طرح‌های نوآورانه حوزه کشاورزی، برق و الکترونیک و نانومواد در هشتمین جشنواره نانو

در سومین دوره برگزاری این مسابقه ۲۹ طرح از مجموع ۴۰۰ طرح ثبت‌نامی پذیرفته و در هشتمین جشنواره فناوری نانو با هدف معرفی و جذب سرمایه‌گذار حضور یافته‌اند.

این طرح‌ها در حوزه‌های مختلفی چون، نفت، سلامت و بهداشت، کشاورزی، برق و الکترونیک، نانومواد و نساجی هستند. در ادامه به معرفی مختصری از طرح‌های حوزه کشاورزی، برق و الکترونیک و نانو مواد پرداخته شده است.

1.    نانو ویتامین K3 جهت استفاده در مدل حیوانی
در این طرح، پس از تهیه ویتامین K3 به شکل میکرو، ذرات آن با روشی تلفیقی به ذراتی با اندازه‌هایی کوچکتر در حد مقیاس نانو تبدیل می‌شوند. استفاده از این ذرات بعنوان منبع تامین کننده ویتامین K3 در خوراک جوجه‌های گوشتی، موجب افزایش زیست فراهمی ۱۴۵ درصدی ویتامین، کاهش معنی‌دار زمان پروترومبین خون و افزایش معنی‌دار استحکام استخوان در جوجه‌های گوشتی گردید.

2.    نانوآفت‌کش‌های نور تخریب پذیر و زیست‌سازگار
در سراسر جهان تعداد زیادی آفت‌کش سنتز و بطور گسترده در کشاورزی با هدف کنترل آفات، مورد استفاده قرار می‌گیرد. شیوه‌های کاربرد برخی از آفت‌کش‌ها می‌تواند موجب ایجاد آلودگی در محیط زیست شود. در این طرح با بکارگیری فناوری نانو در فرمولاسیون آفت‌کش‌ها، افزایش عملکرد و کاهش مصرف آفت‌کش‌ها مورد نظر است. همچنین این ترکیبات پس از رهاسازی، بدون اثر منفی یا  با اثرات منفی کمتر برای محیط زیست است.

3.    ساخت الکترود بر پایه نانوفیبر کربنی
برای سنتز الکترودهای نانوفیبر کربنی به روش الکتروریسی از پلیمر پلی‌آکریلونیتریل بعنوان پیش‌ساز استفاده شده است. در ابتدا نانوفیبر پلی آکریلونیتریل از محلول پلی‌آکریلونیتریل تهیه می‌شود. سپس نانوفیبرهای تهیه شده در دو مرحله تحت عملیات حرارتی قرار می‌گیرد؛ در مرحله اول جهت پایدارسازی تا دمای ۲۹۰ درجه سانتیگراد در اتمسفر اکسیژن و در ادامه تا دمای ۱۰۰۰ درجه سانتیگراد در اتمسفر خنثی حرارت داده می‌شود. سپس این نمد نانوفیبر کربنی مستقیما بعنوان الکترود مورد استفاده قرار می‌گیرد.

4.    نانودماسنج‌های فلوئورسانی بر پایه نوکلئیک اسید
امروزه با توجه به پیشرفت‌های حاصل شده در زمینه نانوفناوری٬ در مواردی که روش‌های سنتی اندازه‌گیری دما کارایی چندانی ندارند، سنجش دقیق دما یک امر ضروری است. در این طرح، هدف طراحی و ساخت یک نانودماسنج فلوئورسانی مبتنی بر سه نوع مختلف تک رشته نشاندارشده DNA با ساختار سنجاق سر (فانوس دریایی مولکولی، MB) نشانده شده روی نانوذرات طلا است. این نانودماسنج جهت اندازه‌گیری دامنه گسترده‌ای از دما که مناسب برای میکروابزارها است و همچنین سیستم‌های بیولوژیکی کاربرد دارد.

5.    وریستورهای جدید بر پایه اکسید قلع جهت کاربرد در ولتاژهای بالا تا پایین
در این طرح وریستورها (برقگیر) بر پایه اکسید قلع به منظور کاربرد در ولتاژ پایین پس از بهینه‌سازی و استفاده از مواد نانومتری ارائه شده است. در مداراهای فشار ضعیف در محدوده ولتاژی ۲۵ الی ۶۰۰ ولت می‌توان از این وریستورها بعنوان محافظ در مقابل نویزهای ناگهانی گذرای الکتریکی استفاده نمود. همچنین این وریستورها قابلیت تحمل شدت جریان‌های الکتریکی پالسی بیش از دو کیلوآمپر را دارند.

6.    تولید پودر اکسید تیتانیوم از کنسانتره معدنی در مقیاس نانومتری
تجاری‌سازی پودرهای معدنی- شیمیایی با پیچیدگی‌های فنی و اقتصادی همراه است. هدف از این طرح بومی‌سازی دانش فنی و تولید پودر اکسیدتیتانیوم از کنسانتره سنگ معدنی آن در مقیاس نانومتری و میکرونی است. با توجه به نیاز اساسی صنایع داخلی به این ماده و میزان واردات سالانه آن از کشورهای خارجی، دستیابی به تولید صنعتی پودر اکسید تیتانیوم با ساختارهای کریستالی روتایل و آناتاز از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است.

7.    سنتز نانوذرات سیلیکای مزوپور مغناطیسی با کاربرد در دارورسانی
در این طرح نانوذرات سیلیکای مزوپور مغناطیسی عامل‌دار شده با گروه‌های آمینو از طریق پیوند ۳-مینوپروپیل تری اتوکسی سیلان با گروه‌های هیدروکسیل داخل کانال‌های نانوذرات سیلیکای مزوپور مغناطیسی تهیه شده است. با توجه به اینکه نانوذرات عامل‌دار شده دارای خاصیت مغناطیسی خوبی هستند، لذا قابلیت بازیافت از محیط‌های آبی را دارند و از طرفی بدلیل دربرداشتن گروه‌های آمینو، جاذب تهیه شده ظرفیت بارگذاری دارویی بالاتری نسبت به نانوذرات عامل‌دار نشده از خود نشان می‌دهد.

8.    استفاده از سیلیس استخراج شده از پوسته برنج در سنتز نانوحفرات سیلیکاتی مغناطیسی
در این طرح سنتز مواد نانوحفره سیلیکاتی MCM-41 و mag MCM-41 با استفاده از منبع سیلیس طبیعی استخراج شده از پوسته برنج انجام شده است. پوسته برنج دارای بیش از ۲۵ % سیلیس در ساختار خود است که استخراج آن با روش کلسینه کردن منتج به محصول با خلوص بیش از ۹۵ % می‌شود. با توجه به آنالیزهای انجام شده مشخص گردید نانوحفرات سنتز شده از منبع سیلیس گیاهی دارای نظم و کیفیت و کارایی مناسب است.

9.    تهیه غشاهای سرامیکی نانوساختار برای تولید کنسانتره آب پنیر
در این طرح از غشاهای نانوساختار سرامیکی با اندازه حفرات در محدوده ۱۰۰ نانومتر (محدوده مشترک فرایندهای میکرو و اولترافیلتراسیون) برای حذف ترکیباتی از قبیل چربی‌ها و کازئین‌ها استفاده شده است و محلولی از پروتئین‌های سرمی آب پنیر عاری از هرگونه چربی و کازئین بدست می‌آید. برای حذف یون‌ها، کوچک مولکول‌ها و ترکیبات قندی از قبیل لاکتوز از محصول حاصل از مرحله قبل، از غشاهای سرامیکی نانوساختار با اندازه حفراتی در محدوده ۲ نانومتر استفاده شده است.

10.    نانوفیلتر هوای خودرو
با توجه به روند رو به رشد جمعیت و تولید روز افزون خودرو، بهینه‌سازی سوخت امری ضروری است. فیلتر هوای خودرو یکی از عوامل تاثیرگذار بر احتراق کامل سوخت در محفظه احتراق است. به بیان دیگر، تصفیه مناسب هوا که مملو از ذرات معلق است، موجب احتراق کامل سوخت، کاهش مصرف آن و در نتیجه کاهش آلودگی دود اگزوز خودروها می‌شود. نانوفیلتر هوای خودرو که با لایه‌ای از نانوالیاف پوشش داده شده است، اکثر ذرات ریز معلق در هوا را تصفیه کرده و موجب بهبود عملکرد موتور، افزایش شتاب خودرو و در نهایت کاهش مصرف سوخت می‌گردد.

شایان ذکر است، برنامه طرح‌های نوآورانه این فرصت را در اختیار محققان، فناوران و شرکت‌های دانش‌بنیان قرار می‌دهد تا بتوانند محصولات نوآورانه خود را در معرض دید علاقه‌مندان، بازدیدکنندگان و به ویژه سرمایه‌گذاران قرار دهند و از فرصت‌های سرمایه‌گذاری استفاده نمایند. از جمله ویژگی‌های بارز حضور در این برنامه می‌توان به تسهیل و تسریع در فرآیند تجاری‌سازی محصولات و طرح‌ها، امکان نمایش محصولات برای عموم و سرمایه‌گذاران و همچنین بهره‌مندی از خدمات و تسهیلات و مشاوره اشاره نمود.