پایگاه خبری فناوری نانو ایرانآرشیو اخبار و مطالب - پایگاه خبری فناوری نانو ایران

پژوهشگران دانشگاه کارلستاد در سوئد موفق شده‌اند نوع تازه‌ای از نانوسلولز را با استفاده از فرآیند اکسیداسیون فنتون تولید کنند؛ روشی که با واکنش پراکسید هیدروژن و یون‌های آهن، الیاف سلولزی را به‌طور کنترل‌شده تجزیه می‌کند و امکان ساخت مواد سلولزی ویژه برای پوشش‌های بسته‌بندی و غشاهای جداکنندهٔ باتری‌ها را فراهم می‌آورد. این دستاورد می‌تواند مسیر توسعهٔ مواد سبز و کارآمد را برای صنایع آینده هموار کند.

پژوهشگران «آزمایشگاه بین‌المللی نانوفناوری ایبریا (INL)» در گروه دیگِـس (Diéguez Group)، با هدایت سارا آبالده‌ثِلا، موفق به طراحی بستری پلاسمونیکی شده‌اند که دقت، پایداری و تکرارپذیری فناوری «پراکندگی رامان تقویت‌ شدهٔ سطحی» یا SERS را به‌طور چشمگیر افزایش می‌دهد. این دستاورد با تبدیل نانودیسک‌های طلا به نانواستارهای پیشرفته و کنترل‌پذیر، افقی تازه در تشخیص‌های پزشکی، پایش محیط‌زیست و سنجش مولکولی می‌گشاید.

پژوهشگران دانشگاه صنعتی امیرکبیر موفق شده‌اند نوعی غشای نانویی بر پایه نانوبلورهای سلولزی (CNC) طراحی کنند که می‌تواند سه ویژگی کلیدی در فرایند شیرین‌سازی آب یعنی استحکام مکانیکی، نفوذپذیری آب و حذف نمک را به‌صورت هم‌زمان بهبود دهد؛ قابلیتی که سال‌ها یکی از بن‌بست‌های فناوری غشا بوده است. در این طرح، با بررسی دقیق نسبت طول به قطر نانوبلورهای سلولزی و میزان بارگذاری آنها، ساختاری فراگیر و شبکه‌ای موسوم به «شبکه فراپیوندی درهم‌تنیده» (PIN) ایجاد شد که رفتار یک متامتریال را در غشا بازآفرینی می‌کند. این شبکه، مسیرهای منظم و کنترل‌شده‌ای برای عبور آب شکل می‌دهد، در عین حال از بازشدگی بیش‌ازحد ساختار که موجب کاهش حذف نمک می‌شود جلوگیری می‌کند. نتایج نشان می‌دهد که بارگذاری ۰٫۵۰ درصد وزنی CNC با نسبت‌طولی بالا بهترین وضعیت را ایجاد می‌کند و می‌تواند کارایی غشاهای شیرین‌سازی برای آب‌های لب‌شور را ارتقا دهد.

پژوهشگران دانشگاه تحصیلات تکمیلی علوم پایه زنجان (IASBS) در همکاری با محققان دانشگاه پلی‌تکنیک والنسیا موفق شده‌اند نوعی نانوکامپوزیت مغناطیسی طراحی کنند که می‌تواند گاز بسیار سمی H₂S را با بازده بالا به هیدروژن تبدیل کند. در این پژوهش، یک ساختار نوین پیوندگاه p–n از دو نیمه‌رسانای CoMn₂O₄ و MgFe₂O₄ ساخته شد و سپس با کمک نانولوله‌های کربنی، کارایی فتوکاتالیستی و ویژگی‌های مغناطیسی آن به شکل چشمگیری تقویت گردید. حضور CNT در این ترکیب باعث شد بازترکیب الکترون–حفره کاهش یابد، انتقال بار تسهیل شود و سطح فعال ماده افزایش پیدا کند؛ عواملی که در نهایت توان تولید هیدروژن را تا حدود ۶۰ درصد بالا برد. این دستاورد، راهی کم‌هزینه و سازگار با محیط زیست برای تبدیل مواد خطرناک به سوخت پاک ارائه می‌دهد.

پژوهشگران دانشگاه صنعتی شریف و دانشگاه صنعتی کوئینزلند (QUT) در دستاوردی تازه، نسل جدیدی از ابرخازن‌ها را توسعه داده‌اند که با بهره‌گیری از الکترولیت‌های ردوکس اسیدی و طراحی نانوساختاری الکترودها، به چگالی انرژی چشمگیر ۶۰.۳۷ وات‌ساعت‌برکیلوگرم دست یافته است؛ مقداری که عملکردی هم‌سطح یا حتی بهتر از برخی باتری‌های سرب‌اسید را نشان می‌دهد. در این مطالعه، کره‌های کربنی نیتروژن‌دار با تخلخل بالا روی صفحات گرافیتی رشد داده شدند و پس از فعال‌سازی شیمیایی، به‌عنوان بستر اصلی برای ساخت الکترودهای بدون بایندر به کار رفتند. افزوده شدن هیدروکینون سولفونیک اسید (HQSA) به‌عنوان افزودنی ردوکس کاتدی و رنگ آلیزاریـن سرخ S (ARS) به‌عنوان افزودنی ردوکس آندی، امکان گسترش پنجره ولتاژی و افزایش ظرفیت ویژه را فراهم کرد. ترکیب این ویژگی‌ها، مسیر توسعه نسل جدیدی از سامانه‌های ذخیره‌سازی انرژی را هموار می‌سازد که می‌توانند در کاربردهای صنعتی با توان بالا و طول عمر زیاد مورد استفاده قرار گیرند.

گسترش شتاب‌گرفته‌ی صنعتی‌شدن در جهان، کیفیت هوا، سلامت محیط‌زیست و پایداری زیستی را با تهدیدهای فزاینده‌ای روبه‌رو کرده است؛ تهدیدهایی که مقابله با آن‌ها به فناوری‌هایی کارآمد، مقرون‌به‌صرفه و قابل تعمیم به مقیاس صنعتی نیاز دارد. در چنین شرایطی، پژوهشگران دانشگاه مراغه با همکاری دانشگاه‌های جیاشینگ، اولو و آدام میکویچ، مروری جامع بر ساختارها و عملکرد چارچوب‌های آلی – فلزی‌ مبتنی بر وانادیوم و منگنز منتشر کرده‌اند؛ موادی که به دلیل ماهیت نانویی، انعطاف‌پذیری ساختاری، تخلخل بالا و وفور سایت‌های فعال، از گزینه‌های مهم در کاتالیست‌های نوین و فناوری‌های پاک به شمار می‌روند. این مطالعه ضمن بررسی پیشرفت‌های اخیر، رابطه ساختار و کارکرد این MOFها را تحلیل کرده و مسیرهای آینده توسعه آن‌ها در تصفیه آلاینده‌ها، جذب و تبدیل CO₂، اکسایش ترکیبات آلی و دیگر کاربردهای زیست‌محیطی را روشن می‌کند.

پژوهشگران بیمارستان وست‌چاینا و دانشگاه سیچوان با همکاری دانشگاه جنوب‌غرب جیاوتونگ، در تازه‌ترین مطالعات خود مسیر جدیدی را برای مبارزه با آدنوکارسینوم معده معرفی کرده‌اند؛ سرطانی تهاجمی که هر سال هزاران بیمار را درگیر می‌کند. این تیم تحقیقاتی با بهره‌گیری از فناوری نانو و تحلیل‌های پیشرفته یادگیری ماشین نشان داده‌اند که نانو‌لیپوزوم‌های حاوی کورکومین قادرند چرخه حیات سلول‌های بدخیم معده را مختل کنند و مکانیسم‌های مرگ برنامه‌ریزی‌شده ناشی از تجمع مس، موسوم به «کوپروپتوز»، را فعال سازند. یافته‌های به‌دست‌آمده نشان می‌دهد که این فرمولاسیون نانویی نه‌تنها رشد تومور را مهار می‌کند، بلکه با تغییر برنامه‌ریزی متابولیکی سلول و ایجاد استرس اکسیداتیو، مسیرهای تهاجمی و متاستاتیک سرطان معده را نیز ضعیف می‌کند. این تحقیق، که ترکیبی منحصربه‌فرد از آزمایشات سلولی، مدل‌سازی زیستی و تحلیل‌های محاسباتی است، امکان طراحی نسل جدید درمان‌های هوشمند ضدسرطان را پررنگ‌تر کرده است.