در این شماره می‌خوانید: ارایه روش جدیدی برای تولید نانوروبان، ابداع روشی تحول آفرین برای تولید ارزان و انبوه پیل‌های خورشیدی، اختراعی جدید در حوزه نانو ادوات رهایش دارو، تولید جامه‌ای برای مخفی کردن اجسام از دید انسان، درمان سرطان سر و گردن به کمک نانوذرات و تولید چشم مصنوعی با استفاده از نانوذرات طلا
ارایه روش جدیدی برای تولید نانوروبان
یک تیم تحقیقاتی بین‌المللی موفق شده است روشی برای تولید نانوروبان ارایه دهد. برای این کار آنها از نانولوله‌های کربنی به‌عنوان راکتور استفاده کردند. این گروه، کربن و گوگرد را درون نانولوله ریخته و پس از واکنش نانوروبان، گرافنی به‌دست آمد که در لبه‌های آن اتم‌های گوگرد قرار داشتند.
آنها نشان دادند که می‌توان با استفاده از یک راهبرد جدید نانوموادی برای استفاده در کامپیوترهای نسل جدید و ادوات ذخیره‌سازی اطلاعات با سرعت بالاتر که اندازه کوچکتری داشته باشند، تولید کرد.
در این پژوهش، آنها ثابت کردند که نانولوله‌های کربنی می‌توانند به‌عنوان راکتور نانومقیاس عمل کنند. آنها اتم‌های کربن و گوگرد را درون نانولوله کربنی قرار داده و واکنشی را درون نانولوله انجام دادند. این واکنش منجر به تولید یک ورقه اتمی از جنس کربن موسوم به نانوروبان گرافنی شد که در لبه‌های خود مزین به گوگرد است.
این تیم تحقیقاتی دریافته است که نانوروبان‌ها علاوه‌بر ساختار صاف، دارای یک ساختار پیچ‌خورده نیز هستند که در طول زمان ایجاد می‌شود. با کنترل این ساختار می‌توان برخی خواص نانوروبان‌ها نظیر هدایت الکتریکی را کنترل کرد. ادواتی که از نانوروبان ساخته شوند می‌توانند در نانوسوئیچ‌ها، نانو عملگرها و نانوترانزیستورهای موجود در کامپیوترها و ادوات ذخیره اطلاعات به‌کار روند.
ابداع روشی تحول آفرین برای تولید ارزان و انبوه پیل‌های خورشیدی
دانشمندان دانشگاه‌های کمبریج و شفیلد موفق به ابداع روشی شدند که به‌کمک آن می‌توان نانوفیلم‌های مورد استفاده در ساخت پیل‌های خورشیدی را به‌روش چاپی و در حجم بالا تولید نموده و در نهایت ابزارهای خورشیدی پلاستیکی بسیار سبک و مقرون‌به‌صرفه (از قبیل پانل‌های خورشیدی که به آسانی هم قابل جابجایی باشند) ساخت.
در این روش لایه‌هایی از مواد انعطاف‌پذیر روی سطوح وسیعی شبیه به روکش‌های پلاستیکی مواد غذایی رسوب داده شده و این مواد به گونه‌ای به‌سمت بالا و پایین این سطح از هم جدا می‌شوند که بازدهی پیل‌های خورشیدی به‌دست آمده را افزایش می‌دهند.
این مطالعه، راه را برای تولید انبوه پانل‌های انرژی خورشیدی فوق‌العاده ارزان جهت کاربردهای صنعتی و خانگی هموار می‌کند.
اختراعی جدید در حوزه نانو ادوات رهایش دارو
شرکت دلپر، از شرکت‌های فعال در حوزه سامانه‌های رهایش دارو، از ثبت پتنت جدید این شرکت در حوزه دستگاه‌های رهایش دارو در آمریکا خبر داد. این دستگاه در ابعاد میکرو بوده و دارای نانوحفراتی به منظور رهایش پایدار عوامل درمانی است.
این دستگاه از فناوری NANOPORTM این شرکت به منظور رهایش پایدار ملکول‌های بزرگ و کوچک به مدت چند ماه پس از کاشت زیرپوستی، استفاده می‌کند. شرکت دلپر از حقوق انحصاری این فناوری برخوردار بوده و در حال تولید و ارتقا چند محصول دیگر بر پایه آن است.
امکان رهایش پایدار و طولانی مدت عوامل درمانی همچون اینترفرون آلفا، هورمون رشد انسان و GLP-1 با استفاده از این دستگاه وجود دارد. از جمله مزایای این نوع رهایش می‌توان به افزایش ایمنی، عملکرد و دوام دارو و نیز آسایش بیمار در مواردی که نیاز به تزریق مکرر زیرپوستی باشد، اشاره کرد.
فناوری منحصر بفرد دلپر قادر به رهایش پایای عوامل درمانی به مدت چندین ماه از طریق نفوذ غیر فعال (به معنای عدم استفاده از پمپ اسمزی و هرگونه اجزای مکانیکی در داخل دستگاه مذکور) است. این دستگاه از غشاهایی با حفرات منظم هندسی در مقیاس نانو ساخته شده است که آن را قادر به کنترل سرعت نفوذ و رهایش دارو می‌کند.
تولید جامه‌ای برای مخفی کردن اجسام از دید انسان
برای اولین بار در جهان، دانشمندان موفق شدند جامه نامرئی کننده، تولید کنند که قابلیت پنهان کردن اجسام را از معرض شناسایی شدن توسط نور دارد. در واقع اجسام در صورت قرار گرفتن در این جامه برای انسان قابل رویت نخواهند بود. تولید این ماده، گامی بزرگ در حوزه تولید مواد نامرئی کننده است.
در این جامه نامرئی کننده، امواج الکترومغناطیسی در اطراف یک ماده ایجاد می‌شود تا آن ماده را غیرقابل شناسایی کند. این گروه در مسیر تولید این جامه هنوز در اول راه قرار دارند و هنوز مسیر درازی در پیش است. بیشتر جامه‌هایی که تاکنون برای نامرئی کردن تولید شده، تنها اجسام را از دید پرتوهای ماکرویوو و امواج مادون قرمز پنهان می‌کند، که تمام اینها پایین‌تر از آستانه دید انسان است. برای حل این مشکل محققان با استفاده از نیترید و اکسید سیلیکون که دارای الگوهای خاصی هستند، جامه‌ای ساخته‌اند که منعکس کننده نور است. مکانیسم این جامه به این شکل است که نور در اثر برخورد با لایه‌های اکسید و نیترید سیلیکون خم می‌شود و دیگر با جسم تصادم نمی‌کند. به این شکل، جامه به‌نظر صاف می‌رسد و به مانند یک آیینه عمل می‌کند.
درمان سرطان سر و گردن به کمک نانوذرات
درمان سرطان سر و گردن که ششمین سرطان شایع در دنیاست، بسیار دشوار بوده و حتی در صورت موفقیت درمان، بیماران رنج زیادی را در طول فرایند درمان متحمل می‌شوند. حال گروهی از محققان دانشگاه میشیگان نوعی نانوذره جدید طراحی کرده‌اند که می‌تواند دُز بالایی از داروی ضدسرطان را به‌طور مستقیم به تومورهای سر و گردن برساند. بررسی‌های انجام شده روی حیوانات نشان داده است که شانس زنده ماندن بیماران با استفاده از این نانوذرات بالاتر بوده و اثرات جانبی کمتری در آنها مشاهده می‌شود.
این محققان از نوعی نانوذره پلیمری کروی به‌نام درخت‌سان (دندریمر) برای رسانش داروی ضدسرطان متوترکسات به تومورهای سر و گردن بهره بردند. برای هدفگیری تومورها توسط نانوذرات، سطح این درخت‌سان‌ها با فولیک اسید عامل‌دار گردید. بسیاری از تومورها و تعداد کمی از سلول‌های عادی مقادیر اضافی از دریافت‌کننده‌های فولیک اسید را روی سطح خود تولید می‌کنند.
این پژوهشگران فرمولاسیون مبتنی بر درخت‌سان خود را روی سه گروه از موش‌ها بررسی کردند. گروه کنترل تومورهای رشدیافته سر و گردن انسانی را که گیرنده‌های فولیک اسید تولید نمی‌کردند، با خود حمل می‌کردند. دو گروه آزمایشی دیگر حامل تومورهای رشدیافته سر و گردن انسانی بودند که در حد متوسط و بالا این گیرنده‌ها را در سطح خود تولید می‌کردند. تمام این موش‌ها سه بار مقادیری از متوترکسات را که در حال عادی کشنده هستند، به شکل سوار شده روی درخت‌سان‌ها دریافت کردند. در هیچ یک از این موش‌ها عارضه کاهش وزن که به‌طور معمول در درمان‌های مبتنی بر متوترکسات بروز می‌کند، مشاهده نشد. مهم‌تر اینکه حتی در موش‌هایی که میزان تولید گیرنده فولیک اسید در آنها متوسط بود، راندمان درمان افزایش یافت.
تولید چشم مصنوعی با استفاده از نانوذرات طلا
محققان دانشگاه فناوری سوئینبورن روی روش جدیدی برای بازیابی بینایی افراد نابینا با استفاده از یک «چشم بیونیکی» کار می‌کنند.
موضوع اصلی این تحقیق تحریک اعصاب بینایی با استفاده از یک لیزر برای تولید یک پروتز بینایی است. این پروتز می‌تواند عینکی باشد که یک جفت ابزار لیزری در آن کار گذاشته شده است.
در این تحقیق از نانوذرات طلا برای تقویت لیزر استفاده می‌شود. این ذرات میکروسکوپی که به اعصاب نوری متصل شده و قابلیت پاسخ‌دهی به طول موج‌های مختلف لیزر را دارند، می‌توانند کلید بازیابی بینایی در افرادی باشند که بینایی خود را در اثر بیماری از دست داده‌اند.
نانوذرات طلا بی‌اثر و زیست‌سازگار بوده و ویژگی پلاسمونیک یا پاسخ نوری مناسبی دارند و به‌همین دلیل در این کار مورد استفاده قرار گرفته‌اند. به‌علاوه، می‌توان نانوذرات طلا را به‌نحوی تولید کرد که به طول موج‌های مختلف پاسخ دهند.
منبع: باشگاه نانو