ساخت تراشهای برای انجام آزمایشهای کوانتومی
@nanotech1
محققان انگلیسی و یک شرکت ژاپنی با همکاری یکدیگر موفق به ساخت تراشهای شدند که با استفاده از آن میتوان آزمایشات مربوط به حوزه کوانتوم را انجام داد.
میکروتراشهها درون یک کامپیوتر ابزاری هستند که میتوانند کارهای مختلفی انجام دهند. افزایش توانمندی تراشهها موجب شده تا بتوان با کامپیوتر در آن واحد چند کار مختلف انجام داد. اخیرا محققان دانشگاه بریستول در انگلستان با همکاری محققان ژاپنی شرکت نیپون تلگراف و تلفن موفق به ارائه تراشهای نوری شدند که قادر به پردازش نور به روشهای مختلف است. در ساخت این تراشه از فناوری کوانتومی استفاده شده است.
ساخت این تراشه یک گام بسیار بزرگ به سوی ظهور کامپیوترهای کوانتومی است، کامپیوترهایی که قادر به طراحی داروهای جدید بوده و میتوانند جستجوی بانک اطلاعاتی را بسیار سریع انجام دهند.
این تراشه قابل برنامهریزی جدید میتواند با هم ترکیب شده و امکان انجام کارهایی را فراهم کند که با کامپیوترهای رایج انجام آنها دشوار است. ساخت چنین کامپیوترهایی حوزههای تحقیقاتی تازهای برای مهندسان و محققان ایجاد میکند. نتایج این پروژه در نشریه Science منتشر شده است.
پیش از زمانی که نیوتن یک منشور را در مقابل نور خورشید بگذارد و طیفی از رنگها را ببیند، دانشمندان طبیعت را از طریق نور درک میکردند. در دوران مدرن، محققان تلاش کردند که طبیعت را در مقیاس کوانتومی مورد بررسی قرار دهند و با این کار حالات کوانتومی را کنترل و مهندسی کنند.
یکی از بزرگترین سدها در مسیر آزمون نظریه علوم و محاسبات کوانتومی، زمان و منابع مورد نیاز برای انجام آزمایشها است که به شدت به طبیعت شکننده سیستمهای کوانتومی وابسته است.
نتایج بدست آمده در این پروژه یک گام بزرگ به سوی آزمایش عملی فوتونها و فناوری کوانتومی است. آنتونی لاینگ رهبر این تیم تحقیقاتی میگوید: « تمام آنچه که در این پروژه داریم روی یک تراشه قرار داده شده که قابل کنترل است. کار انجام شده در این پروژه فراتر از حفظ منابع انرژی است. در حال حاضر هیچکس نمیتواند آزمایشهای خاص خود را با فوتون انجام دهد اما این تراشه جدید میتواند به فیزیکدانان امکان انجام آزمایش در حوزه کوانتوم را دهد.»
این تیم تحقیقاتی نشان دادند که این تراشه را میتوان بهگونهای برنامهریزی کرد که امکان انجام چند سری آزمایش با سرعت بالا با آن امکانپذیر باشد. جاکوب کارولون یکی از محققان این پروژه میگوید: «همین که ما برای هر مدار یک کد نوشتیم، این امکان را فراهم کردیم که بتوان تراشه را برنامهریزی کرد. این تراشه میتواند در کسری از ثانیه از یک آزمایش به آزمایش دیگر سوئیچ کند. ما روی این پروژه بیش از یک سال برنامهریزی کردیم.» @nanotech1
@nanotech1
محققان انگلیسی و یک شرکت ژاپنی با همکاری یکدیگر موفق به ساخت تراشهای شدند که با استفاده از آن میتوان آزمایشات مربوط به حوزه کوانتوم را انجام داد.
میکروتراشهها درون یک کامپیوتر ابزاری هستند که میتوانند کارهای مختلفی انجام دهند. افزایش توانمندی تراشهها موجب شده تا بتوان با کامپیوتر در آن واحد چند کار مختلف انجام داد. اخیرا محققان دانشگاه بریستول در انگلستان با همکاری محققان ژاپنی شرکت نیپون تلگراف و تلفن موفق به ارائه تراشهای نوری شدند که قادر به پردازش نور به روشهای مختلف است. در ساخت این تراشه از فناوری کوانتومی استفاده شده است.
ساخت این تراشه یک گام بسیار بزرگ به سوی ظهور کامپیوترهای کوانتومی است، کامپیوترهایی که قادر به طراحی داروهای جدید بوده و میتوانند جستجوی بانک اطلاعاتی را بسیار سریع انجام دهند.
این تراشه قابل برنامهریزی جدید میتواند با هم ترکیب شده و امکان انجام کارهایی را فراهم کند که با کامپیوترهای رایج انجام آنها دشوار است. ساخت چنین کامپیوترهایی حوزههای تحقیقاتی تازهای برای مهندسان و محققان ایجاد میکند. نتایج این پروژه در نشریه Science منتشر شده است.
پیش از زمانی که نیوتن یک منشور را در مقابل نور خورشید بگذارد و طیفی از رنگها را ببیند، دانشمندان طبیعت را از طریق نور درک میکردند. در دوران مدرن، محققان تلاش کردند که طبیعت را در مقیاس کوانتومی مورد بررسی قرار دهند و با این کار حالات کوانتومی را کنترل و مهندسی کنند.
یکی از بزرگترین سدها در مسیر آزمون نظریه علوم و محاسبات کوانتومی، زمان و منابع مورد نیاز برای انجام آزمایشها است که به شدت به طبیعت شکننده سیستمهای کوانتومی وابسته است.
نتایج بدست آمده در این پروژه یک گام بزرگ به سوی آزمایش عملی فوتونها و فناوری کوانتومی است. آنتونی لاینگ رهبر این تیم تحقیقاتی میگوید: « تمام آنچه که در این پروژه داریم روی یک تراشه قرار داده شده که قابل کنترل است. کار انجام شده در این پروژه فراتر از حفظ منابع انرژی است. در حال حاضر هیچکس نمیتواند آزمایشهای خاص خود را با فوتون انجام دهد اما این تراشه جدید میتواند به فیزیکدانان امکان انجام آزمایش در حوزه کوانتوم را دهد.»
این تیم تحقیقاتی نشان دادند که این تراشه را میتوان بهگونهای برنامهریزی کرد که امکان انجام چند سری آزمایش با سرعت بالا با آن امکانپذیر باشد. جاکوب کارولون یکی از محققان این پروژه میگوید: «همین که ما برای هر مدار یک کد نوشتیم، این امکان را فراهم کردیم که بتوان تراشه را برنامهریزی کرد. این تراشه میتواند در کسری از ثانیه از یک آزمایش به آزمایش دیگر سوئیچ کند. ما روی این پروژه بیش از یک سال برنامهریزی کردیم.» @nanotech1
نقشه راه بازار فناورینانو
@nanotech1
برای اینکه بتوان محصولات نانو و کاربردهای مبتنی بر فناورینانو را در زنجیره نوآوری آنها از مرحله ایده تا رسیدن به بازار و فراتر از آن توسعه داد، به یک چارچوب مشخص نیاز داریم که به سادگی قابل پیگیری باشد.
برای اینکه بتوان محصولات نانو و کاربردهای مبتنی بر فناورینانو را در زنجیره نوآوری آنها از مرحله ایده تا رسیدن به بازار و فراتر از آن توسعه داد، به یک چارچوب مشخص نیاز داریم که به سادگی قابل پیگیری باشد. فقدان دادههای مشخص و نیز نبود شفافیت و تبادلنظر، عمدتا ناشی از فقدان یک چارچوب میباشد. در این راستا، خوشه نانوایمنی اتحادیه اروپا (NanoSafety Cluster) به تازگی پیشنویس نقشهراه «نزدیکتر به بازار» (CTTM) را منتشر کرده است. هدف این نقشه، تسریع توسعه فناورینانو به بازار است. بر اساس پیشنویس CTTM، برخی از راهکارهای کلیدی که باید در چارچوب یک رویکرد گام به گام سریعا انجام شوند عبارتند از:
• ایجاد یک شبکه همکاری فراگیر؛
• گردهمآیی متخصصان علمی؛
• تقویت گفتگو و تبادلنظر برای افزایش همگرایی و منابع ایمن؛
• اجرای یک چارچوب ارزیابی ایمنی از طریق پیشگامیهای قانونی؛ و
• ایجاد پلتفورم های ارائهکننده خدمات که به عنوان شرکتهای مشاورهای به شرکتها کمک کنند تا بتوانند محصولات خود را به بازار عرضه نمایند.
بر اساس این پیشنویس، در کنار این اقدامات، توسعه مجموعه مهارتهای مرتبط، آموزش، وضعیتهای شغلی و تاییدیههای معتبر نیز باید وجود داشته باشد. همراه با توسعه بازار محصولات نانو و کاربردهای مبتنی بر فناورینانو، مصرفکنندگان و کاربران نهایی نیز باید به اطلاعات شفاف و معتبر دسترسی داشته و به روشی استاندارد و متعادل، ریسکها و مزایای محصولات مبتنی بر نانو به آنها ارائه شود. @nanotech1
@nanotech1
برای اینکه بتوان محصولات نانو و کاربردهای مبتنی بر فناورینانو را در زنجیره نوآوری آنها از مرحله ایده تا رسیدن به بازار و فراتر از آن توسعه داد، به یک چارچوب مشخص نیاز داریم که به سادگی قابل پیگیری باشد.
برای اینکه بتوان محصولات نانو و کاربردهای مبتنی بر فناورینانو را در زنجیره نوآوری آنها از مرحله ایده تا رسیدن به بازار و فراتر از آن توسعه داد، به یک چارچوب مشخص نیاز داریم که به سادگی قابل پیگیری باشد. فقدان دادههای مشخص و نیز نبود شفافیت و تبادلنظر، عمدتا ناشی از فقدان یک چارچوب میباشد. در این راستا، خوشه نانوایمنی اتحادیه اروپا (NanoSafety Cluster) به تازگی پیشنویس نقشهراه «نزدیکتر به بازار» (CTTM) را منتشر کرده است. هدف این نقشه، تسریع توسعه فناورینانو به بازار است. بر اساس پیشنویس CTTM، برخی از راهکارهای کلیدی که باید در چارچوب یک رویکرد گام به گام سریعا انجام شوند عبارتند از:
• ایجاد یک شبکه همکاری فراگیر؛
• گردهمآیی متخصصان علمی؛
• تقویت گفتگو و تبادلنظر برای افزایش همگرایی و منابع ایمن؛
• اجرای یک چارچوب ارزیابی ایمنی از طریق پیشگامیهای قانونی؛ و
• ایجاد پلتفورم های ارائهکننده خدمات که به عنوان شرکتهای مشاورهای به شرکتها کمک کنند تا بتوانند محصولات خود را به بازار عرضه نمایند.
بر اساس این پیشنویس، در کنار این اقدامات، توسعه مجموعه مهارتهای مرتبط، آموزش، وضعیتهای شغلی و تاییدیههای معتبر نیز باید وجود داشته باشد. همراه با توسعه بازار محصولات نانو و کاربردهای مبتنی بر فناورینانو، مصرفکنندگان و کاربران نهایی نیز باید به اطلاعات شفاف و معتبر دسترسی داشته و به روشی استاندارد و متعادل، ریسکها و مزایای محصولات مبتنی بر نانو به آنها ارائه شود. @nanotech1
بررسی چگونگی برهمکنش نانوذرات با غشای سلول در ورود به سلولها @nanotech1
نانوساختار آلومینیومی برای افزایش عمر باتریها
@nanotech1
محققان با استفاده از نانوساختاری که به صورت تصادفی در آزمایشگاه ساخته شد، موفق به بهبود عملکرد باتریهای یون لیتیم شدند. این باتریها عمر بیشتری نسبت به همتایان فعلی خود دارند.
پژوهشگران مؤسسه فناوری ماساچوست (MIT) موفق به ارائه روشی برای بهبود عملکرد باتریهای یون لیتیم شدند. این گروه از نانوذرات فلزی سنتز شده که به صورت اتفاقی ساخته شدند برای حل مشکل قدیمی باتریها استفاده کردند. این گروه تحقیقاتی نشان دادند استفاده از این نانوذرات میتواند عمر باتریها را افزایش دهد.
چندی قبل پژوهشگران دریافتند که دلیل اصلی از دست رفتن ظرفیت باتریهای یون لیتیم در طول فرآیند شارژ/دشارژ، تورم و چروکیدگی الکترودهای گرافیتی آن است. زمانی که الکترون از الکترودها خارج شده و وارد الکترود دیگر میشود موجب تورم یک الکترود و چروکیدگی دیگری میشود.
مشکل تورم الکترود گرافیت در باتریها یک مشکل قدیمی است. آلومینیوم یکی از گزینههای جایگزین در ساخت باتریهاست اما این فلز نیز به شدت متراکم میشود. محققان این پروژه درصدد استفاده از نانوذرات آلومینیوم برآمدند. آنها اسید سولفوریک و تیتانیوم اکسیسولفونات را روی نانوذرات آلومینیوم به عنوان پوشش قرار دادند.
این گروه به طور تصادفی یک نمونه آلومینیوم را به مدت چند ساعت درون حمام قرار دادند که موجب تشکیل ساختار هستهای - پوستهای شد که در آن آلومینیوم به عنوان هسته و دیاکسید تیتانیوم به عنوان پوسته تشکیل شد. مزیت این ساختار جدید آن بود که آلومینیوم امکان متورم شدن و چروکیده شدن را پیدا کرد بدون این که به ساختار الکترود آسیب وارد شود.
حوزه باتریهای یون لیتیم به شدت به چنین فناوری نیاز داشت. با این نانوساختار جدید امکان افزایش تعداد دفعات شارژ/دشارژ فراهم شده و عمر باتری به شدت افزایش مییابد. مدتهاست که فناوریهای مختلفی نظیر باتریهای کربنی و ابرخازنها بازار باتریهای یون لیتیم را تهدید میکنند. این فناوری جدید میتواند به تثبیت جایگاه باتریهای یون لیتیم کمک کند.
الون ماسک، کارآفرین مشهور کانادایی و مالک شرکتهایی نظیر تسلا و پیپل، معتقد است که به زودی فناوریهای جدیدی میتواند موجودیت باتریهای یون لیتیم را به خطر اندازد.
@nanotech1
محققان با استفاده از نانوساختاری که به صورت تصادفی در آزمایشگاه ساخته شد، موفق به بهبود عملکرد باتریهای یون لیتیم شدند. این باتریها عمر بیشتری نسبت به همتایان فعلی خود دارند.
پژوهشگران مؤسسه فناوری ماساچوست (MIT) موفق به ارائه روشی برای بهبود عملکرد باتریهای یون لیتیم شدند. این گروه از نانوذرات فلزی سنتز شده که به صورت اتفاقی ساخته شدند برای حل مشکل قدیمی باتریها استفاده کردند. این گروه تحقیقاتی نشان دادند استفاده از این نانوذرات میتواند عمر باتریها را افزایش دهد.
چندی قبل پژوهشگران دریافتند که دلیل اصلی از دست رفتن ظرفیت باتریهای یون لیتیم در طول فرآیند شارژ/دشارژ، تورم و چروکیدگی الکترودهای گرافیتی آن است. زمانی که الکترون از الکترودها خارج شده و وارد الکترود دیگر میشود موجب تورم یک الکترود و چروکیدگی دیگری میشود.
مشکل تورم الکترود گرافیت در باتریها یک مشکل قدیمی است. آلومینیوم یکی از گزینههای جایگزین در ساخت باتریهاست اما این فلز نیز به شدت متراکم میشود. محققان این پروژه درصدد استفاده از نانوذرات آلومینیوم برآمدند. آنها اسید سولفوریک و تیتانیوم اکسیسولفونات را روی نانوذرات آلومینیوم به عنوان پوشش قرار دادند.
این گروه به طور تصادفی یک نمونه آلومینیوم را به مدت چند ساعت درون حمام قرار دادند که موجب تشکیل ساختار هستهای - پوستهای شد که در آن آلومینیوم به عنوان هسته و دیاکسید تیتانیوم به عنوان پوسته تشکیل شد. مزیت این ساختار جدید آن بود که آلومینیوم امکان متورم شدن و چروکیده شدن را پیدا کرد بدون این که به ساختار الکترود آسیب وارد شود.
حوزه باتریهای یون لیتیم به شدت به چنین فناوری نیاز داشت. با این نانوساختار جدید امکان افزایش تعداد دفعات شارژ/دشارژ فراهم شده و عمر باتری به شدت افزایش مییابد. مدتهاست که فناوریهای مختلفی نظیر باتریهای کربنی و ابرخازنها بازار باتریهای یون لیتیم را تهدید میکنند. این فناوری جدید میتواند به تثبیت جایگاه باتریهای یون لیتیم کمک کند.
الون ماسک، کارآفرین مشهور کانادایی و مالک شرکتهایی نظیر تسلا و پیپل، معتقد است که به زودی فناوریهای جدیدی میتواند موجودیت باتریهای یون لیتیم را به خطر اندازد.
Researchers design and patent graphene biosensors
(Nanowerk News) The Moscow Institute of Physics and Technology (MIPT) is patenting biosensor chips based on graphene, graphene oxide and carbon nanotubes that will improve the analysis of biochemical reactions and accelerate the development of novel drugs. @nanotech1
The US Patent Office has recently published the patent application (US 2015/0301039), which was filed by the MIPT in May this year and is titled Biological Sensor and a Method of the Production of Biological Sensor. In Russia, this development is already protected by the patent No. 2527699 with a priority date of February 20, 2013. The key feature of the sensor is the use of a linking layer for biomolecule immobilization comprising a thin film of graphene or graphene oxide.
http://www.nanowerk.com/nanotechnology-news/newsid=41854.php
(Nanowerk News) The Moscow Institute of Physics and Technology (MIPT) is patenting biosensor chips based on graphene, graphene oxide and carbon nanotubes that will improve the analysis of biochemical reactions and accelerate the development of novel drugs. @nanotech1
The US Patent Office has recently published the patent application (US 2015/0301039), which was filed by the MIPT in May this year and is titled Biological Sensor and a Method of the Production of Biological Sensor. In Russia, this development is already protected by the patent No. 2527699 with a priority date of February 20, 2013. The key feature of the sensor is the use of a linking layer for biomolecule immobilization comprising a thin film of graphene or graphene oxide.
http://www.nanowerk.com/nanotechnology-news/newsid=41854.php
Nanowerk
Researchers design and patent graphene biosensors
The Moscow Institute of Physics and Technology (MIPT) is patenting biosensor chips based on graphene, graphene oxide and carbon nanotubes that will improve the analysis of biochemical reactions and accelerate the development of novel drugs.
Nanopores could take the salt out of seawater
Read more: Nanopores could take the salt out of seawater. @nanotech1
Read more: Nanopores could take the salt out of seawater. @nanotech1
Nanopores could take the salt out of seawater
(Nanowerk News) University of Illinois engineers have found an energy-efficient material for removing salt from seawater that could provide a rebuttal to poet Samuel Taylor Coleridge's lament, "Water, water, every where, nor any drop to drink."@nanotech1
The material, a nanometer-thick sheet of molybdenum disulfide (MoS2) riddled with tiny holes called nanopores, is specially designed to let high volumes of water through but keep salt and other contaminates out, a process called desalination. In a study published in the journal Nature Communications ("Water desalination with a single-layer MoS2 nanopore"), the Illinois team modeled various thin-film membranes and found that MoS2 showed the greatest efficiency, filtering through up to 70 percent more water than graphene membranes. http://www.nanowerk.com/nanotechnology-news/newsid=41830.php
(Nanowerk News) University of Illinois engineers have found an energy-efficient material for removing salt from seawater that could provide a rebuttal to poet Samuel Taylor Coleridge's lament, "Water, water, every where, nor any drop to drink."@nanotech1
The material, a nanometer-thick sheet of molybdenum disulfide (MoS2) riddled with tiny holes called nanopores, is specially designed to let high volumes of water through but keep salt and other contaminates out, a process called desalination. In a study published in the journal Nature Communications ("Water desalination with a single-layer MoS2 nanopore"), the Illinois team modeled various thin-film membranes and found that MoS2 showed the greatest efficiency, filtering through up to 70 percent more water than graphene membranes. http://www.nanowerk.com/nanotechnology-news/newsid=41830.php
Nanowerk
Nanopores could take the salt out of seawater
Nanowerk, the leading nanotechnology portal, is committed to educate, inform and inspire about nanotechnologies, nanosciences, and other emerging techs