دستگاه جوش نانورباتیک در خدمت نانوالکترونیک
@nanotech1
محققان به تازگی روشی ابداع کردهاند که در آن نانو لولههای کربنی پر شده با مس بهعنوان دستگاه جوش نقطهای عمل میکنند. با استفاده از این ابزار نانورباتیک، پیشرفتهای بیشماری در ساخت مدارهای الکترونیکی و سیستمهای نانوالکتروشیمیایی ( NEMS ) حاصل میآید.
اتصال بلوکهای ساختمانی نانو مقیاس تازه سنتز شده به همدیگر یکی از مشکلاتی است که باعث شده پیشرفت فناوری در زمینه سیستمهای نانو مقیاس با کندی همراه باشد. نانو لولههای کربنی، نانوسیمها، نانو مارپیچها و نانو ساختارهای دیگر فرصتها بیشماری را برای ما فراهم میسازند که از آن جمله میتوان به اندازهگیری جرم در مقادیر اتمی، محاسبهی نیروها در مقیاس بسیار ناچیز اشاره کرد. اما برای استفاده از نانو ساختارها در مدارهای الکترونیکی و سیستمهای نانو الکتروشیمیایی ( NEMS )، باید روشهای مطمئنی برای لحیمکاری آنها به الکترودها توسعه یابند. نیروهای واندروالسی، ترسیب القا شده با پرتوهای الکترونی، ترسیب بخار شیمیایی با استفاده از پرتو یونی متمرکز و جوشکاری با استفاده از پرتو الکترونی با شدت بالا برخی از این راهبردها برای اتصال نانوساختارها به همدیگر میباشند که همهی آنها دارای محدودیتهایی میباشند.
نیروهای واندوالسی بسیار ضعیف میباشند و روشهای دیگر شامل استفاده از پرتوهای الکترونی یا یونی با شدت بالا میباشند. برای حل این مشکل محققان به تازگی روشی را ابداع کردهاند که در آن نانو لولههای کربنی پر شده با مس بهعنوان دستگاه جوش نقطهای عمل میکنند. پژوهشگران این ابزار را در دستگاه جوش نانورباتیک مینامند.
در ابتدا محققان نانو لولههای کربنی را بر روی کاتالیستهای مس رشد دادند به گونهای که طول این نانو لولهها تا 5 میکرومتر و قطر بیرونی آنها از 40 تا 80 نانومتر رشد میکند. هسته های مسی درون دیوارهای کربنی با ضخامت 4 تا 6 نانومتر قرار میگیرند. در ادامه این نانوساختار درون یک میکروسکوپ الکترونی عبوری قرار میگیرد و از آن برای گداختن و اتصال نانوساختارها به همدیگر استفاده میشود. تماس فیزیکی بین پروب (ردیاب) و نوک نانولولهها برقرار میشود. با اعمال ولتاژ بین پروب و نمونه یک جریان الکتریکی برقرار میشود که باعث انتقال انرژی گرمایی به درون سیستم میشود. با افزایش ولتاژ میتوان دما را به بالاتر از دمای ذوب مس رساند. هنگامی که ولتاژ به 5/1 ولت برسد ذوب مس اتفاق میافتد و هنگامی که ولتاژ به 5/2 ولت افزایش یابد، مس از درون نانولوله به بیرون آن جریان مییابد. نرخ خروج مس از درون نانولولهها 120 اتوگرم ( 18-1 ) میباشد که امکان کنترل دقیق مقدار مادهی جاری شده از درون نانولوله را فراهم میسازد. برای بررسی عملکرد این سیستم، در ابتدا یک نانولوله کربنی پر شده با مس به یک پروب اتصال یافت و در تماس با یک نانولولهی دیگر قرار گرفت. با افزایش ولتاژ و ذوب شدن مس، دو نانولوله بهمدیگر لحیم شدند.
این دستگاه جوش نانو رباتیک چندین مزیت دارد : جریان بسیار ناچیز سبب ذوب شدن و جاری شدن مس میشود، محل جوشکاری را به راحتی و با دقت میتوان انتخاب کرد، ذوب شدن به سرعت اتفاق میافتد، کنترل زمانی، امکان انتقال مقادیر بسیار ناچیز مس را فراهم میسازد. در نهایت مس با فرایندهای معمولی موجود در صنعت نیمه هادی سازگاری خوبی دارد و دیوارههای کربنی از اکسیداسیون مس جلوگیری میکند. @nanotech1
@nanotech1
محققان به تازگی روشی ابداع کردهاند که در آن نانو لولههای کربنی پر شده با مس بهعنوان دستگاه جوش نقطهای عمل میکنند. با استفاده از این ابزار نانورباتیک، پیشرفتهای بیشماری در ساخت مدارهای الکترونیکی و سیستمهای نانوالکتروشیمیایی ( NEMS ) حاصل میآید.
اتصال بلوکهای ساختمانی نانو مقیاس تازه سنتز شده به همدیگر یکی از مشکلاتی است که باعث شده پیشرفت فناوری در زمینه سیستمهای نانو مقیاس با کندی همراه باشد. نانو لولههای کربنی، نانوسیمها، نانو مارپیچها و نانو ساختارهای دیگر فرصتها بیشماری را برای ما فراهم میسازند که از آن جمله میتوان به اندازهگیری جرم در مقادیر اتمی، محاسبهی نیروها در مقیاس بسیار ناچیز اشاره کرد. اما برای استفاده از نانو ساختارها در مدارهای الکترونیکی و سیستمهای نانو الکتروشیمیایی ( NEMS )، باید روشهای مطمئنی برای لحیمکاری آنها به الکترودها توسعه یابند. نیروهای واندروالسی، ترسیب القا شده با پرتوهای الکترونی، ترسیب بخار شیمیایی با استفاده از پرتو یونی متمرکز و جوشکاری با استفاده از پرتو الکترونی با شدت بالا برخی از این راهبردها برای اتصال نانوساختارها به همدیگر میباشند که همهی آنها دارای محدودیتهایی میباشند.
نیروهای واندوالسی بسیار ضعیف میباشند و روشهای دیگر شامل استفاده از پرتوهای الکترونی یا یونی با شدت بالا میباشند. برای حل این مشکل محققان به تازگی روشی را ابداع کردهاند که در آن نانو لولههای کربنی پر شده با مس بهعنوان دستگاه جوش نقطهای عمل میکنند. پژوهشگران این ابزار را در دستگاه جوش نانورباتیک مینامند.
در ابتدا محققان نانو لولههای کربنی را بر روی کاتالیستهای مس رشد دادند به گونهای که طول این نانو لولهها تا 5 میکرومتر و قطر بیرونی آنها از 40 تا 80 نانومتر رشد میکند. هسته های مسی درون دیوارهای کربنی با ضخامت 4 تا 6 نانومتر قرار میگیرند. در ادامه این نانوساختار درون یک میکروسکوپ الکترونی عبوری قرار میگیرد و از آن برای گداختن و اتصال نانوساختارها به همدیگر استفاده میشود. تماس فیزیکی بین پروب (ردیاب) و نوک نانولولهها برقرار میشود. با اعمال ولتاژ بین پروب و نمونه یک جریان الکتریکی برقرار میشود که باعث انتقال انرژی گرمایی به درون سیستم میشود. با افزایش ولتاژ میتوان دما را به بالاتر از دمای ذوب مس رساند. هنگامی که ولتاژ به 5/1 ولت برسد ذوب مس اتفاق میافتد و هنگامی که ولتاژ به 5/2 ولت افزایش یابد، مس از درون نانولوله به بیرون آن جریان مییابد. نرخ خروج مس از درون نانولولهها 120 اتوگرم ( 18-1 ) میباشد که امکان کنترل دقیق مقدار مادهی جاری شده از درون نانولوله را فراهم میسازد. برای بررسی عملکرد این سیستم، در ابتدا یک نانولوله کربنی پر شده با مس به یک پروب اتصال یافت و در تماس با یک نانولولهی دیگر قرار گرفت. با افزایش ولتاژ و ذوب شدن مس، دو نانولوله بهمدیگر لحیم شدند.
این دستگاه جوش نانو رباتیک چندین مزیت دارد : جریان بسیار ناچیز سبب ذوب شدن و جاری شدن مس میشود، محل جوشکاری را به راحتی و با دقت میتوان انتخاب کرد، ذوب شدن به سرعت اتفاق میافتد، کنترل زمانی، امکان انتقال مقادیر بسیار ناچیز مس را فراهم میسازد. در نهایت مس با فرایندهای معمولی موجود در صنعت نیمه هادی سازگاری خوبی دارد و دیوارههای کربنی از اکسیداسیون مس جلوگیری میکند. @nanotech1
برنده مسابقات MADMEC؛ پوششی برای پیلهای خورشیدی با الهام از بال پروانه. @nanotech1
برنده مسابقات MADMEC؛ پوششی برای پیلهای خورشیدی با الهام از بال پروانه
@nanotech1
هر ساله در دانشگاه MIT، تیمهای دانشجویی دستاوردهای علمی خود را به معرض نمایش میگذارند و به رقابت میپردازند. امسال نیز این مسابقات برگزار گردید و تیم برتر بخاطر تولید یک پوشش ارزان قیمت برای سلولهای خورشیدی که انعکاس نور را از این سلولها به حداقل میرساند جایزه 1000 دلاری را دریافت کرد. این پوشش با الهام از طبیعت و نسخه برداری از فناوری زیستی به کار رفته در بال نوعی پروانه ساخته شده است.
ابداعات زیست تقلیدی که تحت عنوان ابداعات الهام گرفته از طبیعت نیز شناخته میشوند، منجر به اکتشافات بسیاری از جمله واکسنها، چسبها، لامپهای حبابی و غیره شده است. هر ساله در دانشگاه MIT، تیمهای دانشجویی دستاوردهای علمی خود را به معرض نمایش میگذارند و به رقابت میپردازند. این مسابقات تحت عنوان MADMEC شناخته میشوند.
امسال نیز این مسابقات برگزار گردید و تیم برتر ( Glasswing ) بخاطر تولید یک پوشش ارزان قیمت برای سلولهای خورشیدی که انعکاس نور را از این سلولها به حداقل میرساند، جایزه 10000 دلاری را دریافت کردند. این پوششها این امکان را فراهم میسازند تا تقریباً تمام نور جذب شود و در نتیجه باعث میشوند تا کارآمدی و سودمندی سلولهای خورشیدی بهبود یابند. رتبه دوم این مسابقات به تیم Lumas بخاطر توسعه یک رنگ فوتو لومینسنس ( برای استفاده در خطکشیهای مخصوص عابر پیاده، خطوط بزرگراهها و غیره ) که نور خورشید را در طول روز جذب میکند و در تاریکی نور را بازتابش میکند، تعلق گرفت. رتبه سوم نیز به دلیل ابداع یک مادهی تغییر فاز که قادر به تنظیم باد لاستیکها میباشد و اثرات نامطلوب باد کم و یا زیاد لاستیکها را از بین میبرد، به گروه دیگر تعلق گرفت.
انعکاس برای بسیاری از ابزارهای اپتوالکترونیک همچون صفحه نمایش تلفنهای هوشمند و پنجرهها، یک مسئله و مشکل اساسی میباشد. سلولهای خورشیدی متداول امروزی از سیلیکون ساخته شدهاند که در حدود 30 درصد نور را انعکاس میدهند و سبب کاهش کارآمدی سلول خورشیدی میشوند. بسیاری از کارخانهها برای حل این مشکل از پوششهای ضدانعکاسی استفاده میکنند، اما این پوششها بسیار گران قیمت میباشند ضمن اینکه تمام نور را هم جذب نمی کنند. العبیدی یکی از دانشجویان تیم Glasswing میگوید:« ما از خود پرسیدیم که طبیعت چگونه این مشکل را حل کرده است.» بالهای شفاف پروانه Glasswing ( بال شیشهای ) با نانو ساختارهایی پوشیده شده است که به نوعی تداعی کنندهی ستونهای مخروطی شکل روی سرپیچها میباشد. این ساختارهای "نانو ستونی" همانند یک پوشش ضدانعکاسی ( ضد بازتاب) عمل میکنند و فقط 2 الی 5 درصد نور از بالهای پروانه منعکس میشود. این گروه، این ساختارها را با استفاده از مواد فتوولتائیک و ابزار ساخت متداول و مرسوم بازسازی کردند به گونهای که کل فرآیند ساخت ساده و ارزانقیمت می باشد. در ابتدا یک اکسید به صورت یکنواخت برروی یک فیلم شیشهای قرار میگیرد و در ادامه یک الگویی با استفاده از نقره برروی اکسید رسم میشود و در ادامه اچینگ با گازهای مختلف انجام می گیرد. در عمل اچینگ تمام اکسید به جز الگویی که با نقره رسم شده است حذف میشود. با تنظیم گازها در طول فرآیند می توان شکل دلخواه نانو ساختارها را کنترل کرد. با استفاده از این روش میتوان حفراتی ایجاد کرد که دهانههای آنها باریک و انتهای آن ها گشاد است و ساختارهای نانوستونی مخروطی شکل را تهیه کرد. این پوشش نسبت به دیگر پوششهای ضد بازتابی خیلی ارزانتر و سریعتر میباشد.
آقای تارکانیان که مسئول راهاندازی مسابقه MADMEC میباشد میگوید :« گرچه برخی از تیمها موفق میشوند که محصولات خود را تجاری کنند، اما هدف اصلی این مسابقات ایجاد یک فرصت برای دانشجویان و ساختن چیز جدیدی میباشد. ما می خواهیم که دانشجویان از کلاسهای درس خود یک خروجی داشته باشند.» @nanotech1
@nanotech1
هر ساله در دانشگاه MIT، تیمهای دانشجویی دستاوردهای علمی خود را به معرض نمایش میگذارند و به رقابت میپردازند. امسال نیز این مسابقات برگزار گردید و تیم برتر بخاطر تولید یک پوشش ارزان قیمت برای سلولهای خورشیدی که انعکاس نور را از این سلولها به حداقل میرساند جایزه 1000 دلاری را دریافت کرد. این پوشش با الهام از طبیعت و نسخه برداری از فناوری زیستی به کار رفته در بال نوعی پروانه ساخته شده است.
ابداعات زیست تقلیدی که تحت عنوان ابداعات الهام گرفته از طبیعت نیز شناخته میشوند، منجر به اکتشافات بسیاری از جمله واکسنها، چسبها، لامپهای حبابی و غیره شده است. هر ساله در دانشگاه MIT، تیمهای دانشجویی دستاوردهای علمی خود را به معرض نمایش میگذارند و به رقابت میپردازند. این مسابقات تحت عنوان MADMEC شناخته میشوند.
امسال نیز این مسابقات برگزار گردید و تیم برتر ( Glasswing ) بخاطر تولید یک پوشش ارزان قیمت برای سلولهای خورشیدی که انعکاس نور را از این سلولها به حداقل میرساند، جایزه 10000 دلاری را دریافت کردند. این پوششها این امکان را فراهم میسازند تا تقریباً تمام نور جذب شود و در نتیجه باعث میشوند تا کارآمدی و سودمندی سلولهای خورشیدی بهبود یابند. رتبه دوم این مسابقات به تیم Lumas بخاطر توسعه یک رنگ فوتو لومینسنس ( برای استفاده در خطکشیهای مخصوص عابر پیاده، خطوط بزرگراهها و غیره ) که نور خورشید را در طول روز جذب میکند و در تاریکی نور را بازتابش میکند، تعلق گرفت. رتبه سوم نیز به دلیل ابداع یک مادهی تغییر فاز که قادر به تنظیم باد لاستیکها میباشد و اثرات نامطلوب باد کم و یا زیاد لاستیکها را از بین میبرد، به گروه دیگر تعلق گرفت.
انعکاس برای بسیاری از ابزارهای اپتوالکترونیک همچون صفحه نمایش تلفنهای هوشمند و پنجرهها، یک مسئله و مشکل اساسی میباشد. سلولهای خورشیدی متداول امروزی از سیلیکون ساخته شدهاند که در حدود 30 درصد نور را انعکاس میدهند و سبب کاهش کارآمدی سلول خورشیدی میشوند. بسیاری از کارخانهها برای حل این مشکل از پوششهای ضدانعکاسی استفاده میکنند، اما این پوششها بسیار گران قیمت میباشند ضمن اینکه تمام نور را هم جذب نمی کنند. العبیدی یکی از دانشجویان تیم Glasswing میگوید:« ما از خود پرسیدیم که طبیعت چگونه این مشکل را حل کرده است.» بالهای شفاف پروانه Glasswing ( بال شیشهای ) با نانو ساختارهایی پوشیده شده است که به نوعی تداعی کنندهی ستونهای مخروطی شکل روی سرپیچها میباشد. این ساختارهای "نانو ستونی" همانند یک پوشش ضدانعکاسی ( ضد بازتاب) عمل میکنند و فقط 2 الی 5 درصد نور از بالهای پروانه منعکس میشود. این گروه، این ساختارها را با استفاده از مواد فتوولتائیک و ابزار ساخت متداول و مرسوم بازسازی کردند به گونهای که کل فرآیند ساخت ساده و ارزانقیمت می باشد. در ابتدا یک اکسید به صورت یکنواخت برروی یک فیلم شیشهای قرار میگیرد و در ادامه یک الگویی با استفاده از نقره برروی اکسید رسم میشود و در ادامه اچینگ با گازهای مختلف انجام می گیرد. در عمل اچینگ تمام اکسید به جز الگویی که با نقره رسم شده است حذف میشود. با تنظیم گازها در طول فرآیند می توان شکل دلخواه نانو ساختارها را کنترل کرد. با استفاده از این روش میتوان حفراتی ایجاد کرد که دهانههای آنها باریک و انتهای آن ها گشاد است و ساختارهای نانوستونی مخروطی شکل را تهیه کرد. این پوشش نسبت به دیگر پوششهای ضد بازتابی خیلی ارزانتر و سریعتر میباشد.
آقای تارکانیان که مسئول راهاندازی مسابقه MADMEC میباشد میگوید :« گرچه برخی از تیمها موفق میشوند که محصولات خود را تجاری کنند، اما هدف اصلی این مسابقات ایجاد یک فرصت برای دانشجویان و ساختن چیز جدیدی میباشد. ما می خواهیم که دانشجویان از کلاسهای درس خود یک خروجی داشته باشند.» @nanotech1
Scanning electron microscope (SEM) image of quantum dots
Read more: Blow-up: The startling landscapes of nanotechnology
@nanotech1
Read more: Blow-up: The startling landscapes of nanotechnology
@nanotech1
Scanning electron microscope (SEM) image of quantum dots fabricated through electron beam lithography and subsequent dry-chemical etching on a quasi bidimensional layer (GaAl heterostructure). These structures are used to study the behavior of electrons, which are confined into tiny spaces – approximate. 10 electrons per dot. The diameter of each quantum dot is 200 nm (which means that a billion of these structure easily fit on the tip of your finger).
@nanotech1
@nanotech1
SEM image of a micron sized trench in a Cu/SiO2/Si multilayer,
@nanotech1
@nanotech1
SEM image of a micron sized trench (10 x 20 x14 µm3) in a Cu/SiO2/Si multilayer, obtained through FIB milling. The precision of this technique allows the visualization of ultrathin (tens of nanometers) layers.
@nanotech1
@nanotech1
SEM image of a work sample on a magnesium oxide surface using FIB. The diameter of the hole measures approximate. 4 µm. @nanotech1
Tiny spaces have formed inside titanium dioxide nanocrystals
@nanotech1
@nanotech1
Tiny spaces have formed inside titanium dioxide nanocrystals, as shown in this SEM image. The square structure of these inside spaces, which measure between 20 nm and 40 nm, is due to the crystalline structure of the material.
@nanotech1
@nanotech1
تولید مدار منطقی با استفاده از نوعی قارچ و نانوذرات مغناطیسی. @NANOTECH1
تولید مدار منطقی با استفاده از نوعی قارچ و نانوذرات مغناطیسی
@NANOTECH1
محققان بریتانیایی و آلمانی با استفاده از نوعی قارچ و نانوذرات مغناطیسی موفق به ساخت سیستمی شدند که امکان پردازش اطلاعات را دارد. این گروه با همین سیستم زیستی، یک ابزار تشخیص طبی ساختند.
پژوهشگران بریتانیایی دانشگاه وست انگلند با همکاری محققانی از دانشگاه باوهاوس آلمان موفق شدند با استفاده از شبکهای از میکرواورگانیسمها مداری برای پردازش اطلاعات بسازند. این گروه با استفاده از فیزارم پلیسیفالوم که یک نوع قارچ است، این مدار را تولید کردند. فیزارم پلیسیفالوم در محیط مرطوب به یکدیگر متصل شده و لولههایی ایجاد کرده که از طریق آن مواد غذایی را جذب میکنند. یکی از وظایف دیگر این لولهها آن است که در حضور نور شرایط محیطی را تغییر داده و موجب رهاشدن هاگ میشود.
در تحقیقات قبلی محققان نشان داده بودند که این شبکه لولهای میتواند رنگهای مختلفی را جذب کند. این گروه تحقیقاتی با استفاده از دانه جو دوسر موجب لولهای شدن این شبکه شده و با نمک طعام این شبکه را از هم گسیختند. بنابراین با این دو ماده محققان توانستند تغییر ساختار این قارچ را مدیریت کنند. در قدم بعد پژوهشگران با ترکیب دو رنگ مختلف موجب بروز رنگ جدیدی در این قارچ شدند.
این گروه تحقیقاتی در پژوهش اخیر خود با استفاده از نانوذرات مغناطیسی و چند رنگ مختلف موفق شدند از این قارچها به عنوان آزمایشگاه روی تراشه استفاده کنند. در واقع این سیستم برای مطالعه نمونههای پزشکی میتواند استفاده شود. کار دیگری که این شبکه میتواند انجام دهد آن است که به عنوان مدار منطقی در ساخت کامپیوترها استفاده شود. در حال حاضر پژوهشگران از این سیستم زیستی عملگرهای XOR و NOR ساختهاند. در واقع این شبکه میتواند به عنوان سیستم دوتایی برای محاسبات کامپیوتری مورد استفاده قرار گیرد.
آداماتزکی از محققان این پروژه میگوید این قارچ بسیار ارزان و تهیه آن ساده است بنابراین ساخت ادوات مختلف با آن هزینه چندانی نخواهد داشت.
استوارت بلاند سردبیر نشریه Materials Today این پرسش را مطرح میکند که آیا ما در حال وارد شدن به عصر کامپیوترهای زیستی هستیم؟ او در ادامه برای پاسخ دادن به این سوال میگوید هرچند هنوز مواد و تجهیزات مورد استفاده در کامپیوترها سیلیکونی است اما تحقیقاتی نظیر این پژوهش نشان میدهد که علم کامپیوتر و زیست شناسی در آینده زندگی ما را متحول خواهند کرد. @NANOTECH1
@NANOTECH1
محققان بریتانیایی و آلمانی با استفاده از نوعی قارچ و نانوذرات مغناطیسی موفق به ساخت سیستمی شدند که امکان پردازش اطلاعات را دارد. این گروه با همین سیستم زیستی، یک ابزار تشخیص طبی ساختند.
پژوهشگران بریتانیایی دانشگاه وست انگلند با همکاری محققانی از دانشگاه باوهاوس آلمان موفق شدند با استفاده از شبکهای از میکرواورگانیسمها مداری برای پردازش اطلاعات بسازند. این گروه با استفاده از فیزارم پلیسیفالوم که یک نوع قارچ است، این مدار را تولید کردند. فیزارم پلیسیفالوم در محیط مرطوب به یکدیگر متصل شده و لولههایی ایجاد کرده که از طریق آن مواد غذایی را جذب میکنند. یکی از وظایف دیگر این لولهها آن است که در حضور نور شرایط محیطی را تغییر داده و موجب رهاشدن هاگ میشود.
در تحقیقات قبلی محققان نشان داده بودند که این شبکه لولهای میتواند رنگهای مختلفی را جذب کند. این گروه تحقیقاتی با استفاده از دانه جو دوسر موجب لولهای شدن این شبکه شده و با نمک طعام این شبکه را از هم گسیختند. بنابراین با این دو ماده محققان توانستند تغییر ساختار این قارچ را مدیریت کنند. در قدم بعد پژوهشگران با ترکیب دو رنگ مختلف موجب بروز رنگ جدیدی در این قارچ شدند.
این گروه تحقیقاتی در پژوهش اخیر خود با استفاده از نانوذرات مغناطیسی و چند رنگ مختلف موفق شدند از این قارچها به عنوان آزمایشگاه روی تراشه استفاده کنند. در واقع این سیستم برای مطالعه نمونههای پزشکی میتواند استفاده شود. کار دیگری که این شبکه میتواند انجام دهد آن است که به عنوان مدار منطقی در ساخت کامپیوترها استفاده شود. در حال حاضر پژوهشگران از این سیستم زیستی عملگرهای XOR و NOR ساختهاند. در واقع این شبکه میتواند به عنوان سیستم دوتایی برای محاسبات کامپیوتری مورد استفاده قرار گیرد.
آداماتزکی از محققان این پروژه میگوید این قارچ بسیار ارزان و تهیه آن ساده است بنابراین ساخت ادوات مختلف با آن هزینه چندانی نخواهد داشت.
استوارت بلاند سردبیر نشریه Materials Today این پرسش را مطرح میکند که آیا ما در حال وارد شدن به عصر کامپیوترهای زیستی هستیم؟ او در ادامه برای پاسخ دادن به این سوال میگوید هرچند هنوز مواد و تجهیزات مورد استفاده در کامپیوترها سیلیکونی است اما تحقیقاتی نظیر این پژوهش نشان میدهد که علم کامپیوتر و زیست شناسی در آینده زندگی ما را متحول خواهند کرد. @NANOTECH1
انوحسگری با قابلیت شناسایی مواد در سطح مولکولی
@nanotech1
سایت NBIC-محققان نانوحسگری با سیستم نانونوری خودکار، با حساسیتی در سطح مولکولی تولید کردهاند که از یک سیستم کنترلی میکروسیالی برای نمونهبرداری خودکار مایعِ آزمایشگاه روی تراشه استفاده میکند.
به گزارش سایت فناوری های همگرا (NBIC) تصور کنید که قادر به آزمایش مواد غذایی در آشپزخانه خود، برای تشخیص سریع وجود میکروبهای کشنده باشید. تحقیقات انجامشده در آزمایشگاه ملی لارنس برکلی (Berkeley Lab) که در حال حاضر توسط شرکت اپتوکی (Optokey) تجاریسازی میشود، میتواند این امر را امکانپذیر کند.
اپتوکی، یک کسبوکار نوپا در هیوارد، کالیفرنیا، حسگر کوچکی تولید کردهاست که میتواند بهسرعت و دقت، مواد را در سطح مولکولی شناسایی کند. فنکینگ فرانک چن ، مدیرعامل و از مؤسسان شرکت گفت: «سیستم ما قادر است در زمینه شیمی، زیستشناسی، بیوشیمی، زیستشناسی مولکولی، تشخیص بالینی و تجزیهوتحلیل شیمیایی با هزینه اندک و بدون دخالت انسان عمل نماید.»
این فناوری بر اساس طیفسنجی رامان (Raman) ساخته شدهاست که روشی برای شناسایی مولکولی است و با اینکه ابزار تحلیلی بسیار حساسی است، نتایج بهراحتی به دست نمیآیند. چن و همکارانش در آزمایشگاه برکلی، راهحلی برای این مشکل ابداع کردند که بهمنظور انجام سنجش شیمیایی و زیستی، با استفاده از تشدیدگر نانوپلاسمایی، تعامل فوتون با یک سطح فعال را، با استفاده از نانوساختارها اندازهگیری میکند. اندازهگیریها در این روش بسیار قابلاعتماد هستند.
این حسگر کوچک، از یک سیستم کنترلی میکروسیالی برای نمونهبرداری خودکار مایعِ آزمایشگاه روی تراشه استفاده میکند. این شرکت بهمنظور بهینهسازی قیمت، حجم و دقت، از صنعت نیمههادی، لیزر و اپتیک در ساخت این تراشه بهره گرفتهاست.
رابرت چبی ، مدیر بخش تولید، گفت: «این محصول یک سیستم نانونوری خودکار پیشرفته، با حساسیتی در سطح مولکولی و بهمراتب برتر از حسگرهای موجود در بازار است. همچنین، سیستم ما میتواند این اطلاعات را در عرض چند دقیقه و یا حتی بهطور مستمر ارائه کند؛ درحالیکه در روشهای دیگر ساعتها یا حتی روزها طول میکشد. همچنین کاربردهای آن، شامل ایمنی مواد غذایی، نظارت بر محیطزیست، تشخیص پزشکی و تجزیهوتحلیل شیمیایی است.»
چن افزود: «محصولی که ما در ذهن داریم، فشرده و خودکار است و میتوان آن را در مدارس، رستورانها، کارخانهها، بیمارستان، آمبولانس، فرودگاهها و حتی میدانهای جنگ استفاده کرد.»
بازار هدف بعدی چن، خانه هوشمند است که در آن یک حسگر نانونوری برای تشخیص آلایندهها در مواد غذایی، هوا و آب نصب میشود. @nanotech1
@nanotech1
سایت NBIC-محققان نانوحسگری با سیستم نانونوری خودکار، با حساسیتی در سطح مولکولی تولید کردهاند که از یک سیستم کنترلی میکروسیالی برای نمونهبرداری خودکار مایعِ آزمایشگاه روی تراشه استفاده میکند.
به گزارش سایت فناوری های همگرا (NBIC) تصور کنید که قادر به آزمایش مواد غذایی در آشپزخانه خود، برای تشخیص سریع وجود میکروبهای کشنده باشید. تحقیقات انجامشده در آزمایشگاه ملی لارنس برکلی (Berkeley Lab) که در حال حاضر توسط شرکت اپتوکی (Optokey) تجاریسازی میشود، میتواند این امر را امکانپذیر کند.
اپتوکی، یک کسبوکار نوپا در هیوارد، کالیفرنیا، حسگر کوچکی تولید کردهاست که میتواند بهسرعت و دقت، مواد را در سطح مولکولی شناسایی کند. فنکینگ فرانک چن ، مدیرعامل و از مؤسسان شرکت گفت: «سیستم ما قادر است در زمینه شیمی، زیستشناسی، بیوشیمی، زیستشناسی مولکولی، تشخیص بالینی و تجزیهوتحلیل شیمیایی با هزینه اندک و بدون دخالت انسان عمل نماید.»
این فناوری بر اساس طیفسنجی رامان (Raman) ساخته شدهاست که روشی برای شناسایی مولکولی است و با اینکه ابزار تحلیلی بسیار حساسی است، نتایج بهراحتی به دست نمیآیند. چن و همکارانش در آزمایشگاه برکلی، راهحلی برای این مشکل ابداع کردند که بهمنظور انجام سنجش شیمیایی و زیستی، با استفاده از تشدیدگر نانوپلاسمایی، تعامل فوتون با یک سطح فعال را، با استفاده از نانوساختارها اندازهگیری میکند. اندازهگیریها در این روش بسیار قابلاعتماد هستند.
این حسگر کوچک، از یک سیستم کنترلی میکروسیالی برای نمونهبرداری خودکار مایعِ آزمایشگاه روی تراشه استفاده میکند. این شرکت بهمنظور بهینهسازی قیمت، حجم و دقت، از صنعت نیمههادی، لیزر و اپتیک در ساخت این تراشه بهره گرفتهاست.
رابرت چبی ، مدیر بخش تولید، گفت: «این محصول یک سیستم نانونوری خودکار پیشرفته، با حساسیتی در سطح مولکولی و بهمراتب برتر از حسگرهای موجود در بازار است. همچنین، سیستم ما میتواند این اطلاعات را در عرض چند دقیقه و یا حتی بهطور مستمر ارائه کند؛ درحالیکه در روشهای دیگر ساعتها یا حتی روزها طول میکشد. همچنین کاربردهای آن، شامل ایمنی مواد غذایی، نظارت بر محیطزیست، تشخیص پزشکی و تجزیهوتحلیل شیمیایی است.»
چن افزود: «محصولی که ما در ذهن داریم، فشرده و خودکار است و میتوان آن را در مدارس، رستورانها، کارخانهها، بیمارستان، آمبولانس، فرودگاهها و حتی میدانهای جنگ استفاده کرد.»
بازار هدف بعدی چن، خانه هوشمند است که در آن یک حسگر نانونوری برای تشخیص آلایندهها در مواد غذایی، هوا و آب نصب میشود. @nanotech1
گزارش جدید پروژه نانوولید
@nanotech1
این گزارش، یک دستورالعمل خاص برای دستکاری ایمن نانومواد و سایر مواد ابداعی در محیط کار است.
موسسه فدرال سلامت حرفهای کشور آلمان (BAuA) در چارچوب پروژه نانوولید (NanoValid)، گزارشی را با عنوان «حرکت فناورینانو» منتشر کرده است. این گزارش، یک دستورالعمل خاص برای دستکاری ایمن نانومواد و سایر مواد ابداعی در محیط کار است.
گزارش جدید حاوی موارد ذیل است:
• بروشوری در زمینه دستکاری ایمن نانومواد و سایر مواد پیشرفته در محیط کار که این بروشور از فعالیتهای ارزیابی و مدیریت ریسک در هنگام کار با نانومواد پشتیبانی میکند. بروشور فوق، راهبردهای ایمنی و شاخصهای حفاظت برای دستکاری نانومواد را ارائه میکند. همچنین بروشور جدید، پیشنهاداتی برای ذخیره و معدوم کردن نانومواد، حفاظت از آتشسوزی و انفجار، دورههای آموزشی، و سلامت حرفهای نیز ارائه میکند؛
• ارائه مطالعات میدانی، شامل مثالهای کاربردی در زمینه ارزیابی تخصصی ایمنی و سلامت در محیطهای کاری مختلف. این مطالعات حاوی تشریح کامل شاخصهای انتشار مختلف در آزمایشگاهها و کارخانههای پایلوت میباشد. این گزارش، روشها، راهبردهای نمونهگیری و ادوات را تشریح کرده، نتایج را خلاصه نموده و بحث و بررسی میکند. همچنین روشهای اندازهگیری را نیز با هم ترکیب میکند؛
• ارائههای آماده برای سخنرانیهای دانشگاهی، دورههای آموزشی و نظارتی؛ و
• اسناد عمومی شامل اطلاعات مفید، الگوها، و مثالها، شامل دستورالعملهای عملکردی، پروتکلهای نمونهسازی، راهنمای تبادلنظر و مقدمهای کوتاه در زمینه مدیریت ایمنی و نانومواد.
لازم به ذکر است پروژه نانو ولید در چارچوب برنامه هفتم توسعه تحقیقات و فناوری اتحادیه اروپا در نوامبر سال 2011 میلادی و با مشارکت 24 سازمان از 14 کشور اروپایی و 7 سازمان از کشورهای برزیل، کانادا، هند و آمریکا آغاز شده است. هدف اصلی این پروژه که اعتبار آن 13 میلیون یورو است، توسعه مجموعهای از روشهای مرجع مطمئن برای ساخت، تعیین مشخصات فیزیکی شیمیایی، شناسایی مخاطرات و ارزیابی انتشار نانومواد مهندسی شده است. @nanotech1
@nanotech1
این گزارش، یک دستورالعمل خاص برای دستکاری ایمن نانومواد و سایر مواد ابداعی در محیط کار است.
موسسه فدرال سلامت حرفهای کشور آلمان (BAuA) در چارچوب پروژه نانوولید (NanoValid)، گزارشی را با عنوان «حرکت فناورینانو» منتشر کرده است. این گزارش، یک دستورالعمل خاص برای دستکاری ایمن نانومواد و سایر مواد ابداعی در محیط کار است.
گزارش جدید حاوی موارد ذیل است:
• بروشوری در زمینه دستکاری ایمن نانومواد و سایر مواد پیشرفته در محیط کار که این بروشور از فعالیتهای ارزیابی و مدیریت ریسک در هنگام کار با نانومواد پشتیبانی میکند. بروشور فوق، راهبردهای ایمنی و شاخصهای حفاظت برای دستکاری نانومواد را ارائه میکند. همچنین بروشور جدید، پیشنهاداتی برای ذخیره و معدوم کردن نانومواد، حفاظت از آتشسوزی و انفجار، دورههای آموزشی، و سلامت حرفهای نیز ارائه میکند؛
• ارائه مطالعات میدانی، شامل مثالهای کاربردی در زمینه ارزیابی تخصصی ایمنی و سلامت در محیطهای کاری مختلف. این مطالعات حاوی تشریح کامل شاخصهای انتشار مختلف در آزمایشگاهها و کارخانههای پایلوت میباشد. این گزارش، روشها، راهبردهای نمونهگیری و ادوات را تشریح کرده، نتایج را خلاصه نموده و بحث و بررسی میکند. همچنین روشهای اندازهگیری را نیز با هم ترکیب میکند؛
• ارائههای آماده برای سخنرانیهای دانشگاهی، دورههای آموزشی و نظارتی؛ و
• اسناد عمومی شامل اطلاعات مفید، الگوها، و مثالها، شامل دستورالعملهای عملکردی، پروتکلهای نمونهسازی، راهنمای تبادلنظر و مقدمهای کوتاه در زمینه مدیریت ایمنی و نانومواد.
لازم به ذکر است پروژه نانو ولید در چارچوب برنامه هفتم توسعه تحقیقات و فناوری اتحادیه اروپا در نوامبر سال 2011 میلادی و با مشارکت 24 سازمان از 14 کشور اروپایی و 7 سازمان از کشورهای برزیل، کانادا، هند و آمریکا آغاز شده است. هدف اصلی این پروژه که اعتبار آن 13 میلیون یورو است، توسعه مجموعهای از روشهای مرجع مطمئن برای ساخت، تعیین مشخصات فیزیکی شیمیایی، شناسایی مخاطرات و ارزیابی انتشار نانومواد مهندسی شده است. @nanotech1
چهارشنبه ۴ آذر ۱۳۹۴
اخبار مهم
نشست تخصصی معرفی فرصتهای صنعتی و تجاری نانوپوششها در صنایع قالب سازی
آزمایشگاهی در یک کیف دستی برای تشخیص سریع سرطان
موضوع : سلامت کلمات کلیدی : فناوری همگرا تاریخ خبر : 1394/09/04 تعداد بازدید : 42
سایت NBIC: پژوهشگران انگلیسی آزمایشگاه کوچکی در حد یک کیف دستی ساختند که میتواند با استفاده از خون افراد، سرطان را با دقت بالا تشخیص دهد. این آزمایشگاه میتواند در مناطق دورافتادهای که امکانات کافی برای راهاندازی یک آزمایشگاه کامل را ندارند، استفاده شود.
به گزارش سایت فناوری های همگرا (NBIC)، محققان دانشگاه لوبورو (Loughborough) امیدوارند با استفاده از آزمایشگاه کیفی سیار که قادر است حتی در دماهای بالا نیز به خوبی عمل کند، نرخ تشخیص سریع سرطان در کشورهای در حال توسعه را افزایش دهند.
تعداد افرادی که در کشورهای در حال توسعه به علت سرطان جان خود را از دست میدهند رو به افزایش است. قسمتی از این معضل به خاطر پیری جمعیت است که به طور پیوسته اتفاق میافتد، ولی دسترسی محدود به ابزارهای تشخیصی درست نیز در این مسئله دخیل میباشد. سرطان یکی از دلایل اصلی مرگ و میر در سرتاسر جهان است که سالانه باعث مرگ بیش از 8 میلیون نفر میشود و 70 درصد مرگهای ناشی از سرطان جهان نیز در آفریقا، آسیا و آمریکای جنوبی و مرکزی اتفاق میافتد. انتظار میرود تعداد موارد جدید نیز در دو دهه آینده 70 درصد افزایش یابد.
دکتر نانو ریس که مدرس مهندسی شیمی میباشد به کمک همکار تحقیقاتی خود، ایزابل باربوسا ، راهحلی برای آزمایشهای تشخیصی در مناطق دوردست کشورهای در حال توسعه که از فناوری کافی برای پشتیبانی از یک آزمایشگاه کامل محروم هستند، توسعه دادهاند.
آزمایشگاه کیفی شامل 4 قسمت میباشد: یک ابزار چند سرنگی دستی که قابلیت انجام 80 آزمایش همزمان از تمامی نمونههای خونی در هر زمان را دارا میباشد. صفحات پرشده توسط مواد آزمایش، یک اسکنر فیلم سیار برای مجسمسازی نوارهای آزمایش و یک رایانه سیار برای تحلیل داده. کل سیستم میتواند در یک کیف کوچک حمل شود و تنها به یک متصدی نیاز دارد که با آموزشهای حداقلی میتواند آزمایش را بدون نیاز به ابزار یا تجهیزات اضافی در 15 دقیقه انجام دهد. یکی از ویژگیهای برجسته این آزمایشگاه کیفی این است که از همه خون، بدون نیاز به آمادهسازی نمونه استفاده میکند.
دکتر ریس در رابطه با این روش جدید اینگونه توضیح میدهد:« این آزمایشگاه کیفی هم ارزان است و هم استفاده از آن بسیار ساده میباشد. این بدان معنی است که ابزار تشخیصی با دقت بالا برای افراد در فواصل دور قابل دسترسی خواهد بود و باعث مشاهده و نظارت بر انواع مختلف سرطان میشود.» @nanotech1
اخبار مهم
نشست تخصصی معرفی فرصتهای صنعتی و تجاری نانوپوششها در صنایع قالب سازی
آزمایشگاهی در یک کیف دستی برای تشخیص سریع سرطان
موضوع : سلامت کلمات کلیدی : فناوری همگرا تاریخ خبر : 1394/09/04 تعداد بازدید : 42
سایت NBIC: پژوهشگران انگلیسی آزمایشگاه کوچکی در حد یک کیف دستی ساختند که میتواند با استفاده از خون افراد، سرطان را با دقت بالا تشخیص دهد. این آزمایشگاه میتواند در مناطق دورافتادهای که امکانات کافی برای راهاندازی یک آزمایشگاه کامل را ندارند، استفاده شود.
به گزارش سایت فناوری های همگرا (NBIC)، محققان دانشگاه لوبورو (Loughborough) امیدوارند با استفاده از آزمایشگاه کیفی سیار که قادر است حتی در دماهای بالا نیز به خوبی عمل کند، نرخ تشخیص سریع سرطان در کشورهای در حال توسعه را افزایش دهند.
تعداد افرادی که در کشورهای در حال توسعه به علت سرطان جان خود را از دست میدهند رو به افزایش است. قسمتی از این معضل به خاطر پیری جمعیت است که به طور پیوسته اتفاق میافتد، ولی دسترسی محدود به ابزارهای تشخیصی درست نیز در این مسئله دخیل میباشد. سرطان یکی از دلایل اصلی مرگ و میر در سرتاسر جهان است که سالانه باعث مرگ بیش از 8 میلیون نفر میشود و 70 درصد مرگهای ناشی از سرطان جهان نیز در آفریقا، آسیا و آمریکای جنوبی و مرکزی اتفاق میافتد. انتظار میرود تعداد موارد جدید نیز در دو دهه آینده 70 درصد افزایش یابد.
دکتر نانو ریس که مدرس مهندسی شیمی میباشد به کمک همکار تحقیقاتی خود، ایزابل باربوسا ، راهحلی برای آزمایشهای تشخیصی در مناطق دوردست کشورهای در حال توسعه که از فناوری کافی برای پشتیبانی از یک آزمایشگاه کامل محروم هستند، توسعه دادهاند.
آزمایشگاه کیفی شامل 4 قسمت میباشد: یک ابزار چند سرنگی دستی که قابلیت انجام 80 آزمایش همزمان از تمامی نمونههای خونی در هر زمان را دارا میباشد. صفحات پرشده توسط مواد آزمایش، یک اسکنر فیلم سیار برای مجسمسازی نوارهای آزمایش و یک رایانه سیار برای تحلیل داده. کل سیستم میتواند در یک کیف کوچک حمل شود و تنها به یک متصدی نیاز دارد که با آموزشهای حداقلی میتواند آزمایش را بدون نیاز به ابزار یا تجهیزات اضافی در 15 دقیقه انجام دهد. یکی از ویژگیهای برجسته این آزمایشگاه کیفی این است که از همه خون، بدون نیاز به آمادهسازی نمونه استفاده میکند.
دکتر ریس در رابطه با این روش جدید اینگونه توضیح میدهد:« این آزمایشگاه کیفی هم ارزان است و هم استفاده از آن بسیار ساده میباشد. این بدان معنی است که ابزار تشخیصی با دقت بالا برای افراد در فواصل دور قابل دسترسی خواهد بود و باعث مشاهده و نظارت بر انواع مختلف سرطان میشود.» @nanotech1