چارچوبهای آلی فلزی (MOF) به دلیل ویژگیهای ساختاری منحصر بهفرد خود در زمینههای مختلف علمی و صنعتی مورد توجه قرار گرفتهاند. در تحقیق جدیدی که توسط پژوهشگران دانشگاه تربیت مدرس و دانشگاه تگزاس انجام شده است، فعالیت ردوکس در این مواد بهطور جامع بررسی و تحلیل شده است. RAMOFها، که نوعی از MOFها هستند، میتوانند از طریق انتخاب دقیق یونهای فلزی، لینککنندهها و مهمانهای شیمیایی، فعالیت ردوکس بالایی را در خود ایجاد کنند. این تحقیق به بررسی روشهای سنتز، مکانیسمهای انتقال الکترون و کاربردهای مختلف RAMOFها در کاتالیز، حسگری و ذخیرهسازی انرژی پرداخته و به چالشهای موجود در این حوزه نیز اشاره کرده است. نتایج این تحقیق میتواند به توسعه موادی با کارایی بالا در حوزههای مختلف کمک کند.
ساخت حسگر گازی مبتنی بر MOFهای مس، نیکل و روی با انتخابپذیری بالا برای شناسایی گازهای سمی
گروهی از پژوهشگران از دانشگاه صنعتی شیراز، دانشگاه آزاد مادرید، دانشگاه اینها در اینچئون کره جنوبی، دانشگاه مونپلیه فرانسه، دانشگاه آدام میکویچ لهستان، دانشگاه خلیج فارس کویت و دانشگاه هانیانگ کره، در یک تحقیق مشترک به تولید حسگرهای گازی با استفاده از مواد آلی-فلزی (MOF) پرداختهاند. این حسگرها که از اکسیدهای فلزی مانند مس (CuO)، نیکل (NiO) و روی (ZnO) مشتق شدهاند، عملکرد بینظیری در شناسایی گازهای مختلف مانند H2S، CO و H2 دارند. نتایج این تحقیق میتواند گامی مهم در بهبود فناوریهای تشخیص آلایندهها و گازهای سمی به شمار رود.
نانولولههای مارپیچ MXene: کلید تحول در ذخیرهسازی انرژی، حسگرهای زیستی و فناوریهای پوشیدنی
پژوهشگران دانشگاه دریکسل (Drexel University) موفق به ابداع روشی مقیاسپذیر برای تولید نوع جدیدی از نانومواد لولهای شکل شدهاند. این مواد که از غلتاندن ورقههای نانومتری دوبعدی به دست میآیند، مانند شاهراههایی پرسرعت برای حرکت یونها عمل کرده و میتوانند کارایی باتریها، حسگرهای زیستی و حتی پارچههای هوشمند را به شکل چشمگیری افزایش دهند. این دستاورد، گامی بلند در مسیر ساخت نسل آینده فناوریهای پوشیدنی و ذخیرهسازی انرژی با کارایی فوقالعاده محسوب میشود
ایروژلهای هوشمند برای تشخیص فساد مواد غذایی طراحی شدند
گروهی از پژوهشگران دانشگاه ارومیه، در دانشکده دامپزشکی این دانشگاه، موفق به طراحی و تولید ایروژل هوشمندی با قابلیت تغییر رنگ برای شناسایی فساد مواد غذایی شدند. این ایروژل از نانوالیاف کیتوسان، آنتوسیانینهای گیاه Ixiolirion tataricum و نانوذرات نشاسته بهعنوان عوامل کنترلکننده تخلخل استفاده کرده است. ایروژل تولیدی با حساسیت بالا قادر به شناسایی تغییرات pH ناشی از فساد مواد غذایی بوده و تغییرات رنگی چشمگیری را در محدوده pH از ۲ تا ۱۲ نشان میدهد. این ویژگیها میتوانند بهعنوان یک ابزار ساده و مؤثر برای نظارت بر فساد مواد غذایی بهویژه در محصولات پروتئینی مانند گوشت چرخکرده مورد استفاده قرار گیرند.
تحولی در دنیای ریزابزارها: چاپ سهبعدی سازههای خودایستای مکسین (MXene)
مهندسان دانشگاه کارنگیملون (Carnegie Mellon University) با ابداع یک روش چاپ پیشرفته، موفق به ساخت سازههای سهبعدی بسیارریز و مستحکم از نانوورقههای پیشرفته مکسین (MXene) شدهاند. این فناوری که بدون نیاز به هیچ ماده نگهدارنده یا مرحله پردازش اضافهای عمل میکند، امکان ساخت ریزباتریها و ابرخازنهایی با توان ذخیرهسازی انرژی بینظیر را فراهم میآورد. دستاوردی که میتواند آینده فناوریهای پوشیدنی، رباتیک در مقیاس میکرو و الکترونیک مینیاتوری را متحول کند.
شکارچیان نانویی: سفر اکتشافی حبابهای دارورسان به قلب تومورهای سرطانی
پژوهشگران با ابداع روشی ساده و کمهزینه، نسل جدیدی از رباتهای میکروسکوپی را طراحی کردهاند که میتوانند مانند زیردریاییهای هوشمند در بدن حرکت کنند. این ذرات که از جنس پروتئین و به شکل حباب هستند، با استفاده از سوختهای طبیعی بدن به پیش رانده میشوند و بهطور خودکار یا با کمک میدان مغناطیسی، تومورهای سرطانی را پیدا کرده و داروهای شیمیدرمانی را مستقیماً به آنها تزریق میکنند. موفقیت اولیه این فناوری در درمان تومورهای مثانه موشها، امیدها را برای تحولی بزرگ در عرصه مبارزه با سرطان بدون عوارض جانبی گسترده، افزایش داده است
طراحی غشاء حاوی چارچوب آلی فلزی (MOF) برای تصفیه آب و حذف فلزات سنگین از فاضلاب
پژوهشگران در دانشگاه ارومیه با استفاده از فناوری نانو، یک روش نوآورانه را برای تصفیه آب و حذف آلایندهها ارائه کردهاند. در این پروژه، پژوهشگران غشاهای نانوکامپوزیتی از نوع پلیسولفون (PSU) با استفاده از ذرات نانو زایف-۸ (ZIF-8) را برای بهبود فرآیندهای تصفیه آب توسعه دادهاند. این تحقیق با هدف افزایش کارایی غشاها در حذف آلایندهها، از جمله نمکها و فلزات سنگین، و بهبود ویژگیهای ضدآلودگی انجام شده است.
پوشش اسپری نانویی گرافنی، نظارت هوشمند بر سازهها را وارد سطح جدیدی میکند
محققان دانشگاه شمالشرقی چین، شرکت Shenyang Jusheng New Material Technology، آزمایشگاه Medical Image Computing، دانشگاه Shenyang Aerospace و دانشگاه New South Wales استرالیا، پوشش اسپری نانومرکب پلیاورهای تقویتشده با نانوصفحات گرافنی عملکردی را توسعه دادهاند که امکان نظارت دقیق و پایدار بر سلامت سازهها در محیطهای دشوار و صنعتی را فراهم میکند. این فناوری مقیاسپذیر، پلیاورهای دو جزئی را با نانوصفحات گرافنی با اتصال کووالانسی ترکیب کرده و شبکه هدایتکنندهای پایدار ایجاد میکند که مقاومت مکانیکی بالا، پایداری طولانیمدت و توانایی حسگری بلادرنگ را همزمان ارائه میدهد.
هیدروژل الهامگرفته از پوست، حسگر خودتأمین برای محیطهای زیرآبی و دمای منفی ۴۵ درجه
محققان دانشگاه هنان چین هیدروژلی ابداع کردهاند که با ساختار سلولمانند مشابه با بافت اپیتلیوم پوست، علاوه بر انعطافپذیری و فشردگی فوقالعاده، قادر به تولید ولتاژ خودتأمین برای اندازهگیری کرنش بدون نیاز به باتری است. این فناوری نوین، محدودیتهای قدیمی هیدروژلها در مقاومت مکانیکی، هیسترزیس بالا و شکنندگی را پشت سر گذاشته و کاربردهایی از دستگاههای پوشیدنی تا سیستمهای نظارت زیرآبی و حسگرهای انسانی فراهم میکند.
اوریگامی DNA، کلید نظمبخشی مولکولی در نیمهرساناهای دوبعدی
دانشمندان روشی نوین برای چیدمان دقیق مولکولها روی نیمهرساناهای دوبعدی ارائه کردهاند. در این روش، اوریگامی DNA نقش حامل و الگودهنده را ایفا میکند. این دستاورد میتواند راه را برای ساخت ابزارهای بسیارکوچک و پرکارای آینده هموار کند.