فصلنامه دنیای نانو
پیاپی 46 (بهار 1396)

با توجه به چالش های موجود در بحث کمبود آب، ضرورت تصفیه آب و حذف آلاینده های موجود در آن امری ضروری به شمار می آید. از مهم ترین روش ها برای تجزیه آلاینده های آلی موجود در آب استفاده از مواد نانوفتوکاتالیست به ویژه نانوفتوکاتالیست های حساس به نور خورشید می باشد. به علت پایداری، هزینه نسبتا مناسب و قابلیت استفاده مجدد، نانوفتوکاتالیست های حساس به نور خورشید برای تجزیه آلاینده ها بسیار موردتوجه قرارگرفته اند. در این گزارش انواع مختلفی از مواد نانوفتوکاتالیست جهت تجزیه آلاینده های آلی، مزایا و معایب آن ها موردبررسی قرارگرفته است. همچنین روش های اصلاح جهت بهبود فعالیت و پایداری خاصیت فتوکاتالیستی، از جمله روش های مختلف مانند الکتروریسندگی، جفت کردن با نانوفتوکاتالیست دیگر، نهش روی نانوتیوب، دوپ کردن و... اشاره شده است.

سرطان یکی از بیماری های مهلکی است که هنوز بشر علارقم پیشرفت های زیاد قادر به کنترل آن نشده است. دوکسوروبیسن یکی از داروهای مرسومی است که در شیمی درمانی سرطان استفاده می شود و به دلیل تاثیر سیستمیک و سمیت بالا بر بافت های سالم بدن کاربرد آن با محدودیت روبروست. فناوری نانو با تولید نانو ذرات هدفمند مغناطیسی جهت رسانش مستقیم این دارو به سلول های سرطانی بسیاری از محدودیت ها و اثرات جانبی استفاده از آن را برداشته است. امروزه انواع نانو سامانه های هوشمند مغناطیسی بر اساس نانو ذرات اکسید آهن که انتقال هدفمند دوکسوروبیسین به بافت تومور را میسر می سازند توسعه پیدا کرده اند و قابلیت هدفمند سازی هر یک از این سامانه های دارویی توسط لیگاندهای هدفمند مولکولی مختص سلول های سرطانی و نیز بکارگیری میدان مغناطیسی خارجی جهت متمرکز کردن این نانو سامانه های مغناطیسی در مکان تومور فراهم شده است. مقاله حاضر پتانسیل نانوذرات اکسیدآهن را در طراحی نانوحامل های مغناطیسی جدید و هدفمند، برای انتقال و تقویت سمیت داروی دوکسوروبیسن به سلول های سرطانی را شرح می دهد

خواص الکترونیکی، مکانیکی و ساختاری قابل توجه نانولوله های کربنی آن ها را قادر می سازد تا مواد خارجی را جهت کاربرد در زمینه های مختلف به داخل حفره استوانه ای خود انکپسوله کنند. پر کردن نانولوله های کربنی در مسیر شیمی مرطوب، معمولا بوسیله یک عامل اکسید کننده به منظور باز کردن دو انتهای نانولوله انجام می شود. سپس پر کردن لوله های با انتهای باز در یک محلول از ترکیب مورد نظر یا یک پیش ماده انجام می شود. هنگامی که ترکیب در یک اسید اکسید کننده مثل نیتریک اسید حل می شود، باز شدن دو انتها و پر شدن می تواند در یک مرحله انجام شود. اگرچه این روش امکان قرار دادن گونه های حساس به گرما را درون نانولوله می دهد، راندمان به شدت با قطر نانولوله تغییر می کند .این مسیر پر کردن عمدتا منجر به نانوذرات جدا شده یا نانوسیم های کوتاه می شود. در این مقاله پر کردن CNTها در فاز محلول ذکر چند مثال شرح داده خواهد شد.

ترانزیستور تک الکترونی SET به عنوان اساسی ترین ابزار تک الکترونی در تحقیقات حوزه نانوتکنولوژی بسیار مورد توجه قرار گرفته است. این نوع ترانزیستور با توان مصرفی بسیار پایین و سرعت عملکرد بالا یک ابزار سوییچینگ نانومتری است که حرکت یک تک الکترون را کنترل می کند. در این مقاله، اصول کار SET و برخی روش های ساخت آن شرح داده شده است. همچنین روش های مختلف مدلسازی SET به همراه نرم افزارهای در دسترس برای شبیه سازی آن معرفی شده اند. در بخش آخر این مقاله، برخی از کاربردهای SET به طور مختصر معرفی شده اند.

امروزه زیست حسگرهای الکتروشیمیایی به دلیل خصوصیات ذاتی خود همانند حساسیت بالا، کاربرد آسان ، تکنولوژی ساده و ارزان، امکان اتوماسیون آسان و ادغام در دستگاه های آزمایشگاهی در مقایسه با سایر زیست حسگر توجه بسیاری از محققان را به خود جلب نموده است. از این رو زیست حسگرهای الکتروشیمیایی پتانسیل زیادی برای تبدیل شدن به حسگرهای تشخیص در محل point of care برای تشخیص زودهنگام بیماری های صعب العلاج را دارند. طی دهه اخیر، تلاش های زیادی برای توسعه و بهبود عملکرد این نوع از زیست حسگرهای شده است. امروزه نانوتکنولوژی کمک شایانی به ساخت و تقویت سیگنال حسگرهای الکتروشیمیایی نموده است. علاوه بر موارد ذکر شده آرایه های الکتروشیمیایی توانایی آنالیز چند بیومارکر به طور همزمان را نیز دارند. تاکنون تعدادی از این نوع زیست حسگرهای الکتروشیمیایی با موفقیت روانه بازار شده اند. این مقاله قصد دارد تا به طور مختصر به دستاوردها و موفقیت های اخیر در این حوزه یعنی سیستم های تشخیصی بر پایه الکتروشیمیایی تشخیص در محل بپردازد.

در این تحقیق برخی از مشخصه های آشکار ساز مبتنی برساختارجدید نقطه کوانتومی کروی GaN/AlGaN مطالعه شده است. برای این منظور ابتدا با استفاده ازتقریب جرم موثرمعادله شرودینگر در دستگاه مختصات کروی حل شد، سپس با استفاده از توابع موج، عناصر ماتریس گذار دو قطبی و قدرت نوسان کنندگی، ضریب جذب بدست آمد. نتایج نشان دادند افزایش اندازه نقص یعنی هسته و کسر مولی علاوه بر تغییر ضریب جذب سبب جابجایی پیک آن نیز می شوند. افزایش طول عمر تراز فقط سبب کاهش مقدار جذب می شود و قله جذب نیز بدون تغییر می ماند، همچنین با توجه به نوع ساختار افزایش اندازه پوسته نقطه کوانتومی تغییرات محسوسی درمنحنی ایجاد نمی کند.

تفاوت در خواص مکانیکی مواد نانوکریستال از تفاوت در مکانیزم تغییرشکل این مواد ناشی می شود. از این رو، برای بهبود خواص مکانیکی می بایست ابتدا مکانیزم های تغییرشکل به خوبی شناخته شوند و سپس پارامتر هایی که باعث تثبیت نوع مشخصی از مکانیزم می شود بررسی گردند. ابعاد دانه، یکی از مهم ترین عواملی است که می تواند مکانیزم تغییرشکل مواد را از برش با لغزش نابه جایی کامل، به لغزش مرزدانه ای و یا به مناطق نقص در چینش و لغزش دوقلویی تغییر دهد. از طرفی تغییرشکل پلاستیک ماده با یک مکانیزم مشخص از دیدگاه انرژی نیز قابل طرح و بررسی است. از آن جا که شبیه سازی دینامیک مولکولی دقیق ترین و کم هزینه ترین ابزار در بررسی خواص مکانیکی نانومواد به شمار می رود، اخیرا پژوهش های زیادی درزمینه ی تحلیل پلاستیسته مواد نانوکریستالی با استفاده از شبیه سازی دینامیک مولکولی انجام شده است. بدین منظور در مقاله حاضر، مروری بر مراحل شکل گیری و گسترش مناطق نقص در چینش و دوقلویی ها به عنوان دو مکانیزم مهم تغییرشکل مواد نانوکریستالی صورت گرفته است.

تقاضای مصرف کنندگان برای ترکیبات طبیعی به منظور توسعه نگهدارنده های جدید مواد غذایی در طی چند سال گذشته افزایش یافته است. بر همین اساس علاقه به استفاده از اسانس های گیاهی به عنوان ترکیبات ضد میکروبی و نگهدارنده طبیعی در صنایع غذایی رشد چشمگیری را نشان می دهد ولی عطر و طعم حاصل از افزودن این ترکیبات و خاصیت آبگریزی بالا، استفاده از آن ها را در مواد غذایی با مشکل جدی مواجه کرده است. یکی از گزینه های اصلی حل این مشکلات، تولید نانوامولسیون های اسانس های گیاهی می باشد. نانوامولسیون ها ضمن حفظ خصوصیات اصلی غذاها، خاصیت ضد میکروبی اسانس های گیاهی را در مواد غذایی با کمک به افزایش پراکندگی آن ها در محیط های غذایی تقویت می کنند. درک این که چگونه نانوامولسیون ها در انتقال جرم اسانس های گیاهی به غشای سلول و در مکانیسم عمل ضد میکروبی دخالت دارند نیاز به مطالعه و بررسی دقیق فرمولاسیون، روش تولید و سیستم های رهایش هدفمند دارد. این مطالعه به بررسی چگونگی تهیه این نانوامولسیون ها و نحوه عملکرد آن ها می پردازد.