الابتكارات الحديثة في قطاع تكنولوجيا النانو

طور المعهد الوطني للعلوم والتكنولوجيا الصناعية المتقدمة (AIST) و REO العالم أول تقنية "مياه نانوية" تسمح لكل من أسماك المياه العذبة وأسماك المياه المالحة بالعيش في نفس الوضع ماء.

"إبرة نانو" برأس يبلغ حجمها ألف جزء من شعرة الإنسان تحفر خلية حية ، مما يجعلها ترتجف لفترة وجيزة. بمجرد سحبه من الخلية ، يكتشف جهاز استشعار النانو ORNL علامات تلف الحمض النووي المبكر الذي يمكن أن يؤدي إلى السرطان.

تم تطوير هذا الاستشعار النانوي ذو الانتقائية العالية والحساسية من قبل مجموعة بحثية بقيادة توان فو دينه وزملائه غي غريفين وبريان كولوم. وتعتقد المجموعة أنه باستخدام الأجسام المضادة التي تستهدف مجموعة واسعة من المواد الكيميائية الخلوية يستطيع مستشعر النانو مراقبة وجود البروتينات والأنواع الأخرى من الطب الحيوي في الخلية الحية فائدة.

أفادت كاثرين هوكموث من جامعة كاليفورنيا في سان دييغو أن مادة حيوية جديدة مصممة لإصلاح الأنسجة البشرية التالفة لا تتجعد عند شدها. يمثل اختراع المهندسين النانو في جامعة كاليفورنيا ، سان دييغو ، تقدمًا كبيرًا في هندسة الأنسجة لأنه يحاكي بشكل أقرب خصائص الأنسجة البشرية الأصلية.

Shaochen Chen ، أستاذ في قسم هندسة النانو في كلية الهندسة بجامعة كاليفورنيا سان دييغو جاكوبس ، يأمل في الأنسجة المستقبلية البقع ، التي تستخدم لإصلاح جدران القلب التالفة والأوعية الدموية والجلد ، على سبيل المثال ، ستكون أكثر توافقًا من البقع المتاحة اليوم.

instagram viewer

تستخدم تقنية التصنيع الأحيائي هذه مرايا خفيفة ذات تحكم دقيق وإسقاط كمبيوتر نظام لبناء سقالات ثلاثية الأبعاد مع أنماط محددة بشكل جيد من أي شكل للأنسجة هندسة.

تبين أن الشكل ضروري للخصائص الميكانيكية للمادة الجديدة. في حين أن معظم الأنسجة المهندسة يتم وضعها في سقالات تأخذ شكل ثقوب دائرية أو مربعة ، فقد أنشأ فريق تشن شكلين جديدين يسمى "قرص العسل" و "قطع" مفقود الضلع. "كلا الشكلين يظهران خاصية نسبة بواسون السلبية (أي عدم التجعد عند التمدد) والحفاظ على هذه الخاصية سواء كانت لصقة الأنسجة واحدة أو أكثر طبقات.

اكتشف علماء معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT) ظاهرة غير معروفة سابقًا يمكن أن تتسبب في موجات قوية من الطاقة لإطلاق النار من خلال الأسلاك الصغيرة المعروفة باسم الأنابيب النانوية الكربونية. يمكن أن يؤدي الاكتشاف إلى طريقة جديدة لإنتاج الكهرباء.

يقول مايكل سترانو ، تشارلز وهيلدا رودي من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا ، إن هذه الظاهرة ، التي توصف بأنها موجات الطاقة الحرارية ، "تفتح مجالًا جديدًا لأبحاث الطاقة ، وهو أمر نادر". أستاذ مشارك في الهندسة الكيميائية ، الذي كان مؤلفًا رئيسيًا لورقة تصف النتائج الجديدة التي ظهرت في مواد الطبيعة في 7 مارس ، 2011. المؤلف الرئيسي هو Wonjoon Choi ، طالب دكتوراه في الهندسة الميكانيكية.

الأنابيب النانوية الكربونية هي أنابيب مجوفة دون مجهرية مصنوعة من شبكة من ذرات الكربون. هذه الأنابيب ، التي يبلغ قطرها بضعة بلايين فقط من المتر (نانومتر) ، جزء من عائلة من جزيئات الكربون الجديدة ، بما في ذلك كرات بوكي وألواح الجرافين.

في التجارب الجديدة التي أجراها مايكل سترانو وفريقه ، كانت الأنابيب النانوية مغلفة بطبقة من الوقود التفاعلي الذي يمكن أن ينتج الحرارة عن طريق التحلل. ثم تم إشعال هذا الوقود في أحد طرفي الأنبوب النانوي باستخدام إما شعاع ليزر أو شرارة عالية الجهد ، وكانت النتيجة تتحرك الموجة الحرارية سريعة الحركة على طول الأنبوب النانوي الكربوني مثل اللهب الذي يسرع على طول مضاءة فتيل. تذهب الحرارة من الوقود إلى الأنبوب النانوي ، حيث تنتقل أسرع آلاف المرات من الوقود نفسه. مع عودة الحرارة إلى طلاء الوقود ، يتم إنشاء موجة حرارية يتم توجيهها على طول الأنبوب النانوي. مع درجة حرارة 3000 كلفن ، فإن هذه الحلقة من السرعات الحرارية على طول الأنبوب أسرع 10000 مرة من الانتشار الطبيعي لهذا التفاعل الكيميائي. اتضح أن التسخين الناتج عن هذا الاحتراق يدفع الإلكترونات على طول الأنبوب ، مما يخلق تيارًا كهربائيًا كبيرًا.

instagram story viewer