Your browser is old. for better view download and install latest version.
پایگاه اطلاع رسانی فــن آوری هــای منتخب نــــانـــــو بازگشت
اخبار و وقایع

خبررسانی


 

شما می توانید با عضویت در خبرنامه های سایت از آخرین اخبار مرتبط با موضوع مورد علاقه خود مطلع شوید. عضویت در خبرنامه رایگان بوده و به عضویت برای دریافت خدمات اختصاصی یا شرکت در مسابقه پیشرو ارتباطی ندارد. 



عضویت در خبرنامه



در موضوعات زیر:

نانو الکترونیک نانو دارو نانو حسگر نانو مواد نانو کاتالیست نانو سلولز

پایگاه اطلاع رسانی فــن آوری هــای منتخب نــــانـــــو بازگشت
تحصیلات

توضیحاتی درباره تحصیلات. توضیحاتی درباره تحصیلات. توضیحاتی درباره تحصیلات. توضیحاتی درباره تحصیلات. توضیحاتی درباره تحصیلات. توضیحاتی درباره تحصیلات. توضیحاتی درباره تحصیلات. توضیحاتی درباره تحصیلات. توضیحاتی درباره تحصیلات.

پایگاه اطلاع رسانی فــن آوری هــای منتخب نــــانـــــو بازگشت
مسابقه پیش رو

 

PishroPosterمعرفی مسابقه پیشرو:

 

امروزه تغییرات فناوری آن قدر گسترده است که افراد و اغلب موسسات به سختی می توانند آن را دنبال کنند؛ چرا که نقشه تولید صنعتی دنیا تغییر کرده است و قوانین جدیدی برای رقبای جدید وجود دارد. در این فضای رقابتی، کشورها، صنایع و افراد می بایست برای عقب نماندن از تغییرات تکنولوژی و مهارکردن آن، قابلیت های خود را افزایش داده و به روش هایی برای پیش بینی و ابزارهای عملی تصمیم گیری، مجهز شوند. بنابراین لازم است با بررسی همه جانبه، یک فناوری را شناسایی و ارزیابی نموده تا بتوان با هوشمندی به مدیریت آن وارد شد.

کارگروه توسعه فناوری یکی از کارگروه­ های ستاد نانو است که دغدغه دستیابی به فناوری ­های آینده را دارد و شما مخاطب یکی از برنامه ­های آن در قالب یک مسابقه هستید که قصد دارد از دانش و توانمندی شما، برای پاسخ به نیاز صنعت جهت انجام پروژه های توسعه فناوری، استفاده کند.

 

نحوه برگزاری مسابقه:

شما می بایست با بررسی "چالش‌ها و مسائل قابل تأمل " هر موضوع، یک گزارش علمی بنویسید و از طریق پست الکترونیکی مسابقه ارسال نمایید. قطعا یک گزارش با مجموعه ­ای از اطلاعات خام یا معرفی چند اسم و سایت، مورد نظر نیست. هنر شما، ارائه یک گزارش تحلیلی کوتاه و حاوی سرنخ­ های فنی و بازاری است. برای حل چنین مسائلی، اول خوب فکر کنید و بعد سراغ جستجو بروید، بخوانید، تجزیه و تحلیل کنید و سپس خوب و خلاصه بنویسید.

 

مخاطبان:

کلیه افراد علاقه مند به فعالیت های تحقیقاتی و مسائل فناورانه در تمامی رشته های دانشگاهی مرتبط و غیر مرتبط

 

پارامترهای مهم داوری:

 

  • شکل گزارش:

منظور رعایت اصول نگارشی یک گزارش علمی است. المان هایی مانند عنوان، فهرست، تیتربندی مناسب، فونت و چینش مناسب، پیوستگی محتوایی گزارش، مرجع گذاری و غیره است.

  •  عمق علمی – تحلیلی:

در این مورد، هدف بررسی میزان فهم علمی نویسنده از موضوع، قدرت ارائه پاسخ تحلیلی و علمی به سوالات و بررسی نقاط ضعف و قوت راهکارهای ارائه شده می باشد.

  •  عمق صنعتی:

در خصوص معرفی شرکت ها، صنایع و کاربردهای مرتبط، گزارش باید دارای وزن و عمق کافی باشد. اینکه کاربردهای صنعتی با وسعت بالاتری پوشش داده شود و مثلا هر شرکت از چه روشی برای تولید محصول استفاده می کند. شرکت های معرفی شده تا چه حد معتبر و قابل توجه هستند. همچنین روش های تولید از لحاظ قابلیت صنعتی بودن دارای تحلیل باشد. 

  •  پاسخگویی به چالش ها:

پاسخ ها تا چه اندازه به اهداف سوالات نزدیک است و تا چه میزان قدرت اقناع چالش ها را دارد.

  •  اثربخشی:

به طور کلی محتوای گزارش تا چه میزان مفید فایده و قابل استفاده برای واحدهای دانش بنیان تحقیق و توسعه و یا تولید خواهد بود.

 

جوایز:

جایزه نفر اول: یک میلیون تومان

جایزه نفر دوم: هفتصد هزار تومان

جایزه نفر سوم: چهار­صد هزار تومان

 

تماس با ما

 

اطلاعات تماس:

 

map

 

• آدرس پستی: تهران – خیابان ستارخان – خیابان حبیب اله – بلوار شهید متولیان –پلاک 9 - ستاد ویژه توسعه فناوری نانو
• صندوق پستی: 344-14565
• کد پستی: 1455693415
• نمابر: 63106310 - 021
• تلفن: 63102235 - 021
 
 

پایگاه اطلاع رسانی فــن آوری هــای
منتخب نــــانـــــو
نانو الکترونیک
نانو حسگر
نانوسلولز
نانو دارو
مواد نانوساختار
نانوکاتالیست
اسلاید [01]
جدیدترین ها
نانوحسگرهای گازی سلول خورشیدی نانوسلولز ابرخازن های گرافنی بازار نانوحسگرهای تشخیص گازها نانوداروها مسابقه فناورانه پیشرو نانوذرات طلا مبدل های نانوکاتالیستی نانوحسگرهای گازی
نانو الکترونیک NanoElectronics نانو حسگر NanoSensors نانوسلولز NanoCellulose نانو دارو مواد نانوساختار NanoMaterials نانوکاتالیست NanoCatalysts
سلول خورشیدی نانو حسگر ابر خازن باطری
سلول خورشیدی نانو حسگر ابر خازن باطری
سلول خورشیدی نانو حسگر ابر خازن باطری
سلول خورشیدی نانو حسگر ابر خازن باطری
سلول خورشیدی نانو حسگر ابر خازن باطری
سلول خورشیدی نانو حسگر ابر خازن باطری
وضعیت فن آوری

 

نوشته شده توسط مدیر
 تاریخ انتشار:   15 مهر 1395

چرا نانوالکترونیک؟

 

electronic

تلاش برای افزایش کارایی و کاهش مصرف انرژی در تجهیزات الکترونیکی سبب ایجاد شاخه ای در فناوری نانو شده است که آن را نانوالکترونیک می گویند. بکارگیری فناوری نانو در تجهیزات، قطعات و وسایل الکترونیکی و تلاش برای کوچک کردن هرچه بیشتر آنها، بیش از نیم قرن قدمت دارد و شامل گستره وسیعی از مواد، روش ها، قطعات و تجهیزاتی می شود که وجه اشتراک همه آنها، وجود ساختارهای بسیار کوچک نانومتری در آنهاست. مواد نانومقیاس، نانولوله ها، نانوسیم ها و نیمه هادی ها و ادوات پیشرفته در مقیاس مولکولی برخی از این اعضای این خانواده هستند. بدلیل افزایش شدت خصوصیت های کوانتومی مواد و روابط و رفتار بین اتمی در مقیاس نانومتری، لازم است این موارد و اثر آنها در عملکرد تجهیزات الکترونیکی بطور ویژه مطالعه شود و مورد بررسی قرار گیرد.

 

بکارگیری فناوری نانو در ادوات الکترونیک و تولید تجهیزات نانومقیاس مزایای بسیار زیادی به همراه داشته است. غلبه بر مشکلاتی نظیر اتلاف حرارتی، افزایش ظرفیت خازن ها، توانایی تبدیل انرژی با راندمان بالا، مصرف کمتر مواد اولیه، افزایش قدرت پردازشی، سبک شدن و امکان بکارگیری ادوات و تجهیزات کوچک حتی در بدن انسان چشم انداز بسیار روشنی از این فناوری را نوید می دهد. لیتوگرافی یا تولید ترانزیستورهای تک الکترونی با استفاده از نانوسیم ها، بکارگیری مواد چگال و نانوساختارها با خصوصیات ویژه و جدید که کارایی متفاوتی را ایجاد می کنند، استفاده از ساختارهای مولکولی ذاتی مواد برای ایجاد ساختارهای بزرگ، بررسی و بکارگیری خواص نوری مواد و همچنین رفتار انتقال یون ها در سیستم های نانومقیاس همگی می توانند شامل آنچه به آن نانوالکترونیک گفته می شود باشند..

 

تجهیزات و قطعاتی که به کمک فناوری نانوالکترونیک ساخته می شوند به طور ویژه در کامپیوترها و مدارات مجتمع برای تولید پردازنده های کارآمدتر، حافظه های الکترونیکی سریع و با ظرفیت بیشتر، مخابرات مدرن و تجهیزات اُپتوالکترونیکی نوین (که برخلاف نیمه هادی ها از فوتون ها به جای الکترون در آنها استفاده می شود)، نمایشگرهای کم مصرف و با دوام، کوانتوم کامپیوترها، نانورادیوها (از قطعات نانومقیاس و دور یک نانولوله کربن - به عنوان آنتن - ساخته می شود)، ترانزیستورهای نانوساختار، نانوحسگرها، نانوربات ها، زیست مولکول های تشخیصی در پزشکی و نانوساختارهای تولید و ذخیره انرژی مانند سلول های خورشیدی نانوساختار، قطعات نانومقیاس الکتروشیمیایی در سلول های سوختی، باتری های نانوساختار و ابرخازن ها بکار می روند.

 

میل، اشتیاق و علاقه مصرف کنندگان و نیاز بازار به محصولات جدید با قابلیت های بالا، سازندگان و صنعتگران را بر آن داشته است که با سرمایه‌گذاری در این فناوری شاهد رشد و شکوفایی اقتصادی هر چه بیشتر باشند. استفاده سازمان های نظارتی، صنایع نظامی و همچنین بخش های پایش سلامت از تجهیزات ساخته شده با فناوری نانوالکترونیک و اختصاص حمایت های ویژه به این فناوری نشان از علاقمندی دولت ها و مجامع جهانی به این حوزه دارد و تایید دیگری بر پتانسیل های نانوالکترونیک در آینده اقتصادی و استراتژیک کشورها دارد. با توجه به اهمیت فناوری نانو و نانوالکترونیک به عنوان یک شاخه کاربردی از این فناوری که بازار اقتصادی بسیار بزرگی را برای آن می توان متصور شد، لزوم ریسک پذیری، تشکیل مراکز تحقیق و توسعه و سرمایه گذاری کلان در درازمدت توسط دولتمردان بیش از پیش احساس می‌شود.

 

وضعیت فن آوری

 

نوشته شده توسط مدیر
 تاریخ انتشار:   15 مهر 1395

چرا نانوحسگرها؟

 

nanosensors introحسگر یک وسیله الکتریکی است که عمل آشکارسازی را با تبدیل تغییرات فیزیکی، شیمیایی، بیولوژیک و تابشی در پدیده های پیرامون به سیگنال­ های الکتریکی، مکانیکی یا اپتیکی، انجام داده و با کمی سازی، امکان اندازه گیری آنها را مهیا می‌کنند. حسگرها در واقع وسیله ارتباط با دنیای خارج و کسب اطلاعات محیطی و داخلی می باشند و به طور کلی ابزارهایی هستند که تحت شرایط خاص از خود واکنش ­های پیش بینی شده و مورد انتظار نشان می دهند. شاید دماسنج را بتوان جزء اولین حسگرهایی که بشر ساخت به حساب آورد. امروزه حسگرها دارای اهمیت انکارناپذیری در صنعت و تحقیقات هستند و با توجه به وجود آمدن وسایل الکترونیکی و تحولات عظیمی که در چند دهه اخیر و در خلال قرن بیستم به وقوع پیوسته است، نیاز به ساخت حسگرهای دقیق‌تر، کوچک تر و با قابلیت‌های بیشتر از پیش احساس می شود.

 

فناوری نانو قابلیت مشاهده، دست کاری و مهندسی در مقیاس اتمی‌ و مولکولی است. بر این اساس می‌توان خصوصیات مطلوب یک ماده را چندین برابر نمود و خصوصیات غیرمطلوب را حذف کرد؛ لذا محصول نهایی بدست آمده با این روش دارای خصوصیاتی منحصر به فرد با کارآیی بالا است. همچنین بسیاری از ساختارهایی که با فناوری نانو ارائه می‌شوند، می‌توانند خصوصیات ویژه‌ای را نمایان سازند که تاکنون در طبیعت وجود نداشته است. بهره گیری از این علم جدید در ساخت حسگرها می‌تواند راهگشای بسیاری از نیازهای جوامع بشری باشد. نانوحسگرها به دلیل استفاده از ساختارهای نانومتری  از دقت و واکنش پذیری بسیار بالایی برخوردارند و می توانند تغییرات صورت گرفته در یک محیط را در مقیاس نانو شناسایی نموده و به دنیای ماکروسکوپی بیرون انتقال دهند. علاوه بر دقت بسیار بالا، نانوحسگرها زمان شناسایی مواد و گونه های مختلف و همچنین اندازه گیری تغییرات را کاهش داده و می توانند با مقدار کمتری از مواد مورد نیاز برای ساخت حسگر و انجام آزمایش با نمونه های کمتر، پاسخ نزدیکتری به واقعیت بدهند تا به این ترتیب صرفه اقتصادی زیادی ایجاد کنند.

امروزه کاربردهای متنوعی برای نانوحسگرها وجود دارد. حسگرهای گازی دقیق، تجهیزات اندازه گیری مواد موجود در آب، حسگرهای شمارنده ذرات معلق در هوا، کیت های تشخیص بیماری ها، باکتری ها و ویروس ها، حسگرهای سنجش تابش ها، رطوبت سنج ها و ... تنها بخشی از کاربردهای نانوحسگرها و بکارگیری فناوری نانو در ساخت آنها می باشد.

 

در حال حاضر چند راه برای تولید نانوحسگرها وجود دارد. لیتوگرافی به عنوان شیوه ای بالا به پایین در اکثر مدارهای مجتمع به کار می‌رود. این روش شامل شروع از یک بلوک بزرگتر از برخی مواد و جدا کردن بخش های غیرلازم و ایجاد فرم مورد نظر است. راه دیگر برای تولید نانوحسگر روش‌های از پایین به بالاست که شامل سامان یافتن حسگر با دستکاری اجزای کوچکتر مانند اتم ها، مولکول ها و پلیمرهاست و شامل حرکت اتم های یک ماده خاص به موقعیت خاص است که توسط بررسی های آزمایشگاهی با استفاده از ابزارهایی مانند میکروسکوپ اتمی بدست می آید.


راه سوم شامل استفاده از نانوساختارهای خاص است که بتوان به عنوان حسگر استفاده کرد. نانو لوله‌ها، نانوسیم ها، نانوذرات فلزی و اکسیدهای فلزات، نانومیله ها و لایه های نازک ساختارهای مورد استفاده در نانوحسگرها هستند. همچنین با استفاده از فناوری نانو می توان زیست حسگرهایی تولید کرد که دقت بالا و پارامترهای بهبودیافته حسگری داشته باشند. به خاطر کوچک و نانومتری بودن ابعاد نانوحسگرها، دقت و واکنش آنها بسیار زیاد خواهد بود، به گونه‌ای که حتی به چند اتم از یک گاز نیز واکنش نشان خواهند داد.

 

مزایای نانوحسگرها باعث شده است که به عنوان فرصتی وسوسه‌انگیز برای بازار تلقی شوند. می توان انتظار داشت که در آینده با ترکیب محرک‌ها و نانوحسگرها بتوان مواد هوشمندی ساخت که در فرایندهای تولید سیستم‌های پیچیده نقش‌های مهمی ایفا کرده و فناوری های جدید دیگری را پایه ریزی کنند. گرچه موانعی مانند هزینه تولید اولیه بالا، اطمینان‌پذیری از تاثیر آن‌ها نیز وجود دارد که باید از سر راه برداشته شود.

 

وضعیت فن آوری

 

نوشته شده توسط مدیر
 تاریخ انتشار:   15 مهر 1395

چرا نانوسلولز؟

 

nanocelluloseسلولز یکی از مهمترین پلیمر های طبیعی و ماده ای زیست سازگار و پایان ناپذیر در کاربردهای صنعتی است که شاید بتوان آن را فراوان ترین ماده آلی روی کره زمین دانست. این ماده سالهاست که در قالب چوب و الیاف گیاهی به عنوان یک منبع انرژی، مصالح ساختمانی و پوشاک بکار برده می شود. واژه نانوسلولز که آن را می توان به تمام نانوساختارهای سلولزی اطلاق کرد، متشکل از فیبرهای سلولزی با ابعاد نانومتری است، که نوعاً دارای قطر 20-5 نانومتر و طولی در محدوده گسترده ای از ده ها نانومتر تا چند میکرون است. نانوسلولز دارای ظاهری بسیار چسبناک بوده و بصورت نواری ژل مانند و شفاف دیده می شود. این ماده برای اولین بار درسال 1989 تحت شرایط فشار و دمای زیاد حاصل از خمیر چوب، میکرو فیبریل بدست آمد. روش های مختلفی برای تولید نانوسلولز پیشنهاد شده است که بر حسب منبع استخراج می توان روش های تولید این ماده را در دو دسته کلی قرار داد:

 

  • نانوفیبرهای سلولزی؛ که در این دسته سلولزهای میکرو-نانوفیبریل شده NFC/MFC و سلولز نانوکریستالی CNC قرار دارند. منبع تولید این دسته از نانوسلولزها چوب، پالپ، فیبرهای طبیعی و  به صورت کلی گیاهان جنگل ها و بازماده مواد کشاورزی هستند.
  • نانوسلولز باکتریایی؛ که به نانوسلولز بدست آمده از انواع باکتری ها گفته می شود. در این روش از تخمیر باکتریایی برای تولید نانوسلولز (روش پایین به بالا) استفاده می شود و به همین دلیل در اغلب مطالعات نام سلولزهای باکتریایی BNC بر روی آنها گذاشته شده است.

 

با توسعه فناوری نانومحصولات متنوع و فراوانی تولید می شود که بسیاری از آنها از یک سو زیست تخریب ناپذیر بوده (و یا به کندی تجزیه می شوند) و از سویی دیگر سمی و خطرناک هستند بطوری که نه تنها باعث آلودگی محیط اطراف خود شده بلکه در طول زمان باعث ایجاد انواع بیماری های ناشناخته و نابودی بسیاری از گونه های جانوری و گیاهان نیز می شوند. به همین دلیل لزوم کاهش آلودگی محیط زیست و حفاظت از منابع طبیعی و بقای درختان، گیاهان و حیوانات به یکی از اولویت های جوامع بشری تبدیل شده است. نانوسلولز از جمله نانوساختارهای غیرسمی بوده که با کمک آن می توان سرعت نابودی محیط زیست را کاهش داد و مانع از زوال محیط با پسماندهای صنعتی شد.

 

نوع نانوسلولز

منبع

ابعاد

روش تهيه

MFC/NFC

میکرو/ نانو سلولز فیبريل شده

چوب، سیب زمینی، چغندر قند، کتان،کنف

قطر 60-5 نانومتر و طول چند میکرومتر

پیش ماده چوبی و ماده همگن کننده در فشار بالا

NCC

میکروسلولزهای میله ای کريستال منفرد کوچک

چوب، کاه گندم، پوست درخت توت، جلبک و باکتری ها

قطر 70-5 نانومتر و طول 250-100 نانومتر

به روش هیدرولیز اسیدی و محلولهای غلیظ نمکهای معدنی و اسید سولفوريک و اسید هیدروکلريدريک

BNC

بیوسلولز و سلولز میکروبی

قندها و الکل ها با وزن ملکولی پايین

قطر 100-20 نانومتر

سنتز باکتریایی

 

فناوری نانوسلولز به دلیل ویژگی هایی همانند فراوانی ماده اولیه در طبیعت، تجدید پذیری، زیست تخریب پذیری، تجزیه پذیری، مقاومت حرارتی بالا، استحکام نزدیک به فولاد، سبک بودن و قابلیت تولید محصولات مفید و جدید به شدت مورد توجه محققان صنعتگران است. این ویژگی ها موجب ترغیب سیاست گذاران و تصمیم سازان کشورها برای همسو کردن تحقیقات دانشگاهی و صنعتی به سوی تجاری سازی این فناوری در دنیا شده است.

 

در سال های اخیر فناوری نانوسلولز به عنوان یک پتانسیل بالقوه در رشد اقتصاد دنیا مورد توجه سرمایه گذاران قرار دارد و تجاری شدن آن و محصولات مرتبط موجب رشد اقتصادی و اشتغال زایی پایدار در بخش صنایع می شود و غیر سمی بودن آن نیزدر افزایش سلامت جوامع و محیط زیست اثر مستقیم خواهد داشت.

 

منابع و مراجع

1. نانوسلولز
وضعیت فن آوری

 

نوشته شده توسط مدیر
 تاریخ انتشار:   15 مهر 1395

چرا نانوداروها؟

 

در دهه اخیر پیشرفت های مهم در ساخت دارو برای تشخیص و مداوای انواع بیماری ها موجب پیشرفت در فهم خواص فیزیکوشیمیایی مولکول های دارو و تشخیص مکانیسم های جذب سلولی - که به استراتژی های درمانی وسیع و موثری منجر می گردد - شده است. در گذشته  شیوه های درمانی رایج استفاده از داروهای سنتی - نظیر روش شیمی درمانی برای درمان سرطان - با وجود اثرات مطلوب نسبتاً کارامدی که در درمان بیماری ها داشتند مشکلات و اثرات جانبی نامطلوبی از خود برجا می گذاشتند. بسیاری از این موارد ناشی از عدم وجود هدف مشخص در داروهای متداول است؛ به طوری که دارو پس از ورود به سیستم گردش خون، همه سلول های سالم و بیمار را درگیر می کند.

 

nano drugبرای غلبه بر این مشکل، سیستم دارو رسانی هدفمند طراحی شده است که قابلیت حمل دوزهای موثری از دارو را به سلول های بافت مورد نظر دارد. موفقیت این دستاورد به توانایی در ساخت حامل های زیست سازگاری بستگی دارد که اجازه بارگیری زیاد مولکول های دارو را بدون رهاسازی زودهنگام قبل از رسیدن به مقصد بدهد. همچنین در شناسایی بیماری ها و تومورها، دارورسانی هدفمند با استفاده از خصوصیات فیزیکی و شیمیایی ساختار بافت ها امکان تشخیص بافت های سالم از ناسالم و نشانه گذاری بافت های سرطانی توسط داروها و عوامل تصویربرداری را فراهم خواهد کرد. موادی که می توانند به عنوان سیستم های انتقال دارو به کار روند می بایست زیست سازگار بوده و توانایی کپسوله کردن مولکول های دارویی مد نظر را داشته باشند. همچنین لازم است توانایی هدایت به سمت نوع خاصی ازسلول ها، بافت یا ناحیه ای مشخص را دارا بوده و مولکول های دارو را به صورت کنترل شده و با سرعتی مناسب آزاد کنند تا به غلظت موضعی موثر برسند.

 

در سال‏ های اخیر فناوری نانو بطور گسترده ای در پزشکی و دارورسانی وارد شده است و نانوساختارها به ‏عنوان حامل‏ هایی برای دارو رسانی توجه فراوانی را به خود جلب کرده اند. ‏این ساختارها به ‏دلیل کنترل رهایش دارو، حفاظت از مولکول های دارویی، اندازه ذره‏ ای کوچکتر از سلول ها، قابلیت عبور از موانع زیستی جهت رسانش دارو به محل هدف، افزایش ماندگاری دارو در جریان خون و زیست‏ سازگاری می‏ توانند به‏ عنوان یک سیستم دارو رسانی بسیار موثر در نظر گرفته شده و باعث افزایش اثرگذاری درمانی داروها و تشخیص بیماری ها شوند. پیشرفت‏ های مختلف علوم مرتبط نظیر شیمی، پلیمر، زیست ‏شناسی و همچنین علوم مکانیک و فیزیک، همگی توانسته‏ اند بر تنوع روش ها و مواد نانوحامل‏ موثر باشند و دسته بندی‏ متنوعی از آنها را با خصوصیات منحصربفرد و کارایی متفاوت به علوم پزشکی معرفی نمایند. لیپوزوم ها، نانوذرات لیپیدی جامد و سازه های پلیمری شامل میسل‏ ها، دندریمرها، پلیمرزوم ‏ها و نانوهیدروژل ها مهمترین ساختارهای آلی مورد استفاده در نانوحامل های دارویی را تشکیل می دهند. همچنین نانوذرات سرامیکی سیلیکا و آلومینا، نانوذرات سوپرپارامغناطیس اکسید آهن و نانوذرات فلزی - علی الخصوص نانوذرات طلا - ساختارهای غیرآلی هستند که در دارو رسانی، تشخیص و مداوای بیماری هایی نظیر سرطان بسیار کاربردی می باشند.

 

لازم به ذکر است دارو رسانی با نانوحامل ها به دو روش کلی فعال (Active targeting) و غیرفعال (Passive targeting)  انجام می ‏شود که در روش غیرفعال، سیستم ‏ها براساس شرایط فیزیکی- آناتومیکی به محل هدف می‏ رسند و در آنجا تجمع یافته و اثر درمانی خود را القا می کنند. لیپوزوم ها، میسل ها و ذرات پلیمری به خوبی از ‏این روش برای دارورسانی بافتی استفاده می ‏نمایند. علاوه بر این از شرایط محیطی بافت‏ های ناسالم نیز می‏ توان به منظور افزایش بازده، دارورسانی غیرفعال بهره گرفت (مثلاً تومورهای سرطانی غالباً دمایی بیشتر از 40 درجه دارد که نسبت به بافت‏ های اطراف بالاتر است. همچنین pH آن کمی پایین تر از بخش های مجاور بوده و در حدود 5.4 است). در روش دارو رسانی فعال، امکان انتقال اختصاصی ‏تر داروها به بافت و سلول وجود دارد. با متصل کردن حامل ها با ترکیبات هدف گیر نظیر آنتی‏ بادی ‏ها و لیگاندها می‏ توان به ‏این هدف نائل آمد. ‏این تغییرات بر روی غالب حامل ‏های نانو قابل انجام بوده و طی سال‏ های اخیر نیز به شدت مورد توجه و مطالعه قرار گرفته است.

 

در حال حاضر بیشتر توجه پژوهشگران بر روی نانوساختارهای هیبرید آلی- غیر آلی متمرکز شده است تا بتوانند ویژگی‏ های بهتری از نانوذرات را معرفی کنند. به ‏عنوان مثال با توجه به ویژگی ‏های منحصربفرد نانوذرات سوپرپارامغناطیس در دارورسانی، تغییرات سطحی ‏این ذرات و هیبرید کردن آنها با یکی از سیستم ‏های نامبرده مانند پلیمرها می ‏تواند از اکسید شدن نانوذرات جلوگیری و با تغییر ساختار به افزایش هدفمندی در دارو رسانی کمک کند. علاوه بر ساخت نانوذرات هیبریدی، ‏ایجاد ساختارهایی با عملکرد چندگانه (multifunctional) نیز از اهداف رو به گسترش در مطالعات اخیر می‏ باشد..

 

وضعیت فن آوری

 

نوشته شده توسط مدیر
 تاریخ انتشار:   15 مهر 1395

چرا نانوسلولز؟

 

nanomaterialsمواد دارای سه بُعد طول، عرض و ارتفاع هستند و به طور کلی اگر حداقل یکی از این ابعاد در مقیاس فناوری نانو (100-1 نانومتر) باشد، به آن ماده نانوساختار گفته می‌شود. مواد نانوساختار بر حسب اینکه چند بُعد آنها در مقیاس نانو باشد، در چهار دسته نانومواد صفر بعدی، یک بعدی، دو بعدی و نانومواد حجیم سه بعدی تقسیم بندی‌های شده و شامل نانوذرات (Nano Particles)، نانوسیم‌ها (Nano Wires)، لایه‌های نازک(Thin Films)  و نانومواد حجیم (Bulk Nanomaterials)  می شوند. مواد نانوساختار را می توان با روش های بالا به پایین یا پایین به بالا تولید کرد که این روش ها برای ساخت تمامی نانوساختارهای ذکر شده به کار می‌روند و مربوط به گروه خاصی از نانوساختارها نیستند.

 

مواد نانوساختار به دلیل اندازه بسیار کوچک خود، خواص ویژه و بعضاً متفاوت با دیگر مواد معمولی را از خود نشان می دهند. در مواد، ساختارهای انرژی (تراز و یا نوار انرژی) در راستای هر کدام از ابعاد طول، عرض و ارتفاع وجود دارد. به عبارت دیگر هر جسم سه‌ بعدی دارای سه ساختار انرژی مجزا در راستای سه بعد خود است که برآیند آن‌ها ساختار انرژی کل ماده را بیان می‌کند. ابعادی از مواد نانوساختار که در مقیاس نانو هستند، اصطلاحاً محدودیت کوانتومی (Quantum Confinement) دارند که به این معنی است که به دلیل محدودیت ابعاد در مقیاس نانو، نوارهای انرژی به صورت گسسته در می‌آید. هر چه محدودیت کوانتومی بیشتر باشد (ابعاد کوچک‌تر باشد)، فاصله ترازهای انرژی از هم بیشتر می‌شود. بنابراین یکی از تفاوت‌های اصلی انواع مختلف مواد نانوساختار در تعداد نوارهای انرژی پیوسته و ترازهای انرژی گسسته در سه بعد است که منجر به تغییرات زیادی در خواص آن‌ها می‌شود.

 

ویژگی‌های مواد نانوساختار به طور کلی به جنس و اندازه آن‌ها بستگی دارد که کاربردهای بسیار زیادی در صنایع گوناگون داشته که بررسی همه آن‌ها امکان‌پذیر نمی‌باشد. همه خواص و ویژگی‌هایی که در نانوساختارها - خصوصاً نانوذرات - ایجاد می‌شود را می‌توان با دو عامل افزایش سطح نسبت به حجم و گسسته شدن ترازهای انرژی توجیه کرد. در ادامه به برخی از این خواص به صورت خلاصه اشاره شده است.

 

 خواص آنتی باکتریال

 برخی از نانوذرات مانند نقره و طلا دارای خواص ضدمیکروب و یا آنتی باکتریال هستند. این مواد به روش های مختلف مانع از رشد میکروب‌ها روی آنها می شود و به دلیل پتانسیل بالای این خصوصیت، بازار بزرگی در لوازم آرایشی، بهداشتی، نساجی و غیره خواهند داشت. از کاربردهای آن می‌توان به ساخت ژل‌های تمیزکننده دست بدون نیاز به شستشو با آب، استفاده در صابون‌ها و شامپوها، استفاده در لباس‌ها و ساخت لباس‌های ضدمیکروب، استفاده در تجهیزات پزشکی و غیره اشاره کرد.
خاصیت آنتی باکتریایی در برخی دیگر از نانوذرات مانند اکسید روی و یا اکسید تیتانیم که خواص فوتوکاتالیستی دارند نیز وجود دارد. این نانوذرات نیمه رسانا بوده و دارای یک گاف انرژی هستند. با برخورد نور به این ذرات، الکترون موجود در نوار ظرفیت برانگیخته شده و به نوار هدایت می‌رود و پس از انتقال این الکترون به آلاینده، باعث از بین رفتن ساختار آن می‌شود. از این مواد معمولاً در تصفیه آب‌، پساب و آلاینده‌ها استفاده می‌شود.

 

خواص کاتالیزگری

 کاتالیزگر به ماده‌ای گفته می‌شود که باعث تغییر آهنگ واکنش شیمیایی (افزایش و  کاهش) می‌شود اما خود در واکنش شیمیایی شرکت نمی‌کند. عاملی که در کیفیت و عملکرد کاتالیزگرها تاثیر زیادی دارد، مساحت ویژه آن می‌باشد. هر چه مساحت یک ماده کاتالیزگر بیشتر باشد، خواص کاتالیزگری آن مناسبتر خواهد بود. نانوذرات به دلیل سطح بالایی که دارند می ‌توانند به عنوان کاتالیزگرهای کارآمدتری مورد استفاده قرار گیرند. البته خواص کاتالیزگری نیز مانند خواص مغناطیسی در ابعاد مشخصی اتفاق می‌ افتد و معمولاً در صورتی نانوذرات خواص کاتالیزگری دارند که سطح ویژه آنها بین 100 تا 400 مترمربع بر گرم باشد.

 

خواص نوری

به طور کلی وقتی نور به یک اتم برخورد می‌کند، ممکن است جذب، بازتاب و یا عبور کند. در صورتی که انرژی فوتون نور (فوتون ذرات تشکیل دهنده امواج الکترومغناطیس است) برابر با فاصله بین ترازهای انرژی اتم ها باشد، الکترون‌های موجود در ترازهای انرژی اتم، پس از جذب انرژی نور به ترازهای انرژی بالاتر برانگیخته می‌شوند. نانوذرات مانند اتم‌ها دارای ترازهای انرژی گسسته هستند و از این رو به نانوذرات، اتم‌های مصنوعی نیز گفته می‌شود. با تغییر اندازه نانوذرات فاصله ترازهای انرژی در آن‌ها تغییر می‌کند. هر چه اندازه نانوذرات کوچکتر شود، فاصله بین ترازهای انرژی بیشتر می شود و هر چه اندازه بزرگتر باشد، فاصله بین ترازهای انرژی کمتر می‌شود. این نکته باعث می‌شود که بتوان با تغییر اندازه نانوذرات، فاصله بین ترازهای انرژی آن‌ها را طوری تنظیم کرد که امواج خاصی را جذب با فرکانس مشخص کنند. به عنوان مثال می‌توان ابعاد نانوذرات از جنس مشخص را طوری تنظیم کرد که امواج فروسرخ، فرابنفش، رادیویی و غیره را جذب کنند. از این خاصیت در صنایع نظامی و الکترونیک استفاده‌های زیادی می‌شود.

nanomaterials


لازم به ذکر است جذب نور در مواد معمولی که نوار انرژی پیوسته دارند نیز اتفاق می‌افتد و الکترون‌ها از نوار ظرفیت به نوار رسانش منتقل می‌شوند. همچنین انرژی گرمایی نیز می‌تواند باعث برانگیختگی الکترون‌ها به نوار رسانش شود.

 

خواص مغناطیسی

همان‌طور که می‌دانید در طبیعت سه عنصر آهن، نیکل، کبالت و ترکیب سایر عناصر با این سه عنصر خواص مغناطیسی داشته و مواد یا ترکیبات دیگر به تنهایی خواص مغناطیسی ندارند. در دنیای اطراف ما آهن‌رباها و مواد مغناطیسی بسیار کاربردی هستند و اینکه تنها ترکیبات خاصی می‌توانند خواص مغناطیسی داشته باشند، یک محدودیت بشمار می‌آید.

 

یکی از تغییر خواص جالب و بسیار کاربردی که در ابعاد نانو ایجاد می‌شود، این است که بسیاری از موادی که در ابعاد معمولی خواص مغناطیسی ندارند اما زیر یک اندازه مشخص در محدود فناوری نانو می‌توانند خواص مغناطیسی داشته باشند. برای مثال می‌توان به نانوذرات اکسید آلومینیوم، طلا و غیره اشاره کرد. این امر باعث می‌شود محدودیت ذکر شده در بالا برداشته شود و با توجه به گستره کاربرد وسیع مواد مغناطیسی، می توان مواد جدیدی با خواص بهبود یافته تولید کرد.

 

دلیل ایجاد خواص مغناطیسی در موادی که در ابعاد معمولی خواص مغناطیسی ندارند، افزایش بسیار زیاد سطح و ایجاد پیوندهای شکسته شده روی سطح است. هنگامی که یک پیوند برقرار می‌شود، دو الکترون در یک اوربیتال در دو جهت مخالف هم قرار می‌گیرند. این طرز قرار گرفتن باعث می‌شود تا میدان‌های مغناطیسی ناشی از حرکت الکترون ها را در یکدیگر را خنثی کنند. پیوند شکسته شده و یا ناقص به این مفهوم است که در اوربیتال یک تک الکترون موجود است و الکترون دیگری میدان مغناطیسی آن را خنثی نمی‌کند. در مقیاس نانو چون نسبت تعداد اتم‌های روی سطح و پیوندهای شکسته شده به حجم مواد خیلی زیاد است، باعث می‌شود اکثر مواد بتوانند خواص مغناطیسی داشته باشند.

 

 

وضعیت فن آوری

 

نوشته شده توسط مدیر
 تاریخ انتشار:   15 مهر 1395

چرا نانوکاتالیست ها؟

 

nanocatalystsکاتالیست ها دسته ای از مواد هستند که انرژی اولیه برای انجام واکنش ها (انرژی فعال سازی واکنش) را کاهش داده و در نتیجه سرعت واکنش را افزایش می دهد. از نگاه ساختاری، کاتالیست ها به دو دسته ی همگن و ناهمگن تقسیم می شوند. کاتالیست های همگن، می تواند تک اتم، یون یا مولکول باشد و با واکنش دهنده ها هم فاز است. به بیان دیگر، ذرات کاتالیست همگن می توانند به راحتی در مخلوط واکنش حل شوند. به این ترتیب کاتالیست های همگن در واکنش مصرف شده و لازم است مجدداً بازیابی شوند. فعالیت بسیار بالا، گزینش پذیری و بازده خوب ، از محاسن این گونه از کاتالیست ها می باشد. از نقطه نظر عملکردی، بهبود در کارایی کاتالیست های همگن می تواند با اتصال گروه های متفاوت آلی و معدنی به ذره اصلی فراهم شود. با این حال مشکل اصلی در فناوری کاتالیست های همگن در آنجاست که پس از اتمام واکنش، جداسازی کاتالیست حل شده از مخلوط نهایی کار ساده ای نیست. این مشکل به ویژه در زمانی که کاتالیست در مقادیر کم مصرف می شود، خود یک چالش بزرگ خواهد بود.

 

در نقطه مقابل کاتالیست های ناهمگن قرار دارند. این کاتالیست ها با واکنش دهنده ها در یک فاز نیستند. اندازه و خصوصیت ذرات کاتالیست ناهمگن به صورتی است که به راحتی در محیط واکنش حل نمی شود و از این رو فعالیت آنها محدود شده و بازده کل واکنش کاهش می یابد. برخلاف کاتالیست های همگن، کاتالیست های ناهمگن به راحتی (با صرف هزینه، زمان و مواد کمتر) از مخلوط واکنش جدا می شوند و منجر به ناخالصی در محصولات نمی گردند. برای آنکه کمبود سطح فعال در این گونه ترکیبات جبران شود، استفاده از یک بستر در نقش تکیه گاه کاتالیست، ضروری است. بستر معمولاً از یک ساختار متخلخل با سطح فعال بالا انتخاب می شود.

 

عملکرد کاتالیست ها با کنترل متغیرهایی همچون اندازه، ساختار، توزیع فضایی و الکترونی، ترکیب سطح، پایداری گرمایی و شیمیایی می تواند تعیین شود. هدف شیمیدانان، تولید کاتالیست ها با فعالیت و بازدهی بالا، گزینش پذیری کامل، قابلیت جداسازی و بازیابی از مخلوط واکنش، مصرف انرژی کم و عمر بالا است.

 

فناوری نانو می تواند سطح فعال بسیار زیادی را برای کاتالیست ها فراهم آورد. با آنکه سطح فعال نانوکاتالیست ها بسیار بالاتر از کاتالیست های معمولی است، به دلیل اینکه کاتالیزور همگن با انحلال خود در تماس کامل با محتویات واکنش قرار دارد، سطح فعال یک نانوکاتالیست همواره از یک کاتالیزور همگن پایین تر است. اما در مقابل نانوذرات کاتالیستی به دلیل ابعاد بزرگ تر نسبت به ذرات کاتالیست همگن، در محلول واکنش حل نشده و به سادگی قابل جداسازی هستند. سطح فعال زیاد به همراه قابلیت جداسازی کاتالیست در پایان واکنش، از نانوکاتالیست ها پلی میان کاتالیست های همگن و ناهمگن ساخته است. با وجود آنکه ممکن است فرآیند پیچیده تولید برخی از نانوکاتالیست ها هزینه بر به حساب آید، اما از آنجا که فناوری نانو مقدار کاتالیست مورد مصرف و زمان و انرژی مورد نیاز برای انجام واکنش ها را تقلیل می دهد، این مورد قابل چشم پوشی است. بازده بالا، صرفه اقتصادی، هدر رفت کم مواد شیمیایی، مصرف گرما و انرژی پایین، ایمنی بالا و استفاده ی بهینه از مواد شیمیایی اولیه، از مزایای نانوکاتالیست هاست. تحقیقات در حوزه ی نانوکاتالیست ها همواره یکی از بحث های جذاب در نانوشیمی و شیمی سبز بوده است تا انجام واکنش های شیمیایی با محصولات بی خطر، حداکثر بازده و حداقل مصرف ماده و انرژی بتواند انجام پذیرد.

 

پنل کاربری
لطفا تا بارگذاری کامل صفحه صبور باشید ...
لطفا صبور باشید ...