روش ايراني توليد يک نانوماده در اداره ثبت اختراعات آمريکا
روش جدید و ساده تولید نانوپودر اکسيد نيکل توسط پژوهشگران ایرانی در اداره ثبت اختراعات آمریکا (USPTO) ثبت شد.
در اختراع ثبت شده از روش شيميايي- حرارتی که به آسانی قابل حصول است، استفاده می‌شود؛ به اين ترتيب که لازم است يکی از نمک‌های نيکل را با الکل حرارت داده و رسوب حاصل را خالص‌سازی، خشک و کلسينه کرد، آنگاه محصولی به دست می‌آيد که ذرات پولکی شکل با اندازه نانومتر دارد و به سبب مساحت سطح بسيار زياد، خواص کاتاليزوری آن عالی است و در زمینه‌های مختلف مانند ذخيره انرژی، الکترونيک، اپتيک و کنترل فرايند کاربرد فراوانی دارد. مزيت اين روش نسبت روش‌های قبلی، عدم نياز به سرفکتانت (ماده فعال سطحی) است که ماده نسبتا گرانی می‌باشد.
کاربرد نانوذرات آنتي‌باکتريال در درمان عفونت‌ها
گروهی از پژوهشگران دانشگاه‌های تهران، مونس بلژیک، خرونینگن و تونت هلند، با بررسی خواص آنتی‌باکتریال نانوذرات مغناطیسی اکسیدآهن از این نانوذرات به عنوان آنتی‌باکتریال زیست‌سازگار استفاده کردند. این پژوهشگران با هدایت مغناطیسی خارجی نانوذرات مغناطیسی اکسیدآهن به طرف کلونی باکتری توانستند کارایی آنتی‌باکتریالی این نانوذرات را تا چند برابر آنتی‌بیوتیک جنتامایسین افزایش دهند.
برای این تحقیقات ابتدا به ارزیابی امکان استفاده از SPOINها (نانوذرات سوپرپارامغناطیسی اکسیدآهن) به عنوان آنتی‌باکتریال پرداخته شد. این انتخاب نیز با دانش بر اینکه نانوذرات فلزی اکثرا دارای خواص ضدباکتری است، صورت گرفت. اگرچه کاربرد آنها به خاطر سمیت‌شان چندان گسترده نیست، نتایج این تحقیقات نشان داد که SPOINها فقط باعث از بین رفتن باکتری‌های موجود می‌شود و به سلول‌های بدن انسان هیچ آسیبی نمی‌رساند. روش نوين حذف سورفکتانت‌ها از مواد مزوپور در دانشگاه گيلان
پژوهشگران دانشگاه گیلان با استفاده از یک روش سریع و ساده سونیکاسیون، موفق به حذف سورفکتانت‌های باقی مانده در منافذ مواد مزوپور MCM-41 شدند. مواد مزوپور MCM-41 به علت حفره‌های زیاد در ساختار خود، می‌توانند در نگهداری مواد مختلفی از جمله کاتالیزورها و همچنین در سیستم دارورسانی و... کاربرد داشته باشند.
مواد مزوپور از نظر سطح ویژه بالا، تخلخل و فضای خالی زیاد داخلی و توانایی کنترل منافذ مورد توجه قرار گرفته‌اند. این مواد با روش‌های سورفکتانت‌دار سنتز می‌شوند که طول زنجیره مواد سورفکتانت به عنوان قالب، اندازه منافذ را تعیین می‌کند. سورفکتانت‌ها پس از سنتز مزوپور در منافذ آنها باقی می‌مانند اما بايد از منافذ مزوپور حذف شوند.
برای حذف سورفکتانت‌ها روش‌های متعددی ارائه شده است که می‌توان گفت هر کدام از روش‌ها دارای معایبی می‌باشند. از جمله این معایب در آن روش‌ها می‌توان به استفاده از دمای زیاد، تولید گازهای سمی طی فرآیند حذف، زمان طولانی مورد نیاز، عدم حذف کامل سورفکتانت‌ها، و استفاده از دستگاه‌ها و ابزارهای متفاوت، اشاره کرد. به همین منظور ارائه یک روش اقتصادی، سریع و در عین حال ساده در این زمینه مورد نیاز است. نانوکامپوزيت ايراني مورد استفاده دندانپزشکان ساخته شد
محققان پژوهشگاه پليمر و پتروشيمي ايران با همکاری دانشگاه علوم پزشکی تهران با تولید نانوذرات سیلیکای متخلخل به عنوان پرکننده کامپوزیت‌های دندانپزشکی توانستند خواص مطلوبی به این کامپوزیت‌ها بخشند. کامپوزیت‌های دندانپزشکی در زمینه‌های ترمیمی و زیبایی کاربردهای فراوانی دارند.
با وجود این که اضافه کردن نانوذرات به کامپوزیت باعث بهبود خواصی چون مدول، استحکام خمشی، چقرمگی و... می‌شود، با معایبی نیز همراه است. از معایب آن می توان به سطح ویژه بالای آن اشاره کرد که باعث جذب بیشتر آب به خود و تخریب سطح رزین-ماتریس شود. از دیگر معایب آن ویسکوزیته بالای آنهاست که عملیات مورد نیاز بر روی دندان را سخت‌تر می‌کند. علاوه بر این‌ها ضعف اصلی اضافه کردن نانوذرات به عنوان پرکننده به کامپوزیت‌ها عدم پخش مناسب نانوذرات در کامپوزیت است که این مورد نیز ناشی از سطح ویژه بالا نانوذرات است. این عدم پخش مناسب در ماتریس نیز باعث باقی ماندن ضعف‌هایی در بخشی از کامپوزیت شده و باعث تخریب آن منطقه می‌شود.
محققان به روشی دست یافتند تا این معایب را در کامپوزیت حاصل کاهش دهند. آنان با تهیه نانوسیلیکای متخلخل به روش حرارتی و افزودن آن به کامپوزیت‌ها خواص مناسب‌تری نسبت به دیگر نانوکامپوزیت‌ها ايجاد کردند. آنان دلیل متخلخل کردن نانوذرات به روش حرارتی را کاهش سطح ویژه نانوذرات بیان کردند. همچنین متخلخل کردن نانوذرات به چسبندگی بیشتر آنها به کامپوزیت از طریق اتصال ریز-مکانیکی نیز کمک می‌کند. روش جديد سنتز الياف ضد باکتري حاوي نانوذرات نقره
پژوهشگران دانشگاه تربیت مدرس با مطالعاتی که روی الیاف پلی‌اتیلن آنتی‌باکتریال حاوی نانوذرات نقره داشتند، موفق به ستنز این الیاف تحت فرآیند اولتراسونیک به روش غوطه‌وری شدند. محصول بدست آمده از این فرآیند از نظر اقتصادی مقرون به صرفه بوده و از دوام و کیفیت بالایی نیز برخوردار است.
این پژوهش با هدف طرح ساخت و بررسی کامپوزیت آنتی‌باکتریال پلی‌اتیلن-نقره تحت فرآیند اولتراسونیک انجام گرفته است که نتیجه آن محصولی با قیمت بسیار پایین، دوام بالا و کیفیت مطلوب بوده و به دلیل سهولت اجرا، راندمان بالا و داخلی بودن مواد اولیه، از نظر صنعتی توجیه اقتصادی بالایی داشته و توانایی رقابت با سایر نمونه‌های مشابه را داراست.
روش استفاده شده در این کار تحقیقاتی، برخی معایب روش‌های قدیمی از جمله نیاز به اعمال فشار و دمای بالا و عدم دستیابی به پوشش‌های یکنواخت و نانومتری را نداشته و از لحاظ صرف انرژی نیز مقرون به صرفه است. ساخت نانوزيست‌حسگرهاي حساس به اتانول در دانشگاه کردستان
گروهی از پژوهشگران دانشگاه کردستان با تهیه و ساخت الکترود کربن شیشه‌ای (GC) اصلاح شده با نانوکامپوزیت نانولوله‌های کربن چنددیواره، نانوزیست‌حسگرهایی تولید کردند که توانایی شناسایی مقادیر جزئی اتانول در محیط را دارد.
اتانول به عنوان یک ماده سمی و اشتعال‌زا شناخته می‌شود که در اثر تخمیر مواد غذایی حاوی قند نیز با درصد ناچیزی تولید می‌شود. تخمیر مواد غذایی در برخی موارد منجر به فاسد شدن آن نیز می‌شود و شناسایی این مقدار اندک اتانول تولید شده یکی از راه‌های تشخیص مواد غذایی فاسد است. همچنین اتانول مصارف دارویی متعددی با درصدهای کم دارد که برای تشخیص کیفیت این مواد دارویی مقدار اتانول استفاده شده نیز یکی از معیارها می‌تواند باشد.
نانولوله‌های کربنی به علت استحکام مکانیکی بالایی که دارند، سبب پایداری بسیار خوب سیستم فوق شده و در کنار این استحکام بالا، خواص الکترونی منحصربه‌فرد نانولوله‌ها، سبب تسریع فرآیندهای انتقال الکترونی در سطح الکترود شده است.
روش جدید و ساده تولید نانوپودر اکسيد نيکل توسط پژوهشگران ایرانی در اداره ثبت اختراعات آمریکا (USPTO) ثبت شد.
در اختراع ثبت شده از روش شيميايي- حرارتی که به آسانی قابل حصول است، استفاده می‌شود؛ به اين ترتيب که لازم است يکی از نمک‌های نيکل را با الکل حرارت داده و رسوب حاصل را خالص‌سازی، خشک و کلسينه کرد، آنگاه محصولی به دست می‌آيد که ذرات پولکی شکل با اندازه نانومتر دارد و به سبب مساحت سطح بسيار زياد، خواص کاتاليزوری آن عالی است و در زمینه‌های مختلف مانند ذخيره انرژی، الکترونيک، اپتيک و کنترل فرايند کاربرد فراوانی دارد. مزيت اين روش نسبت روش‌های قبلی، عدم نياز به سرفکتانت (ماده فعال سطحی) است که ماده نسبتا گرانی می‌باشد.
کاربرد نانوذرات آنتي‌باکتريال در درمان عفونت‌ها
گروهی از پژوهشگران دانشگاه‌های تهران، مونس بلژیک، خرونینگن و تونت هلند، با بررسی خواص آنتی‌باکتریال نانوذرات مغناطیسی اکسیدآهن از این نانوذرات به عنوان آنتی‌باکتریال زیست‌سازگار استفاده کردند. این پژوهشگران با هدایت مغناطیسی خارجی نانوذرات مغناطیسی اکسیدآهن به طرف کلونی باکتری توانستند کارایی آنتی‌باکتریالی این نانوذرات را تا چند برابر آنتی‌بیوتیک جنتامایسین افزایش دهند.
برای این تحقیقات ابتدا به ارزیابی امکان استفاده از SPOINها (نانوذرات سوپرپارامغناطیسی اکسیدآهن) به عنوان آنتی‌باکتریال پرداخته شد. این انتخاب نیز با دانش بر اینکه نانوذرات فلزی اکثرا دارای خواص ضدباکتری است، صورت گرفت. اگرچه کاربرد آنها به خاطر سمیت‌شان چندان گسترده نیست، نتایج این تحقیقات نشان داد که SPOINها فقط باعث از بین رفتن باکتری‌های موجود می‌شود و به سلول‌های بدن انسان هیچ آسیبی نمی‌رساند. روش نوين حذف سورفکتانت‌ها از مواد مزوپور در دانشگاه گيلان
پژوهشگران دانشگاه گیلان با استفاده از یک روش سریع و ساده سونیکاسیون، موفق به حذف سورفکتانت‌های باقی مانده در منافذ مواد مزوپور MCM-41 شدند. مواد مزوپور MCM-41 به علت حفره‌های زیاد در ساختار خود، می‌توانند در نگهداری مواد مختلفی از جمله کاتالیزورها و همچنین در سیستم دارورسانی و... کاربرد داشته باشند.
مواد مزوپور از نظر سطح ویژه بالا، تخلخل و فضای خالی زیاد داخلی و توانایی کنترل منافذ مورد توجه قرار گرفته‌اند. این مواد با روش‌های سورفکتانت‌دار سنتز می‌شوند که طول زنجیره مواد سورفکتانت به عنوان قالب، اندازه منافذ را تعیین می‌کند. سورفکتانت‌ها پس از سنتز مزوپور در منافذ آنها باقی می‌مانند اما بايد از منافذ مزوپور حذف شوند.
برای حذف سورفکتانت‌ها روش‌های متعددی ارائه شده است که می‌توان گفت هر کدام از روش‌ها دارای معایبی می‌باشند. از جمله این معایب در آن روش‌ها می‌توان به استفاده از دمای زیاد، تولید گازهای سمی طی فرآیند حذف، زمان طولانی مورد نیاز، عدم حذف کامل سورفکتانت‌ها، و استفاده از دستگاه‌ها و ابزارهای متفاوت، اشاره کرد. به همین منظور ارائه یک روش اقتصادی، سریع و در عین حال ساده در این زمینه مورد نیاز است. نانوکامپوزيت ايراني مورد استفاده دندانپزشکان ساخته شد
محققان پژوهشگاه پليمر و پتروشيمي ايران با همکاری دانشگاه علوم پزشکی تهران با تولید نانوذرات سیلیکای متخلخل به عنوان پرکننده کامپوزیت‌های دندانپزشکی توانستند خواص مطلوبی به این کامپوزیت‌ها بخشند. کامپوزیت‌های دندانپزشکی در زمینه‌های ترمیمی و زیبایی کاربردهای فراوانی دارند.
با وجود این که اضافه کردن نانوذرات به کامپوزیت باعث بهبود خواصی چون مدول، استحکام خمشی، چقرمگی و... می‌شود، با معایبی نیز همراه است. از معایب آن می توان به سطح ویژه بالای آن اشاره کرد که باعث جذب بیشتر آب به خود و تخریب سطح رزین-ماتریس شود. از دیگر معایب آن ویسکوزیته بالای آنهاست که عملیات مورد نیاز بر روی دندان را سخت‌تر می‌کند. علاوه بر این‌ها ضعف اصلی اضافه کردن نانوذرات به عنوان پرکننده به کامپوزیت‌ها عدم پخش مناسب نانوذرات در کامپوزیت است که این مورد نیز ناشی از سطح ویژه بالا نانوذرات است. این عدم پخش مناسب در ماتریس نیز باعث باقی ماندن ضعف‌هایی در بخشی از کامپوزیت شده و باعث تخریب آن منطقه می‌شود.
محققان به روشی دست یافتند تا این معایب را در کامپوزیت حاصل کاهش دهند. آنان با تهیه نانوسیلیکای متخلخل به روش حرارتی و افزودن آن به کامپوزیت‌ها خواص مناسب‌تری نسبت به دیگر نانوکامپوزیت‌ها ايجاد کردند. آنان دلیل متخلخل کردن نانوذرات به روش حرارتی را کاهش سطح ویژه نانوذرات بیان کردند. همچنین متخلخل کردن نانوذرات به چسبندگی بیشتر آنها به کامپوزیت از طریق اتصال ریز-مکانیکی نیز کمک می‌کند. روش جديد سنتز الياف ضد باکتري حاوي نانوذرات نقره
پژوهشگران دانشگاه تربیت مدرس با مطالعاتی که روی الیاف پلی‌اتیلن آنتی‌باکتریال حاوی نانوذرات نقره داشتند، موفق به ستنز این الیاف تحت فرآیند اولتراسونیک به روش غوطه‌وری شدند. محصول بدست آمده از این فرآیند از نظر اقتصادی مقرون به صرفه بوده و از دوام و کیفیت بالایی نیز برخوردار است.
این پژوهش با هدف طرح ساخت و بررسی کامپوزیت آنتی‌باکتریال پلی‌اتیلن-نقره تحت فرآیند اولتراسونیک انجام گرفته است که نتیجه آن محصولی با قیمت بسیار پایین، دوام بالا و کیفیت مطلوب بوده و به دلیل سهولت اجرا، راندمان بالا و داخلی بودن مواد اولیه، از نظر صنعتی توجیه اقتصادی بالایی داشته و توانایی رقابت با سایر نمونه‌های مشابه را داراست.
روش استفاده شده در این کار تحقیقاتی، برخی معایب روش‌های قدیمی از جمله نیاز به اعمال فشار و دمای بالا و عدم دستیابی به پوشش‌های یکنواخت و نانومتری را نداشته و از لحاظ صرف انرژی نیز مقرون به صرفه است. ساخت نانوزيست‌حسگرهاي حساس به اتانول در دانشگاه کردستان
گروهی از پژوهشگران دانشگاه کردستان با تهیه و ساخت الکترود کربن شیشه‌ای (GC) اصلاح شده با نانوکامپوزیت نانولوله‌های کربن چنددیواره، نانوزیست‌حسگرهایی تولید کردند که توانایی شناسایی مقادیر جزئی اتانول در محیط را دارد.
اتانول به عنوان یک ماده سمی و اشتعال‌زا شناخته می‌شود که در اثر تخمیر مواد غذایی حاوی قند نیز با درصد ناچیزی تولید می‌شود. تخمیر مواد غذایی در برخی موارد منجر به فاسد شدن آن نیز می‌شود و شناسایی این مقدار اندک اتانول تولید شده یکی از راه‌های تشخیص مواد غذایی فاسد است. همچنین اتانول مصارف دارویی متعددی با درصدهای کم دارد که برای تشخیص کیفیت این مواد دارویی مقدار اتانول استفاده شده نیز یکی از معیارها می‌تواند باشد.
نانولوله‌های کربنی به علت استحکام مکانیکی بالایی که دارند، سبب پایداری بسیار خوب سیستم فوق شده و در کنار این استحکام بالا، خواص الکترونی منحصربه‌فرد نانولوله‌ها، سبب تسریع فرآیندهای انتقال الکترونی در سطح الکترود شده است.