Google

در این وبلاگ
در کل اینترنت
وبلاگ-کد جستجوی گوگل
شارژ ایرانسل شارژ همراه اول شارژ تالیا فناوری نانو - وبلاگ شیمی - زندگی - سلامت wellcome to my weblog
سفارش تبلیغ
صبا ویژن

91/1/18
12:0 صبح

استفاده از نانوحسگر برای تست مضرات داروها و مواد شیمیایی

بدست عمران دهقان در دسته

برای چند دهه است که آزمایش روی حیوانات توسط محققان مورد انتقاد است اما به‌نظر می‌رسد که این کار به این زودی‌ها متوقف نشود. اخیرا پژوهشگران روش جایگزینی برای این کار یافته‌اند، دانشمندان امیدوارند که حسگرها بتوانند نیاز به حیوانات را برای انجام تست کاهش دهند.
تعداد بی‌شماری موش و خرگوش هر ساله به‌نام علم کشته می‌شوند. آمارها نشان می‌دهد که آزمایشگاه‌های کشور آلمان در سال 2005 بالغ بر 41/2میلیون حیوان را قربانی تحقیقات علمی کرده و در سال 2009 این آمار به 79/2 میلیون راس رسیده است. یک سوم از این تعداد، برای تحقیقات بنیادی زیست شناسی مورد استفاده قرار می‌گیرد و اکثریت مابقی این حیوانات برای تحقیق درباره بیماری و توسعه داروها و ادوات استفاده می‌شود. مردم مایل‌اند از داروهای ایمن و روش‌های درمانی قابل قبول استفاده کنند اما کمتر کسی پیدا می‌شود که از قربانی کردن حیوانات برای انجام تست‌های پزشکی خرسند باشد. به‌همین دلیل سال‌هاست که دانشمندان به‌دنبال راه‌حل‌های جایگزین برای این کار هستند.
 
 
محققان موسسه تحقیقاتی فرانهوفر در مونیخ جایگزینی برای این کار یافته‌اند: آنها امیدوارند که استفاده از نانوحسگرهای جدید بتواند تعداد آزمایشات مورد نیاز برای انجام روی حیوانات را کاهش دهد. جنیفر اشمیت از محققان این پروژه می‌گوید ما از یک لوله آزمایش برای بررسی تاثیر مواد شیمیایی و خطرات احتمالی آن استفاده کردیم. در این کار سلول‌های زنده را درون این لوله کشت داده و در نهایت آن را در معرض ماده مورد نظر قرار می‌دهیم. اگر ماده مورد نظر اثر مخربی روی سلول داشته باشد، سلول خواهد مرد. این موضوع توسط حسگر مبتنی بر نانوذرات که توسط این تیم تحقیقاتی ساخته شده، مشخص می‌شود. سلول‌ها انرژی به‌صورت آدنوزین تری فسفات در خود ذخیره می‌کنند. وجود مقادیر زیادی از آدنوزین تری فسفات نشان دهنده فعالیت متابولیکی سلول است. زمانی که سلول دچار آسیب جدی می‌شود، فعالیت آن کم شده، انرژی کمتری ذخیره کرده و آدنوزین تری فسفات کمتری تولید می‌کند. این نانوحسگر جدید قادر است مقدار آدنوزین تری فسفات را شناسایی کرده و وضعیت سلامت سلول را مشخص کند. با این کار می‌توان اثر مخرب مواد دارویی و مواد شیمیایی را مشخص کرد.
در این حسگر دو نوع رنگ فلورسانس قرار داده شده است که یکی سبز و به آدنوزین تری فسفات حساس بوده و دیگر قرمز به‌عنوان مرجع مورد استفاده قرار می‌گیرد. با تزریق این رنگ‌ها، اگر در سلول آدنوزین تری فسفات وجود داشته باشد رنگ سبز دیده می‌شود در غیر این صورت رنگ قرمز مشاهده می‌شود.

91/1/15
6:25 عصر

تولید موثرتر آب تمیز با کمک فناوری نانو

بدست عمران دهقان در دسته

دارن سان و همکارانش از دانشگاه فنی نانیانگ توانسته‌اند با کمک یک کامپوزیت نانوالیافی یک غشاء اسمز پیش‌رو ("forward osmosis") بسازند که خواص عالی دارد و در مقایسه با غشاءهای مرسوم عملکرد بهتری دارد.

امروزه اسمز پیش‌رو (FO) فرآیند اسمزی شناخته شده‌ای برای تولید آب تمیز با آینده‌ای روشن است. این فرآیند از یک پدیده‌ی طبیعی استفاده می‌کند و نیازی به فشار عملیاتی ندارد، بنابراین در مقایسه با فرآیند اسمز معکوس انرژی بسیار کمتری مصرف می‌کند. بزرگ‌ترین چالش در برابر کاربرد گسترده این فناوری، جداسازی اقتصادی آب شرب از محلول خروجی است.
 
شمایی از یک غشاء اسمز پیش‌رو ایده‌آل با یک لایه فعال متراکم (یون‌های نمکی و آلاینده‌ها را دفع می‌کند) و یک لایه پایه‌ی نانوالیافیِ شبه داربستی. این لایه پایه‌ی نانولیافی به شدت متخلخل است و یک ساختار خلل و فرجی مرتبط باهم دارد که مسیرهای مستقیمی برای نفوذ نمک و آب تهیه می‌کند.
 

سان توضیح می‌دهد که موقعی که آب در سرتاسر لایه‌ی انتخابی غشاء اسمز پیش‌رو نفوذ می‌کند، محلول کشیده شده در طرف خروجی بسیار رقیق می‌شود. بنابراین به دلیل رقیق بودن مواد حل‌شونده در طرف خروجی، نفوذ به عقب باعث کشیده شده مواد حل‌شونده درسرتاسر لایه پایه می‌شود. این فرآیند به سختی بوسیله لایه‌های پایه‌ی ضخیم و متراکمِ غشاءهای مرسوم اسمز پیش‌رو به تاخیر می‌افتد. نفوذ مواد حل‌شونده به دو طرف در یک غلظت به تعادل می‌رسد. این محدودیت منجر به مشکل قطبش غلظت داخلی (ICP) می‌شود.

سان توضیح می‌دهد که یک لایه پایه‌ی ایده‌آل غشاء اسمز پیش‌رو، علاوه بر جلوگیری از مشکل ICP باید جهت عبور آسان آب، یک ساختار بسیار نازک و بشدت متخلخل داشته باشد.

سان می‌گوید: "ما یک غشاء اسمز پیش‌رو نانوکامپوزیتی جدیدی ساخته‌ایم که یک لایه پایه‌ی نانوالیافی شبه داربستی دارد که در مقایسه با لایه‌های پایه‌ی شبه اسفنجی مرسوم مزیت‌هایی از قبیل تخلخل بالا، ضخامت بسیار نازک و پیچیدگی کم، دارد. این ساختار بی‌نظیر لایه پایه‌ی نانوالیافی، مسیرهای مستقیمی برای نفوذ آب و نمک تهیه می‌کند که می‌تواند برای جلوگیری از مشکل ICP راه‌حل خوبی ارائه کند".

این گروه تحقیقاتی جهت ساخت غشاء‌ اسمز پیش‌رو نانوکامپوزیتی خود از فرآیند الکتروریسندگی استفاده کرد و برای اولین بار یک ماتریس نانوالیافی متخلخل بعنوان یک لایه پایه، تولید کرد.

این محققان جزئیات نتایج کار تحقیقاتی خود را در مجله‌ی Advanced Materials منتشر کرده‌اند.

http://www.nanowerk.com/spotlight/spotid=21857.php


91/1/15
1:54 عصر

تعریف فناوری نانو از منابع مختلف

بدست عمران دهقان در دسته

یک نانومتر یک هزارم میکرون است و اگر بخواهیم احساس فیزیکی نسبت به آن داشته باشیم می‌توان گفت که یک نانومتر 80000/1قطر موی انسان می‌باشد اما این تعریف مقیاس نانو، نمی تواند مقایسه درستی باشد چرا که ضخامت موی انسان با توجه خصوصیات فردی هرانسان از چند ده میکرومتر تا چند صدمیکرومتر متغیر می‌باشد.
بنابراین نیاز به یک استاندارد برای بیان مفهوم مقیاس نانو وجود دارد. با ایجاد ارتباط میان اندازه اتم‌ها و مقیاس نانو می‌توان یک نانومتر را راحت‌ترتصورکرد. یک نانومتر برابر قطر 10 اتم هیدروژن و یا 5 اتم سیلسیم می‌باشد. درک این موضوع برای افراد معمولی نیز راحت‌تر می‌باشد. علی‌رغم اینکه درک اندازه یک اتم برای افراد غیرعلمی ساده نمی‌باشد، با اینحال اندازه دقیق اتم برای فهماندن این مقیاس زیاد اهمیت ندارد. چیزی که با این تشابه مشخص می‌شود، این است که نانوفناوری

عبارت است از:
دستکاری کوچکترین اجزاء ماده یا اتم‌ها

1. Merriam-Webster"s Collegiate Dictionary
2. Engines of Creation
3. The About.com
4. Webopedia"s definition of nanotechnology
5. Whatisit.com
6. NNI)nano.gov)

Merriam-Webster"s Collegiate Dictionary definition:
nano•tech•nol•o•gy
Pronunciation: "na-nO-tek-"nä-l&-jE
Function: noun
Date: 1987
: the art of manipulating materials on an atomic or molecular scale especially to build microscopic devices (as robots).

فناوری نانو عبارت است از هنر دستکاری مواد در مقیاس اتمی یا مولکولی و به خصوص ساخت قطعات و لوازم میکروسکوپی (مانند روبات‌های میکروسکپی)

Engines of Creation Glossary:
Nanotechnology - technology based on the manipulation of individual atoms and molecules to build structures to complex, atomic specifications.

فناری نانو فناوری است که بر پایه دستکاری تک‌تک اتم‌ها و مولکول‌ها استوار است بدین منظور که بتوان ساختاری پیچیده را با خصوصیات اتمی تولید کرد.

The About.com definition at the physics portal:
Nanotechnology Definition: The development and use of devices that have a size of only a few nanometres. Research has been carried out into very small components, which depend on electronic effects and may involve movement of a countable number of electrons in their action. Such devices would act faster than larger components. Considerable interest has been shown in the production of structures on a molecular level by suitable sequences of chemical reactions. It is also possible to manipulate individual atoms on surfaces using a variant of the atomic force microscope.

تعریف فناوری نانو: توسعه و استفاده از ادوات و قطعاتی که اندازه آنها تنها چند نانومتر است. تحقیق بر روی قطعات و ادوات بسیار کوچک که خواصشان به خواص الکترونیکی این قطعات وابسته است و خواص الکتریکی آنها احتمالاً متأثر از حرکت تعداد معدودی الکترون در طی عملکرد قطعه می‌باشد. این ادوات، سریع‌تر از ادوات بزرگتر عمل می‌کنند. مسأله قابل توجه این است که می‌توان چنین ساختارهای در ابعاد مولکولی را به کمک انتخاب مناسب مراحل واکنش‌های شیمیایی تولید کرد. همچنین می‌توان چنین ساختارهایی را از طریق دستکاری اتم‌ها روی سطح به وسیله میکروسکوپ‌های نیروی اتمی بدست آورد.

Webopedia"s definition of nanotechnology A field of science whose goal is to control individual atoms and molecules to create computer chips and other devices that are thousands of times smaller than current technologies permit. Current manufacturing processes use lithography to imprint circuits on semiconductor materials. While lithography has improved dramatically over the last two decades -- to the point where some manufacturing plants can produce circuits smaller than one micron (1,000 nanometers) -- it still deals with aggregates of millions of atoms. It is widely believed that lithography is quickly approaching its physical limits. To continue reducing the size of semiconductors, new technologies that juggle individual atoms will be necessary. This is the realm of nanotechnology.Although research in this field dates back to Richard P. Feynman"s classic talk in 1959, the term nanotechnology was first coined by K. Eric Drexler in 1986 in the book Engines of Creation.In the popular press, the term nanotechnology is sometimes used to refer to any sub-micron process, including lithography. Because of this, many scientists are beginning to use the term molecular nanotechnology when talking about true nanotechnology at the molecular level.

شاخه‌ای از علوم که هدف نهایی آن کنترل بر روی تک‌تک اتم‌ها و مولکول‌ها می‌باشد تا بتوان به کمک آن تراشه‌های کامپیوتری و سایر ادواتی تولید کرد که هزاران بار کوچکتر از ادوات فعلی باشند که فناوری امروز امکان ساخت آنها را برای ما فراهم آورده است. در فناوری فعلی تولید مدارات نیمه هادی از روش لیتوگرافی برای ایجاد طرح مدار بر روی مواد نیمه هادی استفاده می‌شود. پیشرفت شگرفی که در لیتوگرافی طی 2 دهه اخیر رخ داده است به ما این امکان را می‌دهد که با بهره‌گیری از دستگاه‌های جدید بتوانیم مداراتی کوچکتر از 1 میکرون (1000 نانومتر) را تولید کنیم. البته باید توجه داشت که این مدارات هنوز از میلیون‌ها اتم تشکیل شده‌اند. بیشتر دانشمندان بر این باور هستند که لیتوگرافی به مرزهای محدودکننده فیزیکی خود نزدیک شده است. بنابر این برای کوچکتر کردن اندازه نیمه‌هادی‌ها می‌بایست از فناوری‌های جدیدی که می‌توانند تک‌تک اتم‌ها را سازماندهی کنند، استفاده کرد و طبعاً چنین فناوری جزء محدوده فناوری نانو محسوب می‌شود. اگر چه تحقیق در زمینه فناوری نانو به زمانی باز می‌گردد که ریچاردپی فاینمن طی سخنرانی کلاسیک خود در سال 1959 به این فناوری اشاره کرد اما عبارت فناوری نانو اولین بار توسط کی‌اریک درکسلر در سال 1986 در کتابی از وی با عنوان موتورهای آفرینش بسط داده شد. در مقالات و نوشته های عمومی واژه فناوری نانو گاهی به هر فرآیند کوچکتر از اندازه‌های میکرون اطلاق می‌گردد که می‌تواند فرآیند لیتوگرافی را نیز شامل شود. به خاطر همین بسیاری از دانشمندان هنگامی که می‌خواهند درباره فناوری نانو به معنی واقعی و علمی کلمه صحبت کنند از آن به عنوان فناوری نانومولکولی یاد می‌کنند که به معنی فناوری نانو در ابعاد مولکولی می‌باشد.

Whatisit.com definition: Nanotechnology, or, as it is sometimes called, molecular manufacturing, is a branch of engineering that deals with the design and manufacture of extremely small electronic circuits and mechanical devices built at the molecular level of matter. The Institute of Nanotechnology in the U.K. expresses it as "science and technology where dimensions and tolerances in the range of 0.1 nanometer (nm) to 100 nm play a critical role." Nanotechnology is often discussed together with micro-electromechanical systems (MEMS), a subject that usually includes nanotechnology but may also include technologies higher than the molecular level. (click the link for entire definition)

فناوری نانو که گاه به آن فناوری ساخت مولکولی نیز گفته می‌شود، شاخه‌ای از مهندسی است که با طراحی و ساخت مدارات الکترونیکی و اداوات مکانیکی بسیار کوچک (در ابعاد مولکولی) سر و کار دارد. پژوهشگاه فناوری نانو انگلستان تعریف فناوری نانو را بدین گونه بیان می‌کند: قلمروی از علم و فناوری که به ابعاد و تلورانس‌های 1/0 تا 100 نانو مترمی‌پردازد در جایی که این ابعاد و یا تلورانس‌ها بتوانند نقش مهمی در خواص قطعه ایفاء کنند.
بحث فناوری نانو اغلب مشابه بحث سیستم‌های میکرو مکانیکی- الکترونیکی می‌باشد(MEMS) .
در واقع فناوری نانو زیر مجموعه MEMS است و MEMS به فناوری‌های بزرگتر از ابعاد مولکولی (ابعاد نانو) نیز می‌پردازد.

NNI definition
National Nanotechnology Initiative (nano.gov)

What is Nanotechnology?
While many definitions for nanotechnology exist, the NNI calls it "nanotechnology" only if it involves all of the following:

1. Research and technology development at the atomic, molecular or macromolecular levels, in the length scale of approximately 1 - 100 nanometer range.

2. Creating and using structures, devices and systems that have novel properties and functions because of their small and/or intermediate size.

3. Ability to control or manipulate on the atomic scale.

نانوتکنولوژی چیست ؟
در حالی که تعاریف زیادی برای فناوری نانو وجود دارد ، ‌‌NNI تعریفی را برای فناوری نانو ارائه می دهد که در برگیرنده هر سه تعریف ذیل باشد.
1- توسعه فناوری و تحقیقات در سطوح اتمی ، مولکولی و یا ماکرومولکولی در مقیاس اندازه ای 1 تا 100 نانومتر.
2 – خلق و استفاده از ساختارها و ابزار و سیستمهایی که به خاطر اندازه کوچک یا حد میانه آنها، خواص و عملکرد نوینی دارند .
3 – توانایی کنترل یا دستکاری در سطوح اتمی .


   1   2   3   4   5   >>   >