نانو و کیمیا | Nanokimia

#نانو_فناوری

✅ آیا می دانستید موی انسان حاوی نانو ذرات طلا است!

در موی انسان 14 عنصر وجود دارد و میتوان مقادیر ناچیز طلا را در نواحی غنی از کراتین ساقه مو ردیابی کرد.

با کانال نانو و کیمیا همراه باشید
⌬🔻JOIN🔻⌬
🆔 @nanokimia‌

#نانو_فناوری

✅ پنل‌های نانویی به عنوان سیستم‌های خنک‌کننده

🔖 اسکای‌کول سیستم «SkyCool Systems»، یک استارت‌آپ کالیفرنیایی است که به کمک علم نانو، امکان کاهش دما به کمک انعکاس نور را ممکن نموده و در نتیجه، منجر به کاهش مصرف انرژی در سیستم‌های خنک‌کننده و تهویه مطبوع شده است. این استارت‌آپ که کار خود را در سال 2016 میلادی آغاز نموده است، تا کنون موفق به جذب سرمایه 4.3 میلیون دلاری شده و با تست موفقیت‌آمیز محصول خود در چند مکان عمومی، در صدد ورود جدی‌تر به بازار می‌باشد.

⬅️ بنا بر بررسی‌های انستیتو انرژی بیرمنگام در انگلیس، حداقل 11 درصد از انتشار گازهای گلخانه‌ای جهان در سال 2018 میلادی، به سیستم‌های تهویه و خنک‌کننده اختصاص داشته است. این در حالی است که پیش‌بینی‌ها حکایت از آن دارد که تا سال 2050، بیش از 4.5 میلیارد دستگاه تهویه و 1.6 میلیارد یخچال و فریزر، مورد استفاده قرار می‌گیرند. در چنین شرایطی، نوآوری‌های خلاقانه‌ای همچون کاشی‌های براق اسکای‌کول، می‌تواند افت طبیعی دمای ساختمان و در نتیجه، کاهش چشمگیر مصرف انرژی را در پی داشته باشد.

🖍 آسوا رامان (Aaswath Raman)، یکی از بنیان‌گذاران اسکای‌کول و خالق اصلی کاشی‌های «Grocery Outlet»، در خصوص دستاورد باارزش این شرکت می‌گوید: «سقف خانه‌ها، زمین و سایر موارد، با ارسال گرمای خود به آسمان، در حال خنک شدن طبیعی هستند». همین جمله ساده، اصل و بنیان ایده اسکای‌کول را شکل داده است. بعد از این‌که اواخر سال 2019 میلادی، پنل‌های ابداعی این استارت‌آپ، روی سقف ساختمانی با مساحت 25000 فوت مربع قرار گرفت، میزان مصرف انرژی برودتی فروشگاه، تا 15 درصد کاهش یافت و این، یک موفقیت بزرگ محسوب می‌شد. کمی عجیب به نظر می‌رسد، اما در زیر آفتاب مستقیم و به کمک فناوری نانو، می‌توان مقدار قابل‌توجهی کاهش دما به دست آورد!

📌 رامان با همکاری شانهوی فان (Shanhui Fan)، استاد دانشگاه استنفورد و یک تیم کوچک مهندسی، نوعی فیلم نازک توسعه داد که از هفت لایه میکروسکوپی تشکیل شده که بر روی یک تکه نقره قرار می‌گیرند. به این منظور، از اکسید هافنیوم که نوعی ترکیب غیرآلی و عایق الکتریکی است، سیلیکا، شن و برخی مواد دیگر استفاده شده است.

📶 ترکیب همه این مواد در کنار یکدیگر، یک مجموعه خاص از خصوصیات نوری را ایجاد نموده که می‌تواند انعکاس نور را به دنبال داشته باشد. در واقع، بررسی‌های رامان و همکارانش نشان داد که طول موج مادون قرمز بین 8 تا 13 میکرومتر، جذب جو نشده و به همین دلیل، فیلم به نحوی تنظیم شد که روی همین محدوده باریک تابش کند. این ترکیب، 97 درصد از پرتوهای خورشید را منعکس نموده که برای ایجاد یک اثر خنک‌کنندگی در طول روز، کاملاً کافی است.

♻️ نخستین اقدام گروه، نصب مجموعه کوچکی از خنک‌کننده‌ها در بالای ساختمان مهندسی برق دانشگاه بود که در کمال تعجب، دمایی تقریباً 9 درجه فارنهایت کمتر را نسبت به محیط نشان می‌داد. همین نتیجه هیجان‌انگیز، تأسیس استارت‌آپ اسکای‌کول در سال 2016 میلادی را موجب شد. از آن زمان و به لطف گرنت‌ها و جذب سرمایه‌های رخ داده، تلاش‌ها برای تجاری‌سازی فناوری شدت یافته و به نظر می‌رسد که پس از پنج سال تلاش، همه چیز برای موفقیت نهایی آماده است.

✍️ البته یک محدودیت بزرگ هم برای اثربخشی سیستم ابداعی اسکای‌کول وجود دارد و آن، نیاز به آسمان صاف و نسبتاً خشک است، چرا که هوای ابری و رطوبت زیاد، می‌تواند اثر خنک‌کنندگی در طول روز را کاهش دهد. این موضوعی است که تیم تحقیق و توسعه اسکای‌کول، در حال تلاش برای رفع آن است. یک چالش جانبی هم، هزینه‌های نصب و اجرای پنل‌ها است که بنا بر گزارش آزمایشگاه ملی «Pacific Northwest»، اگر با قیمت کمتر از 6.25 دلار به ازای هر متر مربع ساخته و نصب شوند، طی یک بازه پنج ساله و صرفه‌جویی در انرژی مصرفی، بازگشت هزینه رخ خواهد داد.

📚 منبع:
https://www.popsci.com/science/modern-air-conditioning-obsolete/

با کانال نانو و کیمیا همراه باشید
⌬🔻JOIN🔻⌬
🆔 @nanokimia‌

#نانو_فناوری

✅ بتن های حاوی گرافن Concretene چرا نیاز امروز است؟

🔖 با افزایش تمایل به کاهش اثرات مضر کربن دی اکسید در جهان، پروژه های تحقیقاتی اخیر با هدف استفاده از گرافن برای استفاده در دنیای واقعی تولید بتن انجام شده است. گرافن می تواند اثرات گسترده در کاهش کربن دی اکسید را با یک فرآیند جدید تولید بتن که منجر به تشکیل "Concretene" می شود، اعمال کند.

⬅️ راه حل جدید گرافن با هدف تقویت خیابان های انگلستان، با ساخت یک سالن ورزشی جدید آغاز شده است. این مقاله که تحقیقات دوستدار محیط زیست و اینکه چگونه گرافن به عنوان قوی ترین ماده مصنوعی جهان، می تواند انقلابی در صنعت ساختمان ایجاد کند را بررسی می کند متعلق به دانشمندان دانشگاه منچستر و شرکت ساختمانی Nationwide Engineering است.

♻️ این مفهوم به تشکیل مواد با افزودن مقادیر کمی گرافن به آب و سیمان متکی است. گرافن‌ها به سبب ویژگی 2 بعدی که دارند به خوبی عملکرد پل زدگی را در ماتریس سیمانی ایجاد می‌کنند و خصوصیات مکانیکی را بهبود می دهند و همچنین یک سطح کاتالیزور اضافی (هسته زایی) برای واکنش های شیمیایی ایجاد می کند که به ایجاد مخلوط بتن متراکم تر کمک می کند. این فرآیند منجر به ایجاد راه حل جدید Concretene می شود که دارای پیوند بهتر در سطح میکروسکوپی و همچنین مقاومت 30٪ بیشتر نسبت به بتن سنتی است.

📶 این ماده جدید برای دال کف بتنی سالن ورزشی جدید محله جنوبی واقع در نزدیکی استون‌هنج انگلیس مورد استفاده قرار گرفت. این اولین دال بتنی گرافنی در جهان است و همچنین اولین راه حل گرافن در جهان است که برای ساخت یک ساختمان مورد استفاده قرار می گیرد.

📌 دکتر کریگ داوسون از دانشگاه منچستر اظهار داشت که این مخلوط افزودنی بر پایه گرافن، مخل روند ساخت بتن نیست. این بدان معناست که ما می توانیم افزودنی را مستقیماً در بچینگ که بتن در آن تولید می شود، به عنوان بخشی از طرح اختلاط اضافه کنیم، بنابراین تغییری در تولید یا ساخت و سازهای دال کف ایجاد نمی شود.

💹 در حال حاضر حدود 8 درصد از کربن دی اکسید موجود در جهان به دلیل تولید بتن و سیمان است. از آنجاییکه گرافن جایگزین بخشی از سیمان می‌شود بنابراین میزان مصرف و تولید سیمان نیز کاهش یافته و بالطبع آن تولید کربن دی اکسید در جو نیز کاهش می‌یابد که در راستای توسعه پایدار و دوستدار محیط زیست است. همچنین به دلیل مقاومت بالای بتن در مقایسه با بتن معمولی، برای کاربرد یکسان می توان از حجم کمتری از این نوع بتن برای همان نتایج مقاومتی بتن معمولی استفاده کرد. این امر باعث کاهش قابل توجه رد پای کربن و هزینه تولید بتن می شود.

🖍 همانطور که توسط Nationwide Engineering تأیید شده است، استفاده جهانی از Concretene باعث کاهش انتشار جهانی کربن دی اکسید تا 2٪ و ایجاد یک سبک زندگی سازگار با محیط زیست خواهد شد.

✍️ با استفاده از این ماده جدید برای پروژه های صنعتی و واقعی، می توان میزان تولید گازهای گلخانه ای را در هنگام پیشرفت تولید ساختمان کاهش داد. بنابراین تأثیر کلاس جهانی دانشگاه منچستر و همچنین Nationwide Engineering با استفاده از قوی ترین ماده مصنوعی جهان در داخل بتن برای صنعت ساختمان انقلابی خواهد بود.

📚 منبع:
https://www.azonano.com/article.aspx?ArticleID=5762

با کانال نانو و کیمیا همراه باشید.
⌬🔻JOIN🔻⌬
🆔 @nanokimia

#نانو_فناوری

✅ افزایش مقاومت و دوام ملات سیمانی با نانولوله هالوسیت

🔖 برخی از محققان دانشگاه علم و صنعت ایران با بهره گیری از درصدهای کم نانوماده هالوسیت توانستند خصوصیات مقاومتی و دوامی ملات سیمانی را به شکل مناسبی بهبود دهند. نتایج این تحقیقات در مجله معتبر Construction and Building Materials به چاپ رسیده است.

💹 در این تحقیق از 1 و 3 درصد نانولوله هالوسیت به عنوان جایگزین سیمان استفاده شد که نتایج آن عبارتند از:
🔸افزایش بیش از 25 درصدی مقاومت فشاری
🔸افزایش بیش از 20 درصدی مقاومت خمشی
🔸افزایش 28 درصدی مقاومت الکتریکی
🔸کاهش حدود 26 درصدی جذب آب
🔸کاهش حدود 35 درصدی تخلخل
🔸کاهش حجم و اندازه تخلخل‌های موجود در ماتریس سیمان

⬅️ نانوهالوسیت ها دارای ظاهری میله ای شكل بوده و از نسبت طول به قطر بالایی برخوردار هستند. این نوع هندسه آنها را در دسته نانوذرات تک بعدی قرار میدهد که دارای دو بعد در ابعاد نانو و یک بعد آزاد می باشند. این نانومواد جنسی پایه رسی دارند و از لحاظ ترکیبات شیمیایی بسیار به کائولینیت نزدیک می باشند. معمولاً هالوسیت ها در اثر فرسایش ناشی از هوا یا دگرگونی گرمایی سنگهای آلترامافیک، شیشه های آتشفشانی و سنگهای مخصوص بدست می آیند. بخش عمده این نانومواد را سیلیس و آلومینا تشکیل می دهد و به همین دلیل در دسته پوزولان ها نیز قرار می گیرند.

📶 نانولوله های هالوسیت با 4 مکانیزم اصلی سبب بهبود خصوصیات ملات سیمانی گردیدند که عبارتند از:
🔻 اثر پرکنندگی: به دلیل ریزبودن، این نانو مواد می توانند به خوبی فضاهای خالی کوچک ماتریس سیمان را پرکنند.
🔻اثر هسته زایی: با این اثر فرآیند هیدراتاسیون سیمان را تسریع بخشیده و محصولات هیدراتاسیون متراکم تری تولید می کنند.
🔻اثرپل زدگی: به دلیل میله ای شکل بودن شبیه عملکرد میلگرد بین ترک های ریز پلی ایجاد می کنند و از گسترش این ترک ها جلوگیری می کنند.
🔻اثر پوزولانی: با این خاصیت و ایجاد واکنش های پوزولانی سبب افزایش محصولات هیدراتاسیون و تراکم ریزساختار ملات می شوند.
🔻اثر متورم شدگی: با توجه به اینکه این نانومواد پایه رسی هستند با جذب آب متورم می شوند و می توانند فضاهای خالی موئینه ملات به را به خوبی پرکنند.

✍️ لازم به ذکر است این تحقیق حاصل از پژوهش پایان نامه کارشناسی ارشد آقای مهندس مهرداد رزاقیان قادیکلائی زیر نظر استاد ایشان جناب دکتر اصغر حبیب نژاد کورایم در دانشگاه علم و صنعت ایران بوده است که در یکی از بهترین مجلات حوزه کامپوزیت های سیمانی به چاپ رسیده است. تحقیقات تکمیلی در باب تاثیر این نانومواد بر خصوصیات دوامی ملات سیمانی نیز انجام شده است و به زودی به چاپ خواهد رسید.

📚 جهت کسب اطلاعات بیشتر:
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0950061820328786

با کانال نانو و کیمیا همراه باشید.
@nanokimia

#نانو_فناوری

✅ آئروژل‌های گرافنی چاپ سه بعدی برای تصفیه آب

🔖 هرچند که گرافن برای حذف آلودگی از آب و تصفیه آن برتری های فراوانی دارد، اما با این حال از منظر تجاری هنوز از این نانوماده شگفت انگیز استفاده وسیعی نشده است. با این تحقیق جدید اما این موضوع می‌تواند کاملا تغییر کند.

⬅️ در یک مطالعه اخیر، مهندسان دانشگاه بوفالو آمریکا (UB) از روند جدید چاپ سه بعدی آئروژل های گرافن خبر دادند که به گفته آنها بر دو مانع اصلی برای تصفیه آب غلبه دارد - 1) مقیاس پذیری و 2) ایجاد نسخه ای از مواد که برای استفاده مکرر به اندازه کافی پایدار است.

♻️ نیروپام استادیار مهندسی محیط زیست در دانشکده مهندسی و علوم کاربردی UB می گوید: "هدف این است که آلودگی ها را با خیال راحت از آب خارج کنیم بدون اینکه مواد شیمیایی باقیمانده آزاد شود." "آئروژل هایی که ما ایجاد کرده ایم هنگام قرار دادن در سیستم های تصفیه آب ساختار خود را حفظ می کنند و می توانند در کاربردهای مختلف تصفیه آب استفاده شوند.

📶 لازم به ذکر است این تحقیق که به معرفی آیروژل های گرافنی زیست پلیمر چاپ سه بعدی می‌پردازد در مجله معتبر journal Environmental Science: Nano به چاپ رسیده است.

💹 آئروژل یک ماده جامد سبک و بسیار متخلخل است که در اثر جایگزینی مایع با گاز در یک ژل ایجاد می شود تا ماده جامد حاصل از آن همان اندازه ماده اولیه با ساختاری مشابه آن باشد. از نظر پیکربندی ساختاری شبیه پلی فوم هستند: بسیار متخلخل و سبک، در عین حال مقاوم و منعطف.

✳️ در آزمایشات، این آئروژل‌های گرافنی، فلزات سنگین خاصی از جمله سرب و کروم را که باعث آفت سیستم های آب آشامیدنی هستند، را حذف کرد. همچنین رنگهای آلی مانند متیلن کاتیونی آبی و ایوانز آنیونی آبی و همچنین حلالهای آلی مانند هگزان، هپتان و تولوئن را از بین برد.

📌 برای نشان دادن پتانسیل استفاده مجدد از aerogel، محققان 10 بار حلالهای آلی را از طریق آن عبور دادند. هر بار 100٪ حلالها را از بین می برد. محققان همچنین گزارش کردند که توانایی آئروژل در جذب متیلن آبی پس از چرخه سوم 2-20 درصد کاهش یافت.

📶 محقق این پژوهش اشاره دارد که برخلاف ورق‌های نانویی گرافن، می توان آئروژل ها را در اندازه های بزرگتر و به صورت سه بعدی چاپ کرد که می تواند یک مشکل اساسی تولید این ذرات در مقیاس بزرگ را مرتفع سازد و این فرآیند را برای استفاده در تاسیسات بزرگ مانند تصفیه خانه های فاضلاب در دسترس قرار دهد.

🖍 نکته بعدی این است که این آئروژل ها را می توان از آب خارج کرد و حتی در کاربردهایی دیگری مورد استفاده قرار که در این حالت هیچ گونه پسماندی نیز در آب باقی نمی ماند.

🔖 محققان این تحقیق اشاره کردند که می توانند در این آئروژل ها نه تنها از ذرات گرافن بلکه از نانوذرات آهن نیز استفاده کنند تا به این صورت علاوه بر از بین بردن آلودگی های بیولوژیکی به پاکسازی آلودگی های شیمیایی نیز بپردازند.

✍️ محققان در انتظار دریافت مالکیت ثبت اختراع (Patent) برای این فناوری هستند و در راستای آن به دنبال یک شریک به منظور تجاری سازی این محصول در حوزه صنعت نیز می‌باشند.

📚 منبع:
https://phys.org/news/2021-04-3d-printed-graphene-aerogels-treatment.html

کانال آموزش مجازی نانو و کیمیا
@nanokimia

#نانو_فناوری

✅ لاستیک های تبدیل شده به گرافن، بتن را قوی تر می‌کنند!

🔖 محققان دانشگاه رایس آمریکا روشی را توسعه دادند که بوسیله آن می‌توان ضایعات چرخ‌های لاستیک را به گرافنی تبدیل کرد که می‌تواند برای افزایش استحکام بتن مورد استفاده قرار گیرد. این روش علاوه بر بهبود خصوصیات بتن فواید زیست محیطی بسیار بالایی دارد.

⬅️ همانطور که مشخص است بتن یکی از پرمصرفترین مصالح جهان است که به راحتی تولید و دردسترس است. اما مشکل اصلی آن تولید حدود 9 درصد از گاز کربن دی اکسید جهان است که ضررهای فراوانی دارد. بنابراین روش این پژوهش در راستای توسعه پایدار گام مهمی برداشته است.

♻️ ضایعات لاستیک در گذشته به عنوان مصالح جایگزین سیمان در بتن ها استفاده می شده است اما ثابت شده است که گرافن عملکرد به مراتب بهتری برای بهبود استحکام و دوام بتن و کامپوزیت های سیمانی دارد. به همین دلیل محققان به فکر افتادند تا این لاستیک ها را به گرافن تبدیل کرده و سپس در مخلوط بتن استفاده کنند.

📶 محققان مقدار اندکی از گرافن تولید شده با استفاده از این روش یعنی در حدود 0.05 تا 0.1 درصد وزنی سیمان را برای تولید بتن مورد استفاده قرار دادند. پس از انجام تست مقاومت فشاری؛ افزایش حدود 30 درصدی نسبت به نمونه معمولی مشاهده گردید. دلایل اصلی این افزایش خاصیت پرکنندگی و مسلح کنندگی گرافن در ماتریس سیمانی اشاره شده است.

📚 منبع
https://phys.org/news/2021-03-graphene-stronger-concrete.html
📍ویدئو خبر:
https://aparat.com/v/Z40FE

با آپارات نانو و کیمیا همراه باشید.

@nanokimia

#نانو_مقاله

✅ ساخت نانوپوشش هوشمند بازدارنده خوردگی، خودترمیم‌شونده و دوست‌دار محیط‌زیست

⬅️ محققان دانشکده فنی دانشگاه تهران توانستند با ارائه طرحی برای به‌کار بردن یک پوشش هوشمند بر روی سازه‌های فلزی با جلوگیری از نیاز به جایگزینی زیرلایه‌های دارای پوشش آسیب‌دیده، اثر قابل‌توجهی در کاهش هزینه‌های تولید و نگهداری فلزات و آلیاژهای پوشش داده‌شده در صنعت ایجاد کنند.

🖍 رضا نادری دانشیار دانشکده فنی دانشگاه تهران درباره این پژوهش گفت: «در این تحقیق با افزودن موادی به‌عنوان بازدارنده خوردگی به پوشش آلی با سازوکاری مشخص، پوششی هوشمند ساخته شده که در صورت آسیب‌دیدگی، توانایی خودترمیم‌شوندگی را دارا بوده و واکنش خوردگی در ناحیه تخریب شده را کنترل می‌نماید. این پوشش هوشمند در همه صنایع درگیر با معضل خوردگی کاربرد داشته و می‌تواند منجر به بهبود خواص ضدخوردگی پوشش‌های آلی به‌کاررفته در این صنایع شود.»

🔖 نکته قابل توجه این پوشش این است که طوری طاحی شده است که در صورت آسیب‌دیدگی، می‌تواند منطقه آسیب‌دیده را به طور هدفمند ترمیم نموده و واکنش‌های خوردگی را کنترل نماید.

⬅️ در این تحقیق مقاومت به خوردگی پوشش اپوکسی حاوی نانوذرات هوشمند به‌صورت قابل‌ملاحظه‌ای نسبت به مقاومت به خوردگی پوشش اپوکسی معمولی افزایش پیدا کرده است. همچنین پس از ایجاد خراشی مصنوعی بر روی پوشش، مشاهده شد که با ایجاد لایه‌ای از بازدارنده‌های خوردگی در ناحیه خراش از کاهش خواص ضدخوردگی پوشش جلوگیری به‌عمل آمده و با گذشت زمان مقاومت پوشش افزایش یافته است.
ادامه مطلب:
http://nanokimia.blogfa.com/
لینک‌ مقاله:
http://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0304389420301230

#نانو_فناوری
کانال اموزش مجازی نانو و کیمیا
@nanokimia

#نانو_کلیپ📽
#نانو_فناوری

✅ متریال هوشمند جدید که تنها با نور فعال می‌شود.

🔖 محققان دانشکده مهندسی دانشگاه تافتس دستگاه های کامپوزیتی فعال شده با نور را ایجاد کرده اند که قادر به انجام حرکات دقیق، قابل مشاهده و تشکیل اشکال پیچیده سه بعدی بدون نیاز به سیم یا سایر مواد تحریک کننده یا منابع انرژی است. این طرح ترکیبی از کریستالهای فوتونی قابل برنامه ریزی با کامپوزیت الاستومری است که می تواند در مقیاس ماکرو و نانو مهندسی شود تا به نور پاسخ دهد.

⬅️ این تحقیق راه های جدیدی را فراهم می کنند برای توسعه سیستم های هوشمند مبتنی بر نور مانند سلول های خورشیدی با راندمان بالا و خودترازشونده، دریچه های میکروسیال فعال شده با نور یا ربات های نرم که با روشن شدن نور حرکت می کنند، که به طور خودکار جهت خورشید و زاویه نور را دنبال می کند. در واقع یک "آفتابگردان فوتونیک" خواهیم داشت که گلبرگ های آن به سمت روشنایی و دور آن می گردد و مسیر و زاویه نور را ردیابی می کند.

https://now.tufts.edu/news-releases/controlled-light-alone-new-smart-materials-twist-bend-and-move
کانال نانو و کیمیا

🆔 @Nanokimia

#نانو_فناوری

✅ سیستم تصفیه هوای هوشمند در صنعت ساختمان

🔖 شرکت استارت آپ کلیرکو (Clairco) با استفاده از فناوری‌های نوظهوری همچون یادگیری ماشین، اینترنت اشیاء و فناوری نانو، نوعی سیستم تهویه مطبوع برای ساختمان‌ها و آپارتمان‌های شهری توسعه داد.

♻️ این طرح، با بهره‌گیری از اسکن حرارتی، ضدعفونی کننده با اشعه ماوراءبنفش و سایر ویژگی‌های موجود، گامی دیگر در جهت اطمینان از بهداشت و سلامت محیط کار محسوب می‌شود.

🖍 آیوش جها (Aayush Jha)، مدیرعامل و بنیان‌گذار کلیرکو، با ابراز خشنودی از این توافقنامه مهم تجاری اظهار داشت: ما در حال حاضر، تصفیه و تولید هوای پاک را در حدود 2.5 میلیون فوت مربع در کشور مدیریت می‌کنیم و تمرکز فعلی، چیزی فراتر از اپیدمی کووید-19 است. ما به دنبال این هستیم که فناوری خود را به سایر صنایع هم تسری دهیم».

📚 منبع
https://www.thehindubusinessline.com/news/real-estate/brigade-group-ropes-in-clairco-to-deploy-air-quality-monitoring-purification-tech/article33971736.ece
کانال نانو و کیمیا
@nanokimia

#نانو_فناوری

✅ تولید فلزات بسیار سخت با استفاده از نانوذرات

🔖 محققان دانشگاه براون روش جدیدی برای ساخت فلزات فوق سخت ارائه کردند. این تیم «بلوک‌های سازنده» نانوذره‌ای ساخته است که به لطف یک فرآیند شیمیایی تحت فشار متوسط می‌توانند با هم ترکیب شوند.

🖍 او چن، نویسنده مسئول این مطالعه، می‌گوید: «چکش‌کاری و سایر روش‌های سخت شدن، همه از بالا به پایین ساختار دانه را تغییر می‌دهد، در نتیجه کنترل اندازه دانه‌ای که در نهایت به‌دست می‌آید بسیار دشوار است. کاری که ما انجام داده‌ایم ایجاد بلوک‌های سازنده نانوذرات است که وقتی آن‌ها را فشار می‌دهید با هم ترکیب می‌شوند. از این طریق می‌توانیم اندازه دانه یکنواختی داشته باشیم که بتوان دقیقاً آن‌ها را برای خواص پیشرفته تنظیم کرد.»

⬅️ مسئله این است که سطح فلزات معمولاً با مولکول‌های آلی به نام لیگاند پوشانده می‌شود که می‌توانند پیوند ذرات فلز را به شدت متوقف کنند. محققان یک فرآیند شیمیایی ارائه کردند که می‌تواند این لیگاندها را از بین ببرد و نانوذرات فلز را آزاد کند تا از طریق یک فرآیند تف‌جوشی تحت فشار، راحت‌تر با هم ترکیب شوند.

💹 با استفاده از این روش، محققان «سکه‌هایی» از نانوذرات فلزات مختلف مانند طلا، نقره و پالادیوم ساختند. در آزمایش‌ها ثابت شده‌است که آن‌ها بسیار سخت‌تر از حد معمول هستند به طوری‌که نسبت به سکه‌های طلا تا چهار برابر سخت‌تر هستند. سایر خصوصیات فیزیکی نیز کم و بیش بدون تغییر باقی مانده است.

📌 در آزمایشی دیگر، محققان با استفاده از روش جدید خود شیشه‌ای فلزی ساختند. مانند شیشه‌های معمولی، این مواد دارای ساختارهای بلوری آمورف هستند، که می‌تواند قالب‌سازی آن‌ها را راحت‌تر کرده و به‌طور بالقوه از فلزات معمولی مستحکم‌تر باشند.

✍️ چن می‌گوید: «ساخت شیشه فلزی تک‌جزئی کار سختی است؛ بنابراین، بیشتر شیشه‌های فلزی آلیاژی هستند. اما ما توانستیم با نانوذرات آمورف پالادیوم فرآیند را شروع کنیم و از روش خود برای ساخت یک شیشه فلزی پالادیومی استفاده کنیم.»

📚 منبع:
https://newatlas.com/materials/super-hard-metals-nanoparticle-manufacturing/

کانال نانو و کیمیا
@nanokimia

#نانو_فناوری

✅ توسعه نانوکانال‌های گرافینی برای تصفیه آب

🔖 هنگامی که صفحات نانومواد دو بعدی مانند گرافین روی هم قرار می‌گیرند، شکاف‌های ریزی بین صفحات ایجاد می‌شود که کاربردهای بالقوه زیادی دارند.

⬅️ در تحقیقی که در مجله Nature Communications منتشر شده است، تیمی از محققان "دانشگاه براون" (Brown University) راهی برای جهت‌دهی به این شکاف‌ها یافتنه‌اند که نانو کانال نامیده می‌شود، روشی که باعث مفیدتر شدن آنها در تصفیه آب و آلاینده های مایع نانومقیاس می‌شود.

♻️ با این وجود، استفاده از این نانوکانال‌ها برای فیلتراسیون یک مشکل دارند و این به نوع جهت‌گیری کانال‌ها مربوط می‌شود. کانال‌های ایجاد شده میان صفحات گرافین جهت افقی دارند که برای فیلتراسیون مناسب نیستند، چرا که مایعات باید مسیر نسبتا طولانی را طی کنند تا از انتهای یک کانال به دیگری برسند. بهتر است کانال‌ها عمود بر جهت صفحات باشند. در این صورت، مایع فقط به جای عبور از طول و عرض بسیار طولانی‌تر، از ارتفاع عمودی نسبتاً باریک عبور میکند.

🖍 هرت در ادامه می‌گوید، اما تاکنون راه مناسبی برای ساخت نانو کانال‌های گرافن به صورت عمودی وجود نداشت، تا زمانی که «موچون لیو»، محقق سابق دکترا در آزمایشگاه هرت، به چنین راهی دست پیدا کرد.

💹 این روش شامل قرار دادن صفحات گرافین روی یک لایه الاستیک است که برای کشش، تحت تنش قرار می‌گیرد. پس از رسوب صفحات، تنش روی بستر آزاد می‌شود و این امر باعث می‌شود تا منقبض شود. زمانی که این اتفاق می‌افتد، گرافین روی دره‌ها و قله‌های تیز جمع می‌شود.

⬅️ موچون لیو، گفت: "هنگامی که گرافین چین می‌خورد ، شما صفحات و کانال‌ها را از سطح کج می‌کنید. اگر این موضوع زیاد انجام شود، کانال‌ها تقریباً عمودی تراز می‌شوند."

📌 هنگامی که کانال‌ها تقریباً عمودی شوند، مجموعه در اپوکسی محصور می‌شود و سپس قسمت‌های بالا و پایین آن کوتاه می‌شوند تا کانال‌ها در طول ماده باز باشند. محققان این ساختار را «VAGME» نام‌گذاری کرده‌اند که کوتاه شده عبارت «غشاهای گرافین تراز شده بطور عمودی» است.

✍️ هرت گفت: "آنچه در نهایت با آن روبرو می‌شویم غشایی با این کانال‌های کوتاه و بسیار نازک است که فقط مولکول‌های بسیار کوچک می‌توانند از آن عبور کنند. به عنوان مثال، مولکول‌های آب می‌تواند از طریق آن عبور کنند، اما آلاینده‌های آلی یا برخی از یون‌های فلزی برای عبور بیش از اندازه بزرگ هستند، بنابراین می‌تواند آنها را فیلتر کنند.

📚 منبع

https://phys.org/news/2021-01-graphene-nanochannel-filters.html
کانال نانو و کیمیا
@nanokimia

✴ لخته‌های خون با کمک فراصوت و نانوقطره حل می‌شوند!

🔶️ پژوهشگران نشان دادند که با استفاده از مته‌ای که امواج فراصوت را در محل تشکیل لخته در بدن تزریق می‌کند و همچنین به‌کارگیری نوعی نانوقطره، می‌توان لخته‌های خون را از بین برد.

🔍📝این روش جدید محققان دارای دو جز اصلی است: قطرات نانو و مته فراصوت. قطره‌های نانو از کره‌های چربی ریز تشکیل شده‌اند که با پر فلوئوروکربن‌های مایع (PFC) پر شده‌اند. این قطرات نانو از PFC‌های با نقطه جوش کم پر شده‌اند، به این معنی که مقدار کمی انرژی فراصوت باعث تبدیل مایع به گاز می‌شود. با تبدیل شدن آن‌ها به گاز، PFCها به سرعت منبسط می‌شوند و قطرات نانو را بخار می‌کنند و حباب‌های میکروسکوپی تشکیل می‌دهند.

🔶️ پس از تشکیل این میکروحباب‌ها در لخته‌ها و تداوم اعمال فراصوت، حباب‌ها شروع به لرزش می‌کنند و ارتعاش سریع آن‌ها باعث می‌شود که ساختار فیزیکی لخته را از بین برده و به حل شدن لخته کمک کنند. این لرزش همچنین سوراخ‌های بزرگتری در توده لخته ایجاد می‌کند، این حفره‌ها به داروهای ضدلخته شدن خون فرصت می‌دهند تا به عمق لخته نفوذ و باعث تجزیه بیشتر آن ‌شود.

📌این روش به محققان اجازه می‌دهد تا امواج را از طریق کاتر به رگ خونی وارد کنند. این مته می‌تواند امواج فراصوت را بسیار دقیق به محل مورد نظر هدایت نموده تا قطره‌های نانو را فعال کند بدون اینکه به بافت سالم اطراف آسیب برساند. این مته از یک لوله تشکیل شده ‌است که به کاربر امکان می‌دهد قطرات نانو را به محل لخته تزریق کنند.
منبع:
https://news.nano.ir/84426/
#نانو_فناوری
کانال نانو و کیمیا
@nanokimia

▶️لایو تور فناوری صنعتی

📚 نحوه ارزیابی محصولات نانو و صدور گواهی نانو مقیاس برای صنایع

👩‍💻 گفتگو با خانم مهندس سمانه گشتی آذر کارشناس ارزیابی ستاد توسعه فناوری نانو

📅پنجشنبه: ۹۹/۱۱/۰۲
🕘 ۲۱:۳۰

پیج اجرای لایو:
🏫www.instagram.com/indnano.ir
#نانو_فناوری
کانال نانو و کیمیا
@nanokimia

✅ تبدیل پودر ذغال به نانوگرافیت با اجاق خانگی!

🔖 محققان دانشگاه وایومینگ با استفاده از ورق مسی، ظروف شیشه ای و اجاق مایکروویو خانگی معمولی نشان داده اند که ذغال پودر شده را می توان به نانو گرافیت با ارزش و کیفیت بالاتر تبدیل شود.

⬅️ در مقاله ای که در مجله Nano-Structures & Nano-Objects منتشر شد ، محققان UW گزارش دادند كه آنها محیطی را در یك اجاق مایکروویو ایجاد كردند تا پودر ذغال سنگ خام را به نانو گرافیت تبدیل كنند، كه این ماده برای کاربردهای بسیاری در صنایع مختلف قابل استفاده است. این روش رویکرد جدیدی است که می تواند یک فناوری تبدیل ذغال سنگ ساده و نسبتاً ارزان را ارائه دهد.

♻️ تیم تحقیق به سرپرستی دانشیار TeYu Chien در گروه فیزیک و نجوم UW نوشت: "این روش مسیر جدیدی برای تبدیل منابع کربن فراوان به مواد با ارزش بالا با مزایای اقتصادی مناسب را فراهم می کند."

🔸 در حالی که تحقیقات قبلی نشان داده است که می توان از مایکروویو برای کاهش رطوبت ذغال سنگ و حذف گوگرد و سایر مواد معدنی استفاده کرد، اما بیشتر این روش ها نیاز به پیش تصفیه شیمیایی خاص ذغال سنگ دارند. محققان UW در آزمایش خود ذغال سنگ خام رودخانه را به صورت پودر درآوردند.

💹 سپس این پودر را قبل از اینکه در اجاق مایکروویو قرار گیرد، روی ورق مسی قرار داده و در ظروف شیشه ای با مخلوط گاز آرگون و هیدروژن مهر و موم کردند. برای راحتی یک اجاق مایکروویو معمولی انتخاب شده و میزان اشعه مورد نظر را تأمین می کند.

🖍 ماسی ، نویسنده اصلی مقاله ، می گوید: "با برش ورق مسی به شکل چنگال، جرقه ها توسط اشعه مایکروویو القا می شوند و در عرض چند ثانیه درجه حرارت بسیار بالای بیش از 1800 درجه فارنهایت ایجاد می کنند." به همین دلیل است که نباید یک چنگال فلزی را درون اجاق مایکروویو قرار دهید.

📌 جرقه های ناشی از مایکروویو دمای بالایی را که برای تبدیل پودر زغال سنگ به نانوگرافیت چند بلوری لازم است را تولید می کند و همچنین ورق مسی و گاز هیدروژن نیز به این فرآیند کمک می کنند.

✍️ محققان می گویند این روش جدید تبدیل زغال سنگ می تواند توسعه داده شده و در مقیاس بزرگتری انجام شود تا هم کیفیت و هم مقدار بیشتری از مواد نانو گرافیت را بدست آورد.

📚 منبع

https://statnano.com/news/68529/UW-Researchers-Turn-Coal-Powder-into-Graphite-in-Microwave-Oven
#نانو_فناوری
کانال نانو و کیمیا
@nanokimia

✅ صفحات لمسی ضد لک و آنتی باکتریال

🔖 شرکت ان‌بی‌دی نانوتکنولوژیز (NBD Nanotechnologies) اعلام کرد فناوری InvisiPrint® MBED ™، یک پوشش ضداثر انگشت با محافظت ضدمیکروبی را توسعه داده است.

⬅️ از آنجا که این محصول دارای یک ماده فعال تایید شده توسط EPA است، استفاده‌کننده‌های این فناوری می‌توانند ازآن در محصولات خود استفاده کنند.
@nanokimia
💹 در نمایشگرها و صفحه‌های لمسی به پوشش‌های ضدمیکروبی نیاز جدی وجود دارد. تولیدکنندگان صفحه نمایش به راه حل‌هایی نیاز دارند که بتوانند نه تنها لکه‌های اثر انگشت را از بین ببرد بلکه باعث کاهش رشد باکتری، بو یا لکه شود. این پوشش اختصاصی شرکت ان‌بی‌دی نانوتکنولوژیز دو عملکرد را با هم دارد، اول این که لکه‌های اثر انگشت را نامرئی می‌کند و دوم این که از رشد باکتری‌های ایجاد کننده لکه جلوگیری می‌کند.

📌 فناوری InvisiPrint MBED بهترین عملکرد را در مخفی کردن اثر انگشت داشته و در عین حال خواص ضدمیکروبی استثنایی نیز دارد. محافظت از سطوح با InvisiPrint MBED نیز بسیار بادوام است.

♻️ دمای پایین و روند کار ساده همراه با عملکرد عالی در پنهان نگه داشتن اثر انگشت موجب شده تا نانوپوشش InvisiPrint MBED به گزینه‌ای جذاب برای نمایشگرهای الکترونیکی تبدیل شود.

✍️ کاربردهای متعددی نظیر استفاده درنمایشگرهای لمسی، عینک، لوازم خانگی، شیشه‌های معماری، سرامیک و سایر سطوح لمسی بالا برای این محصول قابل تصور است.

📚 منبع:
https://www.prnewswire.com/news-releases/nbd-nanotechnologies-announces-invisiprint-mbed-an-anti-fingerprint-coating-with-embedded-antimicrobial-protection-301193336.html

#نانو_فناوری
کانال آموزش مجازی نانو و کیمیا
@nanokimia

✅ تجاری‌سازی نانوپوششی که ویروس‌ها را از بین می‌برد

🔖 شرکت نیوزلندی اینهیبیت کوتینگز (Inhibit Coatings) اقدام به توسعه و تجاری‌سازی نانوپوششی کرده که قادر است عوامل بیماری‌زا نظیر ویروس و باکتری‌ را از بین ببرد. مزیت این پوشش نسبت به پوشش‌های آنتی‌باکتریال بازار، دوام و ماندگاری بالای آن است.

⬅️ اینهیبیت کوتینگز در اکتبر امسال به‌عنوان بخشی از برنامه شتاب‌دهنده نوآوری کووید ۱۹ وزارت نوآوری و اشتغال توانست اثبات کند که پوشش پلی‌اورتان مبتنی بر آب که حاوی نانوذرات نقره است می‌تواند ویروس کووید ۱۹ را ۹۹٫۹ درصد کاهش دهد. این پوشش برای آزمایش مستقل به آمریکا ارسال و مشخص شد که می‌توان ویروس کرونا با این پوشش از بین برد.

📌 مدیر این فناوری معتقد است در حالی که پوشش‌های ضدمیکروبی مدت‌هاست در بازار وجود دارند، اما این پوشش‌های بازدارنده تفاوت‌هایی در قواعد بازی در این حوزه ایجاد خواهند کرد.

♻️ پوشش‌های رایج به مواد افزودنی متکی هستند که از بازار خریداری شده و با رنگ مخلوط شوند. این در حالی است که در بیمارستان‌ها و تاسیسات فرآوری مواد غذایی که به‌طور منظم شسته و تمیز می‌شوند، این پوشش‌های حاوی افزودنی به سرعت خاصیت خود را از دست داده و دوام بالایی نخواهند داشت.

🖍 تیت می‌گوید: «ما توانستیم به روشی برسیم که بتوانیم نقره را به‌طور مستقیم به رنگ یا پلاستیک اضافه کنیم و این بدان معنی است که این ماده از بین نمی‌رود؛ بنابراین، پوشش‌های ما در تمام طول عمر خود موثر باقی می‌مانند. به‌عنوان مثال، ما می‌توانیم ۹۹٫۹۵ درصد MRSA را در عرض دو ساعت در محیط بیمارستان از بین ببریم.»

🔸سطوح لمسی مانند کف زمین، دیوارها، درها و دستگیره درها به شدت در انتقال عوامل بیماری‌زا نقش دارند. این پوشش‌ جدید می‌تواند باکتری‌ها، ویروس‌ها، کپک‌ها و مخمرهای موجود در این سطوح را از بین ببرند و از انتشار آلودگی‌ها جلوگیری کنند.

✍️ این شرکت در حال کار روی یک پوشش ضدویروسی دیواری برای استفاده در بیمارستان‌ها و مراکز مراقبتی بهداشتی بود و در زمینه پوشش داخلی وسایل نقلیه، منسوجات، PPE و روکش مبلمان نیز کارهایی انجام داده است.

📚 منبع

https://www.stuff.co.nz/business/123737541/nzdeveloped-nanoparticle-technology-to-fight-covid19-and-other-powerful-bugs
#نانو_فناوری
کانال نانو و کیمیا
@nanokimia

✅ کاتالیزور جدیدی برای شکستن مولکول‌های آب با کمک نور خورشید

🔖 دستاوردهای پژوهشگران کالج UVA و دانشکده تحصیلات تکمیلی هنر و علوم، موسسه فناوری کالیفرنیا و آزمایشگاه ملی آرگون وزارت انرژی آمریکا، آزمایشگاه ملی لارنس برکلی و آزمایشگاه ملی بروخاون می‌تواند یکی از موانع اساسی را از این مسیر حذف کند، دستاوردی که نمایانگر گامی بزرگ به‌سوی آینده‌ای با انرژی پاک است.

⬅️ آنها با همکاری یکدیگر اقدام به دستکاری نانومواد در سطح اتمی کرده و در نهایت کاتالیزور جدیدی برای شکستن مولکول‌های آب با کمک نور خورشید ارائه کردند. نتایج این پروژه می‌تواند مسیر تولید انرژی پاک را تسهیل کند.

♻️ یکی از روش‌های مهار انرژی خورشیدی استفاده از نور خورشید برای تجزیه مولکول‌های آب به اکسیژن و هیدروژن است. هیدروژن تولید شده با این فرآیند به‌صورت سوخت ذخیره می‌شود و می‌توان آن را از جایی به جای دیگر منتقل کرد و درصورت تقاضا برای تولید انرژی، استفاده شود. برای تقسیم مولکول‌های آب به اجزای تشکیل‌دهنده آن‌ها‌، کاتالیزور لازم است، این در حالی است که کاتالیست‌های فعلی که در این فرآیند استفاده می‌شود، چندان کارآمد نیستند.

🔸 پژوهشگران دانشگاه ویرجینیا به سرپرستی سن ژانگ و برنت گونئو کاتالیست جدیدی ساختند که در آن از کبالت و تیتانیوم استفاده شده ‌است. مزیت عناصر تشکیل‌دهنده این کاتالیست آن است که نسبت به مواد تشکیل‌دهنده کاتالیست‌های رایج، فراوان‌تر و در دسترس‌تر است. در کاتالیست‌های فعلی از فلزات گرانبهایی نظیر ایریدیم یا روتنیم استفاده می‌شود.

🖍 ژانگ می‌گوید: «در این فرآیند جدید، سایت‌های کاتالیزوری فعال در سطح اتمی روی نانوبلورهای اکسید تیتانیوم ایجاد می‌شود، که در نهایت یک کاتالیست با دوام تولید می‌شود.» به گفته گونو این نوآوری، راهبردی جدید برای بهبود مواد کاتالیزوری است که با تلفیق سنتز مواد پیشرفته، تعیین مشخصات در سطح اتمی و نظریه مکانیک کوانتوم به‌دست آمده است.

✍️ علاوه‌بر این، محققان موسسه فناوری کالیفرنیا، با استفاده از روش‌های مکانیک کوانتومی که اخیراً توسعه یافته، توانستند میزان تولید اکسیژن ناشی از عملکرد این کاتالیزور را به‌طور دقیق پیش‌بینی کنند، این امر درک دقیق ساز و کار شیمیایی این فرآیند را در اختیار محققان قرار داد.

📚 منبع

https://www.nanowerk.com/nanotechnology-news2/newsid=56885.php
#نانو_فناوری

کانال نانو و کیمیا
@nanokimia

✅ تولید سوخت شیمیایی از CO۲ هوا در مقیاس آزمایشگاهی

⬅️ محققان دانشگاه لینکوپینگ در سوئد موفق شدند با استفاده از نور خورشید، دی‌اکسیدکربن را به سوخت تبدیل کنند. نتایج یافته‌های اخیر نشان می‌دهد که می‌توان از این روش برای تبدیل دی‌اکسیدکربن به متان، منوکسیدکربن و اسیدفورمیک استفاده کرد.

🔖 گیاهان دی‌اکسیدکربن و آب را به قند تبدیل می‌کنند که انرژی بالایی داشته و به‌عنوان سوخت برای رشد و نمو گیاه استفاده می‌شود. جیانو سان و همکارانش تلاش داشتند تا این فرایند را تقلید و فتوسنتز مصنوعی ایجاد کنند. آن‌ها به دنبال تبدیل دی‌اکسیدکربن موجود در هوا و تبدیل آن به سوخت شیمیایی نظیر متان، اتانول و متانول بودند.

🖍 سان می‌گوید: «با تبدیل دی‌اکسیدکربن به سوخت با کمک نور خورشید، می‌توان منبع انرژی تجدیدپذیر جدیدی را ارائه کرد و با آن به کاهش تغییرات اقلیمی کمک نمود که این کار با استفاده کمتر از سوخت‌های فسیلی امکان‌پذیر می‌شود.»

📌 در این پروژه محققان کاربید سیلیکون مکعبی را که یک ماده نیمه‌هادی است با گرافن ترکیب کرده و مورداستفاده قرار دادند. گرافن ماده‌ای با خواص شگفت‌انگیز است اما این ماده برای استفاده در مبدل‌های انرژی خورشیدی مناسب نیست؛ به همین دلیل، محققان آن را با کاربید سیلیکون ترکیب کردند.

♻️ پیش از این محققان این پروژه روشی برای رشد گرافن روی کاربید سیلیکون مکعبی ارائه کرده‌ بودند. در این روش، زمانی که به کاربید سیلیکون گرما داده می‌شود، سیلیکون تبخیر شده و اتم‌های کربن باقی می‌مانند که به‌صورت ساختار لایه‌ای شکل می‌گیرند.

🔸 این گروه نشان داده بودند که می‌توان چهار لایه گرافن را روی هم به‌صورت کنترل شده قرار داد. آن‌ها با این کار موفق به ساخت فتوالکترود گرافنی شدند که قابلیت جذب انرژی خورشید و تولید حاملان بار را دارد.

✍️ این فتوالکترود را می‌توان با فلزات مختلف نظیر مس و بیسموت ترکیب کرد و در نهایت در فرایند فتوسنتز مصنوعی، محصولات انتخابی مختلفی نظیر اسیدفرمیک یا متان تولید نمود.

📚 منبع

https://phys.org/news/2020-06-renewable-fuel-carbon-dioxide-aid.html
#نانو_فناوری
کانال نانو و کیمیا
@nanokimia

📍ساخت لیزر با نانوذرات برای مطالعات درون سلولی

🔻برای درک بهتر اتفاقات درون سلول، به لیزرهای بسیار کوچکی نیاز است. محققان با استفاده از نانوذرات اقدام به ساخت چنین لیزرهایی کرده‌اند.

🔻در طیف وسیعی از وسایل روزمره از لیزر استفاده می‌شود، لیزرهایی که از توان مولکول‌های نور، یعنی فوتون‌ها، به‌منظور ایجاد پرتوهای نور بسیار متمرکز استفاده می‌کنند و این باریکه نور برای انجام کارهای معمول مانند اسکن بارکد استفاده می‌شود.

🔻از آنجا که تحقیقات زیست‌حسگری و تصویربرداری زیستی به دنبال مشاهده نواحی بسیار عمیق بافت بوده، لازم است تا دستگاه‌های لیزر کوچک‌سازی شده و داخل سلول مورد استفاده قرار گیرند، لیزر با چالش‌های مهمی در کاربردهای زیستی در مقیاس نانو روبرو است.
ادامه خبر
#اخبار_هفته #نانو_فناوری
کانال نانو و کیمیا
@nanokimia

استفاده از الیاف‌های نانویی برای حذف فلزات سنگین و مواد رادیواکتیو از آب:
گروهی از محققین دانشگاه ژاپنی اوساکا (Osaka University)، با بهره گرفتن از فناوری نانو، محصول جدیدی توسعه داده‌اند که با از بین بردن یون‌های فلزی سمی موجود در آب، به فیلتراسیون و سالم‌سازی آن کمک می‌کند. این محصول جدید که چیزی شبیه به جلبک‌های دریایی است، متشکل از نانوالیاف‌هایی می‌باشد که با جهت‌گیری‌های تصادفی، بازده حذف یون‌های کبالت (+Co2) را بالا می‌برد.

در راستای چالش جهانی نیاز به آب آشامیدنی، محققین ژاپنی به این موضوع ورود نموده تا کارایی تیتانات سدیم را با استفاده از فناوری نانو بالا برده و بهره‌وری فرایندهای سم‌زدایی از آب را بهبود دهند. تومویو گوتو (Tomoyo Goto)، از اعضای تیم تحقیق در این باره می‌گوید: «با افزایش روند گرم شدن زمین و آلودگی‌های جدی محیط‌زیست، نیاز به روش‌های ایمن برای حذف مواد رادیواکتیو و فلزات سنگین از منابع آب، جدی‌تر از قبل شده است».

تیتانات سدیم، یک ماده لایه‌ای دو بعدی است که ساختارش بر اساس ترکیب شیمیایی و روش تهیه آن، می‌تواند تا حدی متفاوت شود. نکته کلیدی این است که برای جذب مؤثرتر یون‌های رادیواکتیو یا فلزات سنگین، کنترل مورفولوژیکی تیتانات سدیم بسیار اهمیت دارد.

محققین دریافتند که در فرایندهای سنتز هیدروترمال، افزایش زمان فرایند سنتز، می‌تواند بلورهای گرد را به شکل کشیده‌ در آورده و در نهایت، به نوعی الیاف مبدل کند. محصول نهایی، فیلترهایی به شکل جلبک دریایی و متشکل از نانوالیاف‌هایی با جهت‌گیری تصادفی است که با افزایش سطح، کارایی فرآیند حذف کبالت را به شدت افزایش می‌دهد.

در مقایسه با نمونه‌های تجاری موجود در بازار، تیتانات سدیم ابداعی در این روش، به لطف ساختار نانویی خود، عملکرد بهتری برای جذب یون‌های کبالت داشته و به همین دلیل، پتانسیل فراوانی برای تجاری‌سازی خواهد داشت. انتظار می‌رود که فناوری یاد شده، برای سایر سیستم‌های تصفیه فلزات سنگین و حذف رادیو نوکلئیدها از فاضلاب نیز بکار گرفته شود.
منبع:
https://www.nanowerk.com/nanotechnology-news2/newsid=56660.php
#نانو_فناوری
کانال نانو و کیمیا
@nanokimia