پژوهشگران دانشگاه دامغان با همکاری محققانی از چین با بهرهگیری از فناوری نانو و مهندسی غشا، موفق به توسعه نوعی غشای اولترافیلتراسیون شدهاند که میتواند همزمان آلایندههای شیمیایی و میکروبی را از آب حذف کند. این غشاهای نوین که بر پایه پلیوینیل کلراید و با استفاده از نانوساختارهای فلزی-آلی اصلاحشده با گروههای آمینی طراحی شدهاند، عملکرد بهتری نسبت به نمونههای متداول از خود نشان دادهاند. افزایش چشمگیر تخلخل، بهبود آبدوستی و ارتقای شار عبوری آب از جمله ویژگیهای کلیدی این فناوری است. علاوه بر این، غشاهای جدید توانستهاند در حذف ترکیباتی مانند اسید هیومیک و رنگهای صنعتی عملکرد قابلقبولی داشته باشند و همزمان خاصیت ضدباکتریایی نیز ارائه دهند. این دستاورد میتواند گامی مؤثر در توسعه سامانههای تصفیه آب کارآمد، کمهزینه و پایدار بهشمار رود.
پژوهشگران دانشگاه صنعتی شریف به ابرخازن نانویی انعطافپذیر سدیمی با ولتاژ بالا دست یافتند
با گسترش ساعتهای هوشمند، حسگرهای پزشکی پوشیدنی و لباسهای الکترونیکی، نیاز به منابع انرژی سبک، ایمن و انعطافپذیر بیش از هر زمان دیگری احساس میشود؛ اما باتریهای رایج همچنان با محدودیتهایی مانند هزینه بالا، خطرات ایمنی و عمر محدود روبهرو هستند. اکنون پژوهشگران دانشگاه صنعتی شریف در گامی مهم، موفق به طراحی و ساخت نوعی ابرخازن انعطافپذیر حالتجامد مبتنی بر یون سدیم شدهاند که هم از مواد ارزان و فراوان بهره میبرد و هم عملکردی چشمگیر ارائه میدهد. این سامانه نوآورانه با استفاده از الکترودی پارچهمحور و نانوساختار، توانسته به ولتاژ کاری ۲.۱ ولت و چگالی انرژی ۸۱.۷ واتساعت بر کیلوگرم دست یابد. همچنین دستگاه ساختهشده پس از هزاران چرخه شارژ و دشارژ، پایداری بالایی از خود نشان داده و حتی در شرایط خمشدن مکرر نیز کارایی خود را حفظ کرده است؛ دستاوردی که میتواند آینده تجهیزات پوشیدنی را متحول کند.
افزایش هفتبرابری ظرفیت ابرخازن با نور؛ دستاورد پژوهشگران دانشگاه صنعتی اصفهان
پژوهشگران دانشگاه صنعتی اصفهان با همکاری دانشگاه اولسان کره جنوبی و دانشگاه مارتین لوتر آلمان، سامانهای نوین برای ذخیره مستقیم انرژی خورشیدی توسعه دادهاند که در آن نور نهتنها منبع انرژی، بلکه عامل افزایش ظرفیت ذخیرهسازی نیز هست. این ابرخازن نوری با استفاده از ساختار ناهمپیوند p-n میان لانتانوم فریت و نانولولههای اکسیدی WO3-TiO2 طراحی شده و توانسته ظرفیت خود را تحت تابش نور تا هفت برابر افزایش دهد. همچنین نمونه نامتقارن ساختهشده به چگالی انرژی ۹٫۳۴ میلیواتساعت بر سانتیمتر مربع دست یافته که برای سامانههای ذخیرهساز کوچک و سریعشارژ، رقم قابلتوجهی است. این فناوری میتواند راهکاری تازه برای ابزارهای الکترونیکی قابلحمل، حسگرهای خودتأمینانرژی و سامانههای خورشیدی هوشمند فراهم کند؛ زیرا جهان ظاهراً تصمیم گرفته همهچیز را هوشمند کند، حتی اگر خودش هنوز کاملاً مطمئن نباشد چگونه.
تبدیل ترکیبات زیستتوده به وانیل با فناوری MOF پلیمری در دانشگاه لرستان
پژوهشگران دانشگاه لرستان با همکاری محققان دانشگاه پلی تکنیک والنسیا در اسپانیا موفق به طراحی نانوکامپوزیتی نوآورانه بر پایه چارچوب آلی فلزی (MOF) و پلیمر پورفیرینی شدهاند که میتواند تنها با نور مرئی، ترکیب زیستی وانیلیل الکل را با بازده و گزینشپذیری بسیار بالا به وانیلین تبدیل کند. این سامانه بدون نیاز به افزودنیهای شیمیایی اضافی و تنها با استفاده از اکسیژن هوا، واکنش اکسایش را انجام میدهد؛ رویکردی که با اصول شیمی سبز و تولید پایدار سازگار است. وانیلین ماده اصلی طعم و عطر وانیل بوده و در صنایع غذایی، دارویی و آرایشی کاربرد گسترده دارد. روشهای رایج تولید آن معمولاً وابسته به فرایندهای پرهزینه یا مواد آلاینده هستند. فناوری تازه توسعهیافته در دانشگاه لرستان نهتنها بازدهی بیش از ۹۹ درصدی نشان داده، بلکه قابلیت استفاده مجدد در هفت چرخه متوالی را نیز حفظ کرده است؛ دستاوردی که میتواند راه را برای تولید صنعتی و دوستدار محیط زیست این ماده ارزشمند هموار کند.
دانشگاه تربیت مدرس: کاتالیست نانویی سرعت حذف آلایندههای سمی آب را ۵٫۷ برابر افزایش داد
پژوهشگران دانشگاه تربیت مدرس با همکاری چند مرکز علمی بینالمللی در اسپانیا و چین، روشی نوآورانه برای ارتقای عملکرد چارچوبهای فلزی-آلی (MOFs) ارائه کردهاند که میتواند آلایندههای مقاوم آبی را سریعتر و مؤثرتر حذف کند. در این طرح، ساختار ماده UiO-66(Ce) با استفاده از مهندسی اسیدی اصلاح شد تا سایتهای فلزی پنهان و غیرفعال آن آشکار شوند. نتیجه این تغییر، افزایش چشمگیر تعداد مراکز فعال کاتالیستی، پایداری بیشتر و تجزیه بسیار سریعتر علفکش آترازین بود. این ماده اصلاحشده توانست سرعت حذف آترازین را ۵٫۷ برابر نسبت به نمونه اولیه و ۱۷٫۷ برابر نسبت به ازنزنی معمولی افزایش دهد. آترازین یکی از آلایندههای نگرانکننده در منابع آب جهان است و حذف آن با روشهای رایج همواره چالشبرانگیز بوده است. این دستاورد میتواند راه تازهای برای طراحی نسل جدید کاتالیستهای نانویی در تصفیه آب و حفاظت محیط زیست فراهم کند.
ساخت نانوحسگری برای کنترل کیفیت مواد غذایی مبتنی بر تئوبرومین توسعه داد
محققان با بهرهگیری از یک حسگر الکتروشیمیایی نوین مبتنی بر نانوکامپوزیت گرافن، کربن بلک و اکسید استرانسیم، روشی دقیق، حساس و سازگار با محیط زیست برای اندازهگیری تئوبرومین در نوشیدنیهایی مانند چای، قهوه و شیر شکلات ارائه کردهاند. این فناوری با ایجاد ریزدامنههای قلیایی موضعی در سطح الکترود، امکان تشخیص این ترکیب مهم را در pH خنثی و بدون نیاز به تجهیزات پیچیده و مواد شیمیایی مضر فراهم میآورد و گامی مهم در کنترل کیفیت و ایمنی مواد غذایی محسوب میشود.
غلبه بر چالشهای باتری لیتیوم-گوگرد با ترکیب گرافن و پلیآنلاین
محققان دانشگاه علوم و فناوری کوچین هند با معرفی یک لایه میانی دوکاره مبتنی بر پلیآنلاین/اکسید گرافن کاهشیافته (PRGO)، گامی بزرگ در جهت رفع موانع کلیدی تجاریسازی باتریهای لیتیوم-گوگرد (Li-S) برداشتهاند. این نوآوری با هدف بهبود رسانایی گوگرد و جلوگیری از مهاجرت پلیسولفیدها، پتانسیل افزایش چشمگیر ظرفیت و پایداری این نسل جدید باتریها را دارد.
فناوری نانویی دانشگاه ولیعصر رفسنجان برای پاکسازی آب از داروها و مواد آرایشی در چند دقیقه
پژوهشگران دانشگاه ولیعصر رفسنجان با همکاری دانشگاه معماری و فناوری شیآن چین و دانشگاه فریاستیت آفریقای جنوبی، سامانهای نوری-فنتونمانند طراحی کردهاند که میتواند آلایندههای دارویی و محصولات بهداشتی را با سرعت بسیار بالا از آب حذف کند. این فناوری با تکیه بر مهندسی فصل مشترک و ساختارهای نانویی محصور، عملکرد کاتالیست را بهطور محسوسی افزایش داده و انتقال مواد درون سامانه را بهبود بخشیده است. نتایج نشان میدهد این ساختار توانسته داروی دیکلوفناک را تنها در ۱۵ دقیقه تجزیه کند و در برابر مزاحمت ناخالصیهای موجود در آب نیز پایداری مناسبی داشته باشد. اهمیت این دستاورد از آن جهت است که آلایندههای نوظهور دارویی در بسیاری از منابع آبی جهان شناسایی شدهاند و روشهای متداول تصفیه، اغلب در حذف کامل آنها ناکارآمدند. این پژوهش میتواند مسیر تازهای برای توسعه سامانههای پیشرفته تصفیه آب و حفاظت زیستمحیطی فراهم کند.
گام تازه دانشگاه علم و صنعت ایران در توسعه آزمایشگاه جیبی برای تشخیص بیماری
پژوهشگران دانشگاه علم و صنعت ایران با همکاری دانشگاه تورنتو و دانشگاه علوم پزشکی تهران، سامانهای نوآورانه برای تشخیص سریع و دقیق بیوتیولها طراحی کردهاند که با استفاده از نانوآنزیم و تلفن همراه، میتواند آزمایشهای زیستی را از محیطهای پیچیده آزمایشگاهی به محل درمان یا حتی خانه منتقل کند. این حسگر رنگسنجی مبتنی بر آرایه ۵×۵، تغییرات رنگی ناشی از واکنش نمونه را ثبت کرده و با کمک نرمافزار انتخابگر رنگ در گوشی هوشمند تحلیل میکند. سامانه یادشده توانسته چندین ترکیب مهم زیستی مانند گلوتاتیون، سیستئین و سیستئامین را با حساسیت بالا و در زمان کوتاه شناسایی کند. قابلیت استفاده در سرم و پلاسمای انسانی، این فناوری را به گزینهای امیدبخش برای پزشکی شخصی، پایش سلامت و تشخیص در محل تبدیل کرده است؛ همان چیزی که نظام سلامت سالها به آن نیاز داشت و طبق سنت دیرینه بشر، دیر به سراغش رفت.
آزمایش سریع ملاتونین با فناوری نانو، راهی برای سنجش ریتم زیستی فضانوردان و مشاغل شبانه
پژوهشگران آزمایشی ۱۵ دقیقهای و کمهزینه توسعه دادهاند که با یک قطره خون، یک نوار کاغذی و یک خوانشگر مبتنی بر تلفن همراه میتواند سطح ملاتونین را اندازهگیری کرده و ریتم شبانهروزی افراد را پایش کند؛ ابزاری ارزشمند برای فضانوردان و دیگر افرادی که با اختلال در چرخههای طبیعی شب و روز مواجهاند.