روش جدید برای تبدیل گرافیت به گرافین

از این پس میکروب‌ها «گرافین» تولید می‌کنند

بهنام علیمحمدی

گرافین یک ماده‌ جدید است که برای اولین بار توسط دو دانشمند روس‌تبار در دانشگاه منچستر در سال 2004 ساخته شد. قطر بسیار کم، انعطاف‌پذیری و چگالی بالا، رسانایی بسیار بالا در گرما و الکتریسیته از خواص بارز گرافین است. اما به تازگی دو شرکت کانادایی توافقنامه‌ای برای تولید «گرافین از گرافیت» امضاء کردند. آنها قصد دارند با یک روش سبز و با استفاده از نوعی میکروب، گرافیت را به گرافین و اکسیدگرافین تبدیل کنند.

رشد نانوسیم‌ها روی گرافین تک‌لایه‌ای موجب شد تا امیدهای زیادی در صنعت نیمه‌هادی‌ها برای جایگزینی گرافین با سیلیکون به‌وجود آید. به گزارش سایت توسعه فناوری نانو، این فرآیند به «روش بیوالکتروشیمیایی» شهرت دارد که در آن گرافین و اکسید گرافین تولید می‌شود. 

در این فرآیند از میکروب‌ها به‌عنوان کاتالیست استفاده می‌شود که موجب تسریع تورق گرافیت و تولید اکسیدگرافین شده و در نهایت به گرافین تبدیل می‌شود. یکی از مزیت‌های این روش، زیست‌سازگار و سبز بودن آن است، به طوری که اجازه تولید در دمای اتاق و فشار محیط را می‌دهد و نیازی به استفاده از اسیدهای سمی، بازها، اکسیدان و احیاء کننده وجود ندارد، در حالی که در روش‌های رایج معمولاً از مواد بسیار سمی استفاده می‌شود. هدف این است که روشی ارزان برای تولید گرافین و اکسید گرافین ارائه شود.

استفاده از سلفون در لباس برای خنکی

استفاده از سلفون در لباس برای خنکی!+عکس

تغییرات آب‌وهوایی باعث گرم‌تر شدن زمین شده و محققان را مجبور به جستجوی راه‌هایی برای سازگار ساختن انسان‌ها با این تغییرات گرمایشی کرده است.

به گزارش ایسنا به نقل از ساینس‌نیوز، محققان دانشگاه استنفورد اکنون در حال کار بر روی لباس‌هایی هستند که بدن را خنک نگه داشته و روزهای گرم تابستان را قابل تحمل می‌کنند.

آن‌ها با انجام اصلاحات و تغییراتی بر روی پوشش‌های سلفونی که معمولا برای تازه نگهداشتن غذاها استفاده می‌شود، پارچه‌ای تولید کرده‌اند که می‌تواند پوست را خنک سازد.

اگرچه منسوجات پلاستیکی الهام گرفته از سلفون هنوز وارد بازار نشده‌اند، اما می‌توانند راه را برای پوشاکی هموار کنند که به ذخیره انرژی و هزینه‌های صرف شده برای دستگاههای تهویه کمک می‌کنند.

محققان برای این تحقیق که در مجله ساینس منتشر شده، بر روی ماده نانو منفذدار پلی‌اتیلن (nanoPE) کار کرده و ماده‌ای را تولید کردند که می‌تواند به آزاد کردن حرارت بدن کمک کند.

مانند بسیاری از پارچه‌های موجود، این مواد با تبخیر عرق بدن باعث می‌شوند که پوست احساس خنکی کند. اما همچنین دارای مکانیسم خنکسازی دیگری نیز هست که می‌تواند صنعت پوشاک را متحول کند و آن، پارچه پلاستیکی است که حرارت بدن را به شکل تابش مادون‌قرمز از پارچه عبور می‌دهد.

محققان برای ساخت این پارچه خنک کننده از حوزه‌های فوتونیک، نانوفناوری و شیمی استفاده کرده تا پلاستیک پلی‌اتیلن مورد استفاده در آشپزخانه برای تازه نگه داشتن مواد غذایی در مقابل نور مرئی شفاف نشده و به هوا، بخار آب و تابش حرارتی اجازه ورود و خروج دهد. اگرچه این پارچه که با الهام از این پوشش پلاستیکی ساخته شده هنوز در بازار موجود نیست ولی میتواند راه را برای لباسهایی که به صرفه جویی در انرژی و هزینه کمک خواهند کرد، هموار کند.

محققان از نوعی پلی‌اتیلن استفاده کرده اند که معمولا برای ساخت باتری به کار می‌رود. این پلاستیک خاص از یک نانوساختار خاص برخوردار است که آن را در برابر نور مرئی، مات می‌کند اما در برابر تابش مادون قرمز، شفاف می‌شود تا حرارت بدن از آن عبور کند.

آن‌ها همچنین این ماده را با مواد شیمیایی اصلاح کردند که به مولکول‌های بخار آب اجازه عبور از نانومنفذهای درون پلاستیک را داده و پارچه را قادر به تنفس می‌سازد.

محققان دریافتند که این پارچه در مقایسه با پارچه‌ها نخی، پوست را تا 3.6 درجه فارنهایت خنک‌تر می‌کند.

ساخت باتری های خوراکی از جنس ملانین

محققان امریکایی در مطالعات اولیه خود آورده اند، سال ها در حسرت روزی بودیم که بتوانیم باطری یا دستگاهی را به صورت بی خطر و بررسی رفتارهای درونی وارد بدن کنیم اکنون چنین روزی فرا رسیده است.

محققان موفق به ساخت باتری هایی با استفاده از ملانین شده اند که می تواند عرضه محصولات پزشکی را دستخوش تغییرات گسترده ای کند.

به گزارش مهر، تصور کنید قرصی با یک سنسور میل می کنید تا به پزشک معالجتان اجازه دهید اطلاعاتی از درون بدن شما به دست آورد. در سال های اخیر، چنین سنسورهایی تولید شده اند اما محصول پزشکی متفاوتی ساخته شده که نه تنها دیگر با بلع آن خطری را متوجه بدن شخص هدف نمی کند بلکه می تواند مدت زمان بیشتری را نیز در بدن شخص باقی بماند.

محققان امریکایی در مطالعات اولیه خود آورده اند، سال ها در حسرت روزی بودیم که بتوانیم باطری یا دستگاهی را به صورت بی خطر و بررسی رفتارهای درونی وارد بدن کنیم اکنون چنین روزی فرا رسیده است.

محققان دانشگاه کارنگی ملون امریکا موفق به ساخت نمونه اولیه ای از باطری خوراکی با استفاده  از ملانین، رنگدانه ای که در پوست، مو و چشم وجود دارد، شده اند که می تواند مدت زمان استفاده از دستگاه های پزشکی کاشته شده در بدن را افزایش دهد.

این باتری قادر به فعال کردن یک دستگاه ۵ میلی واتی برای ۱۸ ساعت است که در این مدت زمان می توان به آزادسازی تدریجی یک واکسن، دارو یا بررسی تغییرات باکتری های روده پرداخت.

باتری هایی که در گذشته استفاده می شدند، سمی بوده و باید پس از مدتی از بدن خارج می شدند اما باتری های جدید از جنس ملانین بوده و از قابلیت هضم و تجزیه پذیری برخوردار هستند و خطری را متوجه بدن نمی کنند.

رنگدانه های ملانین یون های فلزی را به یکدیگر متصل کرده و این همان پدیده ای است که در یک باتری مورد نیاز است.

محققان اکنون به دنبال ساخت باتری های خوراکی با استفاده از پکتین، ( ماده ژله ای در تهیه مربا) هستند.

منبع: مهر

ساخت روباتی نرم و به اندازه یک بند انگشت

ساخت روباتی به اندازه یک بند انگشت

تولید “روبات های نرم” کار آسانی نیست. ساخت چنین روبات هایی نیازمند در اختیار داشتن مجموعه کاملا متفاوتی از ابزارها و قطعات در مقایسه با سایر روبات ها است. با این حال، اوج سختی کار هنگامی است که متحرک بودن این روبات ها در اولویت قرار بگیرد.

در همین راستا، به تازگی خبردار شده ایم که گروهی از پژوهشگران دانشکده فیزیک دانشگاه ورشو در لهستان موفق به ساخت یک میکرو ماشین پانزده میلی متری شده اند که برای به حرکت در آوردن آن، تنها به نور نیاز است.

این روبات بسیار کوچک از جنس الاستومرهای کریستالی مایع (LCE) ساخته شده است. این ماده هوشمند قادر است تا پس از تماس با نور، تغییر شکل دهد. وقتی این روبات کوچک زیر نور قرار بگیرد، بدنه آن شبیه به پروانه به حرکت در می آید و با امواجی که تولید می کند رو به جلو حرکت می کند.

اعضای تیم طراح این روبات گفته اند که این ماشین کوچک می تواند از سطوح شیب دار بالا برود، در جاهای باریک حرکت کند و جالب تر از همه این ها، اشیائی با وزن ده بار سنگین تر از خود را حمل کند.

با توجه به قابلیت هایی که این روبات از خود به نمایش گذاشته، می توان از آن در محیط هایی خطرناک و به منظور انجام بررسی های علمی استفاده کرد. علاوه بر این، ابعاد بسیار کوچک امکان استفاده از آن در ماموریت های جاسوسی را نیز میسر می سازد، که البته برای این کار ابتدا باید راهی برای اتصال دوربین یا میکروفون به آن پیدا کرد.

به هر حال، پیشرفت ها در دنیای فناوری هیچ گاه توقف ندارد و هیچ بعید نیست که روزی با روباتی کوچکتر از این نیز آشنا شویم.

منبع:engadget

ساخت قابلیت خودترمیمی لباسها با آب

ترمیم پارگی لباس با آب!+تصویر

در آینده نزدیک ممکن است بتوانید تنها با افزودن آب، شلوار جین پاره خود را ترمیم کنید.

در آینده نزدیک ممکن است بتوانید تنها با افزودن آب، شلوار جین پاره خود را ترمیم کنید.

محققان دانشگاه ایالتی پنسیلوانیا با تکیه بر تحقیق قبلی خود در مورد پلاستیک خود ترمیم‌کننده، پروتئین‌های دندان ماهی مرکب را با استفاده از باکتری و مخمر به شکل مایع درآورده و از آن برای پوشش‌دهی پارچه‌های نخی، پشمی و سایر نمونه‌ها استفاده کردند.

هنگامی که این پارچه‌ها پاره می‌شوند، می‌توان لبه‌ها را کنار هم قرار داده و با ریختن آب گرم روی آن، پارچه را مانند قبل ترمیم کرد و حتی استحکام و انعطاف بهتری نسبت به قبل به آن بخشید.

از این پروتئین می‌توان با افزودن آب برای ترمیم پارچه‌های بدون پوشش عادی استفاده کرد یا آن را بر روی نخی که قرار است پارچه از آن ساخته شود، اعمال کرد.

از آنجایی که پوشاک با این پوشش می‌توانند با آب خود را ترمیم کنند، انداختن آن‌ها در ماشین لباسشویی می‌تواند به ترمیم پارگی‌های کوچک یا سایر نقص‌ها بینجامد.

محققان بر این باورند که این ماده تنها برای مشتریان عادی، بلکه برای سربازان، کشاورزان یا کارکنان صنایع نیز کاربری داشته و می‌تواند در خنثی‌سازی مواد شیمیایی سمی به آن‌ها کمک کند. با افزودن خصوصیات ضدباکتری، حتی می‌توان از این ماده در پوشاک پزشکی برای کاهش خطر آلودگی استفاده کرد.

محققان اکنون به دنبال راهی برای تولید این پروتئین بدون استفاده از ماهی مرکب یا دندان‌های آن هستند و قصد دارند آزمایشات بیشتری بر روی مواد ترمیم‌کننده انجام دهند.

جزئیات این تحقیق در مجله ACS Applied Materials & Interfaces منتشر شده است.

منبع: ایسنا