توسعه ابرخازن‌های انعطاف‌پذیر برای نسل آینده تجهیزات پوشیدنی و انرژی‌های تجدیدپذیر

توسعه ابرخازن‌های انعطاف‌پذیر برای نسل آینده تجهیزات پوشیدنی و انرژی‌های تجدیدپذیر

پژوهشی تازه در دانشگاه صنعتی شریف منجر به طراحی و ساخت نوعی ابرخازن انعطاف‌پذیر شده است که می‌تواند در حوزه‌های صنعتی، تجهیزات پوشیدنی، و سامانه‌های انرژی پاک مانند توربین‌های بادی و سلول‌های خورشیدی مورد استفاده قرار گیرد. در این طرح، الکترودهایی نوین بر پایه‌ی منسوجات رسانای نیکل و کبالت سولفید، پلی‌آنیلین و اکسید منگنز در کنار نانوالیاف کربنی دوپ‌شده با نیتروژن و گوگرد توسعه یافته‌اند تا ظرفیت ذخیره‌ی انرژی و دوام چرخه‌ای خازن به شکل چشمگیری افزایش یابد. این پروژه در قالب طرح پسادکتری «زهرا کرمی» و با راهنمایی دکتر «سعید شاهرخیان دهکردی» اجرا شده و گامی مهم در مسیر ساخت وسایل ذخیره انرژی سبک، منعطف و پایدار به‌شمار می‌رود—ابزاری کلیدی برای دنیای الکترونیک پوشیدنی و فناوری‌های نوین انرژی.

188
طراحی هوشمند پپتیدها در چند روز؛ وعده هوش‌مصنوعی برای نبرد با مقاومت آنتی‌بیوتیکی

طراحی هوشمند پپتیدها در چند روز؛ وعده هوش‌مصنوعی برای نبرد با مقاومت آنتی‌بیوتیکی

پژوهشگران با بهره‌گیری از هوش مصنوعی و فناوری نانو، روشی نوین برای طراحی و رسانش پپتیدهای ضدمیکروبی ارائه کرده‌اند؛ روشی که می‌تواند به درمان مؤثرتر عفونت‌ها، مقابله با بحران جهانی مقاومت آنتی‌بیوتیکی و حتی کاربردهای گسترده در کشاورزی و صنایع غذایی منجر شود. این تیم‌های پژوهشی با استفاده از مدل‌های زبانی پروتئین و یادگیری تقویتی موفق شدند در مدت کمتر از دو هفته، پپتیدهایی با توان بالا و پایداری چشمگیر تولید کنند که در برابر باکتری‌های مقاوم به دارو عملکردی بی‌سابقه نشان داده‌اند. علاوه بر این، نانوساختارهای هوشمند طراحی‌شده در قالب هیدروژل‌ها و کمپلکس‌های فلزی‌ـ‌پپتیدی، امکان رهایش کنترل‌شده و اثر هم‌زمان ضدباکتریایی و ترمیم زخم را فراهم کرده‌اند. این دستاورد، نقطه عطفی در داروسازی و زیست‌فناوری به شمار می‌آید.

231
معرفی یک ابزار کاربردی برای تحلیل تصاویر میکروسکوپی با هوش مصنوعی

معرفی یک ابزار کاربردی برای تحلیل تصاویر میکروسکوپی با هوش مصنوعی

با رشد روزافزون کاربرد هوش مصنوعی در پژوهش‌های علمی، روش‌های سنتی تحلیل تصاویر میکروسکوپی نیز دستخوش تغییر شده‌اند. نرم‌افزار شناخته‌شده ImageJ سال‌هاست که ابزار اصلی محققان در تحلیل تصاویر حاصل از میکروسکوپ‌های الکترونی و نوری است، اما محدودیت‌های آن در اجرای مدل‌های یادگیری عمیق، زمینه را برای ظهور نسل جدیدی از ابزارهای تحلیلی فراهم کرده است. پلتفرم آنلاین ImJoy به‌عنوان بستری تعاملی و ترکیبی، امکان اجرای مدل‌های یادگیری ماشین و هوش مصنوعی را در محیطی تحت وب و بدون نیاز به نصب نرم‌افزار فراهم می‌کند و می‌تواند نقطه‌عطفی در تحلیل داده‌های تصویری علمی به‌شمار آید.

179
استفاده از آئروژل گرافنی در صنعت باتری‌سازی

استفاده از آئروژل گرافنی در صنعت باتری‌سازی

پژوهشگران دانشگاه صنعتی امیرکبیر با توسعه نوعی کامپوزیت بر پایهٔ آئروژل گرافنی، موفق به افزایش طول عمر و ظرفیت باتری‌های اسید ـ سرب شدند؛ دستاوردی که می‌تواند مسیر ارتقای نسل فعلی باتری‌های صنعتی را بدون نیاز به تغییر در خطوط تولید، هموار کند. این نوآوری بر به‌کارگیری مواد گرافنی سه‌بعدی و نیتروژن‌دوپ‌شده متمرکز است که با بهبود رسانایی و پایداری الکترودها، عملکرد باتری را در شرایط سخت کاری ارتقا می‌دهد. آزمایش‌های اولیه نشان می‌دهد نمونه‌های ساخته‌شده با این فناوری، دوام و بازده بالاتری نسبت به باتری‌های متداول دارند. به گفتهٔ پژوهشگران، این فناوری نه‌تنها می‌تواند کیفیت باتری‌های ساخت داخل را به استانداردهای جهانی نزدیک کند، بلکه زمینهٔ ورود ایران به بازارهای صادراتی باتری‌های پیشرفته را نیز فراهم می‌سازد. اجرای این طرح در همکاری با بخش خصوصی، گامی مهم در مسیر بومی‌سازی فناوری‌های نوین ذخیره‌سازی انرژی به‌شمار می‌رود.

305
نانوکاتالیست چندکاره برای سنتز ترکیبات دارویی با خاصیت ضدسرطان ساخته شد

نانوکاتالیست چندکاره برای سنتز ترکیبات دارویی با خاصیت ضدسرطان ساخته شد

گروهی از پژوهشگران بین‌المللی از دانشگاه دامغان، دانشگاه کوژو، دانشگاه علوم و فناوری تایوان و دانشگاه علوم پزشکی ونژو موفق به طراحی و ساخت نانوکامپوزیت چندکاره‌ای شدند که می‌تواند مسیر توسعه داروهای نوین ضدسرطان، آنتی‌اکسیدان و آنتی‌باکتری را متحول کند. این کاتالیست ترکیبی با نام Fe₃O₄@PmPDA@UiO-66-NH₂ با بهره‌گیری از نانوذرات مغناطیسی، پوشش‌های پلیمری و چارچوب‌های فلزی‌ـ‌آلی (MOF) ساخته شده و توانسته است در سنتز ترکیبات زیست‌فعال خانواده پیرازولوپیراپیریمیدین‌ها بازدهی بسیار بالا (۹۰ تا ۹۶ درصد) در مدت زمان کوتاه نشان دهد. بررسی‌های زیستی حاکی از آن است که این ترکیبات، علاوه بر مهار رشد سلول‌های سرطانی کبد (HepG2)، اثرات جانبی ناچیزی بر سلول‌های سالم دارند. همچنین فعالیت آنتی‌اکسیدانی قوی (۸۵ تا ۹۸ درصد) و خاصیت ضدباکتریایی چشمگیر علیه گونه‌هایی مانند استافیلوکوک اورئوس و اشرشیاکلی از دیگر دستاوردهای این پژوهش است که می‌تواند در آینده راهگشای تولید داروها و مواد زیستی پیشرفته باشد.

252
راهکارهای نانویی برای تبدیل الکل‌ها به ترکیبات صنعتی کلیدی بررسی شدند

راهکارهای نانویی برای تبدیل الکل‌ها به ترکیبات صنعتی کلیدی بررسی شدند

محققان دانشگاه صنعتی امیرکبیر در تازه‌ترین پژوهش مروری خود، نگاهی جامع به نوآوری‌های اخیر در زمینه اکسیداسیون الکل‌ها و نقش کاتالیزورهای مختلف در این فرایند داشته است. الکل‌ها در زمره مواد پایه‌ای صنایع شیمیایی قرار دارند که تبدیل آن‌ها به ترکیباتی مانند کتون‌ها، آلدئیدها و اسیدها، مسیر تولید بسیاری از محصولات پرکاربرد از دارو و لوازم آرایشی تا پلاستیک و افزودنی‌های غذایی را هموار می‌کند. آنچه این مطالعه را برجسته می‌سازد، بررسی طیف وسیعی از کاتالیزورها ـ از کمپلکس‌های فلزی معدنی و چارچوب‌های فلزی‌ـ‌آلی گرفته تا نانومواد کربنی و مواد آلی است که می‌توانند با کاهش هزینه، افزایش بازده و به‌ویژه حذف اکسیدان‌های سمی، آینده‌ای پایدارتر برای صنایع شیمیایی رقم بزنند. پژوهشگران در این مرور تحلیلی، علاوه بر مرور کارایی و پایداری کاتالیزورها، مکانیسم‌های اصلی واکنش را نیز تشریح کرده‌اند تا زمینه‌ای برای توسعه فرایندهای سبز و اقتصادی فراهم شود.

214
طراحی پارچه نانویی سبک برای حفاظت الکترومغناطیسی و کاربردهای پزشکی

طراحی پارچه نانویی سبک برای حفاظت الکترومغناطیسی و کاربردهای پزشکی

پژوهشگران دانشگاه صنعتی اصفهان موفق به تولید پارچه‌ای سبک و انعطاف‌پذیر از جنس پلی‌آمید فلزی شده‌اند که علاوه‌بر خاصیت محافظت در برابر تداخل الکترومغناطیسی، توانایی گرمایش الکتریکی و نوری و نیز ویژگی ضدباکتریایی دارد. این دستاورد می‌تواند در صنایع نساجی، پزشکی و الکترونیک به کار گرفته شود.

227
پژوهش مشترک دانشگاه‌های ایران و اسپانیا: بهبود فوتوکاتالیست‌ برای تصفیه داروها از آب

پژوهش مشترک دانشگاه‌های ایران و اسپانیا: بهبود فوتوکاتالیست‌ برای تصفیه داروها از آب

یافته‌های محققان یک تیم تحقیقات بین‌المللی از دانشگاه تربیت مدرس تهران، دانشگاه بوعلی سینا همدان و دانشگاه گرانادا اسپانیا نشان می‌دهد که ترکیب نوآورانه نیترید کربن گرافیتی با یک پلیمر آلی گوگردی می‌تواند بازده تصفیه فوتوکاتالیستی داروها را به‌شکل قابل توجهی افزایش دهد. این هتروساختار فوتوکاتالیستی با استفاده از انرژی نور، داروها و آلاینده‌های نوظهور را به ترکیبات کم‌خطر تبدیل می‌کند.

245
دانشگاه تهران: فناوری نانوژنراتور جایگزینی کم‌هزینه برای درمان سرطان است

دانشگاه تهران: فناوری نانوژنراتور جایگزینی کم‌هزینه برای درمان سرطان است

با پیشرفت علم و فناوری، امید به یافتن روش‌های مؤثرتر و کم‌هزینه‌تر برای درمان سرطان روزبه‌روز پررنگ‌تر می‌شود. یکی از فناوری‌های نوینی که توجه پژوهشگران را جلب کرده، نانوژنراتورهای تریبوالکتریک یا TENG است؛ ابزارهایی کوچک و انعطاف‌پذیر که می‌توانند انرژی مکانیکی روزمره مانند حرکت بدن را به الکتریسیته تبدیل کنند. پژوهشی تازه از دانشگاه تهران نشان می‌دهد این فناوری می‌تواند در درمان‌های الکتریکی سرطان نقشی کلیدی ایفا کند. دستگاه‌های رایج برای این درمان‌ها اغلب گران و بزرگ هستند، اما نانوژنراتورها می‌توانند جایگزینی ارزان‌تر و قابل‌حمل باشند. گرچه توان تولیدی این ابزارها محدود است و نمی‌توانند در همه شرایط جایگزین تجهیزات بیمارستانی شوند، اما در درمان‌های سرپایی یا خانگی، چشم‌اندازی تازه برای بیماران و پزشکان فراهم می‌کنند. چنین دستاوردی می‌تواند گام مهمی در دسترس‌پذیر کردن درمان سرطان در سراسر جهان باشد.

225
طراحی نانوژنراتورهای پوشیدنی که ضدباکتری هم هستند

طراحی نانوژنراتورهای پوشیدنی که ضدباکتری هم هستند

با همکاری محققانی از دانشگاه صنعتی شریف، دانشگاه صنعتی امیرکبیر و دانشگاه تهران و دانشگاه کالج دوبلین، به بررسی چگونگی طراحی نانوژنراتورهای تریبوالکتریک پرداختند که می‌تواند روی باکتری‌ها تاثیرگذار باشد.

257