پژوهشگران دانشگاه تربیت مدرس و دانشگاه امام حسین موفق به طراحی و ساخت نوعی ماده نانوساختار پیشرفته برای استفاده در سامانههای هیبریدی باتری ـ ابرخازن شدهاند؛ سامانهای که میتواند همزمان توان بالا، شارژ سریع و پایداری طولانیمدت را فراهم کند. در این پژوهش، محققان با رشد همزمان دیسولفید تنگستن ـ مولیبدن روی نانولولههای کربنی چنددیواره اصلاحشده با سلنیوم، الکترودی سهبعدی با عملکرد الکتروشیمیایی چشمگیر تولید کردهاند. این ساختار نانویی توانسته ظرفیت ویژه بالا، پایداری چرخهای مناسب و چگالی انرژی قابل توجهی ایجاد کند؛ ویژگیهایی که برای توسعه تجهیزات ذخیرهسازی انرژی نسل آینده اهمیت بالایی دارند. بشر حالا به مرحلهای رسیده که حتی باتری هم دیگر کافی نیست؛ باید چیزی بسازد که هم باتری باشد، هم ابرخازن، هم سریع شارژ شود، هم عمر طولانی داشته باشد. طبیعت احتمالاً از گوشهای نشسته و به این حجم از توقعات خیره شده است.
گرافن در خدمت آب پاک؛ بررسی سازوکارهای تولید بخار خورشیدی
در پی افزایش بحران جهانی آب و نیاز به فناوریهای پایدار برای تأمین منابع آب شیرین، استفاده از انرژی خورشیدی در فرایندهای تبخیر و شیرینسازی مورد توجه گسترده قرار گرفته است. در همین راستا، پژوهشگران دانشگاه تربیت مدرس و دانشگاه حکیم سبزواری در یک مطالعه مروری، به بررسی نقش مواد نانوساختار مبتنی بر گرافن در بهبود عملکرد سامانههای تولید بخار خورشیدی پرداختهاند. این مواد بهدلیل توانایی بالا در جذب نور و تبدیل آن به گرما، گزینهای مناسب برای افزایش بازدهی این فرایندها محسوب میشوند. در این پژوهش، علاوه بر تشریح سازوکارهای کلیدی، به چالشهایی مانند هزینه تولید، پایداری ساختاری و مدیریت نمک نیز پرداخته شده است. نتایج این مطالعه میتواند به توسعه راهکارهای نوین و کارآمد در حوزه تصفیه و شیرینسازی آب کمک 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.
توسعه چارچوبهای آلی فلزی فعال ردوکس برای کاربردهای نوین در کاتالیست و ذخیرهسازی انرژی
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.
مقالهی ایرانی درباره نانوخوشههای فلزی روی جلد مجله Small قرار گرفت
پژوهشگران دانشگاه تربیت مدرس با همکاری همکاران بینالمللی خود، مقالهای علمی با تمرکز بر توسعه زیرنانوخوشههای فلزی برای ذخیرهسازی و تبدیل انرژی منتشر کردند که در مجله معتبر Small به چاپ رسیده است و طرح این مقاله بر روی جلد آن مجله درج شده است. این پژوهش با ارائه یک راهبرد سبز و الهامگرفته از فرایندهای زیستی، نشان میدهد چگونه زیرنانوخوشههای آهن و نیکل میتوانند عملکرد ابرخازنها، باتریها و الکتروکاتالیزورها را به سطحی بالاتر ارتقا دهند؛ دستاوردی که توجه جامعه علمی حوزه مواد پیشرفته و انرژی را به خود جلب کرده است.
انتخاب مقالهی نانویی از دانشگاه تربیت مدرس در فهرست «Editor’s Choice» مجله Chemical Science
پروفسور Zaiping Guo، سردبیر مجله معتبر Chemical Science وابسته به انجمن شیمی سلطنتی بریتانیا (Royal Society of Chemistry)، گزیدهای از برجستهترین پژوهشهای منتشر شده در این مجله طی دو سال گذشته در حوزه باتریها و ذخیرهسازی انرژی را تحت عنوان «Editor’s Choice» معرفی کرد. این فهرست شامل دوازده مقاله پیشرو و اثرگذار است که نشاندهنده سطح بالای نوآوری و کیفیت علمی پژوهشهای بینالمللی در زمینه انرژیهای پایدار است.
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.
نانوکاتالیستهای تولید هیدروژن سبز با پایداری ۳۰۰ ساعته توسعه یافت
پژوهشگران دانشگاه تربیت مدرس ایران با همکاری دانشگاه علوم و فناوری الکترونیک چین موفق به طراحی و ساخت یک کاتالیست پیشرفته برای واکنش تکامل اکسیژن (OER) شدند؛ واکنشی کلیدی در فرآیند الکترولیز آب و تولید هیدروژن سبز. آنها با استفاده از یک روش سریع احتراقی، ترکیب نوینی از نانوساختارهای نیکل ـ آهن ـ سلنیوم را بر روی گرافن عمودی رشد دادند که با کربن نیتروژندار اصلاح شده است. این طراحی باعث افزایش چشمگیر تعداد سایتهای فعال، بهبود رسانایی الکتریکی و تثبیت فازهای کاتالیستی میشود.
قرص نانویی سریعرهش دهانی، پایان چالش مصرف قرصهای فشار خون خواهد بود؟
محصول نانویی ایرانی که بهتازگی طراحی و تولید شده ممکن است بتواند مشکل رایج قرصهای فشار خون را حل کند. فیلمهای دهانی سریعحلشونده کاپتوپریل بسیار نازک و سبک هستند و به محض قرار گرفتن روی زبان، ظرف مدت کوتاهی حل میشوند. داروی موجود در آن به شکل نانوذرات بارگذاری شده است. نانوذرات دارویی موجب افزایش سطح تماس با محیط دهان و جذب سریعتر دارو توسط بدن میشوند، بنابراین اثر درمانی دارو در زمان کوتاهتری بروز میکند و تجربه مصرف برای بیماران راحتتر و اثربخشتر میگردد. فیلمهای دهانی نسبت به قرصهای سنتی، خطر خفگی را حذف کرده، نیاز به شرایط نگهداری ویژه را برطرف میکنند و دقت بالای مصرف قرصهای کوچک زیرزبانی را غیرضروری میسازند.
دانشگاه تربیت مدرس و پژوهشگاه شیمی و مهندسی شیمی میزبانان شانزدهمین المپیاد دانشآموزی نانو
پس از برگزاری موفق مرحله اول و دوم شانزدهمین المپیاد دانش آموزی علوم و فناوری نانو، ۴۳ نفر از داوطلبان به مرحله نهایی راه پیدا کردند. مرحله نهایی شانزدهمین المپیاد دانشآموزی نانو، امسال در دو بخش مجازی و حضوری به همت باشگاه نانو و زیر نظر باشگاه دانشپژوهان جوان برگزار میگردد.