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

SEM image of a micron sized trench in a Cu/SiO2/Si multilayer,
@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

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

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

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

نانوحسگری با قابلیت شناسایی مواد در سطح مولکولی. @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

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

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

آزمایشگاهی در یک کیف دستی برای تشخیص سریع سرطان
@nanotech1
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

گزارش جدید پروژه نانوولید. @nanotech1

آزمایشگاهی در یک کیف دستی برای تشخیص سریع سرطان. @nanotech1

نانوپوشش خودتمیز شونده عاری از فلوئور. @nanotech1

نانوپوشش خودتمیز شونده عاری از فلوئور
@nanotech1

محققان کانادایی با استفاده از نانودامنه‌های پلیمری موفق به ساخت نانوپوششی شفاف شدند که آبگریز و روغن‌گریز است؛ بدون این که در آن از فلوئور استفاده شده باشد. فلوئور موجب افزایش قیمت و آسیب به محیط‌زیست می‌شود.
شیشه‌های خود تمیزشونده، دکور داخل خودرو که مقاوم به لک است و همچنین دیوارهای ضدنگارش از جمله کاربردهایی هستند که سطوح ضدلک و خودتمیز شونده می‌توانند داشته باشند.
اخیراً مقاله‌ای با عنوان Fluorine-Free Anti-Smudge Polyurethane Coatings در نشریه Angewandte Chemie منتشر شده‌است که در آن محققان کانادایی روشی برای ایجاد پوشش‌های شفاف ضد آب و ضد روغن ارائه کردند. برخلاف روش‌های قبلی، این روش جدید، فاقد فلوئور بوده که موجب افزایش قیمت پوشش و مشکلات زیست‌محیطی می‌شد.
روش‌هایی که پیش از این ارائه شده‌است به شکلی بوده که محصول نهایی قابل استفاده در همه حوزه‌ها نیست که دلیل این امر شفاف نبودن پوشش است. فلوئور دارای خواص مناسب برای استفاده از پوشش نهایی در تمامی حوزه‌ها است اما موجب افزایش قیمت شده و همچنین به دلیل خطرات تجمع آن در محیط‌زیست استفاده از آن با محدودیت قوانین روبرو است.
اخیراً پژوهشگران دانشگاه کوئین در ایالت انتاریو کانادا به رهبری گاوجین لیو موفق به ارائه پوشش پلی‌اورتان فاقد فلوئور کردند. این ماده ارزان قیمت بوده و به راحتی به سطوح مختلف می‌چسبد. نتایج یافته‌های اخیر نشان می‌دهد که این پوشش کاملاً شفاف است به طوری که حتی در ضخامت‌های 10 میکرونی نیز کاملاً شفاف دیده می‌شود.
این پوشش قادر است هم روغن و هم آب را از خود دور کند. برای تولید این پوشش، محققان از زنجیره پلیمری پلی‌(دی‌متیل‌سیلوکسان) (PDMS) و یک روغن سیلیکونی زیست‌سازگار استفاده کردند. این اجزاء برای تولید ماتریکس پلیمری با نانودامنه‌های PDMS استفاده می‌شود. روی سطح، این زنجیره سیلیکونی تشکیل یک فیلم لایه نازک روانساز می‌دهد. زمانی که یک ماده دیگر نظیر روغن مورد استفاده در آشپزی روی این سطح قرار می‌گیرد به سرعت از روی آن لیز می‌خورد که دلیل آن این است که این لایه نازک برخلاف سطح جامد نمی‌تواند سیال را به دام اندازد.
این پوشش جدید قادر است اثر انگشت، جوهر و رنگ را از خود دور کند. از این پوشش می‌توان روی سطح نمایشگر تلفن همراه استفاده کرد. @nanotech1

نانوموتورهای تعمیرکار با قابلیت جستجوی آسیب‌دیدگی. @nanotech1

نانوموتورهای تعمیرکار با قابلیت جستجوی آسیب‌دیدگی

@nanotech1
حتماً برایتان اتفاق افتاده که انگشتتان زخم شود و چند روز بعد پوست به طور کامل خودش را ترمیم نماید. اندام‌های زیستی توانایی‌های شگفت‌انگیزی دارند به طوری که می‌توانند در برابر آسیب‌دیدگی‌ها خودشان را ترمیم نمایند و بهبود ببخشند. مهندسین مواد رویای ساخت موادی با چنین قابلیتی را در سر می‌پرورانند. محققان با الهام گرفتن از توانایی‌های ذاتی سیستم‌های زیستی، رده‌ی جدیدی از مواد «هوشمند» به نام «مواد خودشفا» را ارئه نمودند که می‌تواند آسیب‌های داخلی و خارجی را ترمیم نماید.
در بسیاری از این روش‌ها، مقادیر اندکی از عوامل درمانی با مواد و یا سایر محرک‌های خارجی ترکیب می‌شوند تا فرآیند ترمیم را آغاز نمایند. اما خراش‌هایی در مقیاس میکرو و یا حتی نانو در لایه‌های نازک، غشاها و مدارهای الکتریکی سبب پیچیدگی موضوع شده است. مواد و دستگاه‌های سیستم خودشفای ایده‌آ‌ل بدون کنترل دیگران کار می‌کند: آسیب‌ها شناسایی و مکان‌یابی می‌شوند، سپس عملیات ترمیم بدون هیچ‌گونه دخالت و یا نیاز به کنترل خارجی آغاز می‌گردد.
جوزف وانگ، استاد برجسته‌ی مهندسی نانو در دانشگاه کالیفرنیا، می‌گوید: «برای این که یک سیستم خودکار بتواند ترمیم را به طور مستقل انجام دهد، بایستی قادر باشد تا عوامل درمانی را دقیقاً به مکان‌های خاص خودشان برساند. چنین عوامل درمانی باید سه وظیفه‌ی کلیدی را انجام دهند: تبدیل انرژی از محیط اطراف به کار مکانیکی برای انجام حرکت‌های هدایت شده، درک و شناسایی آسیب، و دارا بودن قابلیت انجام ترمیم‌های مهندسی شده.»
گروه تحقیقاتی وانگ با همکاری گروه تحقیقاتی پروفسور بالاس از دانشگاه پیتزبورگ نانوموتوری مصنوعی با قابلیت پیشرانش خودکار را ساخته‌اند که قادر است ترک‌های سطحی در دستگاه‌های الکترونیکی را شناسایی نماید و جریان الکتریکی را به سرعت بازیابی نماید. این تیم تحقیقاتی، طراحی نانوموتور را با الهام از واکنش شیمیایی نوتروفیل‌ها در برابر التهاب و تجمع پلاکتها در الیاف کلاژن زخم برای جلوگیری از خونریزی الهام گرفته‌اند.
نانوموتور کاتالیزوری از نانوذرات کروی از جنس طلا یا پلاتین رسانا ساخته شده است که در حضور سوخت هیدروژن پراکسید با بازدهی بالا کار می‌کند. این نانوموتورها، سوخت را به حرکت هدایت شده تبدیل ‌نموده و بدون کنترل خارجی به جستجوی ترک‌های سطحی در محیط می‌پردازند. @nanotech1