تبلیغات
کردوان سفلی - مطالب ابر علمی
کردوان سفلی

تاریخ بزرگان

تاریخ:چهارشنبه 10 آبان 1391-ساعت 12 و 12 دقیقه و 41 ثانیه

افتتاح کانال پاناما :


در چنین روزی در سال 1914 میلادی کانال پاناما افتتاح شد . مهندس دولسپوس سازنده و طراح کانال  سوئز، از سال 1879  ساختن کانال  پاناما را میان دو اقیانوس اطلس و آرام  آغاز کرد . امتیاز این کانال  در 18 نوامبر سال 1903  به آمریکا واگذار شد.

روز استقلال نیجر :
 


 این کشور در منطقه استوایی ، مرکز آفریقای غربی بین نیجریه و لیبی قرار گرفته است . مساحت آن تقریبا هفت دهم خاک ایران است . بخش مهمی از این کشور را صحرا ومناطق کویری پوشانده است . نژاد مردم آن سیاه و زبان رایج آنان فرانسه ، عربی و محلی است . اکثر مردم این کشور مسلمان اند و بقیه از مسیحیت پیروی می کنند . نوع حکومت نیجر، جمهوری است . نیجر در چنین روزی در سال 1960 از فرانسه مستقل شد و در بیستم سپتامبر همان سال به عضویت سازمان ملل متحد در آمد . پایتخت این کشور نیامی نام دارد .

آغاز سفر کلمب :

در چنین روزی در سال 1492 میلادی سفر های اکتشافی  کریستف کلمب آغاز گردید . کلمب دریانوردی  ایتالیایی است که موفق به کشف قاره آمریکا گردید .

اتحاد با اروپا :

در چنین روزی در سال  1877 میلادی قرار داد اتحاد با سه کشور اروپایی و  روسیه امضا شد . روسیه قصد داشت با اعمال این قرارداد از نفوذ عثمانی در منطقه اروپای شرقی بکاهد .

تولد الیشا گریوز ایتس
:
این مخترع آمریکایی در چنین روزی در سال 1811 دیده به جهان گشود . وی آسانسور را اختراع کرده است .

تولد ورو لوییس پارینگتون :

پارینگتون ، منتقد ، معلم ونویسنده آمریکایی در چنین روزی در سال 1871 به دنیا آمد . وی در سال 1928 جایزه پولیتزر ادبی را از آن خود کرد .

تولد لویس گروئنبرگ :

این آهنگساز بر جسته لهستانی در چنین روزی در سال 1884 متولد شد . "دانیل جاز" عنوان مهمترین اثر موسیقایی اوست .

تولد روپرت برووک :
برووک این شاعر پر آوازه انگلیسی در چنین روزی در سال 1914 دیده به جهان گشود . 


تولد ری بلاک :

این رهبر ارکستر فرانسه  در چنین روزی در سال 1902 میلادی قدم به عرصه گیتی نهاد . "دی سوولیوان" و "جکی گلیسون "عنوان های مهمترین آثار  موسیقایی اوست .

تولد جیمز مک گروگر بونز :

بونز نویسنده سیاسی آمریکایی در چنیند روزی به سال 1918 متولد شد ." شیرو روباه" عنوان مهمترین اثر مکتوب  وی است  .

تولد پی دی جیمز :

در چنین روز پی دی جیمز نویسنده آمریکایی داستانهای پلیسی و جنایی قدم به عرصه  گیتی نهاد . "صورتش را بپوشان "عنوان مهمترین اثر داستانی اوست .

ولد هیدن کاروت :

هیدن کاروت  نویسنده بر جسته  آمریکایی در چنین روزی در سال 1921 میلادی به دنیا آمد ." غراب و قلب " عنوان مهمترین اثر داستانی اوست .

تولد لئون یوریس :
این نویسنده آمریکایی در چنین روزی در سال 1924 میلادی به دنیا آمد . وی صاحب اثاری چون "کییو بی هشتم" و "اگزودوس" است . نخستین رمان وی با عنوان شعار جنگی در سال 1953 میلادی منتشر شد . وی دوم  تیر ماه سال جاری دار فانی را وداع گفت .


تولد جیمز کوماک :

این نویسنده ، کارگردان و بازیگر آمریکایی در چنین روزی در سال 1930 به دنیا آمد . "عشق پدر ادی "عنوان مهمترین اثر اوست .

تولد حبیب بورگینا :

حبیب بورگینا نخستین رییس جمهور تونس در چنین روزی در سال 1901میلادی دیده به جهان گشود .

تولد مارتا استوارت :

این نویسنده آمریکایی در چنین روزی در سال 1941میلادی به دنیا آمد . وی در  نوشتن کتاب های آشپزی تبحر خاصی داشت . او علاوه بر این بازیگر نیز بود و در چندین  فیلم نیز ایفای نقش کرد . "  آن دو" عنوان مهمترین فیلمی است که وی در آن ایفای نقش کرده است .

تولد جیمز لا ند یس :
این کارگردان آمر یکایی در چنین روزی در سال 1950 به دنیا آمد ." منطقه تاریک روشن " عنوان مهمترین اثر سینمایی  اوست




کانال پاناما

تاریخ:چهارشنبه 10 آبان 1391-ساعت 11 و 56 دقیقه و 48 ثانیه


 


۹۴ سال پیش در روز ۱۵ اوت سال ۱۹۱۴ میلادی سرانجام پس از سال ها کار طاقت فرسا کانال پاناما که اقیانوس اطلس را به اقیانوس آرام متصل می کرد ، افتتاح شد. نخستین کشتی که از این آبراهه ساخت بشر عبور کرد ، کشتی کریستوبال بود. احداث کانال پاناما بدون توطئه های حکومت وقت آمریکا برای تجزیه پاناما از خاک کشور کلمبیا تحقق نمی یافت.

از زمان جنگ ایالات متحده و اسپانیا در سال ۱۸۹۹ میلادی ، ایالات متحده متوجه شد به مسیر کوتاهتری برای اینکه کشتی هایش از ساحل غربی کالیفرنیا خود را به ساحل شرقی این کشور برسانند ، نیاز دارد.

زیرا در آن زمان کشتی های آمریکایی برای اینکه از ساحل غربی به ساحل شرقی و بالعکس رفت و آمد کنند ناگزیر به دور زدن قاره آمریکای جنوبی از طریق تنگه ماژلان بودند.

منطقه پاناما دارای باریکترین خشکی در آمریکای مرکزی بود که ۲ قاره آمریکای شمالی و جنوبی را به یکدیگر متصل می کرد.

در آغاز کشور کلمبیا که در آن زمان پاناما جزو خاک این کشور محسوب می شد از احداث کانال استقبال کرد اما در آخرین روزهای قبل از آغاز عملیات اجرایی نمایندگان مجلس کلمبیا از اینکه حاکمیت خود بر بخشی از قلمروی کشورشان را به بیگانگان واگذار کنند با طرح واشنگتن برای احداث کانال پاناما مخالفت کردند.

دولت تئودور روزولت ، رئیس جمهور وقت آمریکا بدون هیچ شرمی به طور آشکار ساکنان پاناما را به جدایی طلبی تشویق کرد.کشتی های جنگی آمریکا در ساحل مقابل شهرهای کولون و پاناما لنگر انداخته و مانع دخالت ارتش کلمبیا شدند.

در روز ۳ نوامبر سال ۱۹۰۳ میلادی منطقه پاناما جدایی خود را از کلمبیا و استقلالش را اعلام کرد.

۳ روز پس از اعلام استقلال پاناما ، ایالات متحده این کشور جدیدالتاسیس را به رسمیت شناخت و در روز ۱۸ نوامبر قرارداد احداث کانال میان ایالات متحده و پاناما امضا شد.

به این ترتیب ، در روز ۱۵ اوت سال ۱۹۱۴ میلادی سرانجام پس از سال ها کار طاقت فرسا کانال پاناما به طول ۷۵ کیلومتر که اقیانوس اطلس را به اقیانوس آرام متصل می کرد ، افتتاح شد.

مهمترین عامل احداث کانال پاناما توطئه چینی و سیاست زورگویانه ایالات متحده و تئودور روزولت ، رئیس جمهور وقت این کشور بود.

اما افتتاح این آبراهه ساخت بشر که یک شاهکار مهندسی آن زمان محسوب می شد به دلیل آغاز جنگ جهانی اول در اروپا در جهان آن روزگار مورد توجه قرار نگرفت.

● کانال پاناما

کانال پاناما با ۸۰ کیلومتر(۵۰ مایل) اقیانوس اطلس و اقیانوس آرام را به هم متصل کرده است.

این کانال در پایین ترین سطح ممکن بین دامنه های سرزمین کوهستانی و باریکی که آمریکای شمالی و جنوبی را به هم وصل کرده، احداث شده است.

ارتفاع اصلی این سرزمین از سطح دریا ۹۰ متر می باشد.

به طور متوسط هر کشتی طول کانال را در مدت ۸ تا ۱۰ ساعت طی می کند و در این مدت کارکنان کشتی ها می توانند یکی از زیبا ترین و مدرنترین طراحی های مهندسی را ببینند.

قسمت های اصلی این کانال عبارتند از : دریاچه گاتن ((Gatun lak)), بریدگی گیلارد (Gaillard cut) و ۳ سد متحرک (lock) به نام های میرا فلورس : پدرو میگوئل و گاتن (Mira flores, Pedro Miguel, Gatun) .

که خلاصه ای از هر کدام از این قسمت ها ارائه می گردد.

● حوضچه سد های متحرک (The Locks):

سد های متحرک (حوضچه) در این آبراه همانند آسانسور، کشتی ها را به ارتفاع های مورد نظر بالا و پایین می برند. در این حوضچه ها سطح آب توسط پمپ های قوی کم و زیاد می شود.

هر سد دارای محفظه هایی (Chambers) است که این عمل را میسر می سازند و دارای دریچههایی هستند که کشتی ها وارد آن می شوند و سپس با اضافه یا کم کردن آب عمل تغییر ارتفاع انجام می شود.

به طور کلی هنگام ورود به کانال پاناما از طرف اقیانوس اطلس و اقیانوس آرام ، کشتی باید ۲۶ متر از سطح دریا بالا بیاید تا سطح ارتفاع دریاچه گاتن در وسط آبراه باشد. این امر توسط سه lock اصلی انجام می شود.

در داخل این حوضچه ها به علت عرض کم آنها، عملیات به وسیله لوکوموتیو های قوی جهت کشیدن کشتی به داخل حوضچه انجام می شود. به این ترتیب که در مدخل هر lock توسط سیم بکسل های قوی از جلو و پاشنه : کشتی به این لوکوموتیو ها متصل می شود و سپس لوکوموتیوها با نیروی زیاد و سرعت یکنواخت، کشتی را به داخل حوضچه هدایت می کنند.

در هر حوضچه حدودا ۶ لوکوموتیو برای هر کشتی در نظر گرفته میشود که در طول عملیات با کم و زیاد کردن طول سیم بکسل ها از تصادم شناورها با بدنهی حوضچه جلوگیری می کنند.

لازم به ذکر است که در کانال پاناما ۲۰۰ راهنمای ورزیده وجود دارند که این عملیات را به کمک فرماندهان کشتی ها رهبری می کنند.

تعداد راهنما ها بستگی به طول کشتی دارد که برای کشتی ایران بجنورد با طول ۲۲۵ متر، ۲ راهنما در نظر گرفته شده بود. همچنین در هر تردد، حدود ۲۵ نفر کارگر محلی (Mooring Men) برای باز و بسته کردن سیم های بکسل بر روی کشتی فعالیت دارند.

هر lock از محفظه های (chambers) ۵۳/۳۳ متر عرض و ۸/۳۰۴ متر طول تشکیل شده است.

به همین دلیل کشتی ها برای عبور از کانال محدودیت هایی دارند:

حداکثر عرض کشتی برای عبور از کانال : ۳۰/۳۲ متر، حداکثر آبخور (Draft) جهت عبور از کانال : ۰۴/۱۲ متر در آب شیرین منطقه استوایی (Tropical Fresh Water) و حداکثر طول کشتی برای عبور از کانال : ۱/۲۹۴ متر می باشد.

● دریاچه و سد گاتن (Gatun Lake and Dam) :

طول دریاچه گاتن ۸/۳۷ کیلو متر است و بین دو سد متحرک ?گاتن? و ?میرا فلورس? واقع شده است. مساحت این دریاچه ۴۲۳ کیلو متر مربع و ارتفاع آن از سطح دریا ۲۶ متر است.

میزان آب این دریاچه توسط سد گاتن که بر روی ذخایر آبی در کوه مجاور احداث شده است، کنترل می شود.

سد گاتن دارای ۸۰۰ متر عرض و دهانه ای با ۴۸/۳۰ متر است و ارتفاع آن از سطح دریا ۳۲ متر میباشد: یعنی ۶ متر بالاتر از سطح دریاچه گاتن.

به جهت افزایش حجم آب در دریاچه گاتن، دولت پاناما در سال ۲۰۰۲به لایروبی این دریاچه اقدام کرد که در طول عملیات لایروبی، ۷/۶ میلیون متر مکعب گل و لای از عمق دریاچه برداشته شد.

با این اقدام علاوه بر امکان حرکت کشتی ها با آبخور بالا، ذخایر خوبی نیز جهت استفاده های کشاورزی و آب آشامیدنی ساکنین به دست آمد.

● بریدگی گیلارد (Gaillard Cut) :

در قسمتی از آبراه پاناما بریدگی گیلارد قرار گرفته که در سال ۱۹۱۵ توسط مهندس دیوید گیلارد ایجاد گردیده است.

طول بریدگی گیلارد ۷/۱۳ کیلو متر است که از برش صخره های سر راه بوجود آمده. عرض این کانال در ابتدا ۹۲ متر بود که در طول زمان به ۲۲۲ متر رسیده و همین امر باعث شده است تا دو کشتی بزرگ بتوانند از کنار هم به راحتی عبور کنند . هم اکنون تلاش برای اضافه کردن این عرض ادامه دارد.

در طول سالیان مختلف اقدامات زیادی برای بهبود تردد کشتی ها صورت گرفته است، از جمله:

▪ بزرگتر کردن ابعاد کانال از نظر عمق ، عرض و طول.

▪ تعویض دوره ای دستگاه ها و قطعات سدهای متحرک.

▪ کنترل کشتی ها با استفاده از فناوری ماهوارهای و کامپیوتری.

▪ به کار گیری یدک کش ها و لوکوموتیو های قوی تر.

استفاده از لوکوموتیوهای جدید و پر قدرت جهت کشیدن کشتی ها به داخل (Lock) باعث بالا رفتن سرعت و دقت در امور تردد در کانال گردیده است.

در پایان نکات جالبی در مورد کانال از نظرتان میگذرد:

ـ کشتی جنگی آنکان در ۱۵ آگوست ۱۹۱۴، اولین عبور را از کانال پاناما انجام داد.

ـ در سال ۲۰۰۴ تعداد ۱۴۰۳۵ کشتی از کانال عبور کردهاند که تناژ خالص آنها بالغ بر ۹/۲۶۶ میلیون تن بوده است.

ـ کمترین حق ترانزیت توسط آقای ریچارد هالیبرتون در سال ۱۹۲۸ بوده که طول کانال را با شنا طی کرده است. او برای این منظورتنها ۳۶ سنت پرداخت کرد.

ـ کشتی تانکر آرکو تگزاس (Arco Texas) با داشتن ۶۵ هزار و ۲۹۹ تن محموله نفتی، رکورد حمل بیشترین مقدار بار را در کانال پاناما دارد.

ـ طویل ترین کشتی که کانال پاناما را طی کرده، کشتی مارکونا پروسپوکتر با طول ۲۹۹ متر و عرض ۶/۳۲ متر بوده است.

ـ ناو جنگی نیوجرسی، عریض ترین شناوری بوده که از این کانال عبور کرده است. طول این کشتی ۲/۲۹۴ و عرض آن ۹۱/۳۲ متر بوده است.

ـ سریعترین عبور از کانال مربوط به کشتی جنگی پیگاسوس (Pegasus) است که در سال ۱۹۷۹ در مدت ۲ ساعت و ۴۱ دقیقه از کانال پاناما عبور کرده است.

و بالاخره کشتی ایران بجنورد در تاریخ ۷ ژانویه ۲۰۰۶ در مدت ۱۰ ساعت از کانال پاناما عبور کرد.

در طول این کانال، مکان هایی جهت نشستن توریست ها برای تماشا به چشم می خورند.

عبور از کانال پاناما به جهت مناظر جالب و سبک مهندسی خاص، برای هر دریانورد جذاب است.




نانوبیوتکنولوژی

تاریخ:چهارشنبه 10 آبان 1391-ساعت 08 و 24 دقیقه و 45 ثانیه

نانوبیوتكنولوژی راه حل تشخیص سریعتر بیماری از راه دور را ارائه میكند ـ متشكل از تجهیزات بسیار پیشرفته تشخیص بیماری، چند پارامتری، روشهای تشخیص بیماری قابل تنظیم و تراشه‌های زیستی برای بررسیهای گوناگون. همچنین نانوبیوتكنولوژی قادر به توسعه محصولات پزشكی طراحی شدة بافتی و اعضای مصنوعی مانند دریچه‌های قلب، سیاهرگها و سرخرگها، كبد و پوست است. این كار را میتوان با پرورش دادن بافتهای خود شخص به عنوان سلولهای پایه، روی یك بدنة سه بعدی یا با پروراندن انواع سلولهای دیگر روی یك زیر لایه مناسب انجام داد.
همچنین نانوبیوتكنولوژی روشهایی را به منظور تست سازگاری اعضای انسان یا حیوانات اهداكننده فراهم میآورد و مواد جدیدی را نیز برای جایگزینی استخوان و دندان ارائه میكند.
نانوبیوتكنولوژی در حال فراهم آوردن راهی برای پیوند شبكیة چشم، حلزون گوش و عصب و نیز زیرلایه‌های نانومتری برای ترغیب به رشد، احیاء و ترمیم بافتهای بدن میباشد. این مقولات پیشرفتهای جدید و شگرفی در معالجات پزشكی و با حوزة بسیار وسیعی برای گسترش هستند. چنین كاربردهایی كه به نظر میرسد باید فوراً جایگاه خود را بدست آورند عبارتند از: پیوند بافت از اعضای دیگران، جایگزینهایی برای دندان و استخوان، آنالیز ژن و پروتئین، پیوند بافت از اعضای خود شخص وكاربردهای نانوتكنولوژی در وسایل آزمایش و انواع دیگر وسایل پزشكی.
نانوتكنولوژی به شیوه‌های مختلف در گسترة وسیعی از محصولات به كار برده میشود. تراشه‌های كوچكتر آنالیز سریعتر پروتومیك و ژنومیك را تضمین خواهند كرد. اعضای مصنوعی به منظور تحت تأثیر قراردادن كاركرد شیمیایی یك غشاء یا سطح مصنوعی و در نتیجه اجتناب از نپذیرفته شدن توسط گیرندة عضو، خواستار نانومهندسی هستند.



مفاهیم بنیادین نانو تکنولوژی

تاریخ:چهارشنبه 10 آبان 1391-ساعت 08 و 20 دقیقه و 12 ثانیه

یك نانومتر (nm) یك میلیاردیم متر است .  برای آن‌كه تصوری از این ابعاد داشته‌ باشید می‌توانید فرض كنید 10 اتم هیدروژن پشت سر هم به خط شده‌اند (لطفا نگران امكان فیزیكی‌ی این فرض نباشید! ). طول این قطار هیدروژنی،1 نانومتر است. اگر تصوری از اندازه‌ی اتم هیدروژن ندارید به این مثال توجه كنید:نسبت نانومتر به متر تقریبا مثل نسبت شعاع یك تیله‌ی كوچك است به شعاع كره‌ی زمین. واگر هنوز تصوری از نانومترندارید فرض كنید یك روز صبح پدر شما می‌خواهد با ریش‌تراش صورتش را اصلاح كند، در مدتی كه او ریش‌تراش را روشن می‌كند تا به صورتش نزدیك كند(فرض كنید ریش‌تراش سالم است.) چه مقدارموهای صورت او رشد می‌كند؟ این طول همان 1 نانومتر است!


مقاله در مورد نانو تکنولوژی (2)

تاریخ:چهارشنبه 10 آبان 1391-ساعت 08 و 10 دقیقه و 36 ثانیه


جهان امروز نیازمند استفاده از ابزارهای جدیدی برای ارتقای سطح زندگی بشر است. روزانه مواد گوناگونی بر اثر کار و کوشش و تحقیقات به دست آمده، در چرخه تولید انبوه قرار گرفته و به بازار تجاری عرضه می شوند. برای مثال افزایش کارایی وسایل الکترونیکی با کاهش اندازه آنها، مانند کامپیوترهای بسیار پیشرفته و یا پیشرفت عظیم صنعت ارتباطات تنها با استفاده وسیع از نانو تکنولوژی میسر شده است. در این مقاله به بررسی کاربرد کنونی فناوری نانو تکنولوژی در میان مدت و بلند مدت پرداخته ایم که مواردی از آن به طور خلاصه نقل می شود.

جهان امروز نیازمند استفاده از ابزارهای جدیدی برای ارتقای سطح زندگی بشر است. روزانه مواد گوناگونی بر اثر کار و کوشش و تحقیقات به دست آمده، در چرخه تولید انبوه قرار گرفته و به بازار تجاری عرضه می شوند. برای مثال افزایش کارایی وسایل الکترونیکی با کاهش اندازه آنها، مانند کامپیوترهای بسیار پیشرفته و یا پیشرفت عظیم صنعت ارتباطات تنها با استفاده وسیع از نانو تکنولوژی میسر شده است. در این مقاله به بررسی کاربرد کنونی فناوری نانو تکنولوژی در میان مدت و بلند مدت پرداخته ایم که مواردی از آن به طور خلاصه نقل می شود.
    صفحات خورشیدی و کیهانی: دی اکسید تیتانیم و اکسید روی در اندازه های نانو در صفحات خورشیدی برای جذب و یا انکسار پرتوهای ماورای بنفش که شفافیت لازم را برای عبور نور قابل رویت دارند، کاربرد بسیاری پیدا کرده است.
    ترکیبات مرکب: یکی از موارد مهم کاربرد نانوتکنولوژی ساخت ترکیبات مرکب از چند ماده مختلف است. برای مثال با استفاده از لوله، سیم و ذرات نانو محصولات چند منظوره ای تولید می شود که هم دارای خواص هر یک از عناصر تشکیل دهنده است و هم ساختار جدیدی با کاربردهای پیشرفته دارد. این مواد در علوم پزشکی، در وسایل بصری، الکترونیک و مغناطیسی به کار می روند. هم چنین کربن سیاه که اندازه آن به چند ده نانو می رسد برای تقویت لاستیک وسایط نقلیه مورد استفاده قرار می گیرد. از یک نوع خاک رس در ابعاد نانو نیز برای ساختن سپرهای مقاوم وسایط نقلیه استفاده
    می شود.
    پوشش سطوح: استفاده از پوشش هایی در اندازه نانو و یا چند اتم، امکانات ویژه ای را به وجود آورده است. به تازگی شیشه هایی ساخته شده که با دی اکسید تیتانیم بسیار فعال پوشش داده شده است. این شیشه ها ضد باکتری،
    دفع کننده آب و از بین برنده مواد شیمیایی بوده و به طور خودکار خود را تمیز می کنند. کاربرد دیگر مواد نانو ساختن پوشش های بسیار مقاوم در مقابل خش، به صورت یک یا چند لایه بر روی لایه اصلی است. گروه بیشماری پارچه های قابل تنفس، ضد آب و لکه با کنترل منافذ و
    ناهمواری های سطح آن در حد اندازه های نانو از مواد پلیمری و غیرآلی ساخته شده ا ند.
    ابزار برشکاری بسیار سخت: ابزار ساخته شده از کریستال های تنگستن، تانتانیم و تیتانیم در اندازه های نانو، منجر به ساخت ابزار برش بسیار سخت تر در مقایسه با همان ماده در اندازه ذرات بزرگتر شده است. کاربرد این ابزار در سوراخکاری، برش فلزات در ماشین تراش،
    قالب سازی، سنگ بری و نظایر آن بسیار وسیع است.
    کاربردهای فناوری نانو در میان مدت شامل موارد زیر می شود:
    رنگها و محلولها: استفاده از رنگها در اندازه نانو می تواند قابلیت هاو توانایی های بسیار خوبی را به رنگ بدهد. برای مثال ساختن رنگهای سبک می تواند وزن هواپیماها را کاهش داده و باعث صرفه جویی در سوخت آنها شود. کاهش حلال ها مورد دیگریست که از آلودگی محیط زیست جلوگیری می کند. محلول های ضد باکتری موارد استفاده بسیاری در تاسیسات تصفیه آب دارد و دیگر نیازی به استفاده از ضد باکتری مانند کلر نخواهد بود. نانو تکنولوژی در مبدل های حرارتی با جذب امواج قرمز باعث صرفه جویی در انرژی شده و با تغییرات دما و یا محیط شیمیایی اطراف آن، موجب تغییر رنگ
    می شود. عمده ترین هدف از اجرای این پژوهشها در مورد رنگها اهداف زیست محیطی است.
       
    محیط زیست: مطالعه و بررسی بر روی تاثیرگذاری مواد نانو بر مواد آلوده کننده خاک و آبهای زیرزمینی و خنثی کردن تاثیرات مخرب آنها، نمونه ای از پژوهشهای میان مدت است.
    هم چنین تلاش برای ساخت موادی که سرب و جیوه موجود در محیط زیست را به صورت غیرفعال در آورد، ادامه دارد. اگر این تحقیقات به صورت کامل انجام شود، می توان از آلودگی سرب هوا که از سوخت ماشین های درون سوز بوجود می آید جلوگیری کرد.
    سلولهای سوختی: سطح سلولی سوختها از نظر مهندسی تاثیر مستقیمی بر عملکرد درونی آن دارد. استفاده از هیدروژن به عنوان یک سوخت میانی ممکن است با تغییرات بنیادی هیدروکربورها در کاتالیستهای یک راکتور به دست آید. استفاده از علوم نانو برای شدت بخشیدن به عملکرد کاتالیزورها می تواند به بازدهی بیشتر و تولید سوختهایی با ذرات کوچکتر کمک کند. این عامل می تواند در افزایش تولید انرژی برق موثر باشد و در نتیجه برای تولید هیدروژن به جای استفاده از هیدروکربورها از مواد فراوانتر و سازگارتر با محیط زیست استفاده کرد. امروزه هیدروژن به عنوان جانشین سوخت هیدروکربورها در جهان بسیار مورد توجه قرار گرفته است.
    نمایشگرها: درخواست بسیاری برای تولید نمایشگرهای بزرگ، شفاف و تخت در تلویزیون، کامپیوتر و نظایر آن وجود دارد. نانو کریستال های سلنیوم روی، سولفات روی و سولفور کادمیم با روش ژل به صورت تنها(تبدیل ژل مایع به جامد) از موادیست که برای ساخت نور متصاعد از فسفر مورد استفاده قرار می گیرند. همچنین استفاده از CNTs نیز در ساخت این وسایل با درخشش فوق العاده و مصرف انرژی و تشعشعات زیانبار کمتر و طول عمر بیشتر، نسل آینده نمایشگرهای پیشرفته را بوجود خواهد آورد.
    باطری ها: توسعه وسایل الکترونیکی قابل حمل مانند تلفن های همراه، دستگاههای ناوبری، کامپیوترهای کوچک و قابل حمل، سنسورهای کنترل از راه دور و نظایر آنها، نیاز به داشتن باطری های سبکتر با انرژی و دوام بیشتر را دو چندان ساخته است. مواد کریستالی نانو با استفاده از روش کاربرد ژلها در صفحات جداکننده باطریها می تواند انرژی بیشتری در مقایسه با باطریهای متداول امروزی ذخیره کند. باطری های ساخته شده از نانو کریستال های نیکل نیاز به شارژ مجدد را کاهش و ذخیره انرژی در باطریها را در حد قابل توجهی افزایش داده است.
    مواد افزودنی سوختها: هم اکنون تحقیقات برای افزودن ذرات نانوی اکسید سدیم به سوختهای دیزل در دست اقدام است که باعث بالا رفتن بازدهی، صرفه جویی اقتصادی و کاهش میزان مصرف آنها در بلند مدت خواهد شد.
    کاربردهای بلند مدت فناوری نانو شامل موارد زیر می باشد:
    مواد مغناطیسی: ساخت ابزارهای مغناطیسی از نانوکریستال های یوتریوم، ساماریوم و کوبالت خواص بسیار منحصر بفردی را با توجه به کوچک بودن ذرات کریستالها بوجود می آورد. این مواد در ساخت موتورها، ماشین های تحلیلی مانند MRI و همچنین در علوم پزشکی کاربرد وسیعی دارند. میکروپروسس ها، حافظه های کامپیوتر، دیسک های سخت، با استفاده از فناوری نانو می تواند اطلاعات بسیار زیادی را در خود جای دهند.
    وسایل پزشکی: به طور معمول اعضا قابل کاشت در بدن، مانند دریچه های قلب، ساخت اندام های مورد نیاز در ترمیم های ارتوپدی ساخته شده از تیتانیوم و فولادهای ضد زنگ با سایر اعضای بدن سازگاری دارند ولی متاسفانه ممکن است در طول عمر بیماران دچار خوردگی شده و کارآیی خود را از دست بدهند. 
         
    استفاده از نانو کریستالهای اکسید زیر کانیوم،‌به عنوان یک عنصر بسیار سخت، غیرخورنده و مقاوم در مقابل واکنشهای بدن و سازگاری با آن جایگزین بسیار خوبی برای روش های متداول است. نانو کریستالهای »سیلیکون کربید« به علت وزن کم، مقاومت بسیار عالی و سازگاری با اعضای بدن برای ساخت دریچه های مصنوعی قلب در آینده بکار خواهد رفت. ساخت رباط هایی با کاربردهای بسیار متفاوت در بدن در اندازه های کوچک بخش مهمی از کاربردهای وسیع اینگونه مواد را شامل می شود.
    سرامیک های ماشین آلات: سرامیک ها بسیار سخت، شکننده و غیرقابل ماشینکاری بوده و کوچک شدن ذرات آنها در حد نانو کریستالها باعث شکنندگی بیشتر آن می شوند. امروزه نانوکریستالهای نیترات و یا »کربید سیلیکون« در ساخت قطعات ماشین‌ آلات مختلف مانند فنرهای بسیار مقاوم، بلبرینگها، سوپاپ های موتور، اجزای کوره ها و نظایر آن به علت آنکه به آسانی قابل ساخت بوده و مقاوم در مقابل حرارت و واکنش های شیمیایی مقاوم هستند کاربرد وسیعی دارند. در صورتیکه این مواد توسط پرس فشرده شوند،‌مقاومت حرارتی بسیار زیادی را در مقایسه با سایر سرامیک ها به دست می آورند.
    تصفیه آب:‌ فناوری نانو باعث صرفه جویی در مصرف انرژی برای تصفیه آب در سیستمهای تقطیر می شود. همچنین این فناوری منجر به بالا بردن تکنولوژی مورد استفاده کنونی خواهد شد. 

        لباس های جنگی: به تازگی استفاده از فناوری نانو برای ساخت لباس های ویژه میدان های جنگ توسط گروه تحقیقات دانشگاه MIT انجام شده است. هم اکنون برنامه ای برای ساخت موادی که بتواند در کوتاه مدت جاذب انرژی شوکهای امواج انفجاری و موادی که در بلند مدت بتواند در برابر مواد شیمیایی و بیولوژیکی از خود مقاومت نشان دهند بصورتی که در مقابل این مواد حساس بوده و پس از شناسایی مواد روزنه های لباس مسدود شوند در حال بررسی است. گونه ای دیگر از این مواد برای کشف آسیب های وارده به بدن به صورت خودکار عمل خواهد کرد. برای مثال به کمک این مواد شکستگی استخوانها را بسرعت شناخته و گچ گیری متداول امروزه را انجام می دهند.

منتظر نظرات شما




نانو تكنولوژی

تاریخ:چهارشنبه 10 آبان 1391-ساعت 08 و 05 دقیقه و 09 ثانیه

در دو دهه اخیر، پیشرفتهای تكنولوژی وسایل و مواد با ابعاد بسیار كوچك به دست آمده است و به سوی تحولی فوق العاده كه تمدن بشر را تا پایان قرن دگرگون خواهد كرد ، پیش می رود . برای احساس اندازه های مادون ریز ، قطر موی سر انسان را كه یك دهم میلیمتر است در نظر بگیرید ، یك نانومتر صدهزار برابر كوچكتراست 9- 10متر . تكنولوژی و مهندسی در قرن پیش رو با وسایل ، اندازه گیریها و تولیداتی سروكار خواهد داشت كه چنین ابعاد مادون ریزی دارند . درحال حاضر پروسه های در ابعاد چند مولكول قابل طراحی و كنترل است . همچنین خواص مكانیكی ، شیمیایی ، الكتریكی ، مغناطیسی ، نوری و... مواد در لایه ها در حدود ابعاد نانومتر قابل درك و تحلیل و سنجش است . تكنولوژی درقرن گذشته در هرچه ریزتر كردن دانه های بزرگتر پیشرفت چشمگیری داشت ، بطوریكه به مزاح گفته شد كه دیگر كشف ذرات ریز اتمی ((Sub-Atomic)) نه تنها جایزه نوبل ندارد ، بلكه به آن جریمه هم تعلق می گیرد ! تكنولوژی نو درقرن حاضر مسیر عكس را طی می كند . یعنی مواد مادون ریز را باید تركیب كرد تا دانه های بزرگتر كارآمد به وجود آ ورد .

درست همان روشی كه در طبیعت برای تولید كردن حاكم است . مجموعه های طبیعی ، تركیبی از دانه های مادون ریز قابل تشخیص با خواص مشابه و یا متفاوت با اندازه های در حدود نانو است .

اثر تحقیقات در فناوریهای مادون ریز هم اكنون در درمان بیماریها و یا دست یافتن به مواد جدید به ظهور رسیده است . موارد بسیاری در مرحله تحقیقات كاربردی و آزمایشی است .اكنون ساخت رایانه های بسیار كوچكتر و میلیونها بار سریعتر در دستور كار شركتهای تحقیقاتی قرار دارد .

در بیانی كوتاه نانوتكنولوژی یك فرایند تولید مولكولی است . همانطور كه طبیعت مجموعه ها را بطور خودكار مولكول به مولكول ساخته و روی هم مونتاژ كرده است ، ما هم باید برای تولید محصولات جدید ، با این اعتقاد كه هرچه در طبیعت تولید شده قابل تولید در آزمایشگاه نیز هست ، نظیر طبیعت راهی پیدا كنیم . البته منظور این نیست كه چند هسته از مواد راپیدا كنیم و با رساندن انرژی و خوراك پس از چند سال یك نیروگاه از آن بسازیم كه شهری را برق دهد . بلكه برای تركیب و تكامل خودكار تولیدات مادون ریزكه به نحوی در مجموعه های بزرگتر مصرف دارد ، راهی بیابیم . در اندازه های مادون ریز ، روشها و ابزارآلات متعارف فیزیكی مانند تراشیدن و خم كردن و سوراخ كردن و...جوابگو تیستند .

برای ساختن ماشینهای ملكولی باید روش پروسه های طبیعی را دنبال كرد .

با تهیه نقشه های ساختاری بدن یعنی آرایش ژنها و DNA كه ژنم نامیده شده است و به موازات آن دست یافتن به تكنولوژی مادون ریز ، در دراز مدت تحولات بسیاری در هستی ایجاد خواهد شد . تولید مواد جدید ، گیاهان ، جانداران و حتی انسان متحول خواهد شد . اشكالات ساختاری موجودات در طبیعت رفع می شود و با تركیب و خواص اورگانیك گیاهان و جانوران ، موجودات جدیدی با خواص فوق العاده و شخصیتهای متفاوت بوجود خواهد آمد .آینده علوم و مهندسی كه چندین گرایشی Multi- Disciplinary )) است ، به طرف تولید ماشینهای مولكولی سوق داده خواهد شد تا در نهایت بتواند مجموعه های كارآیی از پیوندهای ارگانیك و سایبریك را عرضه نماید .

هستی را به رایانه ( سخت افزار ) و برنامه ( نرم افزار ) كه دو پدیده مختلف ولی ادغام شده هستند ، می توان تشبیه كرد . سخت افزار مصداق ماده ( اغلب اتم هیدروژن ) و نرم افزار یا برنامه ، قابلیت نهفته در خلقت آن است .

اتم به نظر ساده و ابتدایی هیدروژن در طی میلیاردها سال با قابلیت نهفته در خود توانسته است میلیونها نوع آرایش مختلف را در هستی بوجود آورد . بشر از بوجود آوردن اساس ماده عاجز است . ولی در برنامه ریزیهای جدید و یافتن اشكال دیگری از آنچه در طبیعت وجود دارد ، پیش خواهد رفت . طبیعت را خواهد شناخت و به اصطلاح ، قفلهای شگفت آور آن را باز خواهد كرد . احتمالا انسان در شرایط مناسبتری از درجه حرارت و فشار كه درتشكیل طبیعی مواد مختلف از هیدروژن لازم است ، بتواند اتمهای مورد نباز خود را تولید كند ، سیارات دیگری را در نهایت در اختیار بگیرد و بعید نیست كه نواده های دوردست ما بتوانند در نیمه های راه ابدیت در اكثر نقاط جهان هستی و كهكشانها سكنی گزینند.

به احتمال زیاد قبل از پایان هزاره سوم انسانها در بدن خود انواع لوازم مصنوعی و دیجیتالی راخواهند داشت. . از بیماری ، پیری ، درد ستون فقرات ، كم حافظه ای و... رنج نخواهند برد .قابلیت فهم و تحلیل اطلاعات در مغز آنها در مقایسه با امروز بی نهایت خواهد شد . در هزاره های آینده انسانهای طبیعی مانند امروز احتمالا برای مطالعات پژوهشی نگهداری شده و به نمونه های آزمایشگاهی و بطور حتم قابل احترام تبدیل خواهند شد و مردمان آینده از اینهمه درد و ناراحتی كه اجداد آنها در هزاره های قبل كشیده اند ، متعجب و متاثر خواهند بود .

اكنون جا دارد همگام با تحولات جدید در مهندسی و علوم ، دانشگاهها و مراكز تحقیقاتی بطور جدی به پژوهشهای تكنولوژی مادون ریز مشغول شوند تا حداقل ما هم بتوانیم مرزهای دانش روز را به نسلهای آینده تحویل دهیم و در تشكلهای جدید هستی سهمی داشته باشیم . باشد هرچه زودتر به خود آییم و عمق شكوهمند و معجزه آسای اندیشه بشررا دریابیم و از كوتاه بینی و افكار فرسوده موروثی فاصله بگیریم . گفته شیخ اجل سعدی در آینده مصداق واقعی تری خواهد داشت :

چه انتظاری باید از نانوتكنولوژی داشت :

این تكنولوژی جدید توانایی آن را دارد كه تاثیری اساسی بر كشورهای صنعتی در دهه های آینده بگذارد . در اینجا به برخی از نمونه های عملی در زمینه نانوتكنولوژی كه بر اساس تحقیقات و مشاهدات بخش خصوصی به دست آمده است ، اشاره می شود .

انتظار می رود كه مقیاس نانومتر به یك مقیاس با كارایی بالا و ویژگیهای منحصربفرد ، طوری ساخته خواهند شد كه روش شیمی سنتی پاسخگوی این امر نمی تواند باشد .

· نانوتكنولوژی می تواند باعث گسترش فروش سالانه 300 میلیارد دلار برای صنعت نیمه هادیها و 900 میلیون دلار برای مدارهای مجتمع ، طی 10 تا 15 سال آینده شود .

· نانوتكنولوژی ، مراقبتهای بهداشتی ، طول عمر ، كیفیت و تواناییهای جسمی بشر را افزایش خواهد داد .

· تقریبا نیمی از محصولات دارویی در 10 تا 15 سال آینده متكی به نانوتكنولوژی خواهد بود كه این امر ، خود 180 میلیارد دلار نقدینگی را به گردش درخواهد آورد .

· كاتالیستهای نانوساختاری در صنایع پتروشیمی دارای كاربردهای فراوانی هستند كه پیش بینی شده است این دانش ، سالانه 100 میلیارد دلار را طی 10 تا 15 سال آینده تحت تاثیر قرار دهد .

· نانوتكنولوژی موجب توسعه محصولات كشاورزی برای یك جمعیت عظیم خواهد شد و راههای اقتصادی تری را برای تصویه و نمك زدایی آب و بهینه سازی راههای استفاده از منابع انرژیهای تجدید پذیر همچون انرژی خورشیدی ارائه نماید . بطور مثال استفاده از یك نوع انباره جریان گذرا با الكترودهای نانولوله كربنی كه اخیرا آزمایش گردید ، نشان داد كه این روش 10 بار كمتر از روش اسمز معكوس ، آب دریا را نمك زدایی می كند .

· انتظار می رود كه نانوتكنولوژی نیاز بشر را به مواد كمیاب كمتر كرده و با كاستن آلاینده ها ، محیط زیستی سالمتر را فراهم كند . برای مثال مطالعات نشان می دهد در طی 10 تا 15 سال آینده ، روشنایی حاصل از پیشرفت نانوتكنولوژی ،مصرف جهانی انرژی را تا 10 درصد كاهش داده ، باعث صرفه جویی سالانه 100 میلیارد دلار و همچنین كاهش آلودگی هوا به میزان 200 میلیون تن كربن شود.

در چند سال گذشته بازارچند میلیارد دلاری برپایه نانوتكنولوژی كسترش یافته اند . برای مثال در ایالات متحده ، IBM برای هد دیسكهای سخت ، یك سری حسگرهای مغناطیسی را ابداع كرده است .

Eastern Kodak و 3M تكنولوژی ساخت فیلمهای نازك نانو ساختاری را به وجود آورده اند . شركت Mobil كاتالیستهای نانو ساختاری را برای دستگاههای شیمیایی تولید كرده است و شركت Merck ، داروهای نانوذره ای را عرضه كرده است . تویوتا در ژاپن مواد پلیمری تقویت شده نانوذره ای را برای خودروها و Samsung Electronics در كره ، در حال كار بر روی سطح صفحات نمایش توسط نانولوله های كربنی هستند . بشر درست در ابتدای مسیر قرار دارد و فقط چندین محصول تجاری از نانوساختارهای یك بعدی بهره می گیرند ( نانو ذرات ، نانو لوله ها ، نانو لایه و سوپر لاستیكها ) . نظزیات جدید و روشهای مقرون به صرفه تولید نانوساختارهای دو و سه بعدی از موضوعات مورد بررسی آینده می باشند.

نانو تكنولوژی یا كاربرد فناوری در مقیاس یك میلیونیم متر، جهان حیرت انگیزی را پیش روی دانشمندان قرار داده است كه در تاریخ بشریت نظیری برای آن نمی توان یافت. پیشرفتهای پرشتابی كه در این عرصه بوقوع می پیوندد، پیام مهمی را با خود به همراه آورده است: بشر در آستانه دستیابی به توانایی های بی بدیلی برای تغییر محیط پیرامون خویش قرار گرفته است و جهان و جامعه ای كه در آینده ای نه چندان دور به مدد این فناوری جدید پدیدار خواهد شد، تفاوت هایی بنیادین با جهان مالوف آدمی در گذشته خواهد داشت.

به گزارش ایرنا نانو تكنولوژی نظیر هر فناوری دیگری چونان یك تیغ دولبه است كه می توان از آن در مسیر خیر و صلاح و یا نابودی و فنا استفاده به عمل آورد. گام اول در راه بهره گیری از این فناوری شناخت دقیق تر خصوصیات آن و آشنایی با قابلیت های بالقوه ای است كه در خود جای داده است. در خصوص نانو تكنولوژی یك نكته را می توان به روشنی و بدون ابهام مورد تاكید قرار داد: این فناوری جدید هنوز، حتی برای متخصصان، شناخته شده نیست و همین امر هاله ابهامی را كه آن را در برگرفته ضخیمتر می كند و راه را برای گمانزنی های متنوع هموار می سازد.

كسانی بر این باورند كه این فناوری نظیر هیولایی فرانكشتین در داستان مری شلی و یا همانند جعبه پاندورا در اسطوره های یونان باستان، مرگ و نابودی برای ابنای بشر درپی دارد. در مقابل گروهی نیز معتقدند كه به مدد توانایی های حاصل از این فناوری می توان عالم را گلستان كرد.

در حال حاضر 450 شركت تحقیقاتی- تجاری در سراسر جهان و 270 دانشگاه در اروپا، آمریكا و ژاپن با بودجه ای كه در مجموع به 4 میلیارد دلار بالغ می شود سرگرم انجام تحقیقات در عرصه نانو تكنولوژی هستند. در این قلمرو اتمها و ذرات رفتاری غیرمتعارف از خود به نمایش می گذارند و از آنجا كه كل طبیعت از همین ذرات تشكیل شده، شناخت نحوه عمل آنها، به یك معنا شناخت بهتر نحوه شكل گیری عالم است. به این ترتیب دانشمندانی كه در این قلمرو به كاوش مشغولند، به یك اعتبار با ذهن و ضمیر خالق هستی و نقشه شگفت انگیز او در خلقت عالم آشنایی پیدا می كنند، اما از آنجا كه دانایی توانایی به همراه می آورد، شناسایی رازهای هستی می تواند توان فوق العاده ای را در اختیار كاشفان این رازها قرار دهد. تحقیق در قلمرو نانو تكنولوژی از اواخر دهه 1950 آغاز شد و در دهه 1990 نخستین نتایج چشمگیر از رهگذر این تحقیقات عاید گردید.

از جمله آنكه یك گروه از محققان شركت آی بی ام موفق شدند35 اتم گزنون را بر روی یك صفحه از جنس نیكل جای دهند و با كمك این تك اتمها نامی را بر روی صفحه نیكلی درج كنند. محققان دیگر به بررسی درباره ساختارهای ریز موجود در طبیعت نظیر تار عنكبوت ها و رشته های ابریشم پرداختند تا بتوانند موادی نازك تر و مقاوم تر تولید كنند. در این میان ساخت یك نوع مولكول جدید كربن موسوم به باكمینسترفولرین یا كربن- 60 راه را برای پژوهشهای بعدی هموارتر كرد. محققان با كمك این مولكول كه خواص حیرت انگیز آن هنوز در درست بررسی است، لوله های موئینه ای در مقیاس نانو ساخته اند كه می تواند برای ایجاد ساختارهای مختلف در تراز یك میلیونیم متر مورد استفاده قرار گیرد. بررسی هایی كه در ابعاد نانو بر روی مواد مختلف صورت گرفته و خواص تازه ای را آشكار كرده است. به عنوان مثال ذرات سیلیكن در این ابعاد از خود نور ساطع می كنند و لایه های فولاد در این مقیاس از استحكام بیشتری در قیاس با صفحات بزرگتر این فلز برخوردارند.

برخی شركتها از هم اكنون بهره برداری از برخی یافته های نانوتكنولوژی را آغاز كرده اند. به عنوان نمونه شركت آرایشی اورال از مواد نانو در محصولات آرایشی خود استفاده می كند تا بر میزان تاثیر آنها بیفزاید. ساخت دیودهای نوری با استفاده از مواد نانو موجب می شود تا 80درصد در هزینه برق صرفه جویی شود. توپهای تنیسی كه با كربن 60 ساخته شده و روانه بازار گردیده سبكتر و مستحكمتر از توپهای عادی است. شركتهای دیگر با استفاده از مواد نانو پارچه هایی تولید كرده اند كه با یك بار تكاندن آنها می توان حالت اتوی اولیه را به آنها بازگرداند و همه چین و چروكهایشان را زایل كرد. با همین یك بار تكان همه گردوخاكی كه به این پارچه ها جذب شده اند نیز پاك می شوند. نوارهای زخم بندی هوشمندی با این مواد درست شده كه به محض مشاهده نخستین علائم عفونت در مقیاس مولكولی، پزشكان را مطلع می سازند.

از همین نوع مواد همچنین لیوانهایی تولید شده كه قابلیت خود- تمیزكردن دارند. لنزها و عدسیهای عینك ساخته شده از جنس مواد نانو ضد خش هستند و یك گروه از محققان تا آنجا پیش رفته اند كه درصددند با مواد نانو پوششهای مناسبی تولید كنند كه سلولهای حاوی ویروسهای خطرناك نظیر ویروس ایدز را در خود می پوشاند و مانع خروج آنها می شود. مهمترین نكته درباره موقعیت كنونی فناوری نانو آن است كه اكنون دانشمندان این توانایی را پیدا كرده اند كه در تراز تك اتمها به بهره گیری از آنها بپردازند و این توانایی بالقوه می تواند زمینه ساز بسیاری از تحولات بعدی شود. یك گروه از برجسته ترین محققان در حوزه نانوتكنولوژی بر این اعتقادند كه می توان بدون آسیب رساندن به سلولهای حیاتی، در درون آنها به كاوش و تحقیق پرداخت. شیوه های كنونی برای بررسی سلولها بسیار خام و ابتدایی است و دانشمندان برای شناخت آنچه كه در درون سلول اتفاق می افتد ناگزیرند سلولها را از هم بشكافند و در این حال بسیاری از اطلاعات مهم مربوط به سیالهای درون سلول یا ارگانلهای موجود در آن از بین می رود.

یك گروه از محققان كه در گروهی موسوم به اتحاد سیستمهای زیستی گرد آمده اند، سرگرم تكمیل ابزارهای ظریفی هستند كه هدف آن بررسی اوضاع و احوال درون سلول در زمان واقعی و بدون آسیب رساندن به اجزای درونی سلول یا مداخله در فعالیت بخشهای داخلی آن است. ابزاری كه این گروه مشغول ساخت آن هستند ردیف هایی از لوله ها یا سیمهای بسیار ظریفند كه قادرند وظایف مختلفی را به انجام برسانند از جمله آنكه هزاران پروتئینی را كه به وسیله سلولها ترشح می شود شناسایی كند. گروههای دیگر از محققان نیز به نوبه خود سرگرم تولید دستگاهها و ابزارهای دیگر برای انجام مقاصد علمی دیگر هستند.

به عنوان نمونه یك گروه از محققان سرگرم تكمیل فیبرهای نوری در ابعاد نانو هستند كه قادر خواهند بود مولكولهای مورد نظر را شناسایی كنند. گروهی نیز دستگاهی را دردست ساخت دارند كه با استفاده از ذرات طلا می تواند پروتئین های معینی را فعال سازد یا از كار بیندازد. به اعتقاد پژوهشگران برای آنكه بتوان از سلولها در حین فعالیت واقعی آنها اطلاعات مناسب به دست آورد، باید شیوه تنظیم آزمایشها را مورد تجدیدنظر اساسی قرار داد. سلولها در فعالیت طبیعی خود امور مختلفی را به انجام می رسانند: از جمله انتقال اطلاعات و علائم و داده ها میان خود، ردوبدل كردن مواد غذایی و بالاخره سوخت و ساز و اعمال حیاتی. یك گروه از روش تازه ای موسوم به الگوی انتقال ابر - شبكه استفاده كرده اند كه ساخت نیمه هادیهای نانومتری به قطر تنها 8 نانومتر را امكان پذیر می سازد. هریك از این لوله های بسیار ریز بالقوه می توانند یك پادتن خاص یا یك اولیگو نوكلئو اسید و یا یك بخش كوچك از رشته دی ان ای بر روی خود جای دهند.

با كمك هر تراشه می توان 1000 آزمایش متفاوت بر روی یك سلول انجام داد. برای دستیابی به موفقیت كامل باید بر برخی از محدودیتها غلبه شود، ازجمله آنكه درحال حاضر برای بررسی سلولها باید آنها را در درون مایعی قرار داد كه مصنوعاً محیط زیست طبیعی سلولها را بازسازی می كند، اما یون موجود در این مایع می تواند سنجنده های موئینه را از كار بیندازد. برای رفع مشكل، محققان سلولها را درون مایعی جای می دهند كه چگالی یون آن كمتر است. گروههای دیگری از محققان نیز در تلاشند تا ابزارهای مناسب در مقیاس نانو برای بررسی جهان سلولها ابداع كنند. یكی از این ابزارها چنانكه اشاره شد یك فیبر نوری است كه ضخامت نوك آن 40 نانومتر است و بر روی نوك نوعی پادتن جا داده شده كه قادر است خود را به مولكول مورد نظر در درون سلول متصل سازد. این فیبر نوری با استفاده از فیبرهای معمولی و تراش آنها ساخته شده و بر روی فیبر پوششی از نقره اندود شده تا از فرار نور جلوگیری به عمل آورد. نحوه عمل این فیبر نوری درخور توجه است.

از آنجاكه قطر نوك این فیبر نوری، از طول موج نوری كه برای روشن كردن سلول مورد استفاده قرار می گیرد به مراتب بزرگتر است، فوتونهای نور نمی توانند خود را تا انتهای فیبر برسانند، درعوض در نزدیكی نوك فیبر مجتمع می شوند و یك میدان نوری بوجود می آورند كه تنها می تواند مولكولهایی را كه در تماس با نوك فیبر قرار می گیرند تحریك كند. به نوك این فیبر نوری یك پادتن متصل است و محققان به این پادتن یك مولكول فلورسان می چسبانند و آنگاه نوك فیبر را به درون یك سلول فرو می كنند. در درون سلول، نمونه مشابه مولكول فلورسان نوك فیبر، این مولكول را كنار می زند و خود جای آن را می گرد. به این ترتیب نوری كه از مولكول فلورسان ساطع می شد از بین می رود و فضای درون سلول تنها با نوری كه به وسیله میدان موجود در فیبر نوری بوجود می آید روشن می شود و درنتیجه محققان قادر می شوند یك تك مولكول را در درون سلول مشاهده كنند.

مزیت بزرگ این روش در آن است كه باعث مرگ سلول نمی شود و به دانشمندان اجازه می دهد درون سلول را در هنگام فعالیت آن مشاهده كنند. نانو تكنولوژی همچنین به محققان امكان می دهد كه بتوانند رویدادهای بسیار نادر یا مولكولهای با چگالی بسیار كم را مشاهده كنند. به عنوان مثال بلورهای مینیاتوری نیمه هادیهای فلزی در یك فركانس خاص از خود نور ساطع می كنند و از این نور می توان برای مشخص كردن مجموعه ای از مولكولهای زیستی و الصاق برچسب برای شناسایی آنها استفاده كرد. به نوشته هفته نامه علمی نیچر چاپ انگلستان یك گروه از محققان دانشگاه میشیگان نیز توانسته اند سنجنده خاصی را تكمیل كنند كه قادر است حركت اتمهای روی را در درون سلولها دنبال كند و به دانشمندان در تشخیص نقایص زیست عصبی مدد رساند.

از ابزارهای در مقیاس نانو همچنین می توان برای عرضه مؤثرتر داروها در نقاط موردنظر استفاده به عمل آورد. در آزمایشی كه بتازگی به انجام رسیده نشان داده شده است كه حمله به سلولهای سرطانی با استفاده از ذرات نانو 100برابر بازده عمل را افزایش می دهد. محققان امیدوارند در آینده ای نه چندان دور با استفاده از نانو تكنولوژی موفق شوند امور داخلی هر سلول را تحت كنترل خود درآورند. هم اكنون گامهای بلندی در این زمینه برداشته شده و به عنوان نمونه دانشمندان می توانند فعالیت پروتئینها و مولكول دی ان ای را در درون سلول كنترل كنند. به این ترتیب نانو تكنولوژی به محققان امكان می دهد تا اطلاعات خود را درباره سلولها یعنی اصلی ترین بخش سازنده بدن جانداران به بهترین وجه كامل سازند.





  • تعداد صفحات :3
  • 1  
  • 2  
  • 3