گروهی بینالمللی از پژوهشگران موفق شدهاند شیوهای ساده، کمهزینه و سازگار با محیطزیست برای تولید انرژی در نسل تازهٔ ابزارهای خودشارژ ارائه کنند؛ روشی که تنها با حرکت دادن کرههای پلیمری ریز روی یکدیگر، الکتریسیته تولید میکند. این دستاورد که توسط دانشگاه آزاد بروکسل (Vrije Universiteit Brussel) و همکارانش از چند مؤسسهٔ پژوهشی دیگر توسعه یافته، میتواند مسیر استفاده از سطوح انرژیساز را دگرگون کند و کاربردهای گستردهای در ابزارهای پوشیدنی، سنسورها و تجهیزات کممصرف داشته باشد.
پژوهشگران ایرانی آزمایشگاه ملی ماده چگال در پژوهشگاه دانشهای بنیادی (IPM) موفق شدهاند روشی نوینی برای ساخت یکمرحلهای حسگرهای پروتونی ارائه کنند؛ روشی که در آن فرآیند الگوسازی در مقیاس ماکرو و میکرو و سنتز نانوساختار به طور همزمان و در یک مرحله انجام میشود. این دستاورد با استفاده از فناوری لیزر کممصرف و کمهزینه توسعه یافته و میتواند بسیاری از محدودیتهای تولید دستگاههای نانومقیاس را برطرف کند؛ محدودیتهایی مانند چندمرحلهای بودن، پیچیدگی بالای ساخت و هزینه تمامشده زیاد که همواره مانع تجاریسازی و بهکارگیری گسترده آنها در دستگاههای روزمره بوده است. پژوهشگران در قالب نمونه مفهومی این روش، یک حسگر پروتونی بسیار سریع و فوقحساس برای پایش تنفس انسان تولید کردند که در رطوبتهای بالای ۵۵ درصد ــ محدوده متداول در بازدم انسان ــ عملکردی دقیق، سریع و پایدار از خود نشان میدهد. این پیشرفت میتواند مسیر تازهای برای تولید انبوه حسگرهای کارآمد و ارزانقیمت باز کند.
پژوهشگران دانشگاه صنعتی اصفهان موفق شدهاند روشی یکمرحلهای برای ساخت غشای فوتوترمال اُمنیفوبیک ارائه دهند؛ غشایی که میتواند آینده فناوری تقطیر غشایی خورشیدی را دگرگون کند. در این دستاورد علمی، فرایند ایجاد ویژگیهای فوتوترمال و همهگریزی سطح، بهطور کامل با ساخت غشا تلفیق شده است. نمونه توسعهیافته با استفاده از الکتروریسی محلول حاوی پلیوینیلیدنفلوراید، پلیپرفلورواکتیلآکریلات و نانوذرات کربنبلک تولید شده و توانسته در برابر تابش خورشید، شار عبوری نزدیک به ۱٫۵ کیلوگرم بر مترمربعساعت و بازده تبخیر بیش از ۸۳ درصد ارائه دهد. این روش علاوه بر بهبود عملکرد، فرآیند تولید غشاهای پیشرفته را سادهتر، اقتصادیتر و سازگارتر با نیاز صنایع نمکزدایی میکند.
پژوهشگران موفق شدهاند چوبپنبه را با استفاده از لیزر به لایههای رسانای گرافنی تبدیل کنند و از آن حسگری کمهزینه و پایدار بسازند که میتواند مقدار بسیار ناچیز نیتریت سدیم را در نوشیدنیهای رایج شناسایی کند؛ ترکیبی که وجود بیش از اندازه آن میتواند به شکلگیری مواد سرطانزا منجر شود. این دستاورد، افقی تازه در پایش سریع و قابلحمل سلامت مواد غذایی میگشاید.
پژوهشگران دانشکده پزشکی دانشگاه واشینگتن در سنلوئیس به همراه همکاران خود از دانشگاه نورثوسترن موفق شدهاند شیوهای غیرتهاجمی برای رساندن نانوداروهای فعالکنندهٔ ایمنی به مغز ارائه دهند. این روش که از چند قطره داروی بینی آغاز میشود، با بهرهگیری از اعصاب صورت، تومورهای مرگبار گلیوبلاستوما را در مدلهای حیوانی به طور کامل حذف کرده است
پژوهشگران دانشگاه علم و صنعت ایران موفق شدهاند مسیری کاملاً نوآورانه برای گرافیتسازی در دماهای پایین و بدون استفاده از هرگونه کاتالیزور یا تجهیزات پیچیده ارائه کنند؛ روشی که میتواند تغییراتی در صنایع باتری، ابرخازن، ذخیرهسازی انرژی و فناوریهای نوین مبتنی بر مواد کربنی ایجاد کند. بهطور معمول بیشتر پلیمرها، از جمله پلیدیوینیلبنزن (PDVB)، حتی در دماهای بسیار بالا و نزدیک به ۳۰۰۰ درجه سانتیگراد نیز توان تبدیل به ساختار گرافیتی را ندارند. اما این تحقیق نشان میدهد که میتوان تنها در ۱۱۰۰ درجه سانتیگراد، و آن هم بدون هرگونه افزودنی فلزی یا آلی، ساختارهای گرافنی و گرافیتی را در میکروسفرهای پلیمر سولفونهشده ایجاد کرد؛ دستاوردی که از نگاه محققان، مرزهای شناختهشدهٔ گرافیتسازی را جابهجا خواهد کرد.
پژوهشگران دانشگاه ملی پوسان (Pusan National University) در کرهٔ جنوبی با توسعهٔ نانوذرات هوشمند و بهره گیری از یادگیری ماشینی، موفق به ساخت سیستمهای درمانی و تشخیصی همزمان برای آسیبهای مغزی تروماتیک شدهاند؛ فناوریای که میتواند دقت درمان را افزایش دهد، روند بهبودی را بهبود بخشد و امکان پایش لحظهای آسیبهای عصبی را فراهم کند.
پژوهشگران دانشگاه صنعتی نانیانگ سنگاپور موفق شدهاند نوعی ضدآفتاب نوآورانه بسازند که علاوه بر کارایی بالا در محافظت از پوست، برای مرجانها و اکوسیستمهای ساحلی بیخطر است. این فرمولاسیون تازه که از گرده گیاهان ساخته میشود، میتواند جایگزین مهمی برای مواد شیمیایی و معدنی رایج باشد که سالهاست به عنوان یکی از عوامل آسیبزننده به زیستبومهای دریایی شناخته میشوند.
گروهی از پژوهشگران دانشگاه کاتانیا در ایتالیا با توسعهٔ یک چارچوب محاسباتی نوین نشان دادهاند که چگونه میتوان طراحی واکسنهای mRNA را با کمک هوش مصنوعی، مدلسازی ایمنیشناسی و دادههای مصنوعی ژنبیان بهصورت کاملاً درونمحاسباتی بهینهسازی کرد؛ رویکردی که میتواند آیندهٔ توسعهٔ واکسنها را متحول کند.
پژوهشگران دانشگاه رازی، دانشگاه فرایبورگ، مرکز تحقیقات شیمی و مهندسی شیمی ایران و دانشگاه ویرجینیا کامنولث، موفق به توسعه حسگر بزاقی هوشمند برای تشخیص غیرتهاجمی زردی نوزادان شدند؛ بیماریای که همچنان شایعترین اختلال دوران نوزادی است و نیاز به روشی ساده، کمهزینه و قابلاعتماد برای پایش آن مدتها احساس میشد. در این پژوهش، حسگر نقطه مراقبت (POC) کاغذی مبتنی بر رنگدانه طبیعی کورکومین طراحی شده که با تابش نور آبی، تغییرات وابسته به غلظت بیلیروبین را از طریق بازیابی فلورسانس ثبت میکند. این سامانه نهتنها قادر است بدون نمونهگیری خون، سطح بیلیروبین را در بزاق اندازهگیری کند، بلکه به یک خوانشگر اپتوالکترونیکی قابلحمل و متصل به اینترنت مجهز است که دادهها را بهصورت لحظهای به تلفن همراه یا رایانه انتقال میدهد. نتایج بهدستآمده از آزمون بالینی روی نوزادان مبتلا، همبستگی بسیار بالایی با روشهای استاندارد آزمایشگاهی نشان داد.