تبدیل همزمان دی‌اکسید کربن و متان به مواد مفید شیمیایی

پژوهشگران ایرانی با استفاده از نانوذرات دی اکسید تیتانیم نشست داده شده بر روی توری ضد زنگ موفق به تبدیل همزمان دی اکسید کربن و متان به مواد مفید شیمیایی در دمای پایین در طی واکنش فتوکاتالیستی شدند.

به گزارش مهندس نیوز، پژوهشگران ایرانی با استفاده از نانوذرات دی‌اکسید تیتانیم نشست داده شده بر روی توری ضد زنگ موفق به تبدیل همزمان دی‌اکسید کربن و متان به مواد مفید شیمیایی در دمای پایین در طی واکنش فتوکاتالیستی شدند.

با آغاز فعالیت‌های صنعتی بشر، CO2 و CH4 به ترتیب به عنوان مهمترین اجزاء تشکیل‌دهنده گازهای گلخانه‌ای نقش مهمی را در تشدید اثر گلخانه‌ای و بروز معضل گرم شدن کره زمین (Global Warming) و نتایج نگران کننده متعاقب آن داشته‌اند و انعقاد پیمان جهانی کیوتو در سال 1997 مبنی بر ضرورت کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای دلیل محکمی بر این موضوع است. در جهت مقابله با این مشکل، تجزیه همزمان CO2 و CH4 می‌تواند یک راه حل مناسب برای کاهش غلظت گازهای گلخانه‌ای در اتمسفر زمین باشد. روش‌های کاتالیستی جهت تبدیل همزمان ‌مولکول‌های پایدار CO2 و CH4 به مواد باارزش‌تر مستلزم دماهای بسیار بالا و کاتالیست مناسب است که اعمال دماهای بسیار بالا در این روش منجر به غیر فعال شدن سریع کاتالیست در نتیجه نشست کربن و تغییرات ساختاری سایت‌های فعال کاتالیست می‌گردد. لذا روش‌های دیگر تبدیل همزمان مولکول‌های پایدار CO2 و CH4 که در دماهای پایین‌ترقابل اجرا باشند، مطلوبترند. در سال‌های اخیر کاتالیست‌های نیم‌رسانا به دلیل دارا بودن فعالیت فتوکاتالیستی جهت آغاز و پیشبرد واکنش‌های اکسایش-کاهش (redox)، توجه زیادی را به خود جلب کرده‌اند. تبدیل CO2 یک واکنش احیا و تبدیل CH4 یک واکنش اکسایشی است. واکنش تبدیل همزمان CO2 و CH4 یک واکنش ایده‌ال اکسایش-کاهش محسوب می‌شود. استفاده از انرژی نور UV برای غلبه بر سد ترمودینامیکی برخی از واکنش‌های نامطلوب از لحاظ ترمودینامیکی می‌تواند مفید باشد. با این وجود، تنها مقالات بسیار اندکی در مورد واکنش همزمان CO2 و CH4 تحت شرایط تابش نور وجود دارد.

در این تحقیق تبدیل همزمان دی‌اکسید کربن و متان به مواد مفید شیمیایی در دمای پایین در طی واکنش فتوکاتالیستی و با استفاده از نانوذرات دی‌اکسید تیتانیم نشست داده شده بر روی توری ضد زنگ مورد بررسی قرار گرفت.

مریم ترابی مرجین دانشجوی دکتری شیمی کاربردی دانشگاه صنعتی مالک اشتر اصفهان در مورد هدف این تحقیقات گفت: «در این تحقیق ما به دنبال استفاده از روش‌های فتوکاتالیستی جهت غلبه بر سد ترمودینامیکی واکنش بسیار گرماگیر تبدیل همزمان مولکول‌های پایدار CO2 و CH4 به مواد با ارزشتر بوده‌ایم تا این واکنش در دماهای پایینتر قابل انجام باشد و بهینه‌سازی روش فتوکاتالیستی مورد نظر یکی دیگر از اهداف ما در این تحقیق است.»

این محققان در مرحله اول آزمایشات، با استفاده از یک روش ساده و موثر نانوذرات دی‌اکسید تیتانیوم را بر روی پایه توری تثبیت می‌کنند. ترابی در مورد نحوه نشاندن نانوذرات افزود: «جهت نشست‌دادن نانوذرات دی‌اکسید تیتانیوم بر روی توری، ابتدا مقداری از نانوذرات دی‌اکسید تیتانیوم را در حلال اتانول حل می‌کنیم و سپس اسید نیتریک با PH=3.5 را جهت توزیع یکنواخت نانوذرات دی‌اکسید تیتانیوم در حلال، به دوغاب اضافه می‌کنیم. در مرحله بعد جهت حصول دوغاب کاملاً یکنواخت و اطمینان از حذف کامل ذرات کلوئیدی احتمالی تشکیل شده در دوغاب، دوغاب را به مدت 30 دقیقه به‌وسیله‌ی دستگاه سونیکاتور به صورت کاملاً یکنواخت در می‌آوریم. دوغاب حاصل، آماده نشست داده شدن بر روی پایه است. پایه‌های استفاده شده، توری‌های ضد زنگ با مش سایزهای استاندارد هستند. در این مرحله پایه را که از قبل به فرم دلخواه استوان‌های شکل درآورده و جهت پاک کردن از هر گونه آلاینده، با اسید کلریدریک 0.1 مولار، استون و آب مقطر شستشو داده و خشک کرده‌ایم را در دوغاب فرو برده و بعد از 1 دقیقه غوطه‌ور کردن، پایه را از دوغاب خارج و به مدت 12 ساعت در دمای 120 درجه سانتیگراد خشک و سپس به مدت 30 دقیقه در دمای 350 درجه سانتیگراد کلسینه می‌کنیم. به این ترتیب نانوذرات دی‌اکسید تیتانیوم بر روی توری نشست داده شده و آماده استفاده به عنوان فتوکاتالیست در محیط واکنش هستند.»



شکل 1. سمت راست: توری استوان‌های شکل قبل از نشست‌دادن نانوذرات دی‌اکسید تیتانیم - سمت چپ: توری استوانه‌ای شکل بعد از نشست دادن نانوذرات دی‌اکسید تیتانیم


لازم به ذکر است که تست‌های SEM ,XRD وUV–Vis جهت تعیین مشخصات کاتالیست تهیه شده انجام می‌گردند. تمامی آزمایشات در حضور نور UV و در یک راکتور ناپیوسته در فاز گازی انجام گرفته‌اند. راکتور مورد استفاده در این پروژه به‌وسیله‌ی همین تیم تحقیقاتی در آزمایشگاه طراحی و ساخته شده‌است.



شکل 2. شماتیک سیستم آزمایشگاهی


برای انجام هر آزمایش ابتدا فتوکاتالیست تهیه شده در راکتور قرار داده شده و سپس درب راکتور بسته می‌شود. بعد از انجام تست نشت‌گیری، فضای داخل راکتور خلا شده و سپس راکتور با نسبت‌های مشخص از سازنده‌های خوراک گازی شامل CO2، CH4 و He تا فشار اولیه 60 psi پرمی‌گردد. کل حجم فضای داخل راکتور 1 لیتر است. قبل از شروع واکنش فتوکاتالیستی، ابتدا تست GC (بوسیله دستگاه GC-CGCA-1 مجهز به دتکتور TCD و به صورت on-line) بر روی خوراک داخل راکتور انجام گرفته و سپس لامپ UV داخل راکتور روشن می‌شود و این لحظه آغاز واکنش فتوکاتالیستی محسوب می‌شود. در هر واکنش، لامپ UV به صورت مداوم به مدت 8 ساعت روشن بوده و در طی این بازه زمانی، در هر ساعت آنالیزهای GC و FTIR برای اندازه‌گیری غلظت اجزاء واکن‌شدهنده و‌ شناسایی ترکیبات تولید شده در طی واکنش انجام می‌گیرند. از میزان درصد تبدیل CO2 و CH4 در طی انجام واکنش برای ارزیابی میزان کارایی فتوکاتالیست استفاده می‌گردد. در این تحقیق، تأثیر 2 پارامتر شامل مش سایز مربوط به توری و نسبت‌های اجزاء سازنده‌ی خوراک CO2: CH4: He بر روی کارایی فرایند مورد بررسی قرار گرفته و روش یک متغیر در یک زمان، برای طراحی آزمایشات استفاده می‌گردد و در نهایت با بررسی نتایج به‌دست آمده از آزمایشات، شرایط بهینه فرایند به‌دست می‌آید.

نتایج این تحقیق، 27.9 % و 33.4 % تبدیل را به ترتیب برای دی‌اکسیدکربن و متان تحت شرایط بهینه نشان می‌دهد که بیانگر کارایی بسیار مطلوب فتوکاتالیست نانوذرات دی‌اکسید تیتانیوم نشست داده شده بر روی توری برای تبدیل همزمان دی‌اکسید کربن و متان است. شکل 3 روند تجزیه فتوکاتالیستی دی‌اکسیدکربن و متان را در شرایط بهینه طی گذشت زمان نشان می‌دهد.



شکل 3. روند تبدیل فتوکاتالیستی دی‌اکسیدکربن و متان به‌وسیله‌ی کاتالیست TiO2/mesh در شرایط بهینه (mesh size: 120 & feed composition: 45%CO2: 45%CH4: 10%He)

همچنین آنالیز محصولات به‌وسیله‌ی FTIR در شرایط بهینه، بیانگر تولید مشتقات فرمات و استات بوده و عدم تولید محصول در عدم حضور نور UV دلیل بر فتوکاتالیستی بودن این فرایند است. با توجه به نتایج به‌دست آمده از آزمایشات، سیستم فتوکاتالیستی ساخته‌شده در این کار تحقیقاتی دارای کارایی بسیار مطلوب در مقیاس آزمایشگاهی است و این قدم مهمّی در جهت ساخت فتوراکتور با ظرفیت تبدیل دی‌اکسیدکربن و متان اتمسفریک به مواد شیمیایی در مقیاس صنعتی محسوب می‌گردد.

نتایج این کار تحقیقاتی که به دست مریم ترابی مرجین، دکتر شهرام شریف‌نیا (دانشیار و هیئت علمی گروه مهندسی شیمی گرایش کاتالیست دانشگاه رازی کرمانشاه )، دکتر سید نظامالدین حسینی (هیئت علمی مجتمع تحقیقاتی و تولیدی انستیتو پاستور ایران) و خانم ندا یزدانپور (کارشناس ارشد مهندسی شیمی) صورت گرفته است، در مجله Journal of the Taiwan Institute of Chemical Engineers (جلد 44، شماره 2، مارس سال 2013، صفحات 239–246) منتشرشده است.




منبع : خبرخون - خبرخوان فارسی

تولید پیاز مهربانی که اشک کسی را درنمی آورد

همشهری آنلاین: دانشمندان یک نوع جدید از پیاز تولید کرده اند که خردکردن آن موجب سوختن و اشک ریختن چشم ها نمی شود.
پیازهای بدون اشک نه تنها از سوختن و اشک ریختن چشم جلوگیری می‌کند بلکه مانع بروز بیماری‌های قلبی عروقی و افزایش وزن نیز می‌شوند.
به گزارش مهر، کولین سی ادی و همکارانش به عنوان محققان این پروژه اشاره کردند که این پیاز دارای ترکیبات شیمیایی منحصر به فردی است که موجب می‌شود اثر تحریک کننده اشک آن کاهش یابد.
این تیم تحقیقاتی یک نسخه از پیازهایی را تولید کرده است که موجب می‌شود ترکیب سولفور آن شبیه به ترکیبی شود که در سیر وجود دارد، این امر موجب می شود که پیاز بی اشک دانشمندان علیه ابتلا به بیماریهای قلبی عروقی نیز به کار رود.

بسیاری از مردم سیر می‌خورند و از آن در ترکیبات دارویی خود استفاده می‌کنند تا از تجمع پلاکت‌های خونی که موجب شکل گیری لخته‌های خونی در شریان‌ها می‌شود جلوگیری کنند. سیر همچنین دارای تأثیرات کاهش وزن است. دانشمندان می‌خواستند بدانند که آیا پیاز جدید هم تأثیرات مشابهی روی سلامتی دارد یا خیر.

دانشمندان در آزمایش‌های آزمایشگاهی نشان دادند که عصاره پیاز بدون اشک تاحد زیادی از شکل گیری پلاکت‌های خونی جلوگیری می‌کند که این میزان در مقایسه با پیاز معمولی و حتی سیر بیشتر است.
سایر نتایج نشان داد که پیاز جدید دارای همان خواص ضد تورمی چون پیاز معمولی است. این پیاز همچنین بسیار بیش از پیازها و سیرهای عادی در کاهش وزن موثر است.
نتایج این تحقیقات در مجله انجمن شیمی آمریکا که تحت عنوان کشاورزی و شیمی غذا منتشر می‌شود، به چاپ رسیده است.

منبع : خبرخون - خبرخوان فارسی

ساخت دستمال کاغذی بدون نیاز به مواد شوینده

برای اولین بار در جهان دستمال کاغذی خشک تولید شده که با استفاده از فناوری نانو در آن دست ضد عفونی می شود و ضد میکروب و ویروس است.

جواد کریمی کارشناس ارشد شیمی در گفتگو با خبرنگار فناوری نوین باشگاه خبرنگاران در خصوص تولید دستمال کاغذی خشک با خاصیت آنتی باکتریال گفت: دستمال کاغذی خشک با خاصیت آنتی باکتریال برای اولین بار در جهان توسط محققان ایرانی تولید شده است، که این دستمال با ذرات نانو آغشته شده و تغییر رنگ می دهد چون وقتی محلول نقره با دستمال کاغذی ترکیب شود رنگ دستمال تغییر می یابد و این محصول عاری از این ویژگی و نمونه خارجی آن هم وجود ندارد.

وی افزود: تفاوت عمده ای این محصول با دستمال های معمولی خاصیت ضد قارچی، ضد باکتری و ضد میکروبی آن است و با استفاده از آن دست تا چهل و پنج دقیقه استرلیزه می شود و یک ضد عفونی کننده ماندگار است از طرف دیگر با استفاده از این محصول نیاز به مواد شوینده نیست فقط دست را با آب شسته و با این دستمال خشک شود تمام میکروب ها و ویروس ها از بین می رود.
کریمی در پایان گفت: این محصول ظرف یک ماه آینده وارد بازار می شود و مطابق با استاندار جهانی است و هیچگونه نقصی در آن مشاهده نشده است.


منبع : خبرخون - خبرخوان فارسی

حافظه هایی از جنس نانو شیشه که تا ۱ میلیون سال داده ها را حفظ می کنند؟

داده‌ها هر روز حجیم تر می شوند و ما مدام به فضای بیشتری برای ذخیره سازی آنها احتیاج پیدا می کنیم. بر خلاف بسیاری از فناوری ها، شرکت های فناور در تجاری سازی آخرین دستاوردهای ذخیره سازی چندان موفق عمل نکرده اند. سالها است حافظه های فلش معرفی شده اند ولی هنوز خبری از فراگیری آنها نیست. کافی است آن را با فناوری های نمایشگر مقایسه کنید که در کمتر از ۲ سال به دست مصرف کننده نهایی می رسند.


هنوز برای خرید دستگاهی با تنها ۶۴ گیگابایت حافظه فلش باید پول هنگفتی پرداخت. این درست است که هدف گذاری خیلی از شرکت ها به سمت ذخیره سازی ابری است؛ ولی بسیاری از مصرف کننده ها هم همچنان این شرکت هارا امانت داران خوبی نمی دانند.


شرکت های تولید کننده از دو جهت در پی ابری کردن فضای ذخیره سازی مصرف کنندگان هستند: اول، هرچه کوچکتر کردن دستگاه‌ها و دوم، کسب درآمد از عرضه فضاهای ابری و خدمات مبتنی بر آن. اما در این میان یک گروه تحقیقاتی در انگلستان به فناوری جدیدی دست یافته که ممکن است آینده ذخیره سازی را متحول کند.

این گروه پژوهشی با استفاده از نانوساختارهای شیشه موفق به ساخت نوعی حافظه جدید شده است. این حافظه ها در هر قسمت می‌توانند تا ۳۶۰ ترابایت داده را ذخیره کنند. همچنین مشکل کار در دمای بالا تا حد زیادی در آنها بر طرف شده و می‌توان تا دمای ۱۰۰۰ درجه سانتی گراد از آنها استفاده کرد. این پژوهشگران مشکل سرعت خواندن و نوشتن داده را هم با استفاده از لیزرهایی با سرعت فِمتوثانیه برطرف کرده اند (فِمتو برابر است با ۱۰ به قوه ۱۵-).


این گروه در ادامه قصد دارند با تجاری سازی فناوری خود، به بن‌بست حاضر در صنعت ذخیره سازی پایان دهند. اگر علاقه‌مند به مطالعه مقاله تحقیقاتی آنها هستید، می‌توانید پی.دی.اف این مقاله رادریافت کنید.
منبع

برندگان جایزه نوبل شیمی اعلام شدند/ شبیه سازی فرایندهای شیمیایی در رایانه

کمیته شیمی آکادمی سلطنتی علوم سوئد جایزه نوبل شیمی امسال را به مارتین کارپلوس ، مایکل لویت، آریه وارشل برای ساخت مدلهای چند مقیاسی برای سیستمهای پیچیده شیمیایی اهدا کرد. به گزارش خبرگزاری مهر، مایکل لویت که در آفریقای جنوبی متولد شده فیزیکدان زیستی استاد بیولوژی ساختاری دانشگاه استنفورد است.
مارتین کاپلاس متولد وین شیمیدان اتریشی- آمریکایی است که در دانشگاه هارواردشیمی تدریس می کند، وی همچنین به رئیس آزمایشگاه شیمی بیوفیزیک به عنوان آزمایشگاه مشترک مرکز تحقیقات علمی فرانسه در دانشگاه استراسبورگ فرانسه نیز فعالیت می کند.
آریه وارشن استاد شیمی و بیوشیمی دانشگاه کالیفرنیا جنوبی است.

تشریح پروژه نوبلی شیمی
شیمیدانها سابقا مدلهای ملکولها را با استفاده از گویها و چوبهای پلاستیکی تولید می کردند، امروز کار مدل سازی به عهده رایانه ها گذاشته شده است. در دهه 1970 مارتین کارپلوس، مایکل لویت و آریه وارشل بنیاد برنامه قوی را بنا کردند که برای درک و پیش بینی فرآیندهای شمیایی به کار می رفت. مدلهای رایانه که تقلیدی از واقعیت است برای اکثر پیشرفتهایی که امروز در شیمی صورت می گیرد ضروری بوده است.
واکنشهای شیمیایی با سرعت بالایی رخ می دهند. در کسری از یک میلی ثانیه الکترونها از یک هسته اتم به هسته دیگر می پرند . شیمی کلاسیک در دنبال کردن این مسئله دوران سختی را می گذراند. از نظر واقعی نقشه تجربی هر حرکت کوچکی در یک فرآیند شیمی غیر ممکن است.
امروز جایزه نوبل به دانشمندانی اهدا شده است که شیوه ای را بنا کردند که فرآیندهای شیمیایی رایانه ای چون تصفیه کاتالیزور گاز اگزوز یا فتو سنتز در برگهای سبز را رونمایی می کند.
این دانشمندان توانستند فیزیک کلاسیک نیوتون را پهلو به پهلوی فیزیک کوانتوم کاملا متفاوت اجرایی کنند. پیش از این شیمیدانها مجبور به انتخاب یکی از آنها بوده اند. قدرت فیزیک کلاسیک این بود که محاسبات ساده بودند و برای مدل سازی مولکولهای بسیار بزرگ به کار می رود. ضعف آن نیز در این بود که هیچ راهی برای شبیه سازی واکنشهای شیمیایی عرضه نکرد. به همین دلیل شیمیدانها مجبور به استفاده از فیزیک کوانتوم بودند. اما این محاسبات نیازمند قدرت محاسباتی بسیار زیاد بود و تنها قابلیت اجرا برای مولکولهای کوچک را داشت.
برندگان نوبل شیمی امسال از هر دو وادی استفاده کرده و شیوه ای را بنیان گذاشتند که از فیزیک کلاسیک و فیزیک کوانتوم استفاده می کند.
برای مثال در شبیه سازی این که چگونه یک دارو با پروتئین خود در بدن جفت می شود رایانه محاسبات نظری کوانتوم را روی اتمها در پروتئین هدف گرفته شده اجرا می کنند.
امروز رایانه برای شیمیدانها یک ابزار مهم چون لوله های آزمایشی است. شبیه سازی ها به قدری واقعی هستند که آنها می توانند نتیجه آزمایشهای سنتی را پیش بینی کنند.
پیشینه جایزه نوبل
27 نوامبر 1895 آلفرد نوبل آخرین وصیت خود را امضا کرد و بیشتر دارایی خود را به جایزه‌ای اختصاص داد تا همه ساله بدون توجه به ملیتی خاص، به افراد شایسته اهدا شود. براساس وصیت نوبل، بخشی از این جوایز به فردی اهدا می شود که مهمترین کشف را در حوزه شیمی کرده است. برندگان نوبل شیمی از سال 1901 تا 2012 تاکنون با استثنائاتی در برخی سالها جوایز خود را دریافت کرده اند.
برندگان جایزه نوبل شیمی توسط اعضای کمیته شیمی آکادمی سلطنتی علوم سوئد از طریق رأی گیری انتخاب می شوند، تصمیم نهایی و غیرقابل استیناف است.
تعداد جوایز نوبل شیمی
از سال 1901 تاکنون 104 جایزه نوبل شیمی اهدا شده است و در هشت سال 1916، 1917، 1919، 1924، 1933، 1940، 1941 و 1942 اهدا نشد، چرا که در طول جنگ جهانی اول و دوم تعداد جوایز محدودتری اهدا شد.
63 جایزه نوبل شیمی تنها به یک برنده اهدا شده است، از بین 104 جایزه 23 جایزه نوبل شیمی بین دو نفر تقسیم شده و 18 جایزه به 3 نفر اختصاص یافته است.
104 جایزه نوبل شیمی بین سالهای 1901 تا 2012 به 163 نفر اهدا شده است. فردریک سانگر دوبار این جایزه را دریافت کرد و غیر از وی 162 نفر دیگر این جایزه را دریافت کرده اند.
سن برندگان نوبل شیمی
متوسط سن تمام برندگان نوبل شیمی بین سال 1901 تا 2012 ، 57 سال است. جوانترین برنده جایزه نوبل شیمی فردریک جولیوت 35 ساله بود که در سال 1935 به همراه همسرش ایرنه جولیوت کوری جایزه گرفت.
پیرترین جایزه نوبل شیمی را جان بی فن 85 ساله در سال 2002 دریافت کرد.
زنان برنده نوبل شیمی
از 162 نفری که جایزه نوبل شیمی تنها چهار نفر زن هستند. ماری کوری در سال 1911، ایرنه جولیوت - کوری دختر ماری کوری و همسر فردریک جولیوت در سال 1935 و دورتی کراوفوت هادجکین در سال 1964 و آدا یوناث در سال 2009 این جایزه را دریافت کردند.


منبع : خبرخون - خبرخوان فارسی

معرفی اسامي 20 دانشمند برتر علوم پايه درISC

جعفر مهراد سرپرست پایگاه استنادی علوم جهان اسلام (ISC) گفت : رتبه نخست در بین دانشمندان برتر ISC در علوم پایه به دکتر رضا موسوی حرمی از دانشگاه فردوسی مشهد اختصاص دارد. به گزارش خبرنگار باشگاه خبرنگاران شیراز،

رتبه های دوم تا پنجم در اختیار دکتر حمیدرضا سیاه کوهی (دانشگاه تهران) ، دکتر مسعود منوری (واحد علوم و تحقیقات تهران) ، دکتر اسدالله محبوبی ( دانشگاه فردوسی مشهد ) و دکتر قدرت ترابی (دانشگاه اصفهان) تعلق دارد.
وی ادامه داد: در رتبه ششم دکتر محمد حسین وزیری مقدم از دانشگاه اصفهان قرار دارد و رتبه های هفتم و هشتم به ترتیب به دکتر داریوش اسماعیلی و دکتر علی کنعانیان از دانشگاه تهران تعلق گرفته است.
در دانشگاه اصفهان دکتر محمود خلیلی موفق به کسب رتبه 9 دانشمند برتر ISC در علوم پایه شده است.
وی افزود : رتبه 10 نیز از آن دکتر محمد محجل است که در دانشگاه تربیت مدرس به تدریس و تحقیق اشتغال دارد.
به گفته مهراد رتبه های 11 تا 15 به ترتیب به دکتر عبدالرضا کرباسی ( دانشگاه تهران) ، دکتر منصور وثوقی عابدینی ( دانشگاه شهید بهشتی )،دکتر موسی نقره ئیان (دانشگاه اصفهان) ، دکتر محمد حسن کریم پور (دانشگاه فردوسی مشهد) و دکتر ایرج رسا(دانشگاه شهید بهشتی) تعلق دارد.

رتبه های 16 تا 20 در علوم پایه به دکتر محمد حسین آدایی(دانشگاه شهید بهشتی) دکتر خسرو منوچهری کلانتری (دانشگاه شهید باهنر کرمان) ، دکتر علی ترابیان (دانشگاه تهران) ، دکتر عباسعلی علی اکبری بیدختی (دانشگاه تهران) و دکتر مجید مخدوم (دانشگاه تهران) مربوط می شود.

سرپرست ISC بیان کرد: دانشمندانی که بدین ترتیب معرفی شده اند 7 مورد به دانشگاه تهران ، 4 مورد به دانشگاه اصفهان و 3 مورد هرکدام به دانشگاه فردوسی مشهد و دانشگاه شهید بهشتی ، یک مورد به دانشگاه آزاد ، واحد علوم و تحقیقات تهران ، یک مورد به دانشگاه تربیت مدرس و یک مورد به دانشگاه شهید باهنرکرمان وابسته است.
این مقام مسئول گفت: تعداد رشته های علوم پایه شامل شیمی ، فیزیک ، زیست شناسی ، زمین شناسی، ریاضی، آمار و هواشناسی است.
وی ادامه داد: رشته های علوم پایه معمولاً میان رشته ای بوده و مقاله هایی که در مجلات علمی این رشته چاپ و منتشر می شود گاهی با مشارکت استادان سایر رشته ها صورت می گیرد.
مهراد افزود: تعداد مجله های علمی علوم پایه نزدیک به 100 عنوان است که این آمار از مصوبات کمسیون نشریات معتبر وزارت علوم ، تحقیقات و فناوری استخراج شده است./س


منبع : خبرخون - خبرخوان فارسی

.:: پلاستیک هایی که حرف می زنند و گوش می کنند::.

پلاستیکی را در نظر بگیرید که آن قدر باهوش است که بتواند تنفس بچه

را درک کند ، نیروی ضربه ی کاراته را اندازه بگیرد ، حضور یک نفر را در فاصله ی 20

متری درک کند ، یا بتوان با آن بادکنکی ساخت که آواز بخواند....

چنین چیزی وجود دارد . نام آن پلی وینیلیون دی فلوئورید (PVDF)
  است

وقتي این بسپار به شیوه ی خاصی پرداخته می شود ، هم پیزوالکتریک و هم پیروالکتریک میشود.ماده ی پیزوالکتریک ، ماده ای است که در صورت تغییر شکل
فیزیکی ، جریان الکتریکی تولید می کند و با عبور جریان الکتریکی از آن تغییر شکل می دهد

پیروالکتریک ، ماده ای است که در صورت تغییر دما ،اختلاف پتانسیل به وجود می آوردچون PVDF پیزوالکتریک است ، می توان
با ورق نازکی از آن میکروفون ساخت تا در پاسخ به تغییر شکلی که امواج صوتی در آنایجاد می کنند ، جریان الکتریکی تولید کند .


می توان نواری به پهنای 5. سانتی متر از PVDF را در یک رهرو کشید و صدایگفتگوی تمام افرادی را که از آن جا می گذرند را شنید .


هم چنین می توان با گذراندن جریان از PVDF ، آنرا به عنوان یک بلندگو به کار گرفت می توان نواری از PVDF را روی یک بادکنک چسباند ،
تا بتواند موسیقی ضبط شده بر روی یک تراشه ی حافظه را پخش کند . جشن تولدی رادرنظر بگیرید که در آن بادکنک ها تولدت مبارک
رامی خوانندمی توان نواری از PVDF را روی پشتی نوزاد چسباند ور خواب او نظارت کرد .

تیم کاراته آمریکا هنگام تمرین برای مسابقات المپیک ، لباس
هایی می پوشیدند که از جنس PVDF بود ، و به این ترتیب می توانستند نیروی ضرباتی را که به هم وارد می کنند ،اندازه بگیرند.

PVDF پیروالکتریک نیز هست . بنابراین
به تابش فروسرخ بدن انسان ، از فاصله ی 20متری پاسخ می دهد . به این ترتیب می توانیک دزدگیر درست و حسابی ساخت.

البته پرداختی که برای پیزوالکتریک و پیروالکتریک کردن PVDF لازم است ، پرداخت ویژه ای است که باعث شده هزینه ی ساخت بالا باشد . ( 100 دلار در متر مربع )

البته این بها برای ماده ای چنین شگفت انگیز زیاد نیست.
منبع

.::دانشمندان «قرص هیدروژن» ساختند!!::.

جمعی از محققان مرکز بین رشته یی نانوتکنولوژی دانشگاه فنی دانمارک(NANO.DTU) به فن آوری جدیدی برای ذخیره سازی ایمن و پر بازده هیدروژن به شکل قرصهای هیدروژن دست یافتند.


بهره‌مندی از هیدروژن به دلیل مخاطرات و ویژگی های خاص آن مستلزم بهره گیری از فن آوری پیشرفته برای ذخیره و انتقال آن است.


`CLAUS HVIID` ، استاد دانشکده شیمی دانشگاه فنی دانمارک و مدیر مرکز شیمی سبز و پایدار می‌گوید: سالهاست که محققان به دنبال استفاده از هیدروژن هستند و کاربری هیدروژن به عنوان یک منبع انرژی بسیار دشوار بوده و ما این مشکل را با استفاده از قرصهای هیدروژن حل کرده ایم.



او ادامه داد: روشهای کنونی ذخیره سازی هیدروژن، نیاز به اقدامات ایمنی ویژه‌ای دارد و ساخت این قرصها یک قدم مثبت به سوی جامعه مستقل از سوختهای فسیلی می‌باشد.


بسیاری از مواد ذخیره شده به طور خود به خودری محترق می‌شوند و چنانچه با آب در تماس قرار گیرند منفجر می‌شوند، همچنین انرژی ذخیره شده معمولا به آهستگی آزاد می‌شود که در این صورت به سختی می‌توانند یک فن کوچک را به کار بیندازند.


فن آوری قرص‌های هیدروژن بسیار ساده و قیمت آن در مقایسه با دیگر روش‌ها پایین است، ضمن آن که این قرص‌ها از نمک دریا و آمونیاک ساخته شده‌اند که نمک دریا شامل 10 درصد کلرید منیزیم است و هر یون منیزیم می‌تواند با 6 مولکولNH3 پیوند برقرار کند؛ بنابراین 18 اتم هیدروژن به ازای هر یون منیزیم تولید می‌شود.

هیدروژنذخیره شده با حرارت دادن نمک فعال شده و بدین ترتیب بخار آمونیاک تولید شده، به مبدل کاتالیستی ارسال و به نیتروژن و هیدروژن شکسته می‌شوند.

هیدروژن برای تولید الکتریسته با اکسیژن در پیل سوختی ترکیب شود و تنها محصول جانبی این فرایند آبو نیتروژناست که به اتمسفر بازگردانده می‌شود.


این قرص‌ها به گونه‌ای طراحی شده اند که قابلیت کاربرد مجدد را در فرایندهای برگشت پذیر به شکل اسفنج‌هایی در مقیاس نانو دارند و با دریافت مقدار جدید آمونیاککل فرایند تکرار می‌شود.

پیش بینی می‌ شود که قرص‌های هیدروژن طی پنج سال آینده در ابزارهای کوچک مثل تلفن‌های همراه و رایانه‌ها و حتی در مقیاس های بزرگ مانند اتوبوس ها و قطارها به کار گرفته شود.


منبع

وزن اتمی 19 عنصر شیمیایی تغییر کرد

براساس اعلام اتحادیه بین المللی شیمی محض و کاربردی وزن 19 عنصرشمیایی از جمله طلا، کادمیم، آرسنیک و آلومینیوم در جدول تناوبی تغییر کرده است. به گزارش خبرگزاری مهر، اتحادیه بین المللی شیمی محض و کاربردی اعلام کرد که در نتیجه اندازه گیریهای دقیق تر و محاسبات بهتر در رابطه با فراوانی برخی ایزوتوپهای خاص ( اتمهایی یک عنصر با تعداد نوترونهای مختلف) وزنهای جدیدی را برای 19 عنصر شمیایی تصویب کرده است.

وزن استاندارد اتمی میانگین جرم یک عنصر در واحدهای اتمی جرم است. یک واحد اتمی جرم یا amu برابر با 12/1 جرم یک اتم کربن-12 است.
کربن -12 ‏ فراوانترین ایزتوپ پایدار عنصر کربن است که 98.89 درصد کربن را تشکیل می‌دهد و از 6 پروتون 6 نوترون و 6 الکترون تشکیل شده است. برطبق قرارداد جرم اتمی این عنصر دقیقاً 12 برابر AMU است و یک مول از آن 12 گرم جرم دارد.
دانشمندان برای محاسبه وزن اتمی استاندارد برای یک عنصر میانگین وزنهای اتمی تمام ایزوتوپهای پایدار آن را تهیه می کنند. تمام اتمهای یک عنصر واحد دارای تعداد یکسانی از پروتون در هسته خود هستند، اما تعداد نوترونهای هسته و همچنین ایزوتوپهای آن متفاوت است که این امر موجب می شود وزن اتمی عناصر با هم متفاوت باشد. برای مثال کربن -12 ، 6 پروتون 6 نوترون و 6 الکترون دارد ؛ اما کربن – 13 داری 6 پروتون، هفت نوترون است که این امر موجب می شود اندکی سنگین تر باشد.
از سوی دیگر ایزوتوپها نیز در نسبت خود در زمین متفاوت هستند، بنابراین هرچقدر یک ایزوتوپ فراوان تر باشد بیشتر بر میانگین وزن تأثیر گذار است.
مقامات اتحادیه بین المللی شیمی محض و کاربردی اعلام کردند که محاسبات جدید از وفور ایزوتوپی منجر به تغییر وزن مولیبدن، سلنیوم ، کادمیوم و توریم شده است.
براساس اظهارات یوریس میجا دبیر کمیسیون فراوانی ایزوتوپی و وزن اتمی اتحادیه بین المللی شیمی محض و کاربردی تغییر وزن برای نافلز سلنیوم بسیار قابل توجه بوده است چرا که این عنصر از سال 1934 مورد بررسی مجدد قرار نگرفته است. این اتفاق اغلب رخ نمی دهد، معمولا پیشرفتها خود را زودتر نمایان می کنند، این عنصر را می توان عنصر عجیبی دانست.
برای 15 عنصر دیگر وزنهای جدید به وسیله اندازه گیریهای بهتر تعیین شده و تغییرات پایدار تر هستند. برای مثال وزن طلا از 196.966 569(4) واحد اتمی جرم به 196.966 569(5) واحد اتمی جرم رسید. ارقام داخل پرانتز نشان دهنده خطای تخمینی در رقم آخر وزن اتمی است. از این رو تغییرات بسیار اندک هستند اما برای تحقیقات دارای کاربرد است.
میجا گفت: دانش از جرم اتمی برای درک قوانین فیزیک ضروری است. یک نمونه اخیر در سال 2005 بود که اندازه گیریها با دقت بالا از جرم اتمی موجب شد که محققان اعتبار "'E=mc^2" فرمول مشهور فیزیک را آزمایش کند. این آزمایش به جرمهای اتمی سیلیکون و سولفور وابسته بود که شرح آن در مجله نیچر منتشر شد.
جدول وزن اتمی استاندارد سال 2013 قرار است در مجله شیمی محض و کاربردی سال 2014 منتشر شود.


منبع : خبرخوان فارسی

طراحی جدول تناوبی صفات انسانی+تصاویر

«استودیو طراحی دوروتی» واقع در تورنتو جدول تناوبی زشت‌ترین خصایص انسانی از جمله ظلم، فریب و وحشی‌گری و نیز نیکوترین ویژگی‌های ماهیت انسانی شامل از خودگذشتگی، صداقت و ... را طراحی کرده است.

به گزارش سرویس علمی خبرگزاری دانشجویان ایران (ایسنا)، «جدول تناوبی خصوصیات انسانی» با تقلید از جدول تناوبی واقعی ساخته شده که عناصر آن توسط اعداد اتمی و مشخصه‌های شیمیایی سازمان یافته است و این نکته حائز اهمیت است که گرم‌شدن جهانی با عدد اتمی 114، سنگین‌ترین عنصر در این جدول به شمار می‌آید.

در انتهای جدول تناوبی انسانی، فضایلی مانند از خودگذشتگی، صداقت، آزادی و ... فضاهایی را پر کرده‌اند که معمولا در جدول تناوبی توسط عناصر شیمیایی تشعشعی و نایاب زمین پر شده‌اند.

بهای هر پرینت از این طراحی 35 پوند اعلام شده است.

انتهای پیام






















جدول تناوبی ویژگی‌های انسانی



منبع : ایسنا - طراحی جدول تناوبی صفات انسانی+تصاویر

جل الخالق ...

(گاهی وقت ها فکر می کنیم پیشرفت در یک زمینه کار غیر ممکنی است

ولی یادتان باشد هیچ وقت غیر ممکنی وجود ندارد ....)


لباس یکی از ملزومات همیشه همراه انسان است که از بدن در مقابل موارد مختلف حفاظت می کند. عده ای همیشه برای خریدن بهترین لباس با توجه سایزشان

مشکلاتی دارند ولی این مشکلات با ترفندی جالب برطرف شده است.

"مانل تورس" طراح اسپانیایی به تازگی ایده ای جدید را برای طراحی لباس پیاده سازی کرده است. ایده او استفاده از لباس های اسپری شده روی بدن هستند که با مواد خاصی درست شده و پس مدتی که روی بدن می مانند به لباس تبدیل می شوند.

این ایده شاید به نظر از فیلم های علمی تخیلی آماده باشد اما در سال 2000 به ذهن تورس رسیده است. از ان پس در رشته های مختلف طراحی لباس به دنبال نظریه خود رفت و در این مدت شبانه روز تلاش کرد.

او با کمک گرفتن از چند شیمی دان برجسته انگلیسی توانست الیاف خاصی را طراحی کند که می توان درون یک بطری ریخته و آن را به بدن اسپری کرد سپس این مواد به ارامی به هم متصل شده و تبدیل به لباس های معمولی می شوند.

حال او به دنبال آن است که الیاف های مختلف را برای این کار ایجاد کند. در حال حاضر نمونه های اولیه ای از این الیاف را ایجاد و تست کرده اند. این لباس ها می توانند دنیای مد را تغییر دهند.

منبع : تازه های شیمی

.::تولید کتابهای الکتریکی قابل انعطاف امکانپذیر شد::.

شرکت پلاستیک لاجیک شیوه ای جدید را به منظور تولید کتابهای الکتریکی قابل انعطاف ارائه کرده است که به واسطه آن می توان ترانزیستورهای پلیمری را بر سطوح قابل انعطاف چاپ کرده و با ایجاد خصوصیت انعطاف احتمال شکستگی در این تجهیزات را از بین برد.به گزارش کائسنا به نقل از خبرگزاری مهر، به گفته یک شرکت انگلیسی واقع در کمبریج اولین کتابهای الکترونیک قابل انعطاف تا اوایل سال 2010 ارائه خواهند شد.

در حال حاضر دو نوع کتاب الکترونیک- سونی ریدر و کیندل- در بازار وجود دارد که در ابعاد کتابهای جلد کاغذی بوده و دارای نمایشگری سیاه و سفید است. در این نوع کتابها تصویر به واسطه وجود جوهرهای سیاه و سفید درون حفره هایی در سطح پلاستیکی نمایشگر نمایش داده می شود. به بیانی دیگر با برقراری جریان الکتریکی می توان حرکت جوهرها را به سمت سطح حفره ها هدایت کرد. تنها مشکل موجود استفاده از لایه ای شیشه ای در سطح ترانزیستورهای کتاب است که آن را شکننده و آسیب پذیر خواهد ساخت.

شرکت پلاستیک لاجیک به منظور رفع این مشکل روشی جدید را ارائه کرده است. بر اساس روش این شرکت می توان ترانزیستورهای پلیمری را بر روی لایه ای از پلاستیک قابل انعطاف چاپ کرد که دراین صورت امکان انعطاف در نمایشگرها به وجود خواهد آمد.

به گفته مقامات این شرکت شکستگی نمایشگرها یکی از مهمترین اعتراضاتی است که کاربران نسبت به کتاب های الکترونیکی ابراز داشته اند که نمایشگرهای جدید می توانند چنین مشکلاتی را برطرف سازند.

این شرکت به منظور تولید ترانزیستورها قطره ای از پلیمر رسانا و مواد فعال را بر روی سطحی پلاستیکی قرار داده است. مواد فعال استفاده شده پلیمرها را آب گریز کرده و در این صورت زمانی که قطره ای دیگر از پلیمر بدون مواد فعال بر روی پلیمر قبلی قرار می گیرد به راحتی در کنار قطره قبلی لغزیده به همین ترتیب قطرات پلیمری در فاصله 60 نانومتری از یکدیگر قرار خواهند گرفت. این فاصله کوچک برای تولید ترانزیستورهایی با سرعت بالای نمایش بسیار ضروری خواهد بود.

بر اساس گزارش نیوساینتیست، این نمایشگر جدید تنها در قطع A4 تولید خواهد شد. همچنین نمایشگر این کتاب الکتریکی لمسی بوده و کاربر می تواند به صورت بی سیم به اینترنت اتصال یابد.

منبع

کاشت درختان طلا

تیمی بین‌المللی از دانشمندان به شیوه‌ای دست یافته‌اند که از طریق آن می‌توانند طلا را از گیاهان کشت و برداشت کنند. این تکنیک که فیتوماینینگ (phytomining) نام گرفته، از گیاهان برای استخراج ذرات این فلز ارزشمند از خاک استفاده می‌کند.

تعدادی از گیاهان دارای توانایی طبیعت برای جذب فلزاتی مانند نیکل، کادمیوم و روی و همچنین انباشت آن‌ها در برگ و ریشه‌هایشان هستند.
سال‌هاست که دانشمندان در حال کندوکاو چنین گیاهانی موسوم به «فوق‌انباشت‌کنندگان» (hyperaccumulators) برای برطرف‌کردن آلودگی هستند.
با این حال، تاکنون انباشت‌کنندگان طلا شناخته‌شده‌ نبوده‌اند، زیرا طلا به آسانی در آب حل نمی‌شود و بنابراین هیچ راه طبیعی برای گرفتن این ذرات از طریق ریشه این گیاهان وجود ندارد. به گفته کریس اندرسون از دانشگاه ماسی نیوزیلند، تحت شرایط شیمیایی خاصی، می‌توان حل‌پذیری طلا را اعمال کرد.
این فناوری چنین عمل می‌کند: باید ابتدا گیاهان دارای رشد سریع مانند خردل، آفتابگردان یا تنباکو را پیدا کرد که دارای انبوه برگی بالای زمین باشند.
این گیاه را باید در خاکی که حاوی طلاست کاشت. انباشت‌های اتلافی یا پس‌مانده‌های احاطه‌کننده معادن طلای قدیمی مکان مناسبی برای انجام این عمل هستند.
استخراج معدن به روش معمول 100 درصد طلا را از مواد معدنی استخراج نمی‌کند و مقداری از این مواد اتلاف می‌شوند. زمانی که این گیاهان به ارتفاع کامل خود می‌رسند، باید ماده شیمیایی وارد خاک کرد که طلا را قابل حل می‌کند.
هنگامی که گیاه به درون خاک نفوذ و آب را از خلال روزنه‌های ریز حاضر بر روی برگهایش جذب می‌کند، آب طلا را از خاک جذب کرده و آن را در توده زیستی‌اش انباشت می‌کند. گام بعدی در واقع برداشت طلاست.
طلای یافت‌شده در گیاهان نانوذره هستند و بنابراین پتانسیلی عالی برای صنعت شیمیایی به شمار می‌آید. این صنعت از نانوذرات طلا به عنوان کاتالیزور‌هایی برای واکنش‌های شیمیایی بهره می‌برد.
مواد شیمیایی دخیل در حل‌پذیری طلا همچنین گیاهانه را ترغیب می‌کنند که سایر آلاینده‌های خاک از قبیل جیوه، آرسنیک و مس را نیز جذب کنند.
این مواد آلاینده‌های معمول در اتلافات معدن هستند که می‌توانند برای انسان‌ها و محیط خطرآفرین باشد.
اندرسون هم‌اکنون در حال همکاری با محققانی از اندونزی جهت طراحی سیستم پایداری برای معدن‌چی‌های طلای در مقیاس کوچک است که از این تکنیک برای کاهش آلودگی جیوه ناشی از فعالیتشان استفاده کنند.
اینم منبع خبر

ماده ای سخت تر از الماس

محققان آمریکایی موفق به توسعه مواد سخت‌تر از الماس شده‌اند که ترکیبی از دو حالت کریستالی و غیر کریستالی است.

به گزارش ایسنا، یک تیم بین المللی به سرپرستی لین وانگ، از محققان موسسه کارنگی در واشنگتن ماده جدیدی کشف کرده‌اند که به طور کامل کریستالی یا غیر کریستالی نیست، اما از سختی کافی در برابر الماس برخوردار است.
وانگ خاطر نشان می‌کند: این دستاورد چیزی فراتر از کنجکاوی در آزمایشگاه است؛ نوع جدیدی از ماده کربنی تولید کردیم که از لحاظ سختی و مقاومت قابل قیاس با الماس است. الماس تحت فشار بسیار شدید ایجاد می‌شود اما این ماده در شرایط طبیعی وجود دارد که به معنای کاربرد عملی در طیف گسترده‌ای از آرایه‌های مختلف است.
ماده فوق سخت ، از یک خوشه 60 کربنی ساخته می‌شود. مولکول‌های کربن به شکل توپ فوتبال به نام «باکی بال» (buckyball)‌ هستند. این مولکول‌ها با حلال m-xylene که برای تولید بطری‌های نوشیدنی استفاده می‌شوند، مخلوط شده و سپس این ترکیب در سل‌های الماس جای می‌گیرند.

همه مواد جامد به یکی از این دو شکل وجود دارند: مانند کوارتز، آهن و الماس به صورت ساختار کریستالی و منظم هستند یا مانند شیشه و ژل ساختار غیر کریستالی و بی نظم دارند؛ اما ماده جدید ترکیبی از دو حالت کریستالی و غیر کریستالی است، به طوری که با اعمال فشار زیاد، باکی بال‌ها به صورت له شده در می‌آیند و حلال m-xylene‌ ساختار مستحکم و منظم خود را حفظ می‌کند.

پروفسور وندی مائو، از محققان دانشگاه استنفورد این ماده جدید را که هنوز نامی برای آن انتخاب نشده است، «هیبریداسیون کریستالی و ساختارهای آمورف در سطح اتمی» توصیف می‌کند.
از جمله کاربردهای احتمالی این ماده جدید، استفاده به عنوان پوشش محافظ یا کاربرد در مکانیک، الکترونیک و الکترومکانیک خواهد بود.



منبع:شیمی کنگان

جلیقه ضدگلوله از جنس الماس

محققان انستیتو کارنگی موفق شده‌اند با افزایش تدریجی فشار،
سختی الماس‌ ساخت بشر را به اندازه سختی الماس‌ طبیعی افزایش دهند. زمانی
که فشار اولیه از بین برود، این ترکیب دوباره نرم و شیشه‌مانند خواهد شد





محبوبه عمیدی" مي‌دانيم كه الماس از سخت‌ترين تركيبات
روي زمين به‌شمار مي‌رود و اين سختي استثنايي حاصل فشار و حرارت بالايي است
كه در اعماق زمين به لايه‌هاي كربني وارد شده و در نهايت ساختاري سه‌بعدي
به اتم‌ها داده است. محققان موفق شده‌اند با قرار دادن نوعي الماس
آزمايشگاهي شيشه‌مانند در ميان دو قطعه الماس و افزايش فشار محيط، چنين
شرايطي را روي زمين فراهم كرده و الماس‌هايي سخت و بلوري توليد كنند.
به گزارش نشنال‌جئوگرافیک
الماس‌هايي كه در طبيعت يافت مي‌شوند، يكي از تركيبات كربني هستند كه در
اعماق زمين شكل مي‌گيرند و به دليل ساختار سه‌بعدي اتمي سختي فوق‌العاده‌اي
دارند. در مقابل، گرافيت كه آلوتروپ ديگري از كربن است به دليل شكل خطي
قرار گرفتن اتم‌ها بسيار‌نرم و شكننده است. از انواع ديگر مي‌توان به فولرن
و نانولوله‌هاي كربني اشاره كرد كه كاملا پايدارند.
تركيب تازه‌اي از
كربن كه به تازگي مورد بررسي قرار گرفته، ماده‌اي شبيه به شيشه است كه حدود
30 سال پيش براي استفاده در صنايع شيميايي، الكترونيك و ديگر بخش‌هاي صنعتي و آزمايشگاهي توليد شدهاست.
هو كوانگ مائو، محقق انستيتو علوم كارنگي که براي اولين‌بار خواص اين تركيب كربني را تحت فشار بالا بررسي
كرده، مي‌گويد: «گرافيت هميشه نرم است و الماس‌ها هميشه سخت هستند. ما براي
مطالعات‌مان به ماده‌اي نياز داشتيم كه بتواند تحت شرايط گوناگون تغييرحالت بدهد».
الماس‌ها چطور تغيير حالت مي‌دهند؟
رازسختي استثنايي الماس در ساختار اتمي سه‌بعدي هرمي‌‌شكل مولکول‌های آن
نهفته است. اتم‌هاي كربن تشكيل‌دهنده اين ماده به شكل سه‌بعدي به اتم‌هاي
مجاورشان متصل مي‌شوند و ساختاري مستحكم را ايجاد مي‌كنند.
گرافيت هم از به‌هم‌پيوستگي اتم‌هاي كربن ايجاد شده با اين تفاوت كه پيوندها خطي
هستند و هر صفحه كربني تنها به كمك پيوندهاي سستي به ديگر لايه‌هاي كربني
اين ماده متصل شده است.
در آلوتروپ كربني شيشه‌مانند و كروي كه توسط
مائو و همكارانش به كار گرفته شده، تقريبا تمامي پيوندها خطي هستند. اما
زماني‌كه اين تركيب توسط دو قطعه الماس ساندويچ شود و تحت فشار بالا، مشابه
آن‌چه در اعماق زمين به لايه‌هاي كربني وارد مي‌شود، قرار گيرد، ساختار
اتمي تغيير كرده و پيوندهاي سه‌بعدي كه در الماس وجود دارند، تشكيل خواهند
شد. نتيجه سختي فوق‌العاده ماده‌اي است كه در شرايط عادي سختي چنداني
ندارد. زماني كه اين فشار از بين برود، پيوندهاي خطي دوباره تشكيل خواهند
شد و اين آلوتروپ به فرم شيشه‌اي اوليه بازمي‌گردد.
مائو مي‌گويد: « براي اظهار نظر كردن در مورد استفاده‌هاي تجارتي از اين ماده هنوز خیلی زود
است، ما تنها در شرايط آزمايشگاهي و با افزايش تدريجي فشار اين نتايج را
به دست آورده‌ايم. در مراحل بعدي روي افزايش ناگهاني فشار كار خواهيم كرد.
اگر اين ماده بتواند همين تغييرات را نشان بدهد، شايد بتوان براي توليد
جليقه‌هاي ضدگلوله از آن استفاده كرد. تا آن زمان مطمئنا شيوه‌هاي گوناگوني
براي استفاده آزمايشگاهي از اين ماده ابداع خواهند شد».
منبع,
khabaronline.ir

اولین باتری چوبی جهان ساخته شد

باتری سازگار با محیط‌ زیست، ۱۰۰۰ بار نازک‌تر از یک برگ کاغذ ساخته شد.به گزارش ایرنا، این باتری از یک تراشه بسیار باریک چوب ساخته شده است.

مدیر این پروژه تحقیقاتی گفت که ایده اصلی در ساخت این باتری چوبی، تنه درختان بوده است. مواد معدنی و آب لازم برای رشد درخت توسط فیبرهای چوبی موجود در تنه درخت تامین می‌شود. از این فیبرهای چوبی به منظور ذخیره مایع الکترولیت باتری استفاده شده است. این تکنولوژی به مراتب کارآمدتر از باتری‌های متداول است.



در باتری‌های معمولی از یک لایه سفت و غیر قابل انعطاف استفاده می‌شود که در تحریک جریان یونی خیلی موفق نیستند. ولی نانوفیبرهای چوبی استفاده شده در نانو باتری، انعطاف‌پذیری بالایی دارند و مناسب‌¬¬ترین ماده برای ذخیره مایع الکترولیت هستند.

این باتری، اولین باتری چوبی سدیم - یون است که به صورت تجربی تولیده شده است.

چرخه شارژ و تخلیه انرژی، روزانه ۴۰۰ بار در این باتری انجام می‌شود که موفقیت بی‌نظیری است.

محققان بر این باورند که می‌توان از این تکنولوژی در ساخت باتری‌های بزرگ نیز استفاده کرد.

در حال حاضر مهم‌ترین کاربرد این باتری در ساخت سلول‌های خورشیدی و مدارهای الکترونیکی در مقیاس نانوست.

گزارش کامل این فناوری سبز در شماره اخیر نشریه Nano Letters به چاپ رسیده است.

این کفش ضدآب همیشه،مثل روز اولش نوی نو باقی میمونه...!!

به لطف يك پوشش آب‌گريز جديد، كفش‌هاي كتاني شما براي مدت بيشتري در مقابل مايعات مختلف مقاومت خواهند كرد. در نتيجه هم‌زمان با اينكه كفش‌هاي شما مدت بيشتري نو به نظر خواهند رسيد، پاهاي شما نيز خشك باقي مي‌ماند.
اگر شما كتاني سفيد خود را بيرون از سالن ورزش بپوشيد، شانس اينكه آنها براي مدت طولاني تميز بمانند بسيار اندك است. اما به لطف يك پوشش فوق آب‌گريز كه ادعا مي‌شود به طور كامل آب و مايعات روغني سنگين را پس مي‌زند، كفش‌هاي شما براي مدت بيشتري نو به نظر خواهند رسيد و هم‌زمان نيز پاهاي شما را خشك نگاه مي‌دارند.
به گزارش نيوساينتيست، اين پوشش به نام NeverWet كه توسط شركت Ross Nanotechnology در لنكستر آمريكا اختراع شده است، امكان مي‌دهد تا مايعات بدون تماس با سطح زيرين خود از روي آن سر بخورند. اندي جونز، رئيس شركت، از فاش كردن هر گونه راز تجاري اين ماده امتناع كرده است؛ اما مي‌گويد كه گرد سيليكوني اين اسپري از نانوذراتي ساخته شده است كه هنگام پاشش به صورت خودكار روي هم سوار مي‌شوند.
در تصویر مشاهده مي‌كنيد كه نوشيدني سرخ‌رنگ چطور جست و خيز كنان از روي سطح كفش فرار مي‌كند؛ در حالي‌كه سس‌هاي لزجي مانند سس كچاپ و كارمل از روي كفش سر مي‌خورند، بدون آنكه ردي از خود بر جاي بگذراند. اما NeverWet نمي‌تواند در مقابل هر چيزي مقاومت كند: اين ماده در مقابل اغلب حلال‌ها مانند اتانول و يا استون آسيب‌پذير است. مثلا حتي با وجود Neverwet، پاشيدن مقداري رنگ روغني بر روي كفش، تقريبا لايه خارجي آن را از بين مي‌برد.

اين گرد را مي‌توان براي ابزارهاي الكترونيكي نيز به كار برد. اگر يك گوشي آي‌فون كه با اين ماده پوشيده شده است، پس از اينكه به مدت 30 دقيقه درون يك كاسه آب فرو برده مي‌شود باز هم بي هيچ مشكلي كار مي‌كند. قرار است NeverWet تا پيش از پايان سال جاري ميلادي وارد بازارهاي آمريكا شود، و اندكي پس از آن نيز عرضه بين‌المللي آن آغاز خواهد شد.

منبع:اخبار علمي روز دنيا -

استفاده از نانوذرات اکسید آهن در درمان سرطان سر و گردن

محققان دانشگاه جورجیا در آمریکا توانسته‌اند با استفاده از نانوذرات اکسید آهن و یک میدان مغناطیسی متناوب سلول‌های تومور سرطانی سر و گردن در موش را در کمتر از نیم ساعت از بین ببرند، بدون آنکه به سلول‌های سالم آسیبی برسانند.

محققان دانشگاه جورجیا در آمریکا توانسته‌اند با استفاده از نانوذرات اکسید آهن و یک میدان مغناطیسی متناوب سلول‌های تومور سرطانی سر و گردن در موش را در کمتر از نیم ساعت از بین ببرند، بدون آنکه به سلول‌های سالم آسیبی برسانند. این برای اولین بار است که این نوع از سرطان با استفاده از حرارت تولید شده در اثر اعمال میدان مغناطیسی متغیر به نانوذرات اکسید آهن درمان می‌شود.

کیون ژائو استادیار فیزیک دانشکده هنر و علوم این دانشگاه که نویسنده اول مقاله مربوط به این تحقیق نیز است، می‌گوید: «ما نشان داده‌ایم که کشتن سلول‌های سرطانی با استفاده از غلظت پایینی از نانوذرات امکان‌پذیر است». این پژوهشگران دریافتند که با استفاده از این نوع درمان، سلول‌های سرطانی که به طور کامل از بافت پوشاننده سطح بدن (اِپیتلیوم) تشکیل شده بودند، به‌راحتی از بین می‌روند.

محققان زیادی در سرتاسر دنیا روی استفاده از نانوذرات حرارتی در درمان سرطان کار می‌کنند. مطالعات قبلی نشان داده بودند که حرارت ایجاد شده با استفاده از نانوذرات اکسید آهن و یک میدان مغناطیسی متغیر و قوی می‌تواند سلول‌های سرطانی را از بین ببرد.

در این کار محققان مقدر بسیار کمی (نیم میلی‌لیتر) از محلول نانوذره‌ای را به‌طور مستقیم به محل تومور تزریق کردند. سپس موش را بیهوش کرده و آن را درون یک لوله پلاستیکی حاوی یک سیم‌پیچ قرار دارند. این سیم‌پیچ یک میدان مغناطیسی متغیر با فرکانس تغییر 100 هزار بار در ثانیه تولید می‌کند. این میدان مغناطیسی متغیر فقط نانوذرات غلیظ درون تومور سرطانی را گرم کرده و بافت‌های اطراف بدون آسیب باقی ماندند.

بنابر گفته ژائو این کار راه را برای استفاده از نانوذرات زیست‌تخریب‌پذیر مشابه نانوذرات اکسید آهن در کاربردهای دیگری همچون رهایش داروهای ضدسرطان به محل تومور باز می‌کند.

ژائو می‌گوید: «زمانی که سلول‌های سرطانی این دمای بالا را تجربه می‌کنند، در برابر داروها آسیب‌پذیرتر می‌شوند».

او می‌افزاید نانوذرات مغناطیسی اکسید آهن همچنین می‌توانند در افزایش وضوح تصویر تومورها در تصویربرداری تشدید مغناطیسی مورد استفاده قرار بگیرند. به‌عبارت دیگر این نانوذرات می‌توانند تومورهایی را که در MRI با چشم غیرمسلح دیده نمی‌شوند، قابل تشخیص نمایند.

ژائو می‌گوید: «من علاقه زیادی به این نانوذرات مغناطیسی دارم، زیرا فکر می‌کنم در آینده نزدیک می‌توان از آنها به‌طور هم‌زمان هم به‌عنوان عوامل درمانی و هم به‌عنوان عوامل تصویربرداری (theranostics) بهره برد».

جزئیات این تحقیق در مجله Theranostics منتشر شده است.
منبع:/irannano.org

تولید نانو الیاف های سلولزی جاذب امواج الکترومغناطیس

پژوهشگران دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران جنوب موفق به تولید منسوجات جاذب امواج الکترومغناطیس با خواص ضد باکتری، ضدحریق و مقاومت حرارتی بالا شدند.

پژوهشگران دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران جنوب موفق به تولید منسوجات جاذب امواج الکترومغناطیس با خواص ضد باکتری، مقاومت حرارتی بالا و ضد حریق شدند. از ویژگی‌های اصلی این منسوج می‌توان به کاربرد آن در گستره وسیعی ‏از صنایع همچون نساجی، پزشکی و نظامی اشاره کرد‎.‎

نانولوله‌های کربنی دارای طول مستقیم و بار سطحی منفی هستند و به سبب فرم هندسی، نیروی واندروالسی و ‏هیدروفوبی بالا به شدت دچار تجمع می‌شوند. این امر بر روی خصوصیات و عملکرد نانولوله‌ها به شدت تا ثیرگذار است. به ‏همین علت استفاده از نانولوله همراه با پلیمرها با مشکلاتی همراه است. از این رو پژوهشگران دانشگاه آزاد اسلامی با قرار ‏دادن نانولوله‌های کربنی بر یک بستر مناسب و پس از پایدارسازی و تثبیت موفق به حل این مشکل شدند‎.‎

آقای فربد علی محمدی با همکاری آقای علی شمعی (فارغ التحصیلان کارشناسی ارشد در رشته شیمی نساجی) با ‏همکاری دکتر مازیار پروین زاده گشتی از دانشگاه برن سوییس (‏University of Bern‏)، با استفاده از یک روش ‏کاملا نوین موفق به تهیه الیاف سلولزی پوشش داده شده با نانولوله شدند‎.‎

علی محمدی در مصاحبه‌ای با بخش خبری ستاد ویژه توسعه فناوری نانو، گفت: «ابتدا در این طرح مشاهده گردید که ‏خصوصیات محیطی نانولوله‌های کربنی نیاز به تماس با محیط اطراف دارد و باید از حالت توده خارج گردد، از این رو الیاف ‏به سبب نسبت سطح به حجم بالا گزینه بسیار مناسبی است، از سوی دیگر مشاهده گردید که عموما در صنعت نساجی با ‏استفاده از یک نانو ماده یک عملکرد خاصی حاصل می‌گردد، به عنوان مثال پوشش دهی به‌وسیله‌ی نانوذرات نقره تنها ‏سبب ایجاد خصوصیت ضد باکتری می‌گردد، در صورتی که با استفاده از نانولوله‌های کربنی چندین عملکرد ویژه در یک ‏محصول حاصل می‌گردد، به همین جهت سعی در یافتن راهی مناسب برای پوشش دهی منسوج صورت گرفت، در ‏بررسی‌های به عمل آمده مشاهده گردید ساختار نانولوله‌های کربنی شباهت بسیار به ساختار رنگزاهای مستقیم در صنعت ‏نساجی دارد و نهایتا روش مشابه، روش رمق کشی، برای جذب و پوشش دهی نانولوله‌های کربنی به کار گرفته شد.»‏


تصویر حاصل از منسوج پوشش شده به‌وسیله‌ی نانولوله‌های کربنی با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی ‏

وی در ادامه به مراحل تولید این محصول جدید پرداخت: «در طی مراحل تجربی، سورفکتانت کاتیونی ‏از میان سایر سورفکتانت‌ها و پلیمرهای دیسپرس کننده، به سبب توانایی پایدار نمودن مناسب نانولوله‌ها و همچنین ‏ویژگی‌های مناسب برای بکارگیری در این فرآیند انتخاب گردید، سپس کالای سلولزی به حمامی با نسبت جرم به حجم ‏مشخصی اضافه گردیده و به تدریج به دمای جوش برده می‌شود، در دمای جوش به تدریج یک الکترولیت به حمام اضافه ‏می‌گردد، سلولز و نانولوله‌های کربنی دارای بار سطحی منفی‌هستند، الکترولیت بار منفی سلولز را خنثی نموده و نانولوله‌ها به ‏تدریج جذب می‌گردد، دمای جوش و محیط آبی نیز سبب تورم الیاف و باز شدن منافذ سلولز می‌گردد؛ از این رو این فرآیند ‏را تسهیل می‌نماید و سبب نفوذ نانولوله‌ها به منافذ پلیمر می‌شود، در نهایت کالای تهیه شده وارد حمام حاوی کربوکسیلک ‏اسید می‌شود، سپس در خلاء خشک شده و برای تشکیل پیوندهای عرضی میان زنجیره سلولزی پخت می‌گردد و در انتها ‏نانولوله‌های کربنی در میان زنجیره سلولزی محصور می‌شود».‏

به گفته محمدی یکی از نتایج این طرح تهیه منسوج آنتی باکتریال است. نانولوله‌ها برای توقف عملکرد باکتری‌ها نیاز به ‏تماس مستقیم با دیواره سلولی باکتری دارد. نتایج نشان می‌دهد که این محصول 99.99% باکتری‌های گرم مثبت و گرم ‏منفی را از بین برده است. وی با ادامه سخنان خود به نتایج دیگر این طرح نیز اشاره کرد و افزود: «نتیجه دیگر ارائه‌ی ‏این منسوج، جذب امواج الکترومغناطیس است، این منسوج جاذب گستره وسیعی از امواج مادون قرمز و فرا بنفش بوده و ‏همچنین امواج الکترو مغناطیسی را در گستره‎ J-Band ‎ و‎ X-Band ‎به خوبی جذب می‌نماید، از سوی دیگر این ‏منسوج رسانا است که در صنعت نساجی به منسوجات هوشمند موسوم هستند، در روش‌های گذشته از پلیمرهای رسانا در ‏فرآیند پوشش‌دهی ویا الیاف فلزی برای تهیه منسوج رسانا بهره گرفته شده است که سبب مشکلات عدیده‌ای گردیده ‏است، از این رو می‌تواند در صنایع الکترونیک نیز به کار گرفته شود.»‎

بر اساس نتایج منتشر شده در مقالات این پژوهشگران می‌توان این نتیجه را نیز به نتایج فوق اضافه کرد که منسوج ‏تهیه شده دارای مقاومت حرارتی و ضد آتش قابل قبولی است و‎ LOI % ‎سلولز را از 4.17% به 8.23% افزایش داده ‏است. قابل ذکر است که سلولز به شدت شعله‌پذیر بوده و در دماهای بالا از مقاومت حرارتی بسیار پایینی برخوردار است‎.‎

طرح تهیه این محصول در داخل کشور ثبت گردیده و دارای تاییدیه از سازمان پژوهش‌های علمی و صنعتی ایران ‏است. همچنین پتنت خارج کشور این طرح با حمایت ستاد نانو در‎ US-patent ‎نیز فایل گردیده است‎.‎

نتایج این تحقیقات منجر به دو مقاله شده است که یکی از آن‌ها به‌وسیله‌ی مجله‌های Progress in Organic Coatings‏ (جلد 74، شماره 3، جولای 2012) در صفحات 470 الی 478 منتشر شده ‏است و دومی نیز در مجله ‎ Journal of Coatings Technology and Research ‎ به صورت دسترسی ‏اینترنتی قرار گرفته است که به زودی به چاپ خواهد شد.
همچنین طرح این تحقیقات نیز در‏US-patent ‎ به شماره ‎ ‎US‏20110171413‏A‏1‏‎ ‎ثبت و منتشر شده است.‎
منبع:/irannano.org

دریچه ای نوین به روی شیمی باز شد

کربن و نیتروژن از مهم ترین عناصر جدول تناوبی محسوب می شوند.چرا که از معدود اتم هایی هستند که می توانند علاوه بر پیوندهای یگانه و دوگانه،پیوند سه گانه نیز داشته باشند و به همین دلیل،تنوع ترکیبات شیمیایی زیادی دارند.اما به تازگی دانشمندان آلمانی توانسته اند اتم دیگری پیدا کنند که این ویژگی را داشته باشد؛بور.پژوهشگران دانشگاه یولیوس ماکسیمیلیان در وارزبرگ آلمان توانسته اند بلور سبز رنگی از مولکول B₂را بسازند که بین اتم های آن پیوندی سه گانه ایجاد شده است.بور با شماره 5 در جدول تناوبی عناصر،3 الکترون در لایه تراز خود دارد و بین فلزات (لیتیوم و بریلیوم با ویژگی فلزی) و عناصر گروه اصلی (کربن و نیتروژن) قرار گرفته است.محاسبات قبلی نشان می داد که بور می تواند پیوند سه گانه داشته باشد چراکه برای ایجاد پیوند سه گانه به حداقل 3 الکترون در اراز آخر نیاز دارید؛اما ایجاد چنین پیوندی که به خلق پایدارترین مولکول ها می انجامد،به این سادگی ها نیست.

بور همانند نیتروژن و کربن مولکول پایداری است؛در دمای اتاق به حالت جامد است و حتی با اسید جوشان هم به سختی واکنش می دهد!پیش از این،پژوهشگران چینی تواسته بودند با سرد کردن اتم های بور تا دمای 8 کلوین و سپس تبخیر کردن آن ها با استفاده از لیزر،مولکول هایی با پیوندهای سه گانه ایجاد کنند.اما این مولکول در دمای اتاق کمتر از 1 ثانیه دوام می آورد.

پژوهشگران آلمانی برای خلق مولکول پایدار در دمای اتاق دست به ابتکار جالبی زدند.بور چهار اوربیتال خارجی دارد که هر کدام می توانند دو الکترون داشته باشند؛ اما در حالت اتمی،یکی از این اوربیتال ها کاملا خالی است و سه اوربیتال دیگر نیمه پر هستند(در هر کدام از آن ها یک الکترون وجود دارد).پژوهشگران در ابتدا با ایجاد پیوندی بین یک اتم بور با مولکولی به نام N-heterocyclic carbene (شامل نیتروژن و کربن)که دو الکترون اهدا می کند،اوربیتال خالی را کاملا پر کردند؛ اتم های بور با ایجاد پیوندی سه گانه ،اوربیتال های نیمه پر را به طور اشتراکی پر کردند.

تا وقتی این ترکیب در معرض رطوبت یا هوا قرار نگیرد ،این پیوند سه گانه پایدار می ماند.بلور سبز رنگی که این پژوهشگران ساخته اند،هم اکنون در مخزنی تحت شرایط خلا نگهداری می شود.گام بعدی پژوهشگران ، بررسی ترکیبات احتمالی مبتنی بر پیوندهای سه گانه بور است.نتایج اولیه با استفاده ازمونوکسید کربن و هیدروژن نشان می دهد پیوند سه گانه بور می تواند منجر به تولید دسته ای جدید از مولکول ها شود.بعضی از کارشناسان حتی امیدوارند شاخه ای جدید از شیمی بر پایه بور ایجاد شود.
منبع:شیمی جوان

تغییر رنگ مو با استفاده از نانو ذرات طلا

نانوذرات طلا می‌توانند موهای سفید شده را دوباره تیره کنند. این کشف در حوزه‌های مختلف از رنگ مو گرفته تا حسگرهای الکترونیکی قابل استفاده است. نتایج این پژوهش در قالب مقاله‌ای تحت عنوان زیر در نشریهNanoLettersبه چاپ رسیده است.

Hair Fiber as a Nanoreactor in Controlled Synthesis of Fluorescent Gold Nanoparticles

فیلیپ والتر و همکارانش در این مقاله توضیح دادند که نانوذرات طلا یک موضوع بسیار مهم و داغ محسوب می‌شود.
دانشمندان به‌ دنبال استفاده از این مواد در حوزه‌های مختلف از صنعت الکترونیک و حسگری گرفته تا تشخیص پزشکی هستند. نانوذرات طلایی که روی مو نشست داده شده‌اند به‌عنوان الکترود مورد استفاده قرار می‌گیرند، همچنین از نانوذرات طلا برای رنگ کردن پشم استفاده می‌شود. این گروه تحقیقاتی به‌دنبال کاربرد دیگری از نانوذرات بودند آنها قصد داشتند تا از آن برای رنگ کردن مو استفاده کنند. این کار از یک سنت قدیمی در روم و یونان باستان الهام گرفته شده آنها از فلز دیگری برای رنگ کردن مو استفاده می‌کردند.



این تیم تحقیقاتی برای اولین بار نانوذرات طلای فلورسانت را درون موی انسان سنتز کردند. برای این کار موی سفید درون محلولی حاوی طلا غوطه‌ور می‌شود. این مو ابتدا به رنگ زرد کم‌ رنگ در آمده و سپس تیره می‌شود و به رنگ قهوه‌ای پر‌ رنگ در می‌آید.
محققان با استفاده از میکروسکوپ الکترونی نشان دادند که نانو ذراتی درون هسته مرکزی مو تولید می‌شود. این مو پس از شستشو همچنان رنگ خود را حفظ می‌کند.
منبع:chemist-mekjdkh.blogfa.com

پیش بینی وجود نوع جدیدی از پیوند شیمیایی

پژوهشگران نوع جدیدی از پیوند شیمیایی را کشف کردند که با دو مدل کووالانسی و یونی که مدل‌های کلاسیک هستند متفاوت است. این پیوند شیمیایی توسط شبیه‌سازی‌های انجام شده در مکانیک کوانتوم پیش بینی شده است، این پیوند تنها در میدان‌های مغناطیسی بسیار قوی - ده‌ها هزار برابر قوی‌تر از مقدار تولید شده در آزمایشگاه – تشکیل می‌شود.

رسیدن به این مقدار میدان مغناطیسی توهم و خیال نیست. دانشمندان معتقدند که این مقدار میدان مغناطیسی در فضای میان برخی ستارگان در حال چرخش موسوم به کوتوله‌های سفید وجود دارد. کوتوله‌های سفید دارای دانسیته جرمی بسیار بالایی هستند، این اجسام زمانی که عمر یک ستاره، نظیر خورشید، به پایان می‌رسد تشکیل می‌شوند.
ستاره بعد از پایان عمر خود دچار فروپاشی می‌شود اگر جرم آن به‌حدی نباشد که تبدیل به سیاه‌چاله یا ستاره نوترونی شود، کوتوله سفید تشکیل می‌شود. یک کوتوله سفید در ابعاد زمین، جرمی در حد نصف خورشید ما را دارد.
با توجه به جرم بالای آن و سرعت بالای چرخش، میدان مغناطیسی تشکیل شده در کوتوله سفید بسیار قوی بوده و در حد 100 هزار تسلا است. یک دستگاه MRI معمولی میدانی در حد 1.5 تسلا دارد.

این پژوهش توسط محققان دانشگاه اوسلو انجام شده است، نتایج این تحقیق درک بنیادینی درباره برهمکنش‌های الکترونیکی با میدان مغناطیسی ایجاد می‌کند، همچنین از شیمی عجیب موجود در فضای بین ستاره‌ای پرده بر می‌دارد. پیوندهای اتمی در روی زمین توسط نیروی‌های الکترواستاتیکی تعیین می‌شوند در نتیجه میدان مغناطیسی هیچ‌گاه مد نظر قرار نمی‌گیرند. اما در فضای بین ستاره‌ای میدان مغناطیسی قوی وجود دارد که روی پیوندها تاثیر شگرفی دارد.
این گروه تحقیقاتی با استفاده از مدل‌سازی کامپیوتری موسوم به برهمکنش پیکربندی کامل (FCI) سرنوشت مولکول‌های هیدروژن را در میدان‌های مغناطیسی بالا مورد مطالعه قرار دادند. در حالت پایه، که کمترین سطح انرژی الکترون است، با افزایش میدان مغناطیسی مولکول‌ها دچار افزایش انرژی می‌شوند و پیوندهای قوی‌تر خواهند داشت، این پیوندها موازی میدان خواهند بود. زمانی که یک مولکول برانگیخته می‌شود الکترون به اربیتال ضد پیوندی رفته و مولکول به اعضای سازنده خود تجزیه می‌شود.
اما در میدان مغنطیسی قوی اوربیتال مولکولی در جهت عمود بر میدان مغناطیسی جهت‌گیری می‌کند. الکترون برانگیخته شده با میدان مغناطیسی برهمکنش داده و پیوند میان اتم‌ها برقرار باقی می‌ماند.
این پیوند نه یونی و نه کوالانسی است بلکه نوع جدیدی از پیوند اتمی محسوب می‌شود که پارامغناطیس است.

ابداع لباسهایی که نیاز به شستن ندارد

آنها لباس های کتانی تولید کرده اند که با ماده شیمیایی مخصوصی پوشیده شده اند و این پوشش سبب می شود که پارچه وقتی در معرض نور خورشید قرار بگیرد خودش را تمیز کند و بوها نیز از بین برود.


آنها می گویند راه حل پیدا شده، ارزان، غیر سمی و دوستار محیط زیست است و نتیجه تحقیقات خودشان را در آخرین شماره نشریه Applied Materials and Interfaces منتشر کرده اند. تحقیق آنها روی دی اکسید تیتانیوم تمرکز داشته. ماده ای که به عنوان یک کاتالیزور عالی برای از بین بردن آلودگی های محیطی شناخته می شود.

از این ماده همین الان هم در ساخت پنجره هایی که خود به خود تمیز می شوند، جوراب های بدون بو و کاشی هایی که تمیز باقی می مانند، استفاده می شود.

تلاش های اولیه برای استفاده از این ماده در پارچه های کتان زیاد موفقیت آمیز نبود. چرا که خصوصیات «خود تمیز شوندگی» وقتی به خوبی عمل می کرد که جسم مورد نظر زیر نور خالص ماورا بنفش قرار می گرفت. بنابراین برای کاربردهای روزمره قابل استفاده نبود.

اما محققین چینی با دستکاری این ترکیب آن را تبدیل به ترکیبی بر پایه الکل کردند که علاوه بر دی اکسید تیتانیوم از نیتروژن هم در آن استفاده شده است. ترکیب جدید بهبودهای چشمگیری از خود نشان داد و کافی بود آن را در مقابل نور خورشید قرار بدهید تا کار خودش را انجام بدهد.

بررسی ها نشان داد که بعد از 2 ساعت قرار دادن لباس های ساخته شده با این پارچه در مقابل نور خورشید 71 درصد آلودگی های روی آنها از بین می رود و این یک بهبود فوق العاده نسبت به کارهای قبلی است.

تحقیق همچنین نشان داد که این پوشش به خوبی روی لباس ها ماندگاری دارد و حتی شستن لباس سبب از بین رفتن این لایه مخصوص نخواهد شد و تاثیر آن را کم نخواهد کرد.
کارشناس های صنایع پوشاک می گویند در صورتی که امکان تولید این لباس در ابعاد صنعتی فراهم بشود، علاقه فراوانی از سوی این صنایع برای استفاده از این فناوری وجود خواهد داشت و می توانیم امیدوار باشیم به زودی شاهد ورود لباس هایی به بازار باشیم که نیاز کمتری به شستن داشته باشند.
منبع:kimiagari.ir

ده مظنون جدید و موثر در ابتلا به سرطان سینه

ده مظنون جدید و موثر در ابتلا به سرطان سینهبا گذشت زمان و انجام مطالعات مختلف، پژوهشگران شواهد بیشتری را درباره ارتباط بین برخی مواد شیمیایی مورد استفاده در محیط خانه و سرطان سینه ارائه کرده‌اند. این مساله زمانی نگران کننده‌تر می شود که بدانیم، تنها 7 درصد از 85 هزار مواد شیمیایی که امروزه استفاده می شوند، از نظر ایمنی مورد آزمایش قرار گرفته‌اند. اگرچه شواهد قطعی برای اثبات نقش برخی مواد شیمایی خاص در افزایش خطر ابتلا به سرطان سینه وجود ندارد، اما دلایل بسیاری نیز برای افزایش نگرانی‌ها در این زمینه وجود دارند.
از این رو، برای حفظ سلامت خود و اعضای خانواده‌تان، تا حد ممکن از این 10 مظنون جدید دوری کنید.
1- نفتالین

در سال 2012، دانشمندان "مراکز کنترل و پیشگری بیماری آمریکا" دریافته‌اند دخترانی که در معرض سطوح بالایی از "دی کلرو بنزن" - یک ماده شیمیایی حلال که در برخی نفتالین‌ها مورد استفاده قرار می گیرد - قرار داشتند، اولین دوره عادت ماهانه خود را به طور متوسط هفت ماه زودتر از دخترانی که کمتر در معرض این ماده قرار داشتند، تجربه کرده‌اند. بلوغ زودرس، خطر ابتلا به سرطان سینه در آینده را افزایش می دهد.
2- بوگیر توالت

"دی کلرو بنزن" در بسیاری از محصولات بوگیر یا خوش بو کننده توالت استفاده می شود. این ماده موجب بلوغ زودرس در دختران و در نتیجه، افزایش خطر ابتلا به سرطان سینه می شود.
3- خوش بو کننده هوا

بنابر مطالعه‌ای که در نشریه "Federation of American Societies for Experimental Biology" به چاپ رسیده، دانشمندان دریافته‌اند که "فتالات"ها - گروهی از مواد شیمایی پلاستیسایزری که در محصولات خوش بو کننده هوا استفاده می شوند - به رشد سرطان در برخی از بدخیم‌ترین نمونه‌های سرطان سینه کمک می کنند.
تا پیش از این، نقش فتالات‌ها به عنوان یک اختلالگر هورمونی و عاملی موثر در سرطان‌های سینه با سرچشمه هورمونی شناسایی شده بود. پژوهش اخیر نیز حاکی از نقش فتالات‌ها در تسریع رشد سرطان در سلول‌های سرطانی گیرنده منفی استروژن پستان است.
4- وینیل

فتالات‌ها در تولید پلاستیک‌های نرم نیز کاربرد داشته و در محصولاتی از جنس وینیل یافت می شوند. نقش فتالات ها در اختلالات هورمونی، بلوغ زودرس و سرطان سینه شناسایی شده است.
5- ریمل آلوده

کادمیوم، فلزی سنگین و سرطان‌زا است که معمولا در جواهرات ارزان قیمت و برخی محصولات آرایشی یافت می شود. کادمیوم، خطر ابتلا به سرطان سینه را افزایش می دهد. بنابر مطالعه‌ای که در "نشست سالانه جامعه بیوشیمی و زیست شناسی مولکولی آمریکا" در سال 2012 ارائه شد، اگر سلول‌های سرطانی در معرض کادمیوم قرار بگیرند، سطح بالاتری از پروتئین را آزاد کرده که به گسترش آسانتر سرطان در سراسر بدن منجر می شود.
6- آلودگی هوا

بنابر مطالعه‌ای که در نشریه "انوایرومنتال هلث پرسپکتیوز" به چاپ رسیده، پژوهشگران کانادایی دریافته‌اند احتمال ابتلا به سرطان سینه در بانوانی که در معرض سطوح بالایی از آلودگی هوا قرار دارند، دو برابر بیشتر از بانوانی است که در مناطق کمتر آلوده زندگی می کنند.
7- آفت کش‌ها

برخی آفت کش‌ها که برای پرورش مواد غذایی استفاده می شوند، به عنوان عوامل سرطان‌زا برای انسان شناخته می شوند. نتایج مطالعات مختلف نشان می دهند، این مواد شیمایی کشاورزی قادر به تحریک رشد سلول سرطان سینه یا ایجاد تومور پستان هستند.
8- مواد غذایی کنسروی

"بیسفنول آ" یا (BPA) در جدار درونی قوطی‌های نوشیدنی و کنسروها وجود دارد. این ماده که به عنوان اختلالگر هورمونی شناخته می شود، می تواند خطر ابتلا به سرطان سینه را نیز افزایش دهد.
9- درزگیرهای مسیر ورودی پارکینگ

"هیدروکربن‌های آروماتیک چند حلقه‌ای" (PAHs)، گروهی از مواد شیمیایی هستند که به طور طبیعی در زغال سنگ، نفت خام و بنزین یافت می شوند. استفاده از آنها در برخی درزگیرها که حاوی قطران زغال سنگ هستند، شواهدی از افزایش خطر ابتلا به سرطان سینه را نشان داده است.
10- پاک کننده‌ها

بنابر نتایج مطالعه موسسه "سایلنت اسپرینگ" که در نشریه "انوایرومنتال هلث" به چاپ رسیده، بانوانی که از خوشبو کننده‌های هوا و برای شستشو از پاک کننده‌های قارچ و کپک (به ویژه نمونه‌های سفید کننده) استفاده می کنند، بیش از بانوانی که از این مواد استفاده نمی کنند، در معرض ابتلا به سرطان سینه قرار دارند.

ستاره ای که هسته ای از الماس دارد

۵۰سال نوری آن‌طرف‌تر از کره زمین، ستاره‌ای به نام لوسی وجود دارد که هسته‌اش تبدیل به الماس شده است. هسته‌ی این ستاره در واقع بزرگترین الماس در کهکشان است. وزن این الماس ۱۰ میلیارد تریلیون تریلیون قیراط است؛ که مسلما حتی تصور چنین چیزی برای بشر دشوار است. سنگین‌ترین الماسی که بر روی زمین وجود دارد الماسی است به وزن حدودا ۵۰۰ قیراط.

زمانی که سوخت ستاره‌ای، معمولا هیدورژن، به پایان می‌رسد منجربه ایجاد هسته‌ای بلور شده و داغ می‌شود. برای سال‌ها محققان بر این عقیده بودند که هسته ساخته شده از کربن به الماس تبدیل می‌شود، اما این یک فرض است و مدرکی برای دفاع از آن وجود ندارد.
اما در ۲۰۰۴، منجمان مشخص کردند که لوسی حقیقتا هسته‌ی بسیار بزرگی از الماس دارد و مدلی از آن را ارایه کردند، ببینید:

ابداع کاغذی 10برابر مقاوم تر از فولاد

محققان با استفاده از ویژگی های منحصر به فرد گرافن موفق به ساخت کاغذی گرافنی شده اند که از فولاد مقاوم تر است.
به گزارش مهر، محققان دانشگاه سیدنی موفق به ساخت ماده ای شده اند که از فولاد سبکتر و غیر متراکم تر بوده و در عین حال سخت تر و مقاوم تر از فولاد است. در صورتی که ویژگی های این ماده جدید با نیازهای دانشمندان همخوانی داشته باشد، این ماده می تواند در علم مواد تحولی بزرگ ایجاد کند.
این برگه گرافنی از گرافیت دگرگون شده توسط واکنشهای شیمیایی ساخته شده و به تک لایه ای از کربن 6 وجهی تبدیل شده است که ضخامت آن به اندازه یک برگه کاغذ بوده و به شدت مقاوم است.

به گفته محققان این برگه نسبت به فولاد 6 برابر سبکتر، پنج تا 6 برابر غیر متراکم تر، دو برابر سخت تر، 10 برابر کشسان تر و 13 برابر استحکام خمیدگی بالاتری داردa.
این ماده در راستای مقاوم سازی مواد، انعطاف پذیری و کشسانی مواد تحولی بزرگ به شمار می رود و از آنجایی که جنس این ماده از گرافن است، ویژگی های الکتریکی، حرارتی، و مکانیکی جالب توجهی را به همراه دارد.
بر اساس گزارش گیزمگ، با این همه بهترین ویژگی این ماده ساده و کم هزینه بودن فرایند تولید است و از این رو می تواند در صنعت هوانوردی و تولید خودرو نیز تاثیر چشمگیری داشته باشد.
منبع:az-kimia.persianblog.ir

ايران به دانش فني حذف توامان سولفيد هيدروژن و مركاپتان از «گاز مايع» دست يافت

محققان پژوهشگاه صنعت نفت به فن‌اوري حذف توامان سولفيد هيدروژن و مركاپتان از برش LPG (گاز مايع) دست يافتند كه ارزش افزوده بالايي در توليد اين محصول سبك حاصل از تقطير نفت خام به دنبال خواهد داشت.
به گزارش خبرنگار «پژوهشي» خبرگزاري دانشجويان ايران (ايسنا) ، مهندس جواد علايي ـ مدير طرح‌هاي سولفورزدايي هيدروژني و سولفور پژوهشكده پالايش و نفت پژوهشگاه صنعت نفت ـ با اعلام اين مطلب، خاطرنشان كرد: استفاده از فن‌اوري حذف توامان سولفيد هيدروژن و مركاپتان از برش LPG و به كارگيري آن براي شش هزار و 700 بشكه در روز LPG پالايشگاه پارس شيراز ممكن و دانش فني و پايه آن ارائه و كارها انجام شده است.
وي تصريح كرد: LPG يكي از محصولات سبك حاصل از تقطير نفت خام يا ساير منابع هيدروكربني‌ مانند ميعانات گازي است كه به عنوان سوخت در وسايل گاز سوز خانگي، صنايع مختلف و سوخت جايگزين خودروها به كار مي‌رود.
مدير طرح‌هاي سولفورزدايي هيدروژني و سولفور پژوهشكده پالايش نفت ادامه داد: LPG توليد شده در پالايشگاه همانند ساير فرآورده‌هاي نفتي مي‌تواند حاوي مقاديري از تركيبات مختلف گوگردي مانند سولفيد هيدروژن CS2، COS، (H2S، متيل واتيل مركاپتان باشد.
علايي با بيان اينكه دانش فني سولفورزدايي از LPG در انحصار چند شركت شناخته شده در دنيا است،افزود: در حال حاضر فن‌آوري مركاپتان زدايي توسط پژوهشكده توسعه فناوري‌هاي پالايشي در پژوهشگاه صنعت نفت به صورت كاملا بومي درآمده است به طوري كه هم اكنون چه از نظر فرآيند و چه از نظر كاتاليست، كشور از خريد اين تكنولوژي بي‌نياز شده است.
وي خاطرنشان كرد: هدف از طراحي اين واحد حذف كامل H2S و نيز كاهش ميزان متيل و اتيل مركاپتان موجود در خوراك به مقدار كمتر است و از آن جايي كه در واحدهاي مركاپتان زدايي به طور معمول از كاستيك استفاده مي‌شود حذف H2S به صورت يك طرفه و غير قابل برگشت انجام مي‌شود.
به عبارت ديگر كاستيك طي يك واكنش برگشت ناپذير به سولفيد سديم تبديل و در واقع مصرف مي‌شود.
علايي اضافه كرد: در مورد مركاپتان‌ها نيز حذف متيل يا اتيل مركاپتان توسط كاستيك، برگشت پذير بوده و كاستيك مصرف شده دوباره احيا مي‌شود و تنها در طول زمان به علت توليد آب در واكنش اين محلول رقيق مي‌شود كه لازم ا ست پس از مدتي بخشي از آن تخليه و كاستيك غليظ براي جبران اضافه شود از اين رو در اين گونه واحدها، هنگامي كه غلظت H2S در خوراك بالا باشد، بايد براي حذف H2S از روش جذب با آمين استفاده كرد.
به گزارش ايسنا، مدير طرح هاي سولفورزدايي هيدروژني پژوهشكده پالايش نفت اظهار كرد: البته در زمينه مركاپتان زدايي با موسسه‌اي تحقيقاتي در روسيه كار مشتركي انجام مي‌شد كه اكنون پژوهشگاه به جايي رسيده كه بي‌نياز از شركت‌هاي ديگر به طور مستقل مي‌تواند اين كار را انجام دهد.
علايي، كاهش ميزان سولفور در LPG با ارزش افزوده خاص و افزايش قدرت مانور و فروش را از مزاياي اقتصادي اين طرح عنوان كرد.
وي از انجام طرح سولفورزدايي از نفت خام در اين پژوهشگاه خبرداد و گفت: با انجام اين طرح سعي مي‌شود ميزان سولفور موجود در نفت خام را به زير 15ppm برسد و در واقع با توجه به آنكه نفت خام حاوي مقداري مركاپتان است كه علاوه بر ايجاد خوردگي از جهت صادرات با مشكلاتي رو برو مي‌شود.
مدير طرح هاي سولفورزدايي هيدروژني پژوهشكده پالايش نفت پژوهشگاه صنعت نفت اظهار كرد: البته قطر نيز در زمينه توليد LPG از پارس جنوبي استفاده مي‌كند كه اميدواريم مركاپتان تصفيه شده را با ارزش افزوده بالاتري ارتقا دهيم و مشتري را به سمت خودمان بكشانيم.
علايي تصريح كردد: دانش فني فرآيند و ساخت كاتاليست به طور كامل در پژوهشكده توسعه فناوري‌هاي پالايشي بومي شده و از اين فناوري مي‌توان در تمام پالايشگاه‌هاي نفت، گاز و پتروشيمي استفاده كرد.
منبع:ایستا

تولید شکلهای مختلف با استفاده از نانو لوله ها

محققان آمریکایی با استفاده از نانولوله‌ها و با بهره‌گیری از نیروی موئینگی، ساختارهای میکروسکوپی کج، پیچ‌خورده و طاق‌مانند تولید کردند. این روش می‌تواند در تولید همزمان الگوهایی با چندین شکل مورد استفاده قرار گرفته و امکانات جدیدی در زمینه سطوح قابل تنظیم ایجاد می‌کند.

جان هارت و همکارانش در دانشگاه میشیگان از نیروهایی موئینگی که هنگام انقباض و تبخیر یک حلال میان نانولوله‌های کربنی ایجاد می‌شود، برای کشیدن، خم کردن و پیچاندن جنگلی از این لوله‌ها به شکل‌های مخروط، گنبد، مارپیچ و شکل‌های منحصربه‌فرد دیگر بهره بردند. هارت می‌گوید: «ایجاد این شکل‌ها از هر ماده‌ای مشکل است و نانولوله‌های کربنی نیز جای خود دارند». او می‌افزاید با استفاده از روش‌های میکروساخت معمول امکان ساختن چیزهای دیگری که کج، پیچ‌خورده، و یا طاق‌مانند هستند، بسیار دشوار است، مگر اینکه هر یک از این شکل‌ها را در یک مرحله مجزا ایجاد کنید.

در این فرایند یک کاتالیزور از جنس آهن روی یک الگوی از پیش تعریف‌شده نشانده شده و با استفاده از رسوب‌دهی شیمیایی بخار، جنگلی از نانولوله‌های عمودی روی آنها رشد داده می‌شود. این یک فرایند کاملاً معمول برای رشد نانولوله‌هاست، اما کار بعدی که این گروه انجام دادند، جدید است. آنها استون را درون این جنگل متراکم کرده و اجازه دادند تا تحت شراط کنترل شده تبخیر شود. نیروی موئینیگی حلال موجب می‌شود تا این نانولوله‌ها به شکلی درآیند که به‌وسیله‌ی الگوی اولیه کاتالیزور تعیین می‌شود. الگوی دایره‌ای به شکل مخروط‌های آتش‌فشانی درمی‌آید، در حالی که الگوهای نیم‌دایره‌ای، ساختارهای گلبرگ‌مانند را شکل می‌دهند.
جان فورکاس، متخصص فرایندهای میکرو و نانوساخت از دانشگاه مریلند در آمریکا از کنترل بالایی که گروه هارت روی شکل ساختارهای ایجاد شده دارد، شگفت‌زده است. او می‌گوید: «آنها کار بسیار دقیقی روی درک سازوکار این فرایند انجام داده‌اند. این کار قابلیت تولید تکرارپذیر ساختارهای مختلف در مقیاس وسیع را دارد».
هارت توضیح می‌دهد که یکی از تفاوت‌های اصلی این روش با روش‌های دیگر، توانایی ایجاد شکل‌های مختلف روی یک سطح به طور همزمان است. او می‌افزاید: «این قابلیت امکان تنظیم ویژگی‌های مواد را به‌‌صورت موضعی ایجاد می‌کند». از جمله این ویژگی‌ها می‌توان به خاصیت ترشوندگی سطح به‌وسیله‌ی مایعات مختلف، تسریع یا ممانعت از رشد سلول‌ها و یا حتی چگونگی برهمکنش نور با سطح ماده (در صورت کوچک‌تر شدن این ساختارها) اشاره کرد.

منبع: http://www.rsc.org/chemistryworld/News/2010/September/08091002.asp

جلوگیری از تشکیل حلقه‌های نامطلوب در گرافن

شبیه‌سازی‌های نانومقیاس و تحقیقات تئوریکی که در بخش انرژی آزمایشگاه ملی ORNL) Oak Ridge) انجام شده است، دانشمندان را یک گام دیگر به درک قابلیت‌های گرافن در کاربردهای الکترونیکی نزدیک‌تر کرده است.

گرافن یک ماده مستحکم سبک با رسانایی الکتریکی بالاست که شبیه کندوی عسل نانومقیاس است. محققان ORNL کشف کرده‌اند که چگونه حلقه‌های نامطلوب در این ماده شکل می‌گیرند.
حلقه‌های ساختاری که بعضی وقتها هنگام تمیز کردن گرافن تشکیل می‌شوند، می‌توانند ماده را برای کاربردهای الکترونیکی نامناسب سازند. صنعت الکترونیک علاقه بسیار زیادی به حل این مشکل دارد.
بابی سومپتر یکی از محققان این کار می‌گوید: «گرافن با توجه به قابلیت‌هایی که در زمینه تولید قطعات الکترونیکی گران‌قیمتی همچون ترانزیستورها یا نیمه‌رساناهای دیگر دارد، به یک ستاره نوظهور در دنیای مواد تبدیل خواهد شد».

این گروه برای شبیه‌سازی فرایند تمیز کردن گرافن از دینامیک مولکولی کوانتومی استفاده کردند. محاسبات انجام شده در ابررایانه‌های ORNL محققان را به سمت یک مرحله میانی فراوری رهنمون ساخت که تاکنون مغفول مانده بود.
تصویربرداری با میکروسکوپ الکترونی عبوری یا TEM گرافن را در معرض تابش الکترونی قرار داده و در نهایت از تشکیل حلقه‌ها جلوگیری می‌کند. شبیه‌سازی‌های انجام شده نشان دادند که الکترون‌هایی که برای تصویربرداری به ماده تزریق می‌شوند، به‌‌طور همزمان ساختار ماده را نیز تغییر می‌دهند.
سومپتر می‌گوید: «تصویربرداری با TEM فقط یک فرایند تصویربرداری ساده نیست. شاید در همان حالی که در حال تصویربرداری هستید، ساختار ماده و در نتیجه تصویر ایجاد شده را عوض کنید».
این تحقیق بر اساس یافته‌هایی انجام شده است که نتایج آن قبلاً در مجله Science منتشر شده بود. در این کار قبلی سومپتر و وینسنت مونیر که یکی دیگر از محققان این کار است، فرایندی را معرفی کرده‌اند که در آن با عبور جریان الکتریکی از گرافن (طی فرایندی به نام حرارت‌دهی ژول)، لبه‌های این ماده تمیز می‌شود. کیفیت گرافن به تمیز و یکنواخت بودن لبه‌های آن بستگی دارد که تعیین‌کننده کارایی این ماده در انتقال الکترون‌هاست.
مونیر می‌گوید تمیز کردن لبه‌های گرافن برای استفاده از این ماده در الکترونیک ضروری است. او می‌افزاید: «یک ماشین اسپرت بسیار عالی را تصور کنید که تایرهای آن مربعی شکل هستند. چنین ماشینی به چه دردی می‌خورد؟ این دقیقاً شبیه داشتن لبه‌های ناهموار در گرافن است».
مطالعات تجربی اخیر نشان داده‌اند که حرارت‌دهی ژول منجر به ایجاد حلقه‌های نامطلوبی می‌شود که لایه‌های مختلف گرافن را به هم وصل می‌کنند. در این تحقیق چگونگی اثرگذاری تابش الکترونی TEM روی فرایند تمیز کردن گرافن از طریق جلوگیری از تشکیل حلقه‌ها در سطح اتمی بررسی شده است.
منبع: Scientists explain graphene mystery

عنصر بیسموت به عنوان قطعه رویایی رایانه کوانتومی

گروهی از دانشمندان مستقر در مرکز فناوری نانوی لندن و آزمایشگاه ملی میدان مغناطیسی بزرگ در فلوریدا، روش جدید و کارآتری برای کدگذاری اطلاعات کوانتومی در داخل سیلیکون کشف کردند.
عنصر شیمیایی بیسموت، علی‌رغم سازگاری همه جانبه‌اش با تمام تراشه‌های سیلیکونی، در مسابقه فناوری‌های کوانتومی در مقایسه با اتم‌های فسفر کمتر مورد توجه قرار گرفته است. این به خاطر آن است که میکروالکترونیک امروزی از فسفر حل شده در سیلکون استفاده می‌کند.
بااینحال، اکنون این پژوهشگران دریافته‌اند که اتم‌های بیسموت بهتر از اتم‌های فسفر هستند. بیسموت سنگین‌ترین اتم پایدار است و به همان نسبت دارای “اسپین” هسته‌ای بزرگی است. اسپین کوانتومی آن شبیه به آهنربای یک قطب نما است که می‌تواند در ده جهت مختلف جهتگیری داشته باشد در حالیکه برای هسته فسفر این کار فقط در دو جهت امکان‌پذیر است. این خاصیت به هسته‌های بیسموت اجازه می‌دهد تا اطلاعات کوانتومی بیشتری نسبت به هسته‌های فسفر در خود ذخیره کنند.

این مشاهدات منجر به پیشنهاد ایجاد یک “مجموعه‌ی رؤیایی” با استفاده از بیسموت و فسفر در سیلکون می‌شود. از آنجایی که آنها متفاوت هستند، می‌توانند به طور مستقل دستکاری شوند. بیسموت اطلاعات کوانتومی را ذخیره می‌کند در حالیکه فسفر جریان اطلاعات را کنترل می‌نماید.
دکتر گاوین مورلی، یکی از این محققان، گفت: “مشکلات تجربی که ما بر آنها فائق آمده‌ایم شامل استفاده از بیسموت در سیلکون برای تهیه، کنترل، و ذخیره اطلاعات کوانتومی است. در این حالت، بزرگتر بودن بهتر است زیرا هسته‌های بزرگتر بیسموت می‌توانند فضای بیشتری برای ذخیره اطلاعات کوانتومی مهیا کنند.”
مارشال استونهام، یکی دیگر از این محققان، گفت: “داشتن یک نوع اتم برای ذخیره اطلاعات کوانتومی در سیلکون و نوع دیگر برای کنترل آن به مانند آوردن یک شخص دیگر به یک گفتگوی تک‌نفره است: بسیار جالب می‌شود.”
این تحقیق در واقع توان باالقوه‌ی بیسموت را برای ساخت یک رایانه کوانتومی نشان می‌دهد.
نتایج این تحقیق در مجله‌‌های Nature Materials و Physical Review Letters منتشر شده است.
منبع: http://www.ucl.ac.uk/news/news-articles/1008/10081601