کهکشانی از علم شیمی

بیایید شیمی را زیباتر ببینیم

مقاله قسمت 4(Volatile Solids Removal and Pathogens)

Results and Discussion
Kinetics
The rate of degradation of the sludge during the endogenous respiration has been widely
accepted to be a first order function of the concentration of the biodegradable biomass present,
known as biodegradable volatile suspended solids [14, 15]:
( ) k(bVSS)
dt
d bVSS = - (1)
Where
bVSS : biodegradable VSS remaining after batch aeration time (g/l)
k : digestion rate constant (day-1)
t : aeration time (day)
Eqn. 1. after integration takes the following form:
exp( )
0
kt
VSS nbVSS
VSSt nbVSS = -
-
-
(2)
Where nbVSS is non-biodegradable VSS and subscript “0” interprets initial concentration of
the variable VSS. The profiles of VSS concentrations during the course of the experiments
(aeration at 60 ºC) at various sludge initial concentrations are plotted in Fig.2. Each curve
finally ends in a horizontal line that represents the amount of nbVSS of the relevant sludge
sample. This amount will not be changed by aeration further with time. After 10 days of
thermophilic digestion, 16.5, 17.0, and 16.5 % of the initial VSSs will remain for three sludge
samples having initial TS of 60, 30, and 10 g/l respectively. Fig. 2 shows that during the last
days of the process, curves become horizontal and get almost parallel to each other. Therefore,
a fixed amount of 15% of initial VSS was assumed to be the amount of nbVSS part of the
sludge in the present work. Initial TS of 10 and 60 g/l were used to find the reaction constants
at different temperatures. Fig. 3 gives the results of the kinetic study in terms of the digestion
rate constant at temperatures ranging from 10 to 80 ºC (using Eqn.2). Highest kinetic rate
constants were observed at a temperature range of 55-60 ºC and had values between 0.40 to
0.45 d-1. The sludge with the highest concentration of TS (60 g/l), as Bhargava and Datar [15]
predicted, demonstrated a little lower constant at thermophilic conditions; however, as it has
been believed generally k is a strict function of temperature. As Fig. 3 shows, rate constants (k)
at temperatures between 55 to 60 ºC are close to each other and an average equal to 0.42 d-1
can be taken for this range. The kinetic rate constant, k, for endogenous decay which was
observed to increase with digestion temperature, follows an Arrhenius relationship k(T)=k20ºC .
θ(T – 20) , with θ varying from 1.02 to 1.07 in the mesophilic range. Matsch and Drnevich [16,
17]) showed this relationship to be applicable in the thermophilic range also. However, a value
of 1.04 for θ provides the least error from the kinetic rates below 55 ºC presented in this work
+ نوشته شده در  دوشنبه 30 آذر1388ساعت 13:6  توسط مجتبی(مدیر وبلاگ)  | 

مقاله قسمت 3(Volatile Solids Removal and Pathogens)

Materials and Methods
Activated sludge
Undigested aerobic wastewater treatment sludge (activated) was collected from one of the
clarifier bottoms from the Delhi Jal Board sewage treatment plant located at Okhla near New
Delhi. The sludge had a total solids (TS) concentration of 8.0 g/l. Table 1 shows the sludge
initial characteristics. Solids analysis, chemical oxygen demand (COD), sludge volume index
(SVI), and pH experiments were carried according to the Standard Methods [13].
Batch digester
An insulated glass digester (2.5 liters) was designed and set up for performing the thermophilic
aerobic digestion experiments in batch mode. Fig. 1 is a schematic of the digester and the
setup.
Kinetic experiments
Non-biodegradable part of the sludge was estimated experimentally by prolonged aeration (air
and pure oxygen) of the sludge having initial concentrations of 10, 30, and 60 g/l at 60 ºC. The
rate of removal of biodegradable volatile suspended solids was considered to be first order
with respect to the concentration of biodegradable volatile suspended solids present at any
instant with a reaction rate constant of ‘k’. For estimation of the reaction rate constant (k),
sludges having TS of 10 and 60 g/l were digested aerobically at different temperatures (10 to
80 ºC) by streams of refreshing air (300 ml/min) and pure oxygen (100 ml/min) for 4 or 5 days
continuously.
Pathogen inactivation
Experimental investigations of the removal of indicator organisms were performed separately
on original secondary sludge (Table 1) in the temperature range of 10 to 80 ºC. Total coliforms
(TC), fecal coliforms (FC) and fecal streptococci (FS) as standard pathogen indicators were
counted by using colony forming units (CFU) technique [13].
+ نوشته شده در  شنبه 28 آذر1388ساعت 23:18  توسط مجتبی(مدیر وبلاگ)  | 

مقاله قسمت 2(Volatile Solids Removal and Pathogens)

Introduction

Although poor dewaterability, foaming, and corrosion are the known operational

disadvantages of thermophilic aerobic treatment of wastewaters and thermophilic aerobic

digestion (TAD) of sludges [1-3], sufficient academic evidences are available showing that

these two biological aerobic processes have clear advantages over their conventional

mesophilic analogous. Obvious improvement in the rates of biomass and pathogen removal has

been seen by many investigators when TAD process was applied on activated sludge

[4-9].

Strains of thermophilic bacteria found in sewage sludge are able to grow in the temperature

range of 40 to 78 ؛C [10, 11]. At the temperature of optimum growth, thermophilic aerobic

bacteria, through bio-oxidation processes, demonstrate their maximum ability in conversion of

organic materials into carbon dioxide, water, and ammonia. Also, like all kind of fuel oxidation,

a considerable amount of sensible heat will be released during the biological process [12].

Since the thermophilic range of bacterial activity is a relatively wide range of variations (38

؛C), operation of the sludge treatment process in optimum temperature range is strictly

necessary to obtain a satisfactory level of stabilization factors; i.e. VSS reduction and pathogen

inactivation. However, no analytical or experimental study exists focusing on the simultaneous

effects of temperature on these two most important aspects of the sludge stabilization. This

paper, through an experimental approach, examines the instantaneous effects of temperature

on the stabilization factors of a typical activated sludge during the aerobic digestion process

+ نوشته شده در  پنجشنبه 26 آذر1388ساعت 18:25  توسط مجتبی(مدیر وبلاگ)  | 

Volatile Solids Removal and Pathogens

Volatile Solids Removal and Pathogens

Inactivation in Activated Sludge during

Thermophilic Aerobic Digestion

Mohsen Nosrati , Seyed Abbas Shojaosadati*

Biotechnology Group, Department of Chemical

Engineering, Tarbiat Modares University, P.O.

Box 14155-4838, Tehran, I.R. Iran

shoja_sa@modares.ac.ir

 

Abstract

 

A typical activated sludge was digested aerobically in a batch digester in the

temperature range of 10 to 80 ؛C. Reaction rate constants were determined by

measuring the amounts of volatile suspended solids (VSS) removed at different time

intervals during the process. The maximum value of the reaction rate constant (0.45 d1)

occurred in the temperature range of 55-60˚C. Removal of indicator organisms

(pathogens) in the sludge, during the batch digestion, was also studied. Sludge

digestion at 60؛C provided a noticeable difference in reduction of indicator organisms

as compared to digestion carried out at 55 ؛C.

 

Keywords: activated sludge, aerobic digestion, volatile suspended solids, and pathogen

inactivation.

ادامه مقاله در پست های بعدی

با ما همراه باشید.

نظر یادتون نره

 

+ نوشته شده در  چهارشنبه 25 آذر1388ساعت 18:13  توسط مجتبی(مدیر وبلاگ)  | 

مقالات لاتین شیمی ومهندسی شیمی

با سلام

قصد داریم در وبلاگ خود از این به بعد مقالات شیمی ومهندسی شیمی را برای علاقه مندان در وبلاگ نمایش دهیم که امید است مورد رضایت شما بازدیدکننده گان محترم قرار گیرد.

با تشکر

+ نوشته شده در  چهارشنبه 25 آذر1388ساعت 18:9  توسط مجتبی(مدیر وبلاگ)  | 

دانلود پاورپوینت شیمی آلی مک موری

 

 

دانلود کنید   

 

+ نوشته شده در  سه شنبه 24 آذر1388ساعت 13:49  توسط مجتبی(مدیر وبلاگ)  | 

مرمت آثار هنري گذشتگان با کمک فناوري‌نانو

مرمت آثار هنري گذشتگان با کمک فناوري‌نانو

شيميدانان ايتاليايي براي حذف آلودگي‌ها از سطوح آثار هنري باارزش و ترميم آنها، يک سيستم تميز‌کننده‌ي مبتني بر فناوري‌نانو توسعه داده‌اند.

در دهه‌هاي 60 و 70 ميلادي مرمت‌کننده‌هاي آثار هنري براي حفاظت آنها از آسيب، سطح‌شان را با يک روکش پليمري مرمت کردند. اما بعد از چندين سال، اين پليمرها در محيط‌هايي از قبيل آرامگاه‌ها يا کليساهاي بزرگ به صورت جزئي اکسيد شده و زرد يا سياه شدند. در بعضي از حالات، اين فرآيند بوسيله فلزات استفاده شده در رنگ‌هاي قديمي تسريع شد.
 

نانوقطرات امولسيوني (آبي و قرمز) نگه‌داشته‌شده در شبکه پليمري (سياه) که براي مرمت سطوح طلاکاري‌شده و رنگ‌آميزي‌شده استفاده مي‌شوند.

پيرو باگلي‌اُني، از دانشگاه فلورنس و يکي از اين محققان، مي‌گويد: مشکل اين است که تعداد زيادي از رنگ‌آميزي‌ها متخلخل هستند، بنابراين آنها هر حلال مرسومي را جذب خواهند کرد و اين باعث آسيب‌ديدشان مي‌شود. راه‌حل ما استفاده از نانوقطرات ميکروامولسيوني است که براي حل‌کردن فقط مولکول‌هاي آلي روي سطح طراحي شده‌اند.

ماده مرمت‌کننده اين محققان ژل شفافي است که روي اثر هنري ماليده مي‌شود. اين ژل مي‌تواند مولکول‌هاي آلي روي سطح را حل کند و جذب آنها را به حداقل برساند. اين ماده از مقدار کمي p- زايلن فرارِ حل‌شده در آب تشکيل شده که با هيدروکسي‌اتيل‌سلولز به صورت ژل درآمده است. در واقع اين ژلِ روغن- در-آب شامل نانوقطرات روغنِ پوشش داده‌شده با آب مي‌باشد که در زنجيره‌هاي سلولزي به دام افتاده‌اند.

اين محققان تاکنون نقاشي‌هاي ديواري قرن پانزدهم در سانتاماريا در ايتاليا و يک قاب طلاکاري‌شده‌ي قرن هجدهم را مرمت کرده‌اند که رنگ‌شان به خوبي بهبود يافته‌است و در آينده نيز طرحي براي کار روي نقاشي‌هاي ديواري در کالولا و مکزيکو دارند.

ريچارد ويس، از اعضاء اين گروه تحقيقاتي، مي‌گويد: مشخصه‌هاي اين ژل به دقت تعيين خواهند شد تا جزئيات در مورد چگونگي عمل مرمت توسط آن، فهميده شود. درک جزئيات در مورد اينکه اين ژل چگونه عمل مي‌کند، بسيار جالب خواهد بود و به بهبود عملکرد آن کمک خواهد کرد.

اين محققان نتايج خود را در مجله‌ي Angew. Chem. Int. Ed. منتشر کرده‌اند.
 

http://www.rsc.org/chemistryworld/News/2009/October/22100901.asp

+ نوشته شده در  سه شنبه 24 آذر1388ساعت 11:49  توسط مجتبی(مدیر وبلاگ)  | 

افزايش طول‌ عمر ماهواره‌ها با فناوري‌نانو

محققان موسسه‌ي فناوري جرجيا با دريافت 5/6 ميليون دلار اجزاءاصلاح شده‌اي را توسعه خواهند داد که راندمان سيستم‌هاي نيروي محرکه‌ي الکتريکي را افزايش خواهند داد. اين سيستم‌ها براي کنترل موقعيت ماهواره‌ها و کاوشگرهاي نجومي استفاده مي شوند. اين محققان از اجزاء نانولوله کربني براي کاهش مصرف سوخت استفاده خواهند کرد.

اين محققان با تمرکز روي کاتدهاي اصلاح‌شده براي افزاره‌هايي معروف به پرتاب‌کننده‌هاي اثر هال، مصرف سوخت درماهواره‌هاي نظامي، حکومتي و تجاري را کاهش خواهند داد. کاهش مصرف سوخت به اين ماهواره‌ها اجازه مي‌دهد که زمان بيشتري در مدار زمين باقي بمانند، با موشک‌هاي کوچک‌تر و ارزان‌تر پرتاب شوند، يا بارهاي بزرگ‌تري حمل کنند.

 
نمونه‌اي از اين تراشه نانوزيست‌حسگر مغناطيسي.
 
ميچل‌والکِر، يکي از اين محققان مي‌گويد: حدود 10 درصد سوخت حمل‌شده در فضا بوسيله ماهوراره‌هايي که از يک سيستم نيروي محرکه الکتريکي استفاده مي‌کنند، هدر مي‌رود. اين اتلاف انرژي در کاتد توخالي است که قسمتي از اين سيستم مي‌باشد. بجاي يک کاتد توخالي، ما با استفاده از انتشار ميداني مي‌توانيم الکترون‌ها را از آرايه‌هاي کاتدي ساخته شده از نانولوله‌هاي کربني بدون اتلاف انرژي، انتشار دهيم.

ماهواره‌ها براي حفظ موقعيت‌شان در فضا يا جهت‌دهي دوباره خودشان، بايد از پرتاب‌کننده‌‌هاي کوچکي استفاده کنند که يا به صورت شيميايي يا الکتريکي توان مي‌گيرند. پرتاب‌کننده‌هايي که به صورت الکتريکي توان مي‌گيرند، براي يونيزه کردن يک گاز بي‌اثر مانند گزنون از الکترون‌ها استفاده مي‌کنند. سپس يون‌هاي حاصله براي ايجاد يک ضربه براي پرتاب، از اين افزاره با شتاب خارج مي‌شوند.

در پرتاب‌کننده‌هاي اثر هال موجود، يک کاتد دما بالاي منفرد الکترون‌ها را توليد مي‌کند. در اين کاتد‌ها بخشي از انرژي صرف افزايش دما مي‌شوند. اين محققان بدنبال جايگزين‌کردن اين کاتد توخالي با آرايه‌اي از کاتد‌هاي اثر ميداني ساخته شده از دسته‌هايي از نانولوله‌هاي کربني چند‌جداره مي‌باشند. اين آرايه‌ها بدون اتلاف انرژي در توان کمتر کار مي‌کنند.‌

 
+ نوشته شده در  سه شنبه 24 آذر1388ساعت 11:43  توسط مجتبی(مدیر وبلاگ)  | 

طنز

تعریف شاخه های مختلف شیمی:

 
شیمی فیزیک: تلاش مذبوحانه برای به کار بردن عبارت y=mx+b در مورد هر پدیده ای در جهان
 
شیمی آلی: تلاش برای تبدیل ترکیبات بدبو به مقاله های تروتمیز در مجله ها
 
شیمی معدنی: تلاش برای مفید نشون دادن چیزهایی که بعد از استفاده ی شیمی دانان آلی و تجزیه از جدول تناوبی باقی می مونه
 
مهندسی شیمی: تلاش برای پول درآوردن از کارهایی که شیمی دانان آلی، معدنی و تجزیه صرفا برای تفریح انجام میدن.

یه شیمی دان میره به یه داروخانه و میگه: ببخشید. میشه یه بسته " استیل سالیسیلیک اسید " بهم بدین؟ 
داروفروش میگه: منظورتون آسپیرینه؟  
شیمی دان میگه: اوه، بله بله، این اسم لعنتی هیچ وقت یادم نمیمونه.

کدامیک از موارد ذیل در تتراکلرید کربن حل نمی شوند؟
الف) خرس سفید
ب) خرس قهوه ای
ج) خرس سیاه
د) همه موارد
- خب معلومه، خرس سفید. چون قطبیه.
 
 
+ نوشته شده در  پنجشنبه 19 آذر1388ساعت 12:34  توسط   | 

هویج،آلکن ها و شیمی بینایی

طب سنتی،مدت هاست که خوردن هویج را موجب تقویت بینایی می داند.اگرچه این موضوع در مورد افراد بالغ و سالمی که رژیم غذایی مناسب دارند صادق نیست،در ارتباط بین شیمی هویج و شیمی بینایی جای تردید وجود ندارد.هویج،غنی از  β – کاروتن  &آلکن ارغوانی – نارنجی است که منبع غذایی بسیار خوبی برای  ویتامینA  می باشد. β – کاروتن  به وسیله آنیزیم های موجود در کبد به ویتامین A تبدیل می شود. این فرآیند شامل اکسایش به یک آلدهید به نام رتینال تمام ترانس(All- trans- retinal) ،وسپس ایزومری شدن از طریق تغییر وضعیت هندسی پیوند دو گانهC11-C12  و تولید 11- سیس – رتینال است که این رنگدانه حساس به نور، اساس دستگاه بینایی تمام جانداران را تشکیل می دهد.

 

+ نوشته شده در  چهارشنبه 18 آذر1388ساعت 12:35  توسط   | 

آمونیاک و نیتریک اسید

آمونیاک به سه روش تهیه می شود:

  1. روش اول روش هابر است که نیتروژن با هیدروژن  در فشاربالا و دمای پایین(۴۰۰ تا۵۵۰ درجه سیلسیوس) تولید آمونیاک می کنند.
  2. از زغال سنگ نیز می توان آمونیاک تولید کرد.
  3. یا از شیانامید باریم یا کلسیم در حضور آب.

آمونیاک گازی شکل است بوی تند و زننده دارد و ساختار هرمی دارد.

از کاربرد های آمونیاک می توان به تهیه نیتریک اسید-کودشیمیایی نیتروژن دار- اوره -پاکننده - سرد کننده - پلاستیک ها و برای شناسایی در آزمایش ها به عنوان شناساگر اشاره کرد.

نیتریک اسید اولین بار توسط جابربن حیان از تقطیر مخلوط زاج سبز و شوره(نمک های قلیایی) بدست آمد.

اسید نیتریک را باید مانند پراکسید هیدروژن در ظروف تیره نگهداری کرد زیرا در اثر نور خورشید به O2 ،H2O و NO2 می شود.

از کاربردهای نیتریک اسید در کودهای شیمیایی در مواد منفجره ،اسیدپیکریک،در واکنش های شیمی آلی برای نیتروژندار شدن و پلاستیک ها.

 کلمات کلیدی:کاربرد٬مونیاک٬نیتریک آسید٬اسید٬نگهداری اسید نیتریک ٬زاج سبز٬

شوره٬ کودشیمیایی

+ نوشته شده در  سه شنبه 17 آذر1388ساعت 17:58  توسط   | 

اکسیژن

  1. فراوانترین عنصر روی کره زمین است که ۲۱٪ هوا را تشکیل داده.
  2. الکترونگتیوترین عنصر بعد از فلئور است.
  3. در اغلب کانی ها اکسژن وجود دارد.
  4. اکسیژن در بدن موجودات زنده موجود است و ۶۰٪ بدن انسان را تشکیل داده که منبع اصلی آن هواست.
  5. اکسیژن چهار آنیون دارد:آکسید،سوپراکسید،پراکسید و ازونید

کاربرد صنعتی اکسیژن

  1. فولادسازی
  2. سوخت موشک
  3. تصفیه بیلولوژیکی فاضلاب
  4. سیستم حفظ حیات(غواصان و فضانوردان از کپسول اکیژن استفاده می کنند.)

 

+ نوشته شده در  سه شنبه 17 آذر1388ساعت 17:28  توسط   | 

عنصر فسفر

فسفر به میزان ۰.۱۳-۰.۱۲٪ در پوسته ی زمین یافت می شود . و در کانی آپاتیت و در سنگ های معدنی دیگر نیز یافت می شود . از کانی آپاتیت (کلسیم فسفات) زمانی فسفر را استراج می کنند که میزان فسفر موجود در آن ۱۵٪ باشد.از آلوتروپ های مختلف فسفر ۱-فسفر سفید ۲-فسفر قرمز ۳-فسفر سیاه را میتوان نام برد. فسفر سفید به صورت چهار وجهی بوده و به صورت خود به خود با اکسیژن واکنش می دهد بنابراین باید زیر آب نگهداری شود . فسفر قرمز از گرم کردن فسفر سفید تا دمای ۲۵۰ بدست می اید. اما ساختار آن هنوز شناخته نشده است ولي احتمال مي رود که ساختاري شبکه اي داشته باشد . فسفر سياه ساختاري شبيه به گرافيت دارد يعني ساختاري لايه اي و رسانا . هم چنين عنصري کمياب است .    

کاربرد هاي آن : ۱- تهيه فسفين

۲- تهيه اسيد فسفريک

۳- در جعبه هاي کبريت

۴- در کود هاي شيميايي

۵-در صنايع غذايي

۶- در نساجي و در رنگرزي نيز کاربرد دارد.

 

+ نوشته شده در  دوشنبه 16 آذر1388ساعت 15:11  توسط   | 

نمک مضاعف و کمپلکس

تهيه یک نمک مضاعف و یک کمپلکس و مقایسه آنها و تهیه زاجها و بررسی رشد بلورهای آنها

هدف از انجام اين آزمايش تهيه نمک مضاعف سولفات آمونيم مس(II) و نمک مضاعف سولفات آمونيم نیکل(II) و کمپلکس تترا آمين مس(II) و مقايسه پاره ای از خواص نمک ساده، نمک مضاعف و نمک کمپلکس و همچنین تهيه زاج های کروم، آلومينيوم و آهن با استفاده از واکنشگر های  لازم و بررسی رشد بلوری آن ها می باشد.

در کمپلکس ها پيوند بين فلز و گروه های غير فلزی دهنده الکترون (ليگاند) از نوع پيوند کئورديناسيون می باشد. ليگاند ها را بسته به تعداد اتم کئوردينانس شونده، به ليگاند های يک دندانه، دو دندانه و... تقسيم می کنند. ليگاند های کی ليت دهنده می توانند همزمان از بيش از يک موقعيت به فلز متصل شوند. کی ليت ها کمپلکس هايی پايدارند و حلقه های 5 و 6 عضوی آن ها پايدارتر هستند.

بقیه مطلب در قسمت ادامه مطلب آمده


ادامه مطلب
+ نوشته شده در  سه شنبه 10 آذر1388ساعت 23:12  توسط   | 

چگالی سنج

چگالی سنج یک دستگاه بسیار ساده است که بر مبنای قانون ارشمیدس ساخته شده است طبق این قانون هرگاه یک جسم داخل یک سیال قرار بگیرد از طرف سیال نیرویی در راستای قائم به طرف بالا به جسم وارد می شود.این دستگاه برای اندازه گیری چگالی مایعات به کار می رود. دقت این ابزار و روش آن به اندازه روش های دیگر نیست ولی کار با آن سریع تر وباصرفه تر است.هرچه مایع چگالی بالاتری داشته باشد حجم کمتری از لوله در مایع غوطه ور می شود و با همین حجم کمتر نیروی شناوری لازم برای شناور شدن لوله فراهم می شود.بدیهی است که در این حالت طول بیشتری از لوله دربالای سطح مایع دیده خواهد شد.بنابراین لوله در مایع با چگالی بیشتر مانند آب بالاتر از بنزین قرار می گیرد.گلوله کوچک سرب موجود در ته حباب چگالی سنج کمک می کند تا این ابزار هنگام شناوری به طور قائم بایستند.معمولا لوله چگالی سنج را خیلی باریک در نظر می گیرند تا حساسیت آن را بالا ببرند و با کوچک ترین تغییری در چگالی مایع تفاوت قابل  مشاهده ای در ارتفاع چگالی سنج و میزان شناوری آن ایجاد شود.در نتیجه فاصله درجات روی صفحه مدرج بیشتر و به روشنی قابل رویت خواهد بود.

از آنجایی که میزان قدرت باتری اتومبیل به چگالی اسید آن بستگی دارد می توان به وسیله چگالی سنج قدرت باتری را معیین کرد.چگالی نسبی اسید یک باطری کاملا شارژ شده28/1 است و وقتی باطری کاملا خالی یا دشارژ شود چگالی نسبی اسید آن تا 15/1 کاهش می یابد.

همچنین می توان چگالی سنج را برای تعیین دمای انجماد محلول ضدیخ که در سیستم خنک کاری اتومبیل(رادیاتور)وجود دارد به کار برد و در نتیجه این امکان فراهم می شود که نسبت ضدیخ موجود در آن را مشخص نمود.

+ نوشته شده در  سه شنبه 10 آذر1388ساعت 14:43  توسط   | 

ساخت نخستين چسب رسانا براي اتصال نانو بلورها

 

نانوبلورها يا همان نانوذرات بلورينه‌ي فلزي (از کادميوم گرفته تا سيليسيوم) را مي‌توان به‌دقت و با اندازه و شکل کنترل‌شده‌اي رشد داد. ليگاندهاي آلي که معمولاً در کنترل و پايدارسازي نانوبلورها به هنگام سنتز استفاده مي‌شوند، موجب ساندويچ شدن اين نانوبلورها بين لايه‌هاي عايق گشته، به اين ترتيب اگرچه هر کدام از اين آنها به‌تنهايي موادي نيمه‌رسانا به شمار مي‌روند و کاربردهاي زيادي همچون استفاده در ساخت نقاط کوانتومي يا علامت‌گذارهاي زيسي فلورسنت دارند؛ ناممكن بودن عبور بارهاي الکتريکي از ميان اين لايه‌هاي عايق، موجب مي‌گردد تا اين مواد به‌رغم خواص نوري فوق‌العاده، تاكنون کاربرد چنداني در ساخت پيل‌هاي خورشيدي يا ترانزيستورها نداشته باشند.

براي رفع اين مشکل ماکسيم کووالنکو و همکارانش در دانشگاه شيکاگو، براي اتصال نانوبلورها، موفق به ساخت نوعي چسب الکترونيکي که استفاده از آن موجب افزايش قابل توجه رسانش اين ساختارهاي نانوبلوري مي‌گردد. اين محققان اميدوارند اين اختراع در کنار خواص اپتيکي و الکتريکي منحصربه‌فرد نانوبلورها، زمينه‌ي مناسبي براي کاربرد آنها در ابزارهاي نشر نور يا پيل‌هاي خورشيدي فراهم آورد و به اين ترتيب بتوان مواد الکترونيکي جديدي براي پيل‌هاي فوتوولتائيک يا ترموالکتريک ساخت.

آنها به اين منظور به جاي ليگاندهاي آلي از ترکيبات کالکوژني فلزي استفاده کردند که در عين حفظ همان کارايي ليگاندها، امکان انتقال بارهاي الکتريکي بين نانوبلورها را نيز فراهم مي‌‌آورد. آنها توانستند به کمک يک فرايند تبادلي، به جاي ليگاندهاي آلي، از نوعي ترکيب سولفيد قلع روي نانو بلورهاي طلا استفاده كنند و با حرارت دادن تدريجي آن، ساختارهاي کندوشكل روي نانوذرات طلا ايجاد نمايند. اين ساختارها ـ که با ليگاندهاي سنگين باردار احاطه شده بودند ـ يک ترکيب جامد فلزي بسيار رسانا را ايجاد مي‌كند.

اين دانشمندان هم‌اکنون بلورها و ترکيبات ديگري را نيز در دست بررسي دارند و اطمينان دارند که از اين روش مي توان در بسياري از سيستم‌هاي ديگر استفاده كرد.

http://www.rsc.org/chemistryworld/News/2009/June/11060903

+ نوشته شده در  سه شنبه 10 آذر1388ساعت 13:32  توسط مجتبی(مدیر وبلاگ)  | 

انتقال siRNA به تومور با نانوکرم‌‌هاي مغناطيسي

 

به نظر مي‌‌رسد دو نوع درمان سرطان بر اساس siRNA که هر دو توانايي انتقال به تومورها را به‌وسيله‌‌ي نانوذرات دارند، آغاز دوره‌ي جديد درماني در انسان باشند.

هم‌اكنون محققان در انستيتوي فناوري ماساچوست (MIT) نوعي سيستم انتقال دارو بر اساس نانوذرات توسعه داده اند که تعداد مولکول‌‌هاي siRNA را ـ که نه تنها مي‌‌توانند وارد سلول‌‌ها شوند، بلکه به سيتوپلاسم نيز وارد ‌شوندـ به بيشترين حد خود مي‌‌رساند و اين مولکول‌‌هاي siRNA در اينجا مي‌‌توانند در فرايند توليد پروتئين دخالت کنند.

محققان مرکز نانوفناوري سرطانMIT و دانشگاه پزشکي Tufts، هدايت اين پروژه را به عهده داشته و نتايج اين پروژه در مجله ACS Nano به چاپ رسيده‌‌است.

اين سيستم انتقال جديد براي siRNA از دِندريمرمغناطيسي و نانوکرم‌‌هاي فلوئورسنت ساخته شده که محققان آن ها را دندريوُرم ( Dendriworm) مي‌‌نامند.

دندريمرها دسته اي از پليمرهاي مصنوعي است که معمولاً كروي‌شکل بوده، مي‌‌توانند به‌‌سادگي براي حمل طيف وسيعي از مولکول‌‌ها مانند نوکلئيک اسيدها آماده شوند.

در اين پروژه، دکتر باتيا و همکارانش از دندريمرهاي polyamidoamine استفاده کردند که در تحقيقات زيستي، توانايي زيست‌‌سازگاري آن ها کاملاً اثبات شده‌‌است و مي‌‌توانند با زنجيره‌‌اي از نانوذرات مغناطيسي‌‌شده موسوم به نانوکرم‌ها به‌خوبي جفت شوند.

علاوه بر اين، محققان يادشده يک مولکول فلوئورسنت را به نانوکرم‌‌ها متصل کردند و بدين‌‌وسيله يک سيستم انتقال دارو را توليد کردند که مي‌‌تواند با کمک تصويربرداري فلوئورسان و يا تصويربرداري ِام‌‌آرآي قابل رؤيت باشد. در مرحله‌‌ي آخر، محققان siRNA را به اين حامل دندريوُرم اضافه کردند.

نتيجه‌‌ي نهايي شامل تقريباً 7 نانوذره‌‌ي مغناطيسي و 50-45 دندريمر و 50 مولکولsiRNA بود که در شرايط آزمايشي بيش از 6 ساعت پايدار بود.

هنگامي که اين سيستم به سلول‌‌هاي در حال رشد در محيط کشت اضافه شد، کمپلکس دندريمر-siRNA به سرعت وارد سلول‌‌ها شده، در سيتوپلاسم جاي مي گيرد. محققان، هيچ علائم مسموميت جدي را در شرايطinvivo مشاهد نکردند.

هنگامي که دندري‌وُرم‌‌ها در سلول‌‌هاي سرطاني مغز (گليوبلاستوماي) انسان وارد شد، siRNA توانست توليد ژن‌‌هاي هدف را خاموش کند.

براي آزمايش اينکه آيا اين دندريورم مي‌‌تواند در سلول‌‌هاي جانوران عمل نمايد، محققان از يک‌‌ سويه موش که با روش‌‌هاي مهندسي ژنتيک در مغز آنها تومورهاي گليوبلاستوما ايجاد شده بود، استفاده کردند.

اين محققان دريافتند که دندريوُرم‌‌ها توانستند به تومورها نفوذ نموده، محموله‌‌ي دارويي siRNA خود را درون تومورها تخليه کنند و در نهايت، ژن‌هاي هدف را خاموش سازند.

در همين حال گروهي از محققان در دانشکده‌ پزشکي دانشگاه جيلي در توکيو، ثابت کردند که بلورهاي مغناطيسي که با ليپيد، پوشش شده اند، مي‌‌توانند به‌‌صورت کاملاً مطمئن و مؤثر، siRNA دارويي را به تومورهاي موش منتقل نمايند. نتايج اين آزمايشات در مجله Nature Nanotechnology منتشر شده‌‌است.

اين محققان، حاملان جديد را به‌وسيله‌‌ي پوشش دادن نانوبلورهاي اکسيد آهن با لايه‌‌اي از ليپيدهاي داراي بار مثبت توليد کردند. اين لايه‌‌ها به‌‌صورت بسيار محکم به مولکول‌‌هاي siRNA مي‌‌چسبند که همانند مولکول‌‌هاي نوکلئيک اسيد داراي بارهاي منفي زيادي هستند.

پس از تکميل پوشش‌‌دهي ليپيدي، براي رسيدن به بيشترين بازدهي در فرايند انتقال، محققان يادشده از نانوذرات براي انتقال يک anti-EGFR siRNA به تومورهاي گاستريک موش استفاده کردند. پس از تزريق نانوذرات به موش‌‌ها، از ميدان مغناطيسي در اطراف تومورها استفاده کردند .پس از 24 روز، اندازه‌‌ي تومورها در موش‌‌هاي تيمارشده در مقايسه با تومورها در موش‌‌هايي که فقط با نانوذرات بدون siRNA تيمار شده بودند، 50 % کوچک‌تر شده بود.

اين تحقيق با حمايت مؤسسه‌‌ي NCI براي فناوري در سرطان انجام شده که با هدف تسهيل کاربرد فناوري نانو در جلوگيري، تشخيص و درمان سرطان تأسيس شده‌‌است. محققاني از Brigham و بيمارستان زنان نيز در اين پژوهش همکاري داشته‌‌اند.

+ نوشته شده در  سه شنبه 10 آذر1388ساعت 13:30  توسط مجتبی(مدیر وبلاگ)  | 

پاسخ

عسل خانوم یه سوالی درباره نوع واکنش اسیدها با فلزات کرده بودید که من درست متوجه منظورت نشدم

اما واکنش اسید کلریدریک با سدیم هیدروژن کربنات(بی کربنات سدیم) رو باید بگم که تولید NaCl (سدیم کلرید) H2CO3 می کنه که این ترکیب نا پایدار بوده و به CO2 و H2O تجزیه می شه.

امیدوارم تونسته باشم کمک کنم  اگه بازم سوالی داشتی در خدمتم.

راستی خانومی یه توضیح بیشتر راجع به اون یکی سوالت بده ببینم می تونم کمکت کنم یا نه

اگر دیر جوابت رو دادیم پوزش می خوام دیروز که نظرت رو دیدم بلاگفا قفل بود نمی تونستم جوابت رو بدم.

  

 

+ نوشته شده در  دوشنبه 9 آذر1388ساعت 19:21  توسط   | 

گریس(قسمت 2)

مشخصات فيزيكي و شيميايي گريس

 نقطه قطره اي شدن (DROP PIONT):
    نقطه اي است كه گريس از حالت جامد تبديل به مايع شده و با بالا رفتن درجه حرارت كاملاً روان مي شود.
    رنگ (COLOR):

رنگ تعيين کننده کيفيت گريس نيست.رنگ گريس به طور طبيعي با توجه به نوع مواد مصرفي ممکن است کاملا بيرنگ و طلائي و زرد قهوه اي کم رنگ تا قهوه اي تيره و سياه باشد ولي در گريس هاي قرمز و آبي وسبز از رنگدانه استفاده مي شود.

دانسِته (DENSITY) :

نوع وميزان روغن پايه و سفت کننده در تعيين دانسيته گريس موثر است. گريس هاي حاوي روغن هاي معدني داراي دانسيته 8/0 تا 1 گرم بر سانتيمتر مکعب است.

نفوذپذيري(PENETRATION) :

نفوذ پذيري نشانه نرمي يا سفتي گريس است.گريس استفاده نشده از گريسي که در شرايط کارکرد قرار مي گيرد سفت تر است.

براي تعيين درجه نفوذپذيري گريس در... .

بقیه مطالب در قسمت ادامه مطلب آمده 


ادامه مطلب
+ نوشته شده در  جمعه 6 آذر1388ساعت 17:34  توسط   | 

گریس(قسمت اول)

سلام این مطالبی که می بینید تحقیق گریسی است که قرار بود بره برای جشنواره خارزمی البته رفت ولی دیگه دنبالش نکردم به دلایل شخصی. حالا به صورت تیکه تیکه  تحقیق رو در وبلاگ قرار می دم.در آخرین پست در این ضمینه تمام منابع تحقیق رو ذکر می کنم.

تعريف گريس :
    تاكنون تعاريف متعددي براي گريس ارايه شده كه عمده ترين آنها را مي توان به اين شرح خلاصه كرد:
    1- گريس ماده اي است جامد يا نيمه جامد كه از مشتقات نفتي و صابون(با تركيب چند صابون) همراه با پركننده (fillers)، تشكيل شده و قابل كاربري براي مصارف خاص است.
    2- گريس ماده اي است جامد و يا نيمه جامد كه از تركيب يك پركننده در داخل روغن ساخته شده است، ساير مواد (براي افزايش خاصيت) نيز ممكن است در آن بكار گرفته شود.
    3- گريس ماده روانكاري است كه در ساختار آن از پركننده استفاده شده تا بتواند به قطعات متحرك چسبيده و تحت نيروي جاذبه و يا فشار كاركرد از قطعه جدا نشود.
    
    ساختار:
    گريس ماده اي است ژلاتيني بصورت جامد و يا نيمه جامد كه از يك ماده روانساز(روغنهاي معدني يا سنتتيك) و يك پركننده (thickener) معدني يا آلي، تشكيل يافته است. اين ماده در جايي مورد استفاده قرار مي گيرد كه نتوان از روانكارهاي ديگر با غلظت كم(روغنها) استفاده كرد. چرخ دنده هاي صنعتي، ياتاقان هاي بزرگ، فلكه ها و نظاير آن از جمله كاربردهاي گريس هستند. اين ماده مانند روغنها براي به حداقل رساندن اصطكاك بين دو قطعه مورد استفاده قرار مي گيرد. از مهمترين مزاياي كاربرد گريس مي توان به كاهش دفعات روانكاري، سهولت استفاده، جلوگيري از ضربه چكشي به قطعات در زمان كاركرد و چسبندگي بهتر اشاره كرد.
 پايه صابوني :
    انواع گريس را با پايه صابوني آن نامگذاري مي كنند. در زمان پخت، الياف و يا رشته هاي صابوني(Fibers) در داخل روغن تشكيل شده و حالت ژلاتيني به آن مي دهد. اين الياف به چند گروه طبقه بندي شده اند:

 الياف كوتاه، بلند، كره اي و يا ريش ريش. طول آنها در ساختار رشته اي از يك تا صد ميكرون متفاوت است. در نوع بافت كره اي قطر آنها از0/012 تا0/8 ميكرون اندازه گيري شده است. براي مطالعه برروي ساختار گريس از ميكروسكوپ الكترونيكي و فيلمبرداري اشعه ايكس و نور پلاريزه استفاده مي شود. هرچه نسبت طول الياف به قطر آن بيشتر باشد، گريس قوام بهتري دارد. پخت گريس نياز به تجربه طولاني و مهارتهاي خاص دارد.
    پركننده هاي گريس پرشمارند ولي مهمترين آنها از اين قرارند:
    - صابون كلسيم(گريسهاي كاپ، شاسي)
    - صابون سديم(RBB ، فايبر يا نام تجاري آن والوالين)
    - صابون ليتيم(مالتي، ماهان)
    - صابون غيرآلي(گريس نسوز، بنتون)
    - صابون آلومينيوم
    براي كاركرد در شرايط سخت نيز مي توان از مواد
    بالا برنده مقاومت در فشار استفاده كرد.

 

+ نوشته شده در  پنجشنبه 5 آذر1388ساعت 20:50  توسط   | 

تصعید

روش تصعید را می توان به جای تبلور برای تلخیص بعضی از جامدات به کاربرد. در این روش از روش اختلاف فشار بخار اجساد جامد استفاده می شود و این عمل  از جهتی به تقطیر ساده شباهت دارد.نمونه نا خالص در درجه حرارت پایین تر ازنقطه ذوب آن گرم می شود و مستقیما از حالت جامد به صورت بخار در می آید و بعد بخار حاصل فورا در سطح سردی به حالت جامد متراکم می شود(متبلور می شود)  این دو مرحله بدون دخالت حالت مایع صورت می گیرد.

برای اینکه دراین روش تلخیص به خوبی صورت گیرد باید دو اصل رعایت شود:

1)      جسم باید فشار بخار نسبتا زیادی داشته باشد.

2)      فشار بخار ناخالصی ها باید اختلاف زیادی با فشار بخار جسم اصلی داشته باشد(فشار کمتر بهتر است.)

چنانچه اصل اول صادق نباشد معمولا زمان لازم برای عبور مقدار قابل ملاحظه ای از جسم از مراحل

تبخیر- تبلورطولانی می شود واین روش عملی نخواهد بود. در این صورت باید از روش تبلور مجدد استفاده کرد.

تعداد بسیار کمی از ترکیبات آلی برای تصعید در فشار جو بخار مناسبی دارند. معمولا باید فشار بخار خارجی کاهش یابد(خلاء)تا سرعت تبخیر جسم افزایش پیدا کند.این عمل به تقطیر در خلاء که برای اجسام مایع دیر جوش به کار می رود شباهت دارد.

به طور کلی روش تصعید اختصاص به موادی دارد که تقریبا قطبی نیستند و ساختمان نسبتا مقاومی دارند.در چنین شرایطی نیروی بین بلور ها کمتر است و فشار بخار زیاد تر است.شدت نیروهای جاذبه ای که بین مولکول های جسم جامد وجود دارد سهولت گریز مولکول ها از فاز جامد به فاز بخار را تعیین می کند.

مهم ترین نیروی جاذبه نیرویی است که ماهیت الکترواستاتیکی داشته باشد.در ساختمان های متقارن دانسیته الکترونی نسبتا به طور متقارن پخش شده و از این همان دو قطبی آن ها کوچکتر از ساختمان هایی است که تقارن کمتری دارند.وپخش الکترونی آن ها قطبی تر است.دو قطبی کوچک دلالت بر فشار بخار زیاد می کند.

                                                          

                                                    برگرفته از کتاب شیمی آلی نوین

+ نوشته شده در  سه شنبه 3 آذر1388ساعت 15:36  توسط   | 

کروماتوگرافی مایع-جامد

روش های جداسازی با کروماتوگرافی مایع-جامد که در سال ۱۹۰۶توسط تسوت کشف شد به طور گسترده در جداسازی مولکول های آلی به کار برده شده است.این روش بسیار ارزشمند بسیار ارزشمند است زیرا ترکیبات بسیار مشابهی که جداسازی آن ها با روش های دیگرمشکل است اغلب به سادگی با روش های کروماتوگرافی جدا می شوند.مثلا این واقعیت که کاروتن در سه شکل ایزومری (x,y,z)وجود داردهیچ گاه مشخص نشد تا اینکه چنین مخلوطی مورد جداسازی کروماتوگرافی قرار گرفت.

قبلا تصور می شد که کاروتن یک جسم تک باشد . به همین نحو با اینکه تصور می شد آزوبنزن ایزومر های سیس و ترانس داشته باشد اما جداسازی آن ها انجام نشد تا اینکه هارتلی تصادفا طی مطالعه رنگینه های آزو آن ها را روی یک ستون کروماتوگرافی جدا کرد.

روش های کروماتوگرافی مایع -جامد براساس تفاوت های کوچک در قابلیت جذب سطحی مولکول ها حتی اگر از نظر ساختاری کاملا مشابه باشند استوارند. در صورتی که مخلوطی از دو مولکول آلی تا حدی قطبی (x,y)در یک حلال غیر قطبی مانند هگزان حل شود این ترکیبات می توانند روی یک جامد قطبی مانند سیلیکوژل جذب سطحی شوند. هنگامی که هگزان بیشتری به درون ستون ریخته شود هیچ ترکیبی مهاجرت نمی کند زیرا برهمکنش بیشتری بین اجسام حل شده و جامد قطبی در مقایسه با برهمکنش بین اجسام حل شده و حلال غیر قطبی وجود دارد.                                               

+ نوشته شده در  سه شنبه 3 آذر1388ساعت 14:57  توسط   | 

پتاسیم

پتاسیم:

  1. در طبیعت فراوان است(در آب دریا ها و سنگ هاو...)
  2. درگیاهان (جغندر و توتون)
  3. مثل سدیم تهیه می شود(از الکترولیز KCl و نمک های مذاب)
  4. روش شناسایی پتاسیم این گونه است که کاتیون آن را با محلول زلال زردرنگ اسید پیکریک مجاور ساخته و رسوب زرد سوزنی تشکیل خواهد شد که وجود پتاسیم را تائید می کند.

کاربرد:

  1. در کودشیمیایی
  2. در رژیم غذایی
  3. رادیواکتیو
  4. ساخت کبریت (پتاسیم کلرات در مجاورت Mno2 پتاسیم کلرید و اکسیژن تولید می شود.)
  5. در تهیه شیشه

سزیم:

همراه پتاسیم در سنگ های معنی به خصوص سیلیکات ها یافت می شود. و در ساخت فتوسل ها(مثل چشم الکتریکی که پیام نوری را به پیام الکتریکی تبدیل می کند.) کاربرد دارد.

فرانسیم:در طبیعت به صورت پایدار نیست و به اشعه های آلفا ، گاما وX تبدیل می شود.  

+ نوشته شده در  سه شنبه 3 آذر1388ساعت 13:29  توسط   | 

سدیم

قرار بود کاربرد های فلزات گروه اول رو بگم لیتیم رو پست های قبلی گفتم.اما فراموشم شد که بقیه رو بگم امروز داشتم برا امتحان می خوندم یادم اومد.

نخستین Duvy در سال ۱۸۰۱ از تجزیه سود سدیم(Natrum)  تهیه کرد.امروزه برای تهیه سدیم از الکترولیز نمک سدیم کلرید استفاده می شود.که منبع آن آب دریاست.

کاربرد:

  1. به علت ارزانی و در دسترس بودن و فراوانی در بیشتر واکنش های گروه اول استفاده می شود.
  2. برای احیا کردن در آزمایش ها و صنعت از این فلز استفاده می شود.
  3. خشک کردن حلال ها(اترو...)
  4. برای تهیه سود و دیگر ترکیبات شیمیایی صنعتی
  5. شوینده ها
  6. +K و +Na از کاتیون های مهم فیزیولوژی هستند.
  7. در تهیه شیشه از کربنات و اکسید سدیم استفاده می شود.
  8. لامپ های بخار که در جاده ها استفاده می شود بخصوص جاهایی که مه دارند.
  9. خواص کاتالیستر  مثل واکنش تیوسولفات   یدومتری 

کربنات سدیم را از آمونیاک به روش سلوی تهیه می کنند.

+ نوشته شده در  سه شنبه 3 آذر1388ساعت 13:6  توسط   | 

نیم رسانا

نیم رسانا دو نوع است . نوع n نوع p (هر دو از نظر الکتریکی خنثی هستند.)

نوعn :افزودن عنصرگروه ۵ به سیلیسیم (ناخالصی دهنده) ۴ الکترون از ۵ الکترون لایه ظرفیت خود را با اتم های سیلیسیم مجاور در تشکیل پیوند به اشتراک گذاشته و الکترون پنجم آزاد باقی می ماند.این الکترون در این حالت می تواند رسانای جریان برق باشد.

نوع p :افزودن عناصر گروه سوم جدول تناوبی به سیلیسم (ناخالصی پذیرنده)یک حفره مثبت در این صورت ایجاد می شود.که گردش الکترون آنجا انجام می شود.

در تراشه ها،ترانزیستورها،دیودها و فتوسل ها(پیل نوری) مثل باتری های خورشیدی نیم رسانا های نوعp و n کاربرد دارد.

رسانایی در اثر رفتن الکترون ها از نوار ظرفیت به نوار رسانش به وجود می آید در فلزات منطقه گپ یا فاصله وجود ندارد پس به راحتی این انتقال صورت می پذیرد. و در Si با تشکیل نیم رسانا نوع n یا p این فاصله کم شده و باعث رسانایی آن می شود.

+ نوشته شده در  دوشنبه 2 آذر1388ساعت 18:11  توسط   | 

سیلسیم

بعد از اکسیژن فراوان ترین عنصر است.۲۸٪ پوسته کره زمین را تشکیل می دهد.

سیلسیوم به صورت آزاد وجود ندارد و در طبیعت و در کانی های سیلیکاتی موجود است.

ساختاری مانند الماس دارد.خاصیت نیمه فلزی و شبه فلزی دارد.

 

+ نوشته شده در  دوشنبه 2 آذر1388ساعت 17:54  توسط   | 

افرايش کارآيي باطري خودروهاي برقي

 

محققان دانشگاه استنفورد و دانشگاه هانيانگ واقع در شهر آنسان کشور کره، کشف کرده‌اند که با جايگزيني الکترودهاي گرافيتي مرسوم با الکترودهاي نانولوله‌ سيلکوني، قابلييت ذخيره‌سازي بار در باطري‌هاي ليتيومي 10 برابر بيشتر مي‌شود.
در يک ماشين هيبريدي مرسوم، با استفاده از فناوري موجود، شارژ يک باطري ليتيومي فقط 30 دقيقه دوام خواهد داشت. شارژ باطري با حرکت يون‌هاي ليتيوم از کاتد به آند انجام مي‌شود. با جايگزيني الکترود گرافيتي با سيلکون مي‌توان انرژي بيشتري را ذخيره کرد، زيرا سيليکون در فرايند شارژ مي‌تواند مقادير بيشتري از ليتيوم را جذب کند.
 

فناوريِ ايِن شرکت قادر به ايِجاد خواص منحصربه فرديِ مانند نفوذناپذيِريِ برايِ آب و روغن در پارچه ميِ‌باشد.

يک آند سيليکوني مي‌تواند از لحاظ وزني تا 10 برابر ليتيوم بيشتري به خود جذب کند، اما حجمش نيز تا 4 برابر منبسط مي‌شود. اين خصلت مي‌تواند يک عيب تلقي شود زيرا باعث مي‌شود که ماده شکننده شود و بعد از چند با شارژ و تخليه ترک بردارد.
اکنون محققان دانشگاه استنفورد و دانشگاه هانيانگ با بررسي نانولوله‌هاي سيليکوني متوجه شده‌اند که توان اين ماده در برابر اين فشارها بالا مي‌رود.
قبل از آنکه بتوان از اين الکترودهاي نانولوله سيلکوني در باطري خودرو برقي استفاده کرد، چندين چالش اساسي در پيش رو وجود دارد. يکي از اين مسائل پس گرفتن کل انرژي از آند سيلکوني بعد از شارژ کامل باطري است. همچنين قبل از استفاده در خودروهاي برقي، اين نوع باطري بايد امتحان خود را در صدها يا هزاران بار شارژ و تخليه پس داده باشد.
باطري‌هاي خودروهاي برقي، که در آنها از الکترودهاي نانولوله‌ سيلکوني استفاده شده است، تا سه سال آينده به بازار عرضه خواهند شد. هنوز خيلي زود است که فهميد آيا اين فناوري جديد قيمت باطري‌هاي ليتيومي را افزايش خواهد داد يا خير.
اين محققان نتايج خود را تحت عنوان " آندهاي باطري نانولوله سيليکوني" در مجله‌ي Nano Letters منتشر کرده‌اند.
 

http://www.physorg.com/news172932021.html

+ نوشته شده در  دوشنبه 2 آذر1388ساعت 12:0  توسط مجتبی(مدیر وبلاگ)  | 

نانولوله‌ها، تومورهاي کليه را تخريب مي‌کنند

 

به‌وسيله‌ي تزريق نانولوله‌‌هاي چندديواره کربني (MWCNTs) به درون تومورها و گرم کردن سريع آنها با ليزر در 30 ثانيه، يك گروه تحقيقاتي مرکب از محققاني از چندين موسسه، نوع جديد درمان را توسعه دادند که به‌طور مؤثري تومورهاي کليه را در80 درصد از موش‌‌هاي تيمارشده، نابود مي‌‌کند.محققان معتقدند که اين يافته‌‌ها ثابت مي‌‌کند که در آينده، قابليت درمان سرطان براي انسان نيز وجود دارد.

دکتر سوزي تورتي سرپرست گروه تحقيقاتي مذکور، مي‌گويد:«وقتي سرطان را بررسي مي‌کنيم، ادامه‌ي حيات، آخرين نقطه‌اي است که شما به دنبال آن هستيد. اين تحقيق در صورتي که بتوانيد مقدمات کوچک کردن تومور را فراهم کنيد، بسيار باارزش است، ولي استاندارد طلايي اين است که تومور، کوچک شده و يا ناپديد شود و مجدداً برنگردد. به نظر مي‌رسد که ما راهي را براي رسيدن به اين هدف يافتيم.»

محققان در اين پروژه از MWCNTs استفاده کردند که حاوي چندين نانولوله‌ي تودرتو بود. اين لوله‌ها هنگامي که در معرض تشعشع ليزر مادون قرمزِ نزديک قرار گيرند، لرزش پيدا کرده و بنابراين گرما توليد مي‌کنند. اگر گرما کافي باشد، سلول‌هاي توموري در مجاورت لوله‌ها کوچک شده، مي‌ميرند.

با استفاده از مدل موش، محققان مقادير مختلفي از MWCNTs را به سلول‌هاي توموري کليه در موش تزريق کردند و در معرض ليزر 3 وات به مدت 30 ثانيه قرار دادند. آنها دريافتند که موش‌هايي که هيچ‌گونه تيماري را دريافت نکرده بودند، ظرف مدت 30 روز مردند.

موش‌هايي که فقط نانولوله‌ها را دريافت کرده و يا فقط ليزر دريافت کرده بودند، مدت مشابهي زنده ماندند. موش‌هايي که MWCNTs دريافت کرده و با ليزر به مدت 30 ثانيه تيمار شده بودند، مدت بيشتري زنده مانده، تومورهاي بسيار کمتري در آنها رشد مجدد را نشان دادند. تومورهاي 80 درصد از موش‌هايي که بيشترين مقدار MWCNTs را دريافت کردند، نابود شدند. در بسياري از اين موش‌ها در حدود 9ماه بعد از آزمايش هيچگونه توموري ديده نشد.

دکتر تورتي مي‌گويد:«شما مي‌توانيد واقعاً کوچک شدن تومورها را حتي در طول يک روز ببينيد، نه تنها اين موش‌ها زنده ماندند، بلکه موش‌هاي ذکرشده، وزن خود را نيز حفظ کرده، هيچ رفتار غير نرمال قابل توجهي را نشان ندادند و هيچ مشکل بارزي نيز در بافت‌هاي دروني آنها ثبت نشد، تا آنجا که مي‌توان گفت به غير از سوختگي موقت در سطح پوست، به نظر نمي‌رسد تأثير ديگري بر حيوانات داشته باشد. در واقع هيچ تأثير سوء جانبي ديده نشده و اين موضوع بسيار دلگرم‌کننده است.»

علاوه بر استفاده از MWCNTs نانومواد ديگر مانند نانولوله‌هاي تک‌ديواره‌اي و نانوصفحات طلايي نيز در تحقيقات مربوط به درمان سرطان نيز در ديگر انستيتوها آزمايش مي‌شوند.

دکترتورتي ، معتقد است که نانولوله‌هاي MWCNTs نسبت به نانومواد ديگر، به‌طور بسيار مؤثرتري گرما توليد مي‌کنند. اين روش نوعي گرما درماني به شمار مي‌رود كه نسبت به روش‌هاي درماني زيستي، در تمام انواع تومورها قابل انجام است به شرطي که بتوان گرماي کافي توليد کرد. ما اميدواريم که اين روش را براي انسان نيز قابل اجرا کنيم.»

 
+ نوشته شده در  دوشنبه 2 آذر1388ساعت 11:59  توسط مجتبی(مدیر وبلاگ)  | 

يخچال‌هاي ماکروويو براي نانوتشديدکننده‌هاي مکانيکي

 

دانشمندان آزمايشگاه ملي فيزيک (NPL)‌، با ساخت اولين يخچال مايکروويو بسيارکوچک در دماي اتاق در جهان، در حال هموارکردن راهي براي اندازه‌گيري‌هاي بسيار دقيق در مقياس نانو و کوچکتر هستند.

اين "يخچال" مايکروويو شباهتي به آنچه در آشپزخانه شما موجود است، ندارد. به جاي سرد نگهداشتن مواد غذايي، آنها بايد افزاره‌هاي بسيار ريزي به نام "ميکرو" يا "نانو" تشديدکننده‌هاي مکانيکي را تا دماي بسيار پايين -173oC سرد کنند. براي آنکه اندازه‌گيري اين افزاره‌ها با دقت انجام شود لازم است که آنها که شبيه تخته‌هاي شيرجه (ساده‌ترين نوع يک تشديدکننده که مانند يک دياپازون داراي فرکانس تشديدي مشخص است) هستند؛ سرد شوند.

در ساخت يک افزاره دقيق، گرما يک عامل مزاحم است. هر ماده‌اي که گرم‌تر از صفر مطلق (-273oC) باشد، اتمهايي در داخل خود خواهد داشت که در حال حرکت هستند و اين امر باعث ايجاد اشکال در اندازه‌گيري‌هاي دقيق خواهد شد.

اين محققان روشي را توسعه داده‌اند که مي‌تواند به طور انتخابي تنها آن قسمتي از نمونه را که قرار است اندازه‌گيري شود، سرد کند. اين سردسازي انتخابي از اتلاف مقادير بسيار زيادي از انرژي جلوگيري مي‌کند، زيرا لازم نيست که انرژي بسيار زيادي براي سردکردن کل نمونه‌اي که شما فقط مي‌خواهيد قسمت بسيار کوچکي از آن را اندازه‌گيري کنيد، صرف شود.

اين روش مي‌تواند استفاده فراواني در فيزيک کوانتوم و نانومقياس داشته باشد زيرا قابليت اندازه‌گيري تغييرات بسيار کوچک فرکانس نانوتشديدکننده‌ها، اجازه آشکاري‌سازي تغييرات بسيار کوچک در فاکتورهاي فيزيکي مانند جرم، نيرو، و جابجايي را به دانشمندان مي‌دهد. اين به معناي آن است که مي‌توان از اين روش در جاهايي مانند شناسايي ويروس‌ها، که به آشکارسازي بسيار حساس نياز است، استفاده کرد.

اين روش مي‌تواند در بلند مدت به توسعه تخته شيرجه‌هاي کوانتومي بسيار دقيقتر نيز منجر شود که در آن حالت مي‌توان به سوالات بزرگ فيزيک کوانتومي مانند "در چه مقياسي اثرات کوانتومي از بين مي‌روند؟"، جواب داد.

نتايج اين تحقيق در مجله‌يApplied Physics Letters. منتشر شده‌است.

+ نوشته شده در  دوشنبه 2 آذر1388ساعت 11:58  توسط مجتبی(مدیر وبلاگ)  | 

حذف آرسنيک از آب با فناوري‌نانو

 

محققان دانشگاه رايس از نخستين آزمايش ميداني يک فناوري جديد تصفيه‌ي آب در گواناجواتو مکزيک خبر دادند. در اين روش کم‌هزينه و تحول‌آفرين، با استفاده از نانوذرات اکسيد آهن به‌راحتي مي‌توان آرسنيک موجود در آب شرب و حتي ويروس‌هاي مضر آن را از بين برد.

آرسنيک عنصري بي‌بو، بي‌طعم و بي‌رنگ است که قرار گرفتن طولاني‌مدت در معرض مقادير زياد آن مي‌تواند موجب دکلره شدن پوست، بيماري و سرطان شود. مشکل آلودگي آب شرب به آرسنيک يک مشکل جهاني است که ده‌ها ميليون تن از ساکنان کشورهاي مختلف در آسيا، آفريقا، آمريکاي شمالي و جنوبي و اروپا با آن روبه‌رو هستند. 

محققان مرکز CBEN دانشگاه رايس طي تحقيقات خود در سه سال اخير، موفق شدند با استفاده از نانوذرات اکسيد آهن به روشي جديد براي رفع اين مشکل دست يابند.

نتايج اوليه‌ي به دست‌آمده از اين آزمايش‌ها حاکي از تشکيل پيوند طبيعي آرسنيک با اين نانوذرات بود؛ لذا اين محققان در ادامه‌ي تحقيقات خود شن‌هاي مورد استفاده در دستگاه‌هاي تصفيه‌ي آب را با اين نانوذرات روکش کرده و تأثير آن را در از بين بردن آرسنيک آب بررسي كردند و به نتايج رضايت‌بخشي دست يافتند. آنها دريافتند که اين نانوذرات حتي مي‌تواند ويروس‌هاي توليدشده در آب را ـ که عامل بسياري از بيماري‌هاي روده‌اي هستند ـ هم از بين ببرند. به عقيده‌ي آنها از اين ماده مي‌توان در فيلترهاي شني تصفيه‌ي آب براي تصفيه‌ي آب‌هاي زيرزميني و چاه‌ها استفاده کرد. اين محققان اکنون با هماهنگي مقامات مکزيکي قصد دارند تا اين روش را براي نخستين بار به‌طور ميداني هم مورد آزمايش قرار دهند.

+ نوشته شده در  دوشنبه 2 آذر1388ساعت 11:57  توسط مجتبی(مدیر وبلاگ)  | 

تعيين توالي DNA با نانوحفره‌ها

 

محققان دانشگاه صنعتي دلف توانسته‌اند روش جديدي را توسعه دهند که مي‌تواند بار و قطر يک مولکول منفرد را براي اولين بار اندازه‌گيري کند. اين روش، که در آن از نانوحفره‌‌هاي حالت- جامد استفاده مي‌شود، مي‌تواند مولکول‌هاي DNA داراي روکش پروتئيني را به دقت از مولکول‌هاي بدون روکش تميز دهد. اين توانايي مي‌تواند در تعيين توالي DNA و شناسايي نشانه‌هاي بيماري‌هاي موروثي ژنتيکي مفيد باشد.

اين دانشمندان به رهبري چس دکر، کار خود را با اتصال مولکول‌هاي DNA، که روکشي از پروتئين‌هاي RecA داشتند، به يک ريزمهره شروع کردند. سپس اين مولکول‌ها را نزديک دهانه يک نانوحفره حالت- جامد در يک محلول يوني قرار دادند. با اعمال يک ولتاژ مناسب در عرض حفره، يکي از مولکول‌ها به داخل حفره کشيده شد و با بند مهره به حالت سکون در‌آمد.

شمايي از آزمايش، که نشاندهنده يک مولکول ترکيب شده با ريزمهره است که به صورت الکتروفورتيکي در يک نانوحفره به‌دام‌افتاده است.

هال توضيح مي‌دهد: "حضور اين مولکول باعث تغيير جريان اندازه‌گيري‌شده در نانوحفره مي‌شود و همين تغيير مي‌تواند راهي براي اندازه‌گيري اندازه‌ي مولکول باشد. با تغيير نيروي اعمالي به نانوحفره مي‌توان يک منحني يک بعدي از نيروي اعمال شده به مولکول رسم کرده و از روي آن اطلاعاتي در مورد بار موجود درآن بدست آورد. "

نيروي خالص اندازه‌گيري‌شده بطور عمده نيروي الکترواستاتيکي عمل‌کننده روي مولکول باردار به خاطر اعمال ولتاژ الکتريکي مي‌باشد. از آنجايي که رشته‌هاي DNA که داراي روکش پروتئيني هستند بار خالص بيشتري دارند، اين رشته‌ها در يک ولتاژ معين نسبت به رشته‌هاي DNA برهنه نيروي بيشتري احساس مي‌کنند.

اين محققان با استفاده از ريزمهره‌ي به‌دام‌افتاده به‌عنوان "دستگيره"، قادر به کنترل مکان مولکول در داخل اين نانوحفره نيز هستند. بنابراين آنها مي‌توانند مکان انجام اندازه‌گيري‌هاي نيرو را به دلخواه در يک ناحيه مطلوب انتخاب کنند.

اين محققان نتايج خود را در مجله‌ي Nano Letters منتشر کرده‌اند.

+ نوشته شده در  دوشنبه 2 آذر1388ساعت 11:55  توسط مجتبی(مدیر وبلاگ)  | 

ساخت بال‌هاي پروانه در ابعاد نانو

 

تيمي تحقيقاتي از دانشگاه ايالتي پنسيلوانيا و دانشگاه مادريد فناوري نويني را به‌‌منظور شبيه‌‌سازي برخي ساختارهاي زيستي مثل بال‌‌هاي پروانه در مقياس نانو توسعه داده‌‌اند که در توليد ساختارهاي فعال نوري مانند ديفيوزرهاي نوري موجود در صفحات خورشيدي کاربرد دارند.

رنگ‌‌هاي حشرات و جلوه‌‌ي رنگين‌‌کماني آنها و يا توانايي آنها در ايجاد جلاي فلزي، بستگي به ساختارهاي فتونيک بسيار نازک در ابعاد نانو را دارد که در ذات آنها موجود است.

دانشمندان بر روي اين ساختارهاي زيستي تمرکز کرده‌‌اند تا ابزاري را توسعه دهند که ويژگي‌‌هاي انتشار نور را داشته باشند.

رائول مارتين پالما از دانشگاه مادريد مي‌‌گويد: «اين فناوري، در موسسه تحقيقات مواد دانشگاه ايالتي پنسيلوانيا توسعه يافته و با کمک اين فناوري، مي‌‌توان نوعي ساختارهاي زيستي را در مقياس نانو توليد کرد.»

اين محققان، صفحات زيستي کيتيني بسيار نازک و پهني را ساخته‌‌اند؛ اين نانوساختارها مشابه بال‌‌هاي پروانه هستند. ظاهر اين ضمائم بيش از آنکه با رنگدانه‌‌هاي موجود در بال‌‌هاي پروانه (که رنگ شيميايي را ظاهر مي‌‌کند) مرتبط باشند، با ساختار نانومتريک متناوب (که تعيين‌‌کننده‌‌ي رنگ فيزيکي است) مرتبط هستند.

براي خلق يک ماده‌‌ي زيستي جديد، تيم تحقيقاتي فوق، از ترکيباتي با پايه‌‌ي ژرمانيوم، سلنيوم و استيبيوم (GeSeSb) و از نوعي فناوري بنام (Conformal-Evaporated-Film-by-Rotation (CEFR ـ که ترکيبي از تبخير حرارتي و گردش سوبسترايي با فشار پايين است ـ استفاده کردند، همچنين از ايمرسيون در يک محلول اسيد فسفريک براي حل نمودن کيتين استفاده کردند (کيتين ماده‌‌اي است که در اسکلت بيروني حشرات و بندپايان وجود دارد).

روش‌‌هاي مرسوم براي شبيه‌‌سازي ساختارهاي زيستي هنگامي که بخواهيم مشابه‌‌سازي را در مقياس نانو انجام دهيم، محدوديت بسياري دارد و اغلب به ساختارهاي زيستي آسيب مي‌رساند؛ زيرا در محيطي خورنده و يا در دماي بالا استفاده مي‌‌شوند.

در فناوري جديد، به‌طور کلي اين مشکل حل شده؛ چرا که در دماي اتاق و بدون نياز به مواد سمي استفاده مي‌‌شود.

مارتين پالما مي‌‌گويد: «ساختارهاي شبيه‌‌سازي‌‌شده از روي بال پروانه، مي‌‌تواند براي توليد انواع متنوعي از ساختارهاي فعال نوري مثل ديفيوزرهاي نوري و يا پوشش صفحات خورشيدي با هدف رسيدن به ماکزيمم جذب نور خورشيد استفاده شود.»

علاوه بر اين، فناوري مذکور در شبيه‌‌سازي ديگر ساختارهاي زيستي مانند صفحات اسکلتي نوعي سوسک و يا چشم مرکب زنبور و مگس نيز استفاده شود.

چشم‌‌هاي مرکب برخي از حشرات به‌‌دليل تصاوير بزرگ و زاويه‌‌داري که توليد مي‌‌کنند، کاربردهاي زيادي دارند. توسعه‌ي دوربين‌‌هاي مينياتوري و حسگرهاي نوري به کمک اين فناوري نيز امکان نصب آنها در قطعات کوچک در اتومبيل‌‌ها، موبايل‌ها و نمايشگرها را فراهم خواهد آورد.

همچنين در سطوحي مانند پزشکي (توسعه‌‌ي اندسکوپ‌‌ها) و کاربردهاي امنيتي نيز مورد استفاده خواهد داشت.

+ نوشته شده در  دوشنبه 2 آذر1388ساعت 11:54  توسط مجتبی(مدیر وبلاگ)  |