«بررسی انتقال گونههای باردار به کمک غشاهای نانوفلوئیدیکی هوشمند زیستتقلید» عنوان طرح پژوهشی سیدنظامالدین اشرفیزاده، استاد تمام دانشگاه علم و صنعت ایران است که اخیراً به پایان رسیده است.
استفاده از غشاهای نانوسیال هوشمند الهامگرفته از طبیعت
اشرفیزاده که دکترای تخصصی مهندسی شیمی در گرایش پدیدههای انتقال و فرآیندهای جداسازی را از دانشگاه مکگیل کانادا دریافت کرده، درباره اهداف این پژوهش توضیح داد: هدف اصلی، ارائه توصیفی واقعیتر از پدیدههای الکتروسینتیکی بهویژه فرایند الکترواسمز در نانوحفرههای باردار هوشمند است. به گفته او، عواملی چون هندسه نانوحفرهها، خصوصیات سطحی، ماهیت الکترولیت و نیروی محرکه که میتوانند بر فرایند الکترواسمز اثرگذار باشند، تاکنون کمتر مورد توجه قرار گرفتهاند.
وی افزود: در این پژوهش تلاش شد تا اثرگذاری چنین عوامل در مدلسازی فرایند الکترواسمز لحاظ شود و توصیف دقیقتری از الگوی حرکت سیال در مواجهه با این پدیدهها ارائه گردد.
این پژوهشگر با اشاره به اهمیت روزافزون این حوزه توضیح داد: در سالهای اخیر، غشاهای نانوسیال هوشمند الهامگرفته از طبیعت برای انتقال گونههای باردار بهعنوان یکی از زمینههای پیشرفته علمی مطرح شدهاند که میتوانند پیامدهای گستردهای در علوم مختلف داشته باشند. این غشاها با الهام از ساختارهای پیچیده سامانههای زیستی، قابلیتهای کمنظیری در کنترل حرکت ذرات باردار در مقیاس نانو از خود نشان میدهند. نتایج این تحقیق نهتنها اهمیت این فناوری نوظهور را برجسته میسازد بلکه کاربردهای بالقوه و نقش تحولآفرین آن در گسترش مرزهای دانش را آشکار میکند.
اشرفیزاده ادامه داد: توسعه این نوع غشاها مسیر را برای کاربردهای متنوعی از جمله سامانههای دارورسانی، فرآیندهای جداسازی و فناوریهای نوین تبدیل انرژی هموار میکند. تقلید از طراحیهای موجود در طبیعت، امکان کنترل دقیق انتقال گونههای باردار را فراهم میآورد و کارایی و انتخابپذیری بیشتری نسبت به روشهای متداول به همراه دارد. افزون بر این، توانایی واکنش به محرکهای خارجی، لایهای از انعطافپذیری و سازگاری به این غشاها میبخشد و آنها را به گزینهای کارآمد برای پاسخگویی به چالشهای پیچیده بدل میکند.
او خاطرنشان کرد: از دیدگاه علمی، بررسی انتقال گونههای باردار با کمک غشاهای نانوسیال هوشمند الهامگرفته از طبیعت، درک تازهای از اصول بنیادین انتقال مولکولی و دینامیک تعاملات در مقیاس نانو ارائه میدهد. چنین پژوهشهایی نهتنها به غنای دانش در حوزه پدیدههای زیستی کمک میکنند، بلکه مسیر نوآوری در علم مواد، فناوری نانو و بیوفیزیک را نیز هموار میسازند.
این استاد دانشگاه افزود: در شرایطی که جهان با چالشهایی همچون آلودگی محیط زیست، نابرابری در خدمات درمانی و نیاز روزافزون به تولید انرژی پایدار روبهرو است، ضرورت دستیابی به فناوریهای پیشرفته برای رفع این مشکلات بیش از پیش احساس میشود. غشاهای نانوسیال هوشمند میتوانند با ارائه راهحلهای پایدار و کارآمد، از تصفیه آب و تشخیصهای پزشکی گرفته تا تولید انرژیهای تجدیدپذیر، نقش مؤثری در مقابله با چنین چالشهایی ایفا کنند.
او تأکید کرد: بنابراین، بررسی انتقال گونههای باردار با استفاده از این غشاها گامی کلیدی در جهت بهرهگیری از تمام ظرفیتهای فناوری نانو برای پاسخ به مسائل اجتماعی و زیستمحیطی به شمار میرود.
اشرفیزاده در پایان گفت: پر کردن شکاف میان پژوهشهای بنیادی و کاربردهای عملی، نهتنها نوآوریهای علمی را تقویت میکند، بلکه نویدبخش راهکارهایی برای حل برخی از مهمترین چالشهای بشر در قرن بیستویکم خواهد بود.
