تازه هاي نانو...

[Helix]

سلام به همه ي دوستان عزيز و مشتاقان علم ! http://www.pic4ever.com/images/grouphug.gif

با توجه به پيشرفت بسيار سريع علم بخصوص علوم جديد مثل نانو تكنولوژي ، قصد داريم توي اين تاپيك تازه ها و اخبار جديدي كه در اين باره بدست مياد رو بگذاريم تا دوستان بتونن از دستاوردهاي جديد دانشمندان و پژوهشگران مطلع بشن.http://www.pic4ever.com/images/128fs318181.gif

اميدواريم اين بخش مورد توجهتون قرار بگيره.http://www.pic4ever.com/images/thankyou.gif

[Helix]

استفاده از گرافن در ساخت هواپيماهاي سبک‌
طبق تحقيقات اخير دانشمندان انگليسي، امکان استفاده از مواد فوق‌العاده نازک (به ضخامت يک اتم) در ساخت هواپيماهاي بسيار سبک و سريع وجود دارد. براي اين کار مي‌توان مواد پليمري را با گرافن تقويت کرد.

گرافن ماده‌اي است که نوفوسلو و جيم در سال 2004 در دانشگاه منچستر انگلستان کشف کردند؛ اين ماده داراي هدايت الکتروني بسيار بالايي است؛ به‌طوري که مي‌تواند جايگزين سيليکون شود، همچنين گرافن يکي از سخت‌ترين مواد شناخته‌شده‌اي است که بر پايه‌ي تحقيقات اخير به‌عنوان محکم‌ترين ماده‌ي موجود در جهان معرفي شده‌است.

محققان دانشگاه منچستر طي مقاله‌اي که اخير در نشريه‌ي Advanced Materials به چاپ رساندند، اعلام کرده‌اند که امکان استفاده از الياف کربني درون موادي با عملکرد بالا که در ساخت هواپيما استفاده مي‌شود، وجود دارد. آنها در تحقيقات خود به بررسي رفتار و ويژگي‌هاي گرافن، هنگام ترکيبش با مواد ديگر پرداختند.

اين گروه تحقيقاتي به همراه دکتر نوفوسلو، يک ورقه گرافن را بين دو لايه‌ي پليمر قرار داده، اين مجموعه را در طيف‌سنجي رامان بررسي کردند و در طي اين مطالعه به چگونگي پاسخ پيوندهاي کربن در حين کشيده شدن گرافن پرداختند.

در طيف‌‌سنجي رامان، پس از تابش پرتوهاي ليزر به درون مولکول، طول موج و شدت پرتوهاي پراش‌‌يافته، مطالعه مي‌شود. در اين روش نوسانات پيوندهاي بين اتم‌ها نيز بررسي مي‌گردد. محققان پس از کشيدن گرافن به مطالعه‌ي تغييرات فرکانس ارتعاش در پيوند‌ها پرداختند؛ چيزي دقيقاً شبيه به کشيدن سيم در گيتار هنگام تنظيم آن و شنيدن تأثير اين کشيدگي در صوت ايجادشده در گيتار.

با بررسي انرژي پيوند در حين کشيده شدن، محققان توانستند روي تغييرات طول پيوند اتم‌ها کار کنند. با نتايج حاصله از اين پروژه، محققان توانستند ميزان بهبود استحکام پليمري را که با گرافن ترکيب شده باشد، محاسبه کنند.

پروفسور يانگ از گروه مواد مي‌گويد:«ما دريافتيم که نظريه‌هاي مورد استفاده در مواد بزرگ قابل تعميم دادن به موادي با ضخامت يک اتم است. ما اکنون مي‌توانيم از نتايج تحقيقات يک دهه‌ي خود درباره‌ي الياف کربني در طراحي نسل جديد مواد مبتني بر گرافن استفاده کنيم.»

دکتر کينلوچ نيز معتقد است که اين مواد نسبتاً جديد، داراي خواص بسيار جالبي هستند که مي‌توان از آنها در ساخت قطعات سبک براي استفاده در وسايل نقليه و هواپيماهاي کاراتر استفاده کرد.

اين تحقيقات از سوي انجمن تحقيقاتي علوم فيزيک و مهندسي، و انجمن سلطنتي انگلستان حمايت شده‌ است.
http://www.nanotech-now.com/news.cgi?story_id=38741

[Helix]

ترسيم نقشه‌ي تنوع سلولي با نقاط کوانتومي
محققان توانستند با استفاده از آنتي‌بادي‌هاي متصل به نقاط کوانتومي از سلول‌هاي سرطان پروستات تصويربرداري کنند، آنها براي انجام اين کار از يک سيستم تصويربرداري فلورسانس استفاده کردند.

يکي از مهم‌ترين کشف‌ها در يک دهه‌ي گذشته درباره‌ي سرطان، اين است که سلول‌هاي شبيه هم شروع به تغيير مي‌کنند؛ به‌نحوي که پس از مدتي يک تومور تبديل به گروهي از سلول‌ها مي‌شود که ميزان رشد، ساختار ژنتيکي و از همه مهم‌تر، حساسيتشان به داروهاي مختلف، متفاوت خواهد بود. محققان دانشگاه اموري با استفاده از ترکيب چهار نوع نقطه‌ي کوانتومي که به آنها آنتي‌بادي‌هايي متصل شده بود، توانستند پروتئين‌هاي مربوط به سرطان را شناسايي کنند. با اين کار مي‌توان روشي براي ترسيم نقشه‌ي تنوع مولکولي تومور سرطان پروستات انسان ارائه کرد. اين روش قابل استفاده در انواع ديگر تومورهاي نيز مي‌باشد.

دکتر ني و همکارانش، 4 پروتئين داراي آنتي‌بادي‌هاي مونوکلونال را براي اين کار برگزيدند. به هر يک از آنتي‌بادي‌ها نيز يک نقطه‌ي کوانتومي متصل کردند که داراي تشعشع نوري منحصربه‌فردي است. نقاط کوانتومي نانوذرات فلورسانس درخشنده هستند. پس از اتصال سلول‌هاي سرطان پروستات با آنتي‌بادي‌هاي حاوي نقاط کوانتومي، محققان از يک سيستم تصويربرداري تجاري که مي‌توانست تصاوير فلورسانس از بافت بگيرد، استفاده کردند، سپس آنها اطلاعات حاصله از تصويربرداري را با الگوريتم‌هاي کامپيوتري مقايسه کردند تا بتوانند 4 نقطه‌ي کوانتومي را درون تصاوير مشخص کنند و به‌واسطه‌ي آن نقشه‌اي از تجمع سلول‌هاي سرطاني ترسيم کنند. نتايج اين کار نشان داد که محيط‌هاي موجود در تومورها بسيار پيچيده است و تومورهاي بيماران مختلف با يکديگر متفاوت است.

اين نقشه مي‌تواند محدوده‌اي از غده‌ي پروستاتي را که در حال تغيير شکل است و احتمالاً تبديل به تومور بدخيم مي‌شود را نشان ‌دهد. اين تحقيقات نشان مي‌دهد که تغييرات ساختاري غده‌ي پروستات با بدخيم شدن يک سلول در محلي به نام لايه‌هاي لومينال و باسال آغاز مي‌شود.

نتايج اين تحقيق در نشريه‌ي ACS Nano به چاپ رسيده‌است

[Helix]

بلندگوهاي مبتني بر فناوري نانو براي رادار صوتي زيردريايي
محققان در آمريکا کشف کرده‌اند که از صفحات نانولوله کربني چندجداره مي‌توان به‌عنوان توليد‌کننده‌هاي صوت در زيردريا و بلندگوهاي از بين برنده نويز استفاده کرد. اين دو افزاره براي رادارهاي صوتي در زير دريا بسيار ضروري هستند.

محققان در گذشته نشان داده‌اند که صفحات نانولوله کربني مي‌توانند بدون حرکت به عقب و جلو شبيه بلندگوهاي مرسوم، صوت را به خوبي در هوا توليد کنند. اکنون اين محققان ثابت کرده‌اند که بلندگوهاي مبتني بر فناوري‌نانو به همان خوبي که در روي زمين عمل مي‌کنند در زير دريا نيز کار مي‌کنند. اين افزاره‌ها مي‌توانند روزي جايگزين رادارهاي صوتي زيردريايي امروزي شوند.

يک رادار زيردريايي با ايجاد يک صوت بوسيله يک بلندگوي زيردريايي و جمع‌آوري امواج صوتي برگشت‌داده‌شده به سمت آن، کار مي‌کند. با کمک اطلاعات بدست آمده بوسيله اين رادار زيردريايي مي‌توان اندازه، مکان و سرعت يک شيء را تعيين کرد. اما آرايه‌هاي ظريف رادار زيردريايي گران هستند و براي يک کشتي کوچک سنگين هستند. همچنين هنگام مسافرت در درياها، عملکرد اين رادارها در اثر صداهاي ناشي از ملخ يک زيردريايي و ديگر نويز‌ها کاهش مي‌يابد.

http://www.nano.ir/news/attach/4257.JPG صفحات شفاف و تقریباً نازک نانولوله‌های کربنی چندجداره به یک منبع الکتریکی متصل‌اند که این نانولوله‌ها را به سرعت گرم می‌کند و برای تولید صدا باعث ایجاد یک موج فشاری در هوای پیرامون‌شان می‌شود.

آب برخلاف الکل و ديگر مايعات، اثر جالبي بر نانولوله‌هاي کربني دارد. اين لوله‌هاي ريز اندکي آب را دفع مي‌کنند و دور تا دور خود لايه‌اي از هوا تشکيل مي‌دهند. به محض اينکه اين صفحات نانولوله‌اي سبک و ارزان انرژي داده شوند، با سرعت باورنکردني گرم و سرد مي‌شود و در نتيجه در هواي اطراف خود يک موج فشاري ايجاد مي‌کنند که گوش‌هاي ما و ديگر افزاره‌ها آن را همانند صوت درک مي‌کنند.

اين گروه تحقيقاتي به رهبري علي‌علي‌اُف، در موسسه نانوتک کشف کرده است که نانولوله‌هاي کربني مي‌توانند امواج صوتي فرکانس پايين را توليد کنند. اين امواج براي کاوش اعماق اقيانوس با رادار صوتي زيردريايي ايده‌آل مي‌باشند.

علي‌اُف گفت: صفحات نانولوله‌اي مي‌توانند به آساني روي سطوح منحني‌شکل مانند بدنه کشتي يا زيردريايي توسعه داده شوند. آنها خيلي سبک هستند، ضخامت آنها حدود 20 ميکرون است و تخلخل‌شان بسيار بالاست. لايه‌هاي صفحات نانولوله‌اي مي‌توانند براي کاربردهاي موج‌افکني رادار صوتي زيردريايي طوري ساخته شوند که هر کدام يک عملکرد متفاوت داشته باشد. آنها همچنين مي‌توانند براي کنترل اتلاف انرژي درلايه مرزي براي وسايل نقليه دريايي استفاده شوند، بدين صورت که گرم‌کردن متناوب بدنه يک کشتي يا زيردريايي (يا حتي هواپيماي) حاوي اين صفحات نانولوله‌اي، بسته نازک هواي اطراف آنها را گرم کرده و ضريب اصطکاک وسيله نقليه را کاهش مي‌دهد. او اضافه کرد: توليدکننده‌هاي صوت مبتني بر نانولوله‌ها همچنين مي‌توانند نويزها و سيگنال‌هاي ايجاد‌شده بوسيله ديگر زيردريايي‌ها را حذف کنند.

نتايج اين تحقيق در مجله‌ي Nano Letters منتشر شده است.

[Helix]

روشي ساده و بي‌خطر براي توليد نانوذرات نقره


محققان دانشگاه مانگالور نشان دادند که چگونه با ايجاد انفجار در محلول نيترات نقره از طريق تابش پرتو الکتروني مي‌توان نانوذرات نقره را ايجاد کرد. اين نانوذرات در کشتن همه‌ي انواع باکتري‌ها مؤثر است؛ به‌طوري قادر است باکتري‌هاي گونه‌ي Gram-negative را از بين ببرد، اين در حالي است که باکتري‌هاي مورد نظر با مواد آنتي‌باکتريال معمولي از بين رفتن نمي‌روند.

کفش،جوراب‌ها و کامپيوتر شما مي‌تواند به نانوذرات آنتي‌باکتريال آغشته بوده، باکتري‌ها را از بين ببرد. اين کار موجب خوش‌بو شدن شما و مانع گسترش عوامل بيماري‌زا ميان کاربران کامپيوتر مي‌گردد. محققان معتقدند نانوذرات نقره نه تنها مي‌تواند براي باکتري‌هايgram-positive مانند Staphylococcus aureus و Streptococcus pneumoniae خاصيت کشندگي داشته باشد؛ بلکه براي باکتري‌هاي gram-negativeمانند Escherichia coli و Pseudomonas aeruginosa نيز چنين ويژگي دارد.

مقاومت باکتري‌ها در برابر آنتي‌بيوتيک‌هاي معمولي تهديدي براي سلامت انسان‌ها در تمام جهان محسوب مي‌شود. دانشمندان به دنبال توسعه‌ي ترکيباتي جديد هستند که بتواند باکتري‌هاي نظير MRSA و E. coli O157 را از بين ببرد. استفاده از مواد آنتي‌باکتريال ارزان‌قيمت و سازگار با محيط زيست مي‌تواند مانع از گسترش اين عوامل از طريق تماس با کيبورد، تلفن و ديگر ادوات شود.

از زمان‌هاي قديم نقره به‌عنوان يک ماده‌ي داراي خواص آنتي‌باکتريال شناخته شده‌است و هم‌اکنون از اين ماده در کاربردهاي مختلف استفاده ‌شده؛ به‌طوري که از آن در ساخت مواد باکتريواستاتيک استفاده مي‌شود.

محققان با استفاده از تابش، ترکيبات نقره را از هم شکافته، يون‌هاي نقره را آزاد مي‌کنند. اين يون‌ها پس از چسبيدن به يکديگر، تشکيل نانوذرات را مي‌دهند. با اين کار ديگر به استفاده از مواد احياکننده‌ي گران‌قيمت و مضر که براي توليد نانوذرات با اندازه‌ي کنترل‌شده لازم است، نياز نيست. اين مواد احياکننده براي کنترل خواص نانوذرات اهميت بسياري دارد.

پاتابي و همکارانش از فناوري پرتو الکتروني براي تشکيل نانوذرات نقره از محلول نيترات نقره در پلي وينيل الکل که يک پليمر سازگار با بدن است، استفاده کردند. نتاج آزمايش‌هاي اوليه نشان داد که نانوذرات نقره‌ي توليدشده با اين روش ساده و غير سمي، در برابر باکتري‌هاي S. aureus, E. coli و P. aeruginosa بسيار فعال است.


http://www.physorg.com/news193912917.html (http://njavan.com/forum/redirector.php?url=http%3A%2F%2Fwww.physorg.com%2F news193912917.html)

[Helix]

روشي جديد براي دستکاري تک‌مولکول‌ها به‌صورت توده‌اي


گروهي از دانشمندان موسسه رولند در دانشگاه هاروارد يک روش توده‌اي موازي جديد براي دستکاري مولکول‌هاي DNA و پروتئين‌ها و مطالعه برهمکنش‌هاي آنها هنگام اعمال نيرو توسعه داده‌اند. آنگونه که اين پژوهشگران ادعا مي‌کنند، هزينه و سرعت اين روش جديد که آن را «سانتريفيوژ تک‌مولکولي» ناميده‌اند، نسبت به روش‌هاي موجود بهبود قابل ملاحظه‌اي يافته است.

وزلي وانگ، يکي از محققان اصلي اين پژوهش مي‌گويد: «مي‌توان با ترکيب يک ميکروسکوپ و يک سانتريفيوژ، به‌طور همزمان به تعداد زيادي مولکول نيرو وارد کرده و در عين حال حرکات نانومقياس تا ميکرومقياس آنها را مشاهده کرد».

http://nano.ir/news/attach/4317.JPG

تصوير ميکروسکوپ نيروي سانتريفيوژ در حين کار

فناوري‌هايي همچون انبرک‌هاي اُپتيکي و مغناطيسي و ميکروسکوپ نيروي اتمي (AFM) امکان دستکاري مکانيکي مولکول‌هاي منفرد را ايجاد کرده و منجر به ايجاد درک جديدي از سامانه‌هاي مختلف زيستي همچون رونويسي DNA و لخته شدن خون گرديده‌اند. با اين حال ابزارهايي که براي اجراي اين آزمايش‌ها به کار مي‌روند، به طور معمول گران بوده و استفاده از آنها مي‌تواند خسته‌کننده و پيچيده باشد؛ همين امر کاربرد آنها را در بين دانشمندان محدود کرده است.

محققان دانشگاه هاروارد اين مشکلات را از طريق توسعه ابزاري به نام ميکروسکوپ نيروي سانتريفيوژ (CFM) که از نيروي گريز از مرکز براي دستکاري مولکول‌ها بهره مي‌برد، حل نموده‌اند. توسعه اين دستگاه شامل کوچک سازي يک ميکروسکوپ نوري و چرخاندن سالم آن با سرعت‌هاي بالا به‌نحوي است که دقت و کنترل ميکروسکوپ حفظ شود.

در اين آزمايش‌ها هزاران ذره ميکرومقياس به سطح آورده شده و حرکات آنها در حين چرخش نمونه و ايجاد نيروي گريز از مرکز مشاهده مي‌شود. کن هالوورسان يکي ديگر از محققان اين کار مي‌گويد: «اين روش جديد واقعاً ما را هيجان‌زده کرده است. بعد از انجام سال‌ها آزمايش خسته‌کننده تک‌مولکولي، فکر کرديم شايد روش بهتري وجود داشته باشد. حال به جاي اجراي هزاران آزمايش، مي‌توانيم تمام اين آزمايش‌ها را در يک مرحله انجام دهيم».

اين دانشمندان انتظار دارند ارزاني و سادگي اين روش جديد محققاني را که از ترس پيچيدگي و هزينه بالاي روش‌هاي ديگر در اين حوزه کار نمي‌کردند، به خود جذب کند. اين امر موجب اکتشافات جديدي در حوزه سلامت و تحقيقات بنيادي خواهد شد


.
http://www.eurekalert.org/pub_releases/2010-06/hu-smf052610.php

[Helix]

الياف مولکولي شيشه‌اي

دانشمندان مؤسسه‌ي تحقيقاتي MESA دانشگاه Twente، کشف کردند که سيستم فوتوسنتز باکتري مي‌تواند براي انتقال نور حتي در مسافت‌هاي طولاني در مقياس نانومتر به‌کار گرفته شود. آنها نوعي الياف مولکولي شيشه‌اي را ابداع کردند که هزاران بار باريک‌تر از تار موي انسان است. نتايج اين تحقيقات در شماره‌ي آوريل مجله‌ي Nano Letter چاپ شده‌است.

http://nano.ir/news/attach/4308.JPG
گياهان و برخي از باکتري‌ها از فرايند فوتوسنتز براي ذخيره‌ي انرژي خورشيد استفاده مي‌کنند. محققان مؤسسه‌ي MESA، از بخش‌هايي از سيستم فوتوسنتز باکتري براي انتقال نور استفاده کردند.

در اين آزمايش‌ها، از پروتئين‌هاي جداشده از يک سيستم جمع‌آوري‌کننده‌ي نور (LHC) استفاده شد. اين پروتئين‌ها نور خورشيد را از سلول‌هاي گياهي و باکتري به محلي ديگر در سلول که در آنجا نور خورشيد ذخيره مي‌شود، انتقال دادند. پژوهشگران توانستند با استفاده از اين پروتئين‌ها الياف مولکولي شيشه‌اي با ضخامت نانومتري بسازند. آنها در اين آزمايش پروتئين‌ها را روي بستري ثابت و در يک رديف محکم کردند و به‌صورت يک رشته درآوردند، سپس به نقطه‌اي از اين رشته نور ليزر تاباندند و مشاهده کردند که نور در مسير خط شروع به حرکت کرد.

پروتئين‌هاي LHC، نه تنها نور را منتقل کردند؛ بلکه مسافت منتقل‌شده خيلي بيشتر از حد انتظار محققان بود. اين پروتئين‌ها مي‌توانند نور را تا مسافت 300 نانومتر منتقل کنند


منابع:
ستاد ويژه فناوري نانو

http://www.physorg.com/news191519555.html (http://njavan.com/forum/redirector.php?url=http%3A%2F%2Fwww.physorg.com%2F news191519555.html)