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.
افزایش دو برابری ظرفیت خازنی با تابش نور در پژوهش مشترک ایران و کره جنوبی
محققان دانشگاه صنعتی اصفهان در پژوهشی مشترک با دانشگاه اولسان کره جنوبی نسل جدیدی از سامانههای ذخیرهسازی انرژی خورشیدی را معرفی کرده است که میتواند مسیر توسعه منابع انرژی پاک را هموارتر کند. در دنیایی که افزایش تقاضای انرژی با محدودیت منابع فسیلی و نگرانیهای زیستمحیطی همراه شده، توسعه تجهیزات ذخیره انرژی خورشیدی یکی از مهمترین چالشهای فناوری معاصر محسوب میشود. پژوهش تازه بر طراحی ابرخازنهای فوتوشارژپذیر مبتنی بر الکترودهای فعال نوری تمرکز دارد؛ جایی که بخش نانویی پروژه در ساخت ساختارهای نانولولهای دیاکسید تیتانیوم و تزریق نانومقیاس سولفیدهای نیکل و کبالت بر سطح آنها شکل گرفته است. این ساختارهای هیبریدی با هدف افزایش جداسازی حاملهای بار نوری و ارتقای ظرفیت ذخیره انرژی طراحی شدهاند. نتایج نشان میدهد که نور میتواند نقش فعالی در تقویت فرآیند شارژ و افزایش چگالی ظرفیت الکتروشیمیایی ایفا کند. این دستاورد گامی مهم در جهت توسعه سامانههای خودشارژشونده و پایدار انرژی به شمار میرود.
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.
از صمغهای گیاهی تا نانوسلولز؛ زیستپلیمرها چگونه درمان زخم را متحول میکنند؟
پژوهشگران دانشگاه صنعتی اصفهان و دانشگاه کره در یک مطالعه مروری جامع نشان دادهاند که هیدروژلهای زیستپایه، بهویژه آنهایی که با نانومواد مهندسی شدهاند، میتوانند آینده درمان زخمهای مزمن و عفونی را متحول کنند. این مطالعه با تمرکز بر پلیمرهای طبیعی و تجدیدپذیر، به بررسی نقش ساختارهای نانویی، گروههای عاملی فعال و خواص فیزیکی-شیمیایی هیدروژلها در تسریع ترمیم بافت، کنترل عفونت و بهبود کیفیت زندگی بیماران پرداخته است. نتایج این پژوهش نشان میدهد که ترکیب زیستپلیمرهایی مانند نانوسلولز، ژلاتین و صمغهای گیاهی با فناوری نانو، امکان تولید پانسمانهایی هوشمند، زیستسازگار و چندمنظوره را فراهم کرده است؛ پانسمانهایی که علاوه بر حفظ رطوبت زخم، فعالیت ضدباکتری و هموستاتیک نیز دارند و میتوانند پاسخگوی چالشهای فزاینده نظام سلامت در مواجهه با زخمهای مزمن باشند.
مهندسی غشای نانویی برای حذف رنگهای صنعتی
پسابهای رنگی صنایع نساجی، چاپ و رنگرزی از چالشبرانگیزترین آلایندههای محیطزیستی به شمار میروند؛ ترکیباتی پایدار، سمی و اغلب مقاوم به روشهای تصفیه متداول که ورود آنها به منابع آبی، پیامدهای جدی زیستمحیطی و بهداشتی به دنبال دارد. در همین راستا، پژوهشگران دانشگاه شیراز با همکاری دانشگاه صنعتی اصفهان و دانشگاه صنعتی خاتمالانبیاء بهبهان، موفق به توسعه غشایی نانوکامپوزیتی شدهاند که میتواند تقریباً تمام رنگهای کاتیونی موجود در پساب را حذف کند. این غشای پیشرفته با بهرهگیری هدفمند از نانولایههای اکسید گرافن عاملدارشده و اصلاح شیمیایی پلیمر پایه، نهتنها بازدهی تصفیه را به سطحی کمسابقه رسانده، بلکه مشکلات رایج غشاهای مرسوم مانند گرفتگی، آبگریزی و افت عملکرد را نیز برطرف کرده است. این دستاورد، گامی عملی در مسیر تصفیه پایدار پسابهای صنعتی و حفاظت از منابع آب به شمار میآید.
تبدیل پوسته گردو به نانوسلولز با کمک پلاسما
پژوهشگران دانشگاه صنعتی اصفهان از دستاورد تازهای در تبدیل پوستههای گردو به منابع پایدار تولید میکرو و نانوسلولز خبر دادهاند؛ رویکردی که میتواند نقش مهمی در کاهش ضایعات کشاورزی و توسعه مواد زیستی پیشرفته ایفا کند. در این مطالعه، فناوری پلاسما با گسیل تخلیه الکتریکی در سری DBD بهعنوان پیشتیمار بهکار گرفته شده تا ساختار پیچیده و فشرده لیگنوسلولزی پوسته گردو را باز کند و مسیر استخراج الیاف سلولزی را هموار سازد. نتایج نشان داده است که اعمال ولتاژهای ۱۸ و ۲۰ کیلوولت پیش از تیمارهای رایج قلیایی و سفیدکننده، الگوهای تازهای از شکست پیوندهای هیدروژنی، کاهش کریستالینیتی و تبدیل میکروفیبرها به نانوفیبرهای با قطر حدود ۸۰ نانومتر ایجاد میکند. این پژوهش، امکان بهرهبرداری صنعتی از پسماندهای کشاورزی در مقیاس وسیع و تولید مواد پیشرفته با ریشه طبیعی را در چشمانداز قرار میدهد.
مرکب سابلیمیشن نانومتری ایرانی، برای چاپ دیجیتال ایدهآل است
شرکت رنگهای صنعتی ایران (RSI) با تولید مرکب سابلیمیشن نانومتری داخل کشور، نسل جدیدی از چاپ دیجیتال با کیفیت بالا، دوام رنگ و عملکرد پایدار ارائه کرده است. این فناوری نوین، علاوه بر ارتقای کیفیت چاپ، کاهش وابستگی به واردات و افزایش اشتغال داخلی را به همراه دارد و بازدیدکنندگان نمایشگاه فناوری نانو میتوانند از نزدیک توانمندیها و مزایای عملی این محصول را مشاهده کنند.
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.
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.
دانشگاه صنعتی اصفهان: تشخیص تازگی ماهی با هیدروژل نانویی
پژوهشگران دانشگاه صنعتی اصفهان با طراحی یک شاخص رنگسنجی نوین موفق شدند امکان ردیابی دیداری و بلادرنگ تازگی ماهی را فراهم کنند. این دستاورد با استفاده از هیدروژل آگار حاوی نانوذرات مس و نقاط کوانتومی کربن دوپشده با نیتروژن به دست آمده و میتواند بهعنوان ابزاری کارآمد در ارتقای سلامت غذایی و کاهش ضایعات محصولات دریایی مورد استفاده قرار گیرد.