محققان دانشگاه صنعتی شریف، دانشگاه پلیتکنیک مادرید، دانشگاه بینگهامتون آمریکا، دانشگاه صنعتی لون بلژیک، موسسات پیشرفته فناوری شنژن چین و دانشگاه علوم پزشکی البرز موفق به طراحی یک فتوکاتالیست نانویی پیشرفته از جنس نانوذرات سولفیدی با آنتروپی بالا (CoFeNiMnCu)S2 روی لایههای نازک گرافیتی g-C3N4 شدهاند. این ترکیب نانویی با ایجاد تعامل الکترونیکی چندفلزی و ساختار آمورف–کریستالی، بازده تبدیل CO2 به متان و سینگاز را به طرز چشمگیری افزایش داده است. نانوذرات HEMS علاوه بر تسهیل جذب CO2 و انتقال بار الکتریکی، ثبات طولانیمدت فتوکاتالیست را تضمین میکنند و امکان استفاده پایدار و اقتصادی از این فناوری برای تولید سوختهای تجدیدپذیر را فراهم میآورند.
پروتئینهای مرگآور به دام نانوذرات افتادند!
دانشمندان نسل تازهای از نانوذرات هوشمند را معرفی کردهاند که میتوانند پروتئینهای عامل بیماری را مستقیماً نابود کنند. این فناوری افق تازهای برای درمان سرطان، بیماریهای مغزی و اختلالات خودایمنی میگشاید.
حسگر کمهزینه و حساس c-MET با استفاده از نانوالیاف و چارچوبهای آلی فلزی
محققان دانشگاه شهید مدنی آذربایجان، دانشگاه علوم پزشکی تبریز، دانشگاه صنعتی ارومیه و پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران موفق به توسعه یک حسگر الکتروشیمیایی حساس و انتخابی برای c-MET شدهاند که بر پایه نانوالیاف الکترواسپان شده EU/HPMC تزئینشده با نانوذرات ZIF-8 ساخته شده است. این ترکیب نانویی باعث افزایش سطح فعال الکترود، بهبود هدایت الکتریکی و امکان تثبیت دقیق آنتیبادیهای ضد c-MET میشود. حسگر توسعهیافته میتواند مقادیر بسیار پایین c-MET را در نمونههای پلاسما با حساسیت و دقت بالا شناسایی کند، در حالی که طراحی آن ساده، کمهزینه و پایدار است. این فناوری نویدبخش ایجاد روشهای سریع و اقتصادی برای تشخیص اولیه سرطانها و ارتقای درمانهای هدفمند است.
ترکیب MXene و پلیمر، پاسخی به چالشهای آبشیرینکنها و حذف آلایندهها
محققان دانشگاه تهران و دانشگاه دامغان با بهرهگیری از نانومواد دوبعدی MXene و ترکیب آن با پلیمرهای مختلف، موفق به ساخت کامپوزیتهایی شدهاند که میتوانند طیف وسیعی از آلایندهها شامل فلزات سنگین، رنگها، مواد دارویی و روغنها را از آب جدا کنند. نانوذرات MXene با دارا بودن گروههای سطحی متعدد و ساختار لایهای، امکان اصلاح شیمیایی و فیزیکی سطح را فراهم میکنند و با ترکیب با پلیمرها، استحکام مکانیکی، پایداری و قابلیتهای کاربردی آنها بهبود مییابد. این دستاورد نشان میدهد که ترکیب مهندسی نانو و طراحی مواد پلیمری میتواند راهحلهای مؤثر، قابل تنظیم و پایدار برای مشکلات پیچیده آلودگی آب ارائه دهد و مسیر توسعه غشاها و فناوریهای تصفیه پیشرفته را هموار کند.
وقتی لامپ ادیسون به گرافن میرسد؛ کشفی شگفتانگیز از دل تاریخ علم
پژوهشی تازه نشان میدهد که توماس ادیسون، بیآنکه بداند، شاید بیش از یک قرن پیش در جریان آزمایشهایش برای ساخت لامپ برق، موفق به تولید نوعی گرافن شده باشد؛ مادهای شفاف، فوقمقاوم و تکاتمی که امروز ستون فقرات بسیاری از فناوریهای پیشرفته قرن بیستویکم به شمار میرود.
ساخت بلوکهای سهبعدی مشتق از گرافن برای تولید جوهرهای رسانای بسیارغلیظ
پژوهشگران دانشگاه موناش استرالیا و دانشگاه سوانزی بریتانیا موفق شدهاند راهکاری نوین برای تولید جوهرهای رسانای مبتنی بر گرافن ارائه دهند که بدون استفاده از افزودنیهای کاهنده عملکرد، هم غلظت بسیار بالا و هم قابلیت چاپ صنعتی مناسب دارند. این دستاورد میتواند مسیر تولید انبوه مدارهای چاپی، الکترونیک انعطافپذیر و ادوات پوشیدنی را هموارتر کند.
افزایش بازده آبشیرینکنها تا ۹۳٪ با طراحی سطح نانویی غشا
محققان دانشگاه صنعتی اصفهان با بهرهگیری از فناوری نانو و طراحی دقیق سطح غشاهای پلیمری توانستهاند بازده فرایند آبشیرینکن خورشیدی را به بیش از ۹۳ درصد برسانند. این دستاورد با تغییر ساختار سطح غشاهای پلیوینیلیدن فلوراید (PVDF) و افزودن نانوذرات کربن حاصل شده است؛ سطحی متخلخل و خشن که نور خورشید را بهطور مؤثر جذب و ذخیره میکند و همزمان انتقال آب را تسهیل و مقاومت غشا در برابر خیس شدن را افزایش میدهد. غشاهای توسعه یافته نه تنها بازده بالایی دارند، بلکه با فناوری سطح ضدآب نانویی، عملکرد پایدار طولانیمدت حتی در حضور مواد فعال سطحی تضمین شده است. این پروژه نمونهای از همگرایی مهندسی مواد، فناوری نانو و کاربردهای انرژی تجدیدپذیر است.
کشف پیوند پنهان رفتار آب در نانوکانالهای آبدوست و آبگریز
پژوهشی مشترک با مشارکت دانشگاه تربیت معلم شهید رجایی و چند دانشگاه بینالمللی از کشورهای بلژیک، برزیل و چین نشان میدهد که رفتار آب در نانوکانالهای آبدوست، در ابعاد بسیار کوچک، میتواند شباهتهای شگفتانگیزی با جریان فوقسریع آب در نانوکانالهای آبگریز داشته باشد. این پژوهش با توسعه نسخهای اصلاحشده از معادله کلاسیک لوکاس–واشبورن و پشتیبانی شبیهسازیهای دقیق دینامیک مولکولی، موفق شده است یک چارچوب یکپارچه برای توصیف نفوذ و جریان آب در نانومقیاس ارائه دهد. نتایج نشان میدهد که در کانالهایی با ابعاد کمتر از ۳ نانومتر، نفوذ آب رفتاری غیرعادی از خود نشان میدهد که ریشه آن در برهمکنشهای نانومقیاس و شرایط لغزش دیوارههاست؛ یافتهای که میتواند طراحی غشاها و سامانههای نانوسیالی آینده را متحول کند.
نانولیپوزومها چگونه بستهبندی مواد غذایی را بهبود میدهند؟
پژوهشگران دانشگاه شیراز با همکاری دانشگاه لیمریک ایرلند، موفق به طراحی و ارزیابی نوعی فیلم خوراکی زیستتخریبپذیر شدهاند که میتواند همزمان به کاهش آلودگیهای پلاستیکی و افزایش ماندگاری مواد غذایی کمک کند. این فیلمها که بر پایه صمغ دانه ریحان ساخته شدهاند، با بهرهگیری از فناوری نانو و استفاده از نانولیپوزومهای حاوی ویتامین E، عملکردی فراتر از فیلمهای زیستی متداول از خود نشان دادهاند. نتایج این پژوهش حاکی از آن است که حضور نانولیپوزومها نهتنها موجب بهبود استحکام و انعطافپذیری فیلمها شده، بلکه توان محافظت در برابر نور فرابنفش و فعالیت آنتیاکسیدانی آنها را نیز بهطور چشمگیری افزایش داده است؛ ویژگیهایی که این فناوری را به گزینهای جدی برای بستهبندی هوشمند و پایدار در صنایع غذایی تبدیل میکند.
نانولایههای MXene تیتانیومی راه نجات پالادیوم را هموار کردند/ بهبود در بازیافت فلزات گرانبها
پژوهشگران کرهای با معرفی یک فناوری نوین مبتنی بر نانولایههای MXene تیتانیومی، موفق شدهاند پالادیوم را در شرایط اسیدی ملایم و بدون مصرف انرژی یا مواد شیمیایی سمی بازیابی کنند؛ دستاوردی که میتواند معادلات جهانی بازیافت فلزات گرانبها، کاهش آلایندهها و اقتصاد چرخهای را دگرگون کند.