت و ساز به کاربردهای مختلف نانو مواد به این حوزه روی آورده اند.

نانو مواد مختلف می تواند مشخصات بنیادی مواد ساختمانی همچون استحکام ، دوام و

سبکی را بهبود بخشد و ویژگی ها و کارکردهای مفیدی همچون عایق بندی حراراتی و خود پاک شوندگی را در آنها ایجاد نمایند.

همچنین نانو مواد می تواند در پایش ایمنی ساختمان ها و سلامت ساختارها مورد استفاده قرار گیرد.