نانو در ایران... 2 قطع وابستگي مالي تحقيق و پژوهش با تصحيح عملکرد ثبت اختراع پژوهش در ایران... 6

Save this PDF as:
 WORD  PNG  TXT  JPG

Μέγεθος: px
Εμφάνιση ξεκινά από τη σελίδα:

Download "نانو در ایران... 2 قطع وابستگي مالي تحقيق و پژوهش با تصحيح عملکرد ثبت اختراع پژوهش در ایران... 6"

Transcript

1 ریاست جمهوری ستاد ویژه توسعه فناوری نانو سال نهم بهمنماه 1389 شماره 11 پياپي 160 نانو در ایران... 2 حمایت هاي تشويقي 935 نفر از محققان فناوري نانو پرداخت شد پرداخت 20 ميليون تومان حمايت تشويقي به مروجان فناوري نانو منابع پيشنهادي آزمون تجهيزات آزمايشگاهي فناوري نانو برگزاري دوره آموزشي تجهيزات شناسايي فناوري نانو آمادگي آزمايشگاه هاي کشور جهت آموزش شرکتکنندگان مسابقه ملی تجهيزات شناسایی فناوری نانو افزوده شدن گروه علمي فناوري نانو به جشنواره جوان خوارزمي برگزاري دوره آموزشي فرمانتور از سوي سازمان پژوهش هاي علمي و صنعتي ايران دنياي فناوري نانو ويژه برنامه اي از شبکه چهار سيما همايش نقش فناوري هاي نوين در ارتقاي زندگي انسان فهرست مطالب برگزاري هشتمين جشنواره ملي ايده هاي برتر در استان يزد قطع وابستگي مالي تحقيق و پژوهش با تصحيح عملکرد ثبت اختراع سردبیر: عماد احمدوند مدیريت اجرا: شرکت توسعه فناوري مهرويژن دبیر اخبار داخلی: آیدا خلیقی دبیر اخبار پژوهش در ايران: شيرين عليخاني دبیر اخبار پژوهشگران: فتح اله پورفیاض دبیر اخبار مدیران: ابراهیم عنایتی همکاران این شماره: علیرضا عالمی علیرضا صاحبی قادر اسدي فرشته سادات سجادی فاطمه عطاالهی مسعود عارف مرتضی سلطان دهقان سعید صادق پور محمد رفیعی مریم انتصاری نوشین میر مسعود صلواتی نیاسری فاطمه رحیمی فاطمه رهبری زاده محمدعلي شکرگزار حسن سلیمی مدیر هنری و طراح گرافيک: محمدرضا صاحبي صفحه آرا: مهدي آريان لیتوگرافی و چاپ: رواق نشاني: تهران - صندوق پستی ستاد ویژه توسعه فناوری نانو امور مشترکان: تلفن: فاکس: وب سایت: www. nano. ir پست الکترونیک: ir ماهنامه فناوري نانو آمادة انتشار مقاالت و ديدگاههاي محققان و صاحب نظران است. مسئوليت صحت مطالب بر عهدة نويسندگان است. نقل مطالب ماهنامه فناوري نانو با ذكر منبع بالمانع است. آرشیو ماهنامه فناوري نانو در سايت www. nano. ir موجود است. پژوهش در ایران... 6 روشی جایگزین کروماتوگرافی برای اندازه گیری مقادیر دارویی کاهش تأخیر و توان مصرفی در مدارات حسابی و منطقی در ابعاد نانو روشي براي تحلیل عملکرد نانوحسگرها و نانوسوئیچ ها اصالح روش سنتز نانوپودر کلسیم فسفات همكاري محققان ايراني و كره اي در توليد نانوآلياژها تقویت خواص مکانیکی نانوکامپوزیت ها با نانولوله ی کربنی افزايش استحكام مخازن جدارنازك با ايجاد ساختار نانومتري بهبود خواص آلومیناید آهن در دانشگاه صنعتی اصفهان جمع آوری گاز آمونیاک با نانوذرات دی اکسید تیتانیوم افزایش سرعت اکسایش متانول در پیل سوختی مقاالت هیدروکسیدهای الیه ای دوگانه LDHs حامل های پاک در انتقال دارو و ژن بررسی خواص مکانیکی در مقیاس نانو معرفی روش نانوخراش فناوری نانو در دارورسانی و مهندسی بافت: از کشف تا کاربرد آئروژل ها از فناوری تا کاربرد اتحادیه اروپا گزارش آوریل نانوبادیها ریز ابزارهای امیدبخش در ایمونوتراپی فیلمبرداری از ابعاد نامرئی در چهار بعد گفتگو راه طوالني در نيل به اهداف كريدور وجود دارد اخبار مدیران اخبار پژوهشگران... 56

2 نانو در ایران حمايتهاي تشويقي 935 نفر از محققان فناوري نانو پرداخت شد نانو در ايران حمایتهای تشویقی 935 نفر از محققان فناوری نانو پرداخت شد. کارگروه توسعه منابع انسانی ستاد ویژه توسعه فناوری نانو از اسفندماه سال 1383 تاکنون به افرادی که در حوزه فناوری نانو فعالیت علمی- پژوهشی انجام دادهاند مبالغی را بهعنوان حمایت تشویقی پرداخت کرده است. افرادی که حمایتهای تشویقی آنها در این مرحله پرداخت شده است عبارتند از: افرادی که پروپوزال و یا پایان نامه آنها تا پایان مرداد 1389 تأیید شده و در همایش دانشجویی هشتم نیز شرکت کردهاند تعدادی از افرادی که مقاالت آنها در خرداد ماه 1389 پذیرفته شده است حمایتهای پرداخت شده از سوی کار گروه توسعه منابع انسانی ستاد به شرح زیر است: در تاریخ 1389/09/02 به تعداد 70 نفر مبلغ ریال در تاریخ 1389/10/23 به تعداد 133 نفر مبلغ ریال در تاریخ 1389/11/03 به تعداد 732 نفر مبلغ ریال همچنین حمایت سایر افراد پذیرفته شده اطالعات مربوط به حمایتهای تشویقی پرداخت شده نوع حمایت پایاننامه کارشناسی ارشد )دانشجو( پایاننامه دکتری )دانشجو( نیز به منظور پرداخت در حال پیگیری است. برای مشاهده اسامی افراد پذیرفته شده و دریافت اطالعات بیشتر در خصوص حمایتهای تشویقی به نشانی اینترنتی/ مراجعه نمایید. تعداد )نفر( مبلغ )ریال( مقاله ISI مقاله علمی پژوهشی طرح انکوباتور برگزاری همایش دانشجویی و برگزاری کنگره کل الزم به ذکر است افراد در صورت ویرایش شماره حساب خود بر روی پایگاه اینترنتی حمایتهای تشویقی حتما الزماست شماره حساب تغییریافته را از طریق پست الکترونیکی به کارگروه توسعه منابع انسانی اطالع دهند. پرداخت 20 ميليون تومان حمايت تشويقي به مروجان فناوري نانو نانو در ايران ستاد توسعه فناوری نانو در راستای اعطای حمایتهای تشویقی به فعالیتهای آموزشی در زمینه فناوری نانو طی دو ماه اخیر مبلغ 20 میلیون تومان طی دو مرحله از طریق باشگاه دانش آموزی نانو به مجریان برگزاری دورههای آموزشی و سمینارهای تخصصی فناوری نانو اختصاص داده است. برگزاری 28 دوره آموزشی دانش آموزی 7 سمینار دانش آموزی 11 سمینار ترویجی-دانشجویی 5 سمینار تخصصی دانشجویی و 5 سمینار آموزشی برای دبیران با محوریت فناوری نانو از جمله مواردی است که مشمول این حمایتها شده است. مجموع برنامههایی که عمدتا بهوسیلهی دانشگاهها پژوهش سراها و مراکز آموزش پرورش برگزار شده 56 مورد ذکر شده است که از آن میان 8 مورد در تهران و مابقی آنها در شهرستانهای استانهای اصفهان خراسان رضوی چهارمحال و بختیاری مرکزی فارس و البرز برگزار شده است. الزم به ذکر است ستاد توسعه فناوری نانو به منظور جهتدهی به برنامه هاي آموزشي فناوری نانو از سال 86 تاکنون مبالغی را به عنوان حمایت تشویقی به نهادهای برگزارکننده سمینار یا کارگاههای آموزشی فناوری نانو پرداخت میکند. مراکز خواستار برگزاری سمینار و کارگاههای آموزشی مرتبط با فناوری نانو میتوانند برای کسب اطالعات بیشتر در خصوص شرایط استفاده از حمایتهای تشویقی با باشگاه دانشآموزی فناوری نانو از طریق شماره تلفن تماس حاصل نمایند. 2 سالنهم بهمن 89 شماره 11 پياپي 160

3 منابع پيشنهادي آزمون تجهيزات آزمايشگاهي فناوري نانو نانو در ايران منابع آزمون تئوری مسابقه تجهیزاتشناسایی و میکروسکوپی از سوی ستاد توسعه فناوری نانو اعالم شد. این منابع به صورت مجموعهای مشتمل بر کتاب مقاله نرم افزار و پایگاه اینترنتی با توجه به سرفصلهای ارائه شده برای آزمون از سوی ستاد نانو به عنوان منابع پیشنهادی معرفی شده است. پيشنهاد مطالعه اين منابع با انگيزه آشنايي عمومي دانشجويان با فناوري نانو و تجهيزات شناسايي در اين فناوري به عنوان هدف اصلي اين مسابقه صورت گرفته است و الزامي براي طرح سوال در اين چارچوب وجود نخواهد داشت و سواالت آزمون منحصرا از اين منابع انتخاب نخواهد شد. با پيشرفت مراحل ثبت نام و در طی برگزاري دورههاي آموزشي توسط گروههاي دانشجويي منابع ديگري هم براي پوشش بهتر سرفصلهاي آزمون پيشنهاد داده خواهد شد. منابع پیشنهاد شده عبارتند از: بخش اول: آشنایی کلی با فناوری نانو 1 سایت اینترنتی ستاد فناوری نانو بخش دانستنیها 2 نرم افزار آموزشی نانو کاوش 3 کتاب مقدمهای بر نانو فناوری )نويسنده: چالزپی.پول - فرانک جی.اونسز مترجم: نیما تقوینیا( 4 کتاب آشنایی با فناوری نانو جلد 1 و 2 )نويسندگان: حسن سلیمی سید محمد یوسف طاهری عماد احمدوند( 5 کتاب مروري بر فرآيندها و تجهيزات توليد مواد نانو بخش دوم: تجهیزاتشناسایی در فناوری نانو 1 سایت اینترنتی ستاد فناوری نانو مقاالت و گزارشها )تجهيزات و مدل سازي( 2 پایگاه اطالعرسانی اینترنتی شبکه آزمایشگاهی فناوری نانو بخش مقاالت و گزارشها 3 تاالر گفتگوی فناوری نانو بخش شبکه آزمایشگاهی 4 سایت ویکیپدیا بخش آنالیز مواد 5 کتاب آشنايي با تجهيزات آزمايشگاهي فناوري نانو )اندازهگيري و تعيين مشخصات( 6 کتاب اصول فیزیکی میکروسکوپ الکترونی آشنایی با TEM SEM و AEM )نويسنده: ر. ف اگرتون مترجم: محمدرضا اطمینان فر محمود علی اف خضرائی( 7 کتاب تجزیه دستگاهی اسکوگ وست 8 کتاب میکروسکوپ الکترونی روبشی )نويسنده: مریم کرباسی( برای اطالع از چگونگی تهیه این منابع میتوانید به نشانی اینترنتی مراجعه نمایید. شایان ذکر است مسابقه تجهیزات شناسایی و میکروسکوپی با همکاری کارگروه ترویج و آموزش عمومی و شبکه آزمایشگاهی فناوری نانو در دو مرحل ه تئوری و عملی به ترتیب در اردیبهشت و شهریور سال آینده برگزار خواهد شد. عالقمندان فرصت دارند تا روز 15 اسفند ماه سال جاری نسبت به ثبت نام در این مسابقه اقدام کنند. اطالعات تکمیلی در خصوص مسابقه و شرایط و چگونگی ثبت نام در سايت اینترنتی مسابقه تجهیزات ( قابل دسترسی است. برگزاري دوره آموزشي تجهيزاتشناسايي فناوري نانو نانو در ايران دورههای آموزشی تخصصی فناوری نانو با هدف افزایش سطح اطالعات افراد شرکتکننده در مسابقه ملی تجهیزاتشناسایی فناوری نانو از سوی شرکت ایمن نوآوران نانو و شرکت نواندیشان فناور نانو به صورت حضوری و غیرحضوری برگزار میشود. این دورهها با همکاری مرکز پژوهشی فناوریهای نوین در مهندسی علوم زیستی دانشگاه تهران مطابق با عناوین سرفصلهای مسابقه تجهیزاتشناسایی فناوری نانو در محل پارک علم و فناوری دانشگاه تهران برگزار خواهند شد. عناوین و سرفصلهای ارائه شده در هر یک از دورههای آموزشی فوق به شرح زیر است: دوره آموزشی حضوری و 20 اسفندماه 1389 دستهبندی تجهیزات و تعیین مشخصات کروماتوگرافی GC) (HPLC, طیف سنجی جرمی MS) (MSd, طیف سنجی با پرتو ایکس XRD) (XRF, میکروسکوپهای الکترونی SEM) (TEM, میکروسکوپهای پروب روبشی STM,( )AFM سنجش اندازه ذرات LLS) (PSA, DLS, دوره آموزشی غیر حضوری )به صورت ارائه بستههای آموزشی( مقدمهای بر فیزیک حالت جامد مقدمهای بر مفاهیم کوانتوم معرفی مواد نانو ساختار تقسیمبندی بر اساس محدودیتهای کوانتومی 1D) (4D, 3D, 2D, خواص عمومی مواد نانو ساختار خواص ترکیبی مواد نانو ساختار متقاضیان فرصت دارند تا تاریخ 30 بهمن ماه سال جاری نسبت به ثبت نام در دوره حضوری اقدام نمایند. الزم به ذکر است دانشجویان هنگام ثبت نام از 20 درصد تخفیف برخوردار خواهند شد. همچنین شرکت کنندگان در این دورهها به هنگام ثبت نام در مسابقه تجهیزاتشناسایی فناوری نانو از 70 درصد تخفیف برخوردار میگردند. قابل ذکر است به شرکت کنندگان پس از برگزاری آزمون پایان دوره از سوی مرکز پژوهشی فناوریهای نوین دانشگاه تهران گواهی شرکت در دوره اعطا میگردد. عالقمندان جهت ثبت نام و کسب اطالعات بیشتر میتوانند با شماره تلفنهای و تماس حاصل نمایند. همچنین ثبت نام از طریق مراجعه به پایگاه اینترنتی نیز امکانپذیر است. سالنهم بهمن 89 شماره 11 پياپي 160 3

4 نانو در ایران آمادگي آزمايشگاههاي کشور جهت آموزش شرکت کنندگان مسابقه ملی تجهيزات شناسایی فناوری نانو نانو در ايران شبکه آزمایشگاهی فناوری نانو با هدف افزایش سطح اطالعات و آمادگی دانشجویان شرکتکننده در مسابقه ملی تجهیزات شناسایی فناوری نانو اسامی شماری از آزمایشگاههای عضو این شبکه را به منظور ارائه مشاوره و همکاری در برگزاری دورههای آموزشی اعالم کرد. اسامی آزمایشگاههای معرفی شده از سوی شبکه آزمایشگاهی فناوری نانو به قرار زیر است: پژوهشگاه فناوریهای نوین علومزیستی جهاد دانشگاهی- ابنسینا پژوهشکده توسعه صنایع شیمیایی ایران دانشگاه صنعتی اصفهان- دانشکده مواد سازمان پژوهشهای علمی و صنعتی ایران دانشگاه علوم پزشکی تبریز- مرکز تحقیقات کاربردی دارویی تبریز شرکت پژوهشی کیمیا شگرف پارس دانشگاه تبریز- دانشکده فنی مهندسی مکانیک گروه مهندسی مواد آزمایشگاههای یاد شده آمادگی خود را در زمینه ارائه امکانات آزمایشگاهی معرفی کارشناسان برتر در حوزه تدریس و برگزاری دورههای آموزشی اعالم کردهاند. گروههای دانشجویی عالقمند میتوانند به منظور برگزاری دورههای آموزشی از سوی کارشناسان آزمایشگاههای فوق با کارگروه ترویج ستاد توسعه فناوری نانو از طریق ایمیل در ارتباط باشند. شایان ذکر است مسابقه تجهیزاتشناسایی فناوری نانو با همکاری کارگروه ترویج و آموزش عمومی و شبکه آزمایشگاهی فناوری نانو در دو مرحل ه تئوری و عملی به ترتیب در اردیبهشت و شهریور سال آینده برگزار خواهد شد. عالقمندان فرصت دارند تا روز 15 اسفند ماه سال جاری نسبت به ثبت نام در این مسابقه اقدام نمایند. اطالعات تکمیلی در خصوص مسابقه و چگونگی ثبت نام در سایت اینترنتی مسابقه تجهیزات به آدرس قابل دسترس است. افزوده شدن گروه علمي فناوري نانو به جشنواره جوان خوارزمي نانو در ايران دکتر ابراهیم سحرخیز معاون آموزش متوسطه وزارت آموزش و پرورش و رئیس ستاد جشنواره جوان خوارزمی طی بخشنامهای گروه علمی فناوری نانو را به صورت رسمی و مستقل به گروههای علمی جشنواره افزود. در همین راستا مدیر کمیته علمی اجرایی جشنواره جوان خوارزمی -بخش دانش آموزی و دورههای کاردانی- در گفتگو با خبرنگار ستاد توسعه فناوری نانو ورود رشته فناوری نانو به جشواره جوان خوارزمی را امیدوارکننده خواند و بیان داشت:»از مهمترین اهداف جشنواره جوان خوارزمی ایجاد نوآوری و شکوفایی بین جوانان مستعد است که توجه به فناوریهای نوین زمینه ایجاد این نوآوری را فراهم خواهد کرد.«کاظمی فرامرزی افزایش آگاهی دانشآموزان از فناوری نانو را زمینه ساز ورود این رشته به جشنواره خوارزمی دانست و افزود:»با توجه به برگزاری دورههای آموزشی در زمینه فناوری نانو در مدارس سطح آگاهی دانشآموزان نسبت به این فناوری افزایش چشمگیری داشته و همین امر زمینهساز ورود رشته فناوری نانو به بخشهای جشنواره خوارزمی بوده است.«شایان ذکر است باشگاه دانشآموزی فناوری نانو جهت برگزاری دورههای آموزشی به منظور آمادهسازی دانشآموزان عالقمند به شرکت در بخش فناوری نانو جشنواره جوان خوارزمی اعالم آمادگی کرده است. عالقمندان برای کسب اطالعات بیشتر میتوانند با باشگاه نانو به شماره تلفن تماس حاصل نمایند. برگزاري دوره آموزشي فرمانتور از سوي سازمان پژوهشهاي علمي و صنعتي ايران نانو در ايران دوره آموزشی علمی-کاربردی فرمانتور در روزهای 26 و 27 بهمن ماه سال جاری به همت سازمان پژوهشهای علمی و صنعتی ایران در محل آزمایشگاههای مرجع سازمان واقع در مجتمع تحقیقاتی عصر انقالب برگزار میگردد. عناوین سرفصلهای مورد بررسی دراین دوره آموزشی عبارتند از: مقدمه و آشنایی با تئوریهای فرمانتاسیون انواع و اجزای فرمانتور کار با فرمانتور )ساخت محیط کالیبراسیون استریالسیون تلقیح اپراتوری و سمپلینگ( روشهای تعیین منحنی رشد روش تحلیل دادههای به دست آمده از فرآیند فرمانتاسیون افراد میتوانند برای کسب اطالعات بیشتر و آگاهی از شرایط و چگونگی ثبت نام با دفتر آزمایشگاههای مرجع سازمان پژوهشهای علمی و صنعتی ایران از طریق شماره تلفن تماس حاصل نمایند. 4 سالنهم بهمن 89 شماره 11 پياپي 160

5 دنياي فناوري نانو ويژه برنامهاي از شبکه چهار سيما نانو در ايران گروه خبر شبکه چهار سیما با همکاری ستاد توسعه فناوری نانو با هدف افزایش آگاهی متخصصین از پیشرفتهای جدید فناوری نانو در طی یک سال اخیر برنامهای ویژه با عنوان»دنیای فناوری نانو«را در خالل اخبار علمی- فرهنگی- هنری این شبکه پخش میکند. به گفته سردبیر اخبار علمی- فرهنگی- هنری شبکه چهار سیما فراگیری فناوری نانو یکی از عوامل موثر در اجرای این طرح در بخش خبر شبکه چهار سیما بوده است. ربیعی تصریح کرد:»در برنامه دنیای فناوری نانو اخبار داخلی در زمینه فناوری نانو در اولویت باالتری نسبت به اخبار خارج از ایران قرار دارد«. وی همچنین مخاطب قرار گرفتن عموم مردم را با توجه به تخصصی بودن مطالب از دیگر ویژگیهای برنامه دنیای فناوری نانو دانست. از اواخر مهر ماه سال گذشته تا کنون اخبار متعددی از دستاوردهای محققان در زمینه فناوری نانو به وسیلهی برنامه دنیای فناوری نانو پخش شده است. این برنامه هر هفته روزهای چهارشنبه راس ساعت 18 در خالل اخبار علمی- فرهنگی- هنری از شبکه چهار سیما پخش میشود. شایان ذکر است تا کنون ستاد توسعه فناوری نانو با هدف ترویج و آموزش عمومی فناوری نانو و همچنین اطالع رسانی تازهها و دستاوردهای داخلی و خارجی در این حوزه اقدام به همکاری در جهت تولید محتوای برنامههای تلویزیونی و رادیویی با موضوع فناوری نانو نموده است. همايش نقش فناوريهاي نوين در ارتقاي زندگي انسان نانو در ايران شورای عالی ایرانیان مقیم خارج از کشور با همکاری وزارت علوم تحقیقات و فناوری مبادرت به برگزاری همایشی با عنوان»نقش فناوریهای نوین در ارتقای زندگی انسان«در روزهای 30 بهمن ماه و 1 اسفند ماه سال جاری نموده است. این همایش به منظور هماندیشی و همفکری جهت یافتن راهکارهای مناسب در استفاده بهینه از فناوریهای نوین در جزیره کیش برگزار میشود. فناوری نانو به عنوان یکی از محورهای اصلی این همایش بین المللی بهوسیلهی اندیشمندان و کارشناسان صاحب نظر در حوزههای مختلف از جمله دانش فناوری اقتصاد و بازرگانی مورد بررسی قرار خواهد گرفت. شایان ذکر است که در حاشیه برگزاری این همایش نشستهای تخصصی با موضوعات مختلف از جمله فناوری نانو به منظور معرفی دستاوردهای برجسته و تأثیرات متقابل فناوریهای نوین در حوزههایی از جمله سالمت و بهداشت اقتصاد و تجارت و منابع طبیعی و محیط زیست برگزار خواهد شد. همچنین در راستای معرفی پیشرفتهای کشور در زمینه فناوریهای نوین نمایشگاهی از دستاوردهای برجسته محققان داخلی در زمینه فناوریهای پیشرفته از جمله فناوری نانو برگزار میگردد. عالقمندان میتوانند جهت ثبت نام و کسب اطالعات بیشتر با دبیرخانه همایش از طریق شماره تلفن تماس حاصل نمایند. همچنین دریافت اطالعات بیشتر و اخبار همایش از طریق پایگاه اینترنتی همایش به آدرس امکانپذیر است. برگزاري هشتمين جشنواره ملي ايدههاي برتر در استان يزد نانو در ايران هشتمین جشنواره ملی ایدههای برتر و ششمین نمایشگاه ابتکارات و اختراعات اسفندماه سال جاری در استان یزد برگزار میشود. دبیر اجرایی جشنواره با اعالم اینکه این جشنواره به مدت پنج روز به میزبانی پارک علم و فناوری یزد برگزار میشود هدف از برگزاری آن را ترویج و تشویق تفکر خالقیت و نوآوری شناسایی نیروهای خالق قابلیتهای فناوری و هدایت آنان در جهت تجاریسازی و تشکیل شرکتهای دانش بنیان برشمرد. روح اهلل غفارزاده افزود:»ارسال ایده و شرکت در این جشنواره محدودیت سنی ندارد و ایدههایی که حداقل امتیاز الزم را از هیئت داوران کسب نمایند در صورت تکراری نبودن گواهی ثبت ایده را دریافت خواهند کرد.«گفتنی است دبیرخانه این جشنواره برای تسهیل حضور نخبگان کشوری در نمایشگاه به شرکتکنندگان و مجریان طرحها کمک هزینه سفر اعطا میکند. الزم به ذکر است مهلت ارسال ایدهها تا تاریخ 20 بهمن ماه و مهلت ثبت نام به منظور شرکت در نمایشگاه تا تاریخ 25 بهمن ماه سال جاری است. عالقمندان میتوانند برای ثبت نام و کسب اطالعات بیشتر به پایگاه الکترونیکی جشنواره به آدرس مراجعه و یا با شماره تلفن تماس حاصل نمایند. سالنهم بهمن 89 شماره 11 پياپي 160 5

6 پژوهش در ایران روشی جایگزین کروماتوگرافی برای اندازهگیری مقادیر دارویی پژوهش در ايران دانشگاه کاشان. گروهی از محققان دانشگاه کاشان از الکترود خمیر کربن اصالح شده با نانوذرات طال برای اندازهگیری داروی آتنولول استفاده کردند. این روش میتواند جایگزین روشهای پیچیده و گرانقیمت کروماتوگرافی شود. آتنولول از جمله داروهایی است که در درمان فشار خون آنژين صدري حمالت و اختالالت قلبي موثر است. مصرف بيش از اندازهی آتنولول در بیمار ايجاد سميت مينمايد بنابراين مطالعه و اندازهگيري آتنولول در تحقيقات كلينیكي و پزشكي از اهميت فوقالعادهاي برخوردار است. از مزایای الکترود تهیه شده در این پژوهش که برای اندازهگیری آتنولول در قرصهای ضد فشار خون و مایعات بیولوژیکی)نمونهی ادرار و سرم خون( استفاده میشود میتوان به قیمت نسبتا کم آن در مقایسه با سایر الکترودها غیر سمی بودن سهولت تهیه وسیع بودن محدودهی پتانسیلی قابل کاربرد جریان زمینهی کم پاسخدهی سریع عدم آسیب مکانیکی قابلیت اصالح بسیار خوب و سطح تجدیدپذیر آن اشاره کرد. پژوهشگران برای تهیهی الکترود خمیر کربن اصالح شده ابتدا مقداری پودر گرافیت را با محلول کلوییدی نانوذرات طالی تهیه شده مخلوط کرده و آن را خشک نمودهاند. سپس مقداری روغن پارافین به آن اضافه کرده در ادامه خمیر حاصل را داخل سرنگ پلیاتیلن قرار دادهاند. در نهایت با قرار دادن سیم مسی در سرنگ یک ارتباط الکتریکی با خمیر برقرار کردهاند. گفتنی است که الکترودهای غیراصالح شدهی تولید شده با این روش حساسیت به مراتب پایینتری دارند. نتایج این پژوهش میتواند روشی ساده و ارزان قیمت را در اختیار آزمایشگاهها قرار داده جایگزین روشهای پیچیده و گرانقیمت کروماتوگرافی شود. این پژوهش بخشی از نتایج رسالهی دکتری آقای ابراهیم هنرمند است که با راهنمایی دکتر محسن بهپور و همکاری دکتر سیدمهدی قریشی انجام شدهاست. پژوهشگران جزئیات این تحقیق را در مجلهی Bulletin of the Korean Chemical Society )جلد 31 صفحات سال 2010( منتشر کردهاند. کاهش تأخیر و توان مصرفی در مدارهاي حسابی و منطقی در ابعاد نانو پژوهش در ايران دانشگاهشهیدبهشتی. پژوهشگران دانشگاه شهید بهشتی موفق به ارایهی مدارهاي بهینه برای پیادهسازی تابع منطقی»یای انحصاری سه ورودی«در سطح ترانزیستوری نانومتری با کارایی باال و توان اتالفی نشتی پایین شدند. دروازهی یای انحصاری یکی از مهمترین مدارهاي منطقی است که در طراحی مدارهاي حسابی نظیر جمعکنندهها مدارهاي آزمون مدارهاي رمزنگاری و غیره کاربردهای فراوانی دارد. مهندس محمدحسین معیری دانشجوی دکتری مهندسی کامپیوتر در پایاننامهی کارشناسی ارشد خود به دنبال کمینه کردن طول مسیر بحرانی مدار یای انحصاری سه ورودی به تنها دو ترانزیستور با حفظ نوسان کامل ولتاژ در گرههای مدار بود. گفتنی است که در طرحهای با نوسان کامل که تا پیش از این طرح ارایه شدهبود این مسیر حداقل شامل سه ترانزیستور بود. کاهش طول مسیر بحرانی مدار منجر به کاهش همزمان تأخیر و توان مصرفی و افزایش قدرت رانش مدار میشود. وی در این پژوهش مراحل زیر را انجام دادهاست: ارایهی راه حلی برای بهبود همزمان توان و تأخیر ارایهی طرحی اولیه در سطح ترانزیستور با طول مسیر بحرانی کمینه برای پیادهسازی این راه حل کاهش تعداد ترانزیستورهای طرح اولیه کامل کردن نوسان ولتاژ مدار بدون افزایش طول مسیر بحرانی طراحی چینش مدار در فناوری سی ماس 90 نانومتر شبیهسازی و ارزیابی کارایی مدارهاي ارایه شده از جنبههای گوناگون و محاسبهی میزان بهبودها در مقایسه با طرحهای قبلی این پژوهشگر طول مسیر بحرانی کوتاهتر با حفظ نوسان کامل ولتاژ سرعت باالتر کوچکتر بودن حاصلضرب توان در تأخیر مناسب بودن برای کاربردهای ولتاژ پایین مناسب بودن برای ابعاد نانو و توان اتالفی نشتی کمتر را از مزیتهای این پژوهش نسبت به تحقیقات پیشین عنوان کرد. از این طرح میتوان در صنایع الکترونیک دیجیتال طراحی و ساخت پردازندهها )به خصوص پردازندههای حسابی و رمز( و غیره استفاده نمود. این پژوهش با همکاری رضا فقیه میرزایی دکتر کیوان ناوی دکتر تورج نیکوبین و آقای امید کاوهای انجام شدهاست و جزئیات آن در مجلهی International Journal of Electronics )جلد 97 صفحات سال 2010( منتشر شدهاست. 6 سالنهم بهمن 89 شماره 11 پياپي 160

7 روشي براي تحلیل عملکرد نانوحسگرها و نانوسوئیچها پژوهش در ايران دانشگاه آزاد اسالمی واحد رامسر. پژوهشگران دانشگاه آزاد اسالمی- واحد رامسر به كمك روشهاي نانومحاسباتي روشی برای ارزیابی و تحلیل عملکرد نانوحسگرها و نانوسوئیچها ارائه کردند. نانوسوئیچها و نانوحسگرها دستهای از وسایل الکترومکانیکی هستند که در ساخت میکروسکوپهای اتمی بیوحسگرها نانوالکترونیک و نانورباتها کاربرد زيادي دارند. بررسی ناپایداری این سوئیچها و تعیین ولتاژ ناپایداری آنها اهمیت زیادی در طراحی سوئيچها دارد. از اين رو این محققان با انجام تحقيقاتي موفق به ارايهي روشی برای محاسبهي ناپایداری این نانوسوئیچها شدند. در این تحقیق ابتدا معادالت حرکت یک نانوسوئیچ به کمک یافتههای دانش مکانیک برق و فیزیک استخراج شد. سپس میزان خمشدگی و ولتاژ ناپایداری نانوسوئیچ به کمک روشهای اصالح روش سنتز نانوپودر کلسیم فسفات پژوهش در ايران دانشگاه صنعتی امیرکبیر. پژوهشگران دانشگاه صنعتی امیرکبیر با افزودن عامل کمکی تابش مایکروویو به روش شیمی تر در فرایند سنتز نانوپودر كلسيم فسفات دوفازي به نانوپودری با شرایط مطلوبتر برای کاربرد در مهندسی پزشکی و مهندسی بافت سخت استخوان دست یافتند. نتایج بررسیهای محققان حاکی از آن است که استفاده از مایکروویو به عنوان یک کمک سنتز منجر به بهبود ميزان بلورينگي شده و اندازهی بلورکها از 16 nm تا 27 nm افزایش مییابد. میزان فاز هیدروکسی آپاتیت نيز در كلسيم فسفاتهاي دوفازي در محدودهی %5 تا %17 تغییر ميكند. این محققان نمونههای تهيه شده را در محلول مایع شبیهسازی شده بدن (SBF) قرار داده و ph محلول را در زمانهای مختلف اندازهگیری نمودهاند. نتایج نشان داده که با افزايش ميزان حضور بتاتری کلسیم فسفات ph محلول کاهش مییابد که خود گویای رفتار زیستتخریبپذیر این نمونهها است. همچنین جوانهزنی و رشد ذرات هیدروکسی آپاتیت روی نمونههای بتاتریکلسیم فسفات سنتز شده به عددی و نیمهتحلیلی( Homotopy ) محاسبه و بررسی گردید. گفتني است كه اين روش نسبت به روشهای مشابه انعطافپذیری بیشتری دارد از سادگی و دقت مناسبی نیز برخوردار است. به گفتهی محقق این طرح اینگونه پژوهشهای تئوری تنها زمانی میتواند ارزشمند تلقی شود که بتواند در زنجیرهي تولید ثروت در کشور که هدف حقیقی تحقیقات است موثر باشد. در غیر این صورت پرداختن به آنها چندان ثمربخش نخواهد بود. جزئيات اين پژوهش -كه با همكاري دكتر محمدرضا آبادیان مدرس دانشگاه آزاد اسالمی- واحد رامسر دکتر علیرضا نوینزاده )از دانشگاه خواجه نصیرالدین طوسی( و خانم آسیه سادات کاظمی )از دانشگاه دامغان( انجام شدهاست- در مجلهي Physica Scripta )جلد 8 صفحهي سال 2010( منتشر شدهاست. کمک مایکروویو پس از قرارگیری در محلول SBF به ايجاد مورفولوژي ميلهاي شكل منجر شدهاست. استفاده از روشهای رسوب از محلول )شيمي تر( روش خشک )حالت جامد( و روش هيدروترمال در تولید این نانوپودرها داراي محدوديتهايي از جمله ضعف در كنترل كيفيت وقتگير بودن و توليد آلودگيهاي شيميايي هستند. با استفاده از روش كمكي مايكروويو با توجه به بازده حرارتي باال و سرعت گرم كردن زياد ميتوان به تركيبات همگنتر دست يافت و بر مشكالت ذكر شده نیز غلبه كرد. جزئیات این پژوهش که بخشی از پایاننامهی کارشناسی ارشد خانم ارغوان فرزادی است و با راهنمایی دکتر مهران صولتی هشجین دانشیار دانشگاه صنعتی امیرکبیر انجام شده در مجلهی Journal of Ceramics International )جلد 37 صفحات سال 2011( و مجلهی Advances in Bioceramics and Biotechnologies: Ceramic Transactions )جلد 218 صفحات سال 2010( منتشر شدهاست. همكاري محققان ايراني و كرهاي در توليد نانوآلياژها پژوهش در ايران دانشگاه صنعتی شریف. محققان دانشگاه صنعتی شریف با همکاری پژوهشگران کرهي جنوبی موفق به تولید نانوآلياژی محکمتر از فوالد شدند. دکتر مجید واثقی در رسالهي دكتري خود به كمك روشهاي از باال به پايين به نانوساختار نمودن آلياژ آلومينيومي 6061 پرداختهاست. با این کار استحکام آلیاژ آلومینیم تا حد زیادی از استحکام فوالد بیشتر شدهاست. به گفتهی دکتر واثقی نتایج تصاوير ميکروسکوپي TEM حاكي از آن است که کوچکترين اندازه دانه )160 نانومتر( در دماي 150 درجهي سانتيگراد و سرعت اکسترود کم پس از پاس چهارم قابل دستيابي است که اين در مقايسه با نتايج مطالعات پيشين بينظير است. همچنین توزيع مناسب و کسر حجمي باالي رسوبات کوچکتر از 100 نانومتر به وفور درون دانهها وجود دارد. دكتر واثقي با معادلسازي استحکام کششي از روي نتايج سختي ثابت نمودهاست که استحکام کششي نانوآلياژ به دست آمده در 4 پاس از استحکام کششي فوالد زنگنزن و فوالد ساختماني به مراتب بیشتر است. وي براي توليد آلياژهاي نانوساختار و استحکامبخشي اين آلياژها از فرآيند ECAP در دماي محيط و دماي باال استفاده نمودهاست. پيرسازي ديناميکي نيز درون قالب ECAP انجام شدهاست. در اين پژوهش اثر تعداد پاس سرعت و دماي اکستروژن بر توزيع و اندازه رسوبات نانومتري و خواص مکانيکي محصول بررسي شدهاست. دکتر واثقی امیدوار است که در صورت حمایت مالی از این کار پژوهشی امکان عملی شدن آن در مقیاس صنعتي در ایران وجود خواهد داشت. جزئیات این پژوهش -که با همکاری پروفسور علی کریمی طاهری پروفسور Hyoung Seop Kim و پروفسور Sun Ig Hong انجام شده- در مجلهي Materials and Design )صفحات سال )2010 منتشر شدهاست. سالنهم بهمن 89 شماره 11 پياپي 160 7

8 پژوهش در ایران افزايش استحكام مخازن جدارنازك با ايجاد ساختار نانومتري پژوهش در ايران دانشگاه صنعتي شريف. محققان دانشگاه صنعتي شريف موفق به ارايهي روشی مبتنی بر تغییر شکل پالستیکی شدید (SPD) برای ساخت لولهها و مخازن جدار نازک با ساختار نانومتری شدند. قطعات با مقطع گرد و توخالی مانند انواع لولهها سیلندرها و مخازن به عنوان یکی از دستههای مهم از قطعات مهندسی کاربرد بسیاری در صنایع گوناگون دارند. بنابراین ایجاد ساختاری نانومتری و افزایش استحکام ناشی از آن در چنین قطعاتی مورد توجه است. این پژوهشگران ابتدا فرآیندی را به نام اتصال چرخشی (SB) برای ایجاد لولهای کامپوزیتی و چندالیه ارايه کردند. به این ترتیب که دو لوله یا مخزن پس از عملیات سطحی مناسب روی یکدیگر سوار شده و با فرآیند فلوفرمینگ کاهش ضخامت دادند. این کاهش ضخامت موجب ایجاد اتصال بین دو الیه شده منجر به تولید یک لوله یا مخزن دوالیه شد. سپس ایدهي اعمال تغییر شکل پالستیکی شدید به لولهها مطرح و اجرا شد. در این فرآیند که به عنوان اتصال چرخشی انباشتی ASB نامگذاری شد عالوه بر آنکه تعداد الیههای لوله در هر سیکل دو برابر شد کرنش پالستیکی شدیدی به ماده اعمال گرديد. این طرح در مرحلهي اول روی لولههای آلومینیومی AA1050 با خلوص تجاری تا چهار دوره اجرا شد و در نهایت لولهای با 16 الیه تولید گردید. بر اساس بررسیهای TEM و EBSD اعمال تغییر شکل پالستیکی شدید طی این چهار دوره منجر به تغيير اندازه دانهي اولیهي 30 میکرومتر به 419 و 186 نانومتر شد. همچنین مشخص شد که با افزایش تعداد دورههاي فرآیند ریزدانگی حاصل از فرآیند ASB استحکام و سختی نمونههای آلومینیومی افزایش مييابد. تنش تسلیم و استحکام کششی آنها نیز به ترتیب از 36 و 112 مگاپاسكال به 195 و 235 مگاپاسكال میرسد. همچنين با توجه به اينكه محدودیتی در نسبت قطر به ضخامت لوله یا مخزن وجود ندارد اين طرح قابل اجرا روی لولهها و مخازن جدار نازک است. جزئيات اين پژوهش كه بخشي از نتایج پایاننامهي کارشناسی ارشد مهندس محمدصادق محبي است و با راهنمايي دکتر عباس اکبرزاده عضو هیئت علمی و دانشیار دانشکدهي مهندسی و علم مواد دانشگاه صنعتی شریف انجام شده- در مجلهي Materials Science and Engineering A )جلد 528 صفحات سال 2010( منشر شدهاست. تقویت خواص مکانیکی نانوکامپوزیتها با نانولولهی کربنی پژوهش در ايران دانشگاهشهرکرد.پژوهشگراندانشگاهشهرکرد به کمک روشهای عددی موفق به پیشبینی خواصمکانیکیموادنانوکامپوزیتیشدند. کامپوزیتهای تقویت شده با نانولولههای کربنی دارای خواص مکانیکی برتری نسبت به مواد کامپوزیتی متداول هستند. این نانوکامپوزیتها در صنایع مختلف بهخصوص در صنایع هوافضا کاربرد فراوانی دارند. این پژوهشگران علت اصلی بهکارگیری روشها و مدلهای عددی را موجود نبودن امکانات آزمایشگاهی برای تولید نانوکامپوزیتها و اندازهگیری خواص مکانیکی آنها در دانشگاه شهرکرد عنوان کردند. نتایج نشان میدهد که نانولولههای کربنی در تقویت زمینههای پلیمری بسیار موثر عمل میکنند. همچنین با در نظر گرفتن چگونگی چسبندگی در فاز مشترک بین نانولوله و مادهی زمینه مشخص گردید که هر چقدر چسبندگی بهتر باشد اثرات تقویتی نانولوله بیشتر خواهد بود. پژوهشگران شهرکردی در مجموع به این نتیجه رسیدند که میزان تاثیر نسبی نانولولهی کربنی بر خواص مکانیکی مادهی زمینه برای موادی که دارای مدول االستیک پایینتری هستند بیشتر است. بهدلیل قیمت باال و خواص منحصر به فرد این نانوکامپوزیتها در حال حاضر میتوان از این مواد در صنایع هوافضا و در ساخت سازههای هوایی استفاده کرد. این پژوهش -که در قالب پایاننامهی کارشناسی ارشد مهندس مصطفی شجاعی و با راهنمایی دکتر حسین گلستانیان در دانشکدهی فنی و مهندسی و مرکز پژوهشی فناوری نانوی دانشگاه شهرکرد انجام شده- در مجلهی Computational Materials Science )جلد 50 صفحات سال 2010( منتشر شدهاست. 8 سالنهم بهمن 89 شماره 11 پياپي 160

9 بهبود خواص آلومیناید آهن در دانشگاه صنعتی اصفهان پژوهش در ايران دانشگاه صنعتی اصفهان. پژوهشگران دانشگاه صنعتی اصفهان با افزودن عنصر تیتانیوم به آلیاژ آلومیناید آهن و رساندن اندازه دانهي آن به ابعاد نانومتري خواص این آلیاژ را بهبود دادند و امکان استفادهی آن را در صنعت هوا و فضا فراهم کردند. آلیاژ آلومیناید آهن (Fe3Al) ترکیبی بین فلزی است که استفاده از آن در صنعت به علت انعطافپذیری پایین و مقاومت به ضربهی کم آن در دمای محیط محدود شدهاست. افزودن عنصر آلیاژی سوم و همچنین کاهش اندازه دانهی آن تا ابعاد نانومتر میتواند این مشکالت را برطرف نماید. محققان در این پژوهش از عنصر تیتانیوم استفاده کردهاند آنها ابتدا سه عنصر Fe-Al-Ti را آسیاکاری کرده برای بررسی اثر تیتانیوم در این ترکیب نمونههایی از پودر آسیا شده را در زمانهای مختلف آنالیز نموده و در پایان نیز پژوهش در ايران دانشگاهاصفهان. گازآمونياكبا روشیجديد کمهزينه و ابتكاري در گروه زيستشناسي دانشگاه اصفهان توليد و جمعآوري شد. در حال حاضر آمونياک از طريق روشهاي شيميايي و معموال از روشي بهنام هابر بهدست ميآيد فراهم کردن شرايط اين واکنش بسيار انرژيبر و نيازمند تامین هزينهی باال است. بنابراين بررسي روشهاي جايگزين اجتنابناپذير به نظر ميرسد. محققان دانشگاه اصفهان در پژوهشی امکان توليد آمونياک را روي سطح نانوذرات دیاکسید تیتانیوم به کمک ميکروارگانيسمها به روشي جديد بررسی کردهاند. الزم به توضیح است که باكتريهاي تثبيتكنندهی ازت نيتروژن مولكولي را به وسیلهی كمپلكس آنزيمي نيتروژناز به آمونياك تبديل ميكنند اما عمدهی اين آمونياك طي فرآيند جذبي جذب سلول شده و ترشح نميشود. در اين تحقيق برای جمعآوري بهینهی گاز آمونياك آنزيمهاي باکتريايي روی سطح نانوذرات TiO2 تثبیت شدهاند. این نانوذرات به روش سل-ژل به دست آمدهاند. در روش هابر با واکنش دو گاز خالص H2 و N2 تحت دماي بسيار باال )500 درجهی سانتيگراد( و فشار بسيار زياد )351 کيلوپاسکال( آمونیاک حاصل میشود درصورتیکه تمام آزمايشهای انجام شده در ریزسختی ذرات پودر از هر دو مخلوط پودری Fe-Al و Fe-Al-Ti را بررسی کردهاند. نتایج نشان میدهد که حضور تیتانیوم به جای آهن در سیستم Fe-Al درجهی نظم DO3 را بهبود داده و زمان آسیاکاری را کاهش دادهاست. عالوه بر این سیستم Fe-Al-Ti در مقایسه با سیستم Fe-Al در تمامی زمانها اندازهی ذرات کوچکتر و سختی باالتری دارد. این ترکیب به دلیل تحمل دمای باال و در عین حال داشتن چگالی پایین میتواند در کاربردهای دمای باال و در صنایع هوا و فضا استفاده شود. جزئیات این پژوهش -که به وسیلهی مهدی رفیعی و راهنمایی دکتر محمدحسین عنایتی و دکتر فتحاهلل کریمزاده انجام شده- در مجلهی Journal of Mater Science )جلد 45 صفحات سال 2010( منتشر شدهاست. جمعآوری گاز آمونیاک با نانوذرات دیاکسید تیتانیوم اين پژوهش در يک سامانه با طراحي تقريبا ساده در حضور دو گاز نيتروژن و هيدروژن به وسیلهی باکتريهايي که به راحتي از خاک قابل جداسازي هستند انجام شدهاست. همچنين اين آزمايشها در دماي معمول آزمايشگاه )25 درجهی سانتيگراد( و بدون نياز به هيچ فشار بااليي انجام شده که در مقايسه با روش هابر بسيار مقرون به صرفهتر است. جزئیات این طرح -که با همکاری دکتر گيتي امتيازي عضو هيئت علمي دانشگاه اصفهان و آقای داريوش شکري کارشناس ارشد ميکروبيولوژي با همکاری سازمان استاندارد و تحقيقات صنعتي ايران انجام شده- در مجلهی Journal of Microbiology and Biotechnology )جلد 20 صفحات سال 2010( منتشر شدهاست. افزایش سرعت اکسایش متانول در پیل سوختی پژوهش در ايران دانشگاه مازندران. محققان دانشگاه مازندران توانستند سرعت فرایند اکسایش الکتروکاتالیزی متانول را در پیلهای سوختی تا 12 برابر افزایش دهند. متانول از جمله سوختهای متداول در پیلهای سوختی است. فرایند اکسایش الکتروشیمیایی این ماده در سطح الکترودهای معمولی کند است از اینرو برای افزایش سرعت فرایند مبادلهی الکترون این ماده از واسطهگرهای مختلفی استفاده میکنند. خانم سیما مومنی کارشناس ارشد شیمی تجزیه در خصوص تهیه و پخش ذرات نیکل در بستر پلیمری تثبیت شده بر سطوح الکترود کربن شیشهای و الکترود کربن شیشهای اصالح شده با نانولولههای کربنی چنددیواره مطالعه نمودهاست. وی همچنین توانایی الکتروکاتالیزی ذرات نیکل و نانولولههای کربنی چنددیوارهی موجود در پیکرهی الکترود کربن شیشهای اصالح شده را در فرایند اکسایش متانول بررسی کردهاست. با توجه به نتایج این بررسی فیلم پلی)اورتو- آنیزیدین( میتواند به عنوان یک پیکرهی مناسب برای پیش تغلیظ یونهای نیکل( II ) و تثبیت آنها در سطح الكترود اصالح شده عمل کند. همچنین جریان اکسایش الکتروکاتالیزی متانول در حضور نانولولههای کربنی چنددیواره حدود 12 مرتبه سریعتر از غیاب آنها صورت میگیرد. نتایج این تحقیق میتواند در صنایع مختلف از جمله تولید انرژیهای نو و در پیلهای سوختی برای تولید انرژی الکتریکی استفاده گردد. این کار بخشی از پایاننامهی کارشناسی ارشد سیما مومنی است که با راهنمایی دکتر جهانبخش رئوف و مشاورهی دکتر محسن جهانشاهی انجام شده و نتایج آن در مجلهی International Journal of Electro- chemical Science )جلد 5 صفحات سال 2010 ( به چاپ رسیدهاست. سالنهم بهمن 89 شماره 11 پياپي 160 9

10 مقاالت LDHs دوگانه الیهای هیدروکسیدهای پاک حاملهای ژن و دارو انتقال در 3 نیاسری صلواتی مسعود 2 میر نوشین 1 انتصاری مریم کاشان دانشگاه معدنی شیمی ارشد کارشناسی دانشجوی 1. کاشان دانشگاه معدنی شیمی دکتری دانشجوی 2. کاشان دانشگاه معدنی شیمی استاد 3. دوگانه الیهای هیدروکسیدهای اخیر سالهای در زیادی تعداد توجه LDH (Layered double hydroxide) به که ترکیبات این است. کرده جلب خود به را محققان از صورت به میتوانند هستند الیهای ساختارهای صورت استفاده مورد پرکاربرد و ارزان فوقالعاده نانوساختارهای رابطه در ترکیبات این فوقالعاده کاربردهای از گیرند. قرار و دارورسانها عنوان به آنها استفادهی بشر سالمت با قرار بررسی تحقیق مورد بسیار اخیرا که است ژنرسانها است. گرفته این سنتز روشهای بررسی و معرفی به مقاله این در ژنرسانی و دارو- در آنها کاربرد همچنین و ترکیبات هیدروکسیدهای سنتز روشهای است. شده پرداخته به میتوان بین آن از است متنوع دوگانه الیهای کار به هیدروترمال هیدرولیز سلژل همرسوبی اشاره ساختمان بازسازی و صوت ماوراء امواج بردن نمود. دوگانه الیهای هیدروکسیدهای کلیدی: کلمات نانوذرات دارورسانی ژنرسانی پياپي شماره بهمن 89 سالنهم 10

11 1 مقدمه ترکیبات هیدروکسیدهای الیهای نوع خاصی از ترکیبات هستند که ساختمان بلوری آنها از قرار گرفتن واحدهای دوبعدی بهوسیلهی نیروهای ضعیف ساخته شده است. مثالهای ساده و شناختهشدهی این ترکیبات عبارتند از: گرافیت هیدروکسیدهای فلزات قلیایی خاکی فلزات واسطه و غیره. کمپلکسهای دیگری که ساختار هیدروکسید الیهای دارند به دو گروه طبقهبندی میشوند دسته اول نمکهای هیدروکسید الیهای (LHS) (Layered Hydroxide Salts) M 2+ (OH) 2 x و دسته (Am ) x/m.nh 2 O) دوم هیدروکسیدهای الیهای دوگانه (LDH) M 2+ 1 x M3+ (OH) (Am ).nh O )شکل x 2 x/m 2.)1 هیدروکسیدهای الیهای دوگانه رسهای آنیونی 1 دارای ویژگی مبادله کردن آنیون هستند و فرمول عمومی آنها به صورت زیر است ]1[.:.zH 2 OY - [M (II) 1-x M (III) x (OH) ]. 2 مواد LDH کاربردهای بسیاری به عنوان کاتالیزور پیشمادههای سرامیکی تلههایی برای آلودهکنندههای آنیونی بسترهای کاتالیزوری مبادلهگرهای یونی و افزودنیهایی برای پلیمر دارند )شکل 2( ]2[. اولین کاربردهای هیدروتالسیتها در رابطه با سالمت بشر شامل استفاده از آنها به عنوان واکنشگرهای ضد اسید و ضد چربی بود به طوری که در دههی اخیر نانومواد( nm LDH ) به طور فزایندهای کشف شدند و به عنوان حامل دارو و ژن و سیستمهای تحویلدهنده استفاده گردیدند.]3[ شکل.١ ساختار ]1[ LDH سالنهم بهمن 89 شماره 11 پياپي

12 مقاالت بازدارندههاي شعله بستر کاتاليزوري پيشمادههاي کاتاليزوري عنوان به (NH 4 سیانات( CNO آمونیوم تشکیل سرعت تعیینکنندهی مرحله CO(NH 2 ) 2 (NH 4 CNO) 2 (1) آمونیوم کربنات به سیانات سریع هیدرولیز NH 4 CNO + 2H 2 O 2NH CO3 2- (2) آمونیوم یونهای هیدرولیز واکنشهای کربنات هیدروژن و آمونیاک تشکیل به که میرساند. 9 حدود به را ph میشود منجر از زیادی تعداد کردن رسوب برای ph این است. مناسب فلزی هیدروکسیدهای ژنرسانی و دارو در LDH نانوذرات کاربرد 3 دارای LDH مواد شد اشاره قبال که همانطور آنیونهای و هستند M +2 کلی فرمول 1 x M3+ x جاذبها هيدروکسيدهاي اليهاي دوگانه کاتاليزورها کنندهها تثبيت داروئي / پزشکي پيشمادههاي سراميکي يوني تبادالت در (nh 2 O) آب مولکولهای و (A m ) x/m این بهفرد منحصر ویژگی دارند. قرار میانالیه Cl - همچون آنیونهایی که است این ساختارها با راحتی به میتوانند میانالیه در NO 3 - و آنیونهای از دیگر بسیاری و CO 3 2- SO 4 2- و آمینواسیدها مانند زیستی مولکولهای و آلی زنجیرههای مونوفسفاتها نوکلئوتید پپتیدها ]7[. گردند تعویض غیره و DNA نژ بهعنوانتحویلدهندهی نانوموادLDH 1.3 سلول دیوارهی از ژن انتقال میرسد نظر به این در که ژنتیکی ماده طبیعت از مستقل روشهای در باشد. است کماثر و خنثی مرحله مستقیم انتقال با غشاء از انتقال فیزیکی انتقال سنتز روشهای بررسی عالوهبر مقاله این در عنوان به مواد این کاربرد به ترکیبات این پرداخت. خواهیم ژن و دارو حاملهای سنتز روشهای 2 و ساده صنعت و درآزمایشگاه LDH سنتز موادی تهیه اجازهی روشها بعضی است. ارزان بعضی برای مفید فیزیکی و شیمیایی خواص با ]5[. میدهند را کاربردها 1.2 ]4[ آنها مشتقات و دوگانه الیهای هیدروکسیدهای اصلی 2.کاربردهای شکل همرسوبی به باز یک کردن اضافه با آسانی به LDH تولید MIII و MII یونهای شامل محلول همرسوبی روش یا تیتراسیون این در میشود. اکسیدهای یا هیدروکسید ابتدا در متغیر ph با کردن اضافه با و میشوند تشکیل MIII آبدار تهیهی برای میشود. تشکیل LDH بیشتر باز در همرسوبی باید باال شیمیایی قدرت با LDH شود. انجام ثابت ph آنیون تبادل واکنشهای 2.2 روش که میشود استفاده وقتی روش این آنیون مثال برای نباشد استفاده قابل همرسوبی قلیایی محیط در ظرفیتی چند یا دو کاتیون و مهمان آنیون روش این در نباشند. پایدار تعویض میانالیه در موجود آنیونهای با میشوند. است موثر LDH در یونها تمایل در که عاملی تعادل ثابت آن افزایش با که است یونی شعاع تعادل ثابت محاسبه بهوسیلهی مییابد. کاهش به LDH تمایل برای زیر لیست تبادل واکنش است: شده تهیه ظرفیتی تک آنیونهای OHˉ > Fˉ > Clˉ > Brˉ > NO 3ˉ> Iˉ ظرفیتی: دو آنیونهای برای CO 3 2- >C 10 H 4 N 2 O 8 S 2- > SO 4 2- را کربنات یونهای شدید تمایل نتایج این از باید LDH تهیه برای پس میکند تایید شود. استفاده کربنات از عاری اتمسفر آنیون تبادل برای مرسوم روش یک سورفکتانتهای از استفاده LDH در موجود دو این آن در که است کاتیونی و آنیونی و میدهند نمک تشکیل هم با سورفکتانت آنیونی سورفکتانت جایگزین مهمان آنیون 3(. )شکل میشود LDH در موجود آنیون تبادل فرایند شماتیکی نمایش 3. شکل سورفکتانت دو بین نمک تشکیل کمک با LDHها] 6 [. در کاتیونی و آنیونی اوره هیدرولیز روش 3.2 شدن اشباع فوق همرسوبی روش حین در میافتد اتفاق سرعت به رسوبدهنده عامل تجمع و هستهزایی یافتن ادامه به منجر امر این توزیع یک پدیده این نتیجهی و میشود ذرات یک از استفاده با است. ذرات اندازهی از پهن مرحله رسوبدهنده عامل عنوان به بازی عامل میشود. جدا هستهزایی مرحله از رشد به و است ضعیف خیلی برونستد باز یک اوره در اوره هیدرولیز میشود. حل آب در راحتی میگیرد: صورت مرحله دو پياپي شماره بهمن 89 سالنهم 12

13 میکرو تزریق در مثال برای میگیرد. صورت دارو تحویل حین در غشاء ذره بمباران یا و الکتریکی کردن سوراخ در یا میشود سوراخ DNA که میشود ایجاد ناپایداری حفرههای اما کنند. عبور آنها از میتوانند RNA یا بین کمپلکس یک شیمیایی روشهای در میشود تشکیل سنتزی ماده و اسید نوکلئیک سلول سطح به سلول به ورود از قبل که 4(. )شکل میچسبد در LDH نانوذرات از استفاده با ژن انتقال میگیرد قرار انتقال شیمیایی روشهای دستهی برخالف است. بوده موفق بسیاری موارد در که طور به که ژن انتقال فیزیکی روشهای موارد بسیاری در و سلول دیوارهی مکانیکی روشهای میکند سوراخ را هسته دیوارهی که میکند ترغیب را سلول شیمیایی انتقال مقداری حداقل و گرفته را DNA خارجی ژن به دستنخورده طور به را DNA مولکولهای از دهد. تحویل هسته است سلول غشاء ژن انتقال برای مشکل اولین آبدوست DNA دارد. منفی بار و بوده آبگریز که سلول غشاء با بنابراین دارد منفی بار و بوده کپسول یک در اینکه مگر دارد برهمکنش بخشی اینکه یا لیپوزوم( )مثل باشد ژنتیکی باشد. مثبت شبکهای بار با کمپلکس یک از این شیمیایی انتقال کارایی اصلیترین بنابراین با ژنتیکی کپسول یا کمپلکس یک که است کپسوله آن در DNA که میسازد مثبت بار در ژن یا دارو کردن کپسوله با میشود. مثبت سطحی بار که LDH نانوذرات میانالیهی بدون را ترکیبات این میتوان راحتی به دارد که حامل- خارجی سطح کردن عاملدار به نیاز یا و طال نانوذرات سیلیکا مثل حاملهایی در داد. انتقال شود- انجام باید کربنی مواد عنوان به LDH نانومواد 2.3 دارو تحویلدهندهی خصوص در تحقیقات از بسیاری آغاز در گیرندگی و دارورسانی در LDH نقش هیبریدهای ژنها. نه داشتند تمرکز دارو زیستی متفاوت مولکولهای با LDH نوکلئوتیدها پپتیدها آمینواسیدها مانند داروهای ATP بیوکاتالیزورها پورفیرینها مقاالت در سرطان ضد داروهای و ضدالتهاب گزارش اولین گرفتهاند. قرار بحث مورد مختلف کنترلشدهی آزادسازی در LDHها کاربرد از سال در همکارانش و 3 دویی بهوسیلهی مواد کاربرد و سنتز آنها گرفت. صورت 1985 نیفدیپین بهوسیلهی دارو یکنواخت آزادسازی نتیجه این به و کردند بررسی را LDHها و باال قابلیت دارای موادی LDHها که رسیدند هستند. دارو انتقال برای میکرومحیط یک LDH هیدروکسید الیههای هر از آنیونی داروهای برای را آبدوست نسبتا پستاندار سلول به LDH بهوسیلهی ژن یا دارو انتقال برای حاضر حال در که سازوکاری 5. شکل منجر که منفی بار حاوی زیستمولکولهای و میانالیه آنیونهای A (تعویض است. شده پذیرفته C (اسیدی آندوسیتوز فرایند بهوسیلهی نانوهیبرید B (گرفتن میشود نانوهیبرید تشکیل به کنند آزاد را زیستمولکول و شده حل آرامی به LDH ذرات که میشود موجب آندوزوم شدن شده آندوزوم درون یونی قدرت افزایش موجب LDH شدن حل و آندوزوم درون به H + D (نفوذ میشود] 9 [. خارج محموله و میگردد تخریب آندوزوم دیوارهی که است شده داده نشان و میکنند فراهم نوع داروها برخی در که نوری کربوکسیلزدایی از همچنین میکند. جلوگیری میگیرد انجام معموال که L -تیروسین شدن راسمیزه از تابش یا باال حرارت خورشید نور معرض در عمل به ممانعت میگیرد صورت فرابنفش میآورد. الیهای هیدروکسیدهای که مفیدی اثرات داشته التهاب ضد داروهای بر میتوانند دوگانه داروهای گرفتن قرار است. جهت سه از باشند به منجر LDH مواد میانالیهی در ضدالتهاب فرمولهای به نسبت دارو متفاوت آزادسازی داروهایی حاللیت میشود صنعتی و قدیمی و میبخشد بهبود را آب در کم انحاللپذیری با میدهد. کاهش را داروها جانبی اثرات ژن یا دارو کردن سوار 3.3 LDH نانوذرات در مستقیمترین داروها حضور در همرسوبی زوج تولید برای روش باکیفیتترین و قادر باید داروها اما است»دارو- LDH «شدن مزدوج از پس عملیات برابر در باشند برای معموال که هیدروترمال عملیات مثل مواد بلورینگی بهبود و شدن همشکل افزایش اینوجود با نمایند. مقاومت میشود استفاده نوکلئوتیدهای یا RNA مانند آنیونها برخی در مقاومت به قادر بیحسکننده چندتایی نوع این است بهتر و نیستند شرایط این برابر آنیونهای با آنیون تبادل طریق از ترکیبات که گردند وارد LDH الیهای فضای در موجود سنتز برای را استفاده گستردهترین اخیر روش بههم با آنیون تبادل دارد.»دارو- LDH «زوج آنیونهای )حاوی شده تهیه قبل از LDH زدن آنیونی گونه حاوی محلول در ) NO 3 - و Cl - میگیرد. انجام جانشینشونده ژن/دارو نانوهیبریدهای تحویلگیری 4.3 رد آنها سرنوشت و سلول بهوسیلهی LDH سلول درون برای شده پذیرفته سازوکار حاضر حال در DNA مانند LDH نانوذرات محمولهی تحویل است: زیر صورت به سلول به Cl - مانند میانالیهای آنیونهای یونی تبادل ژن کردن وارد برای ژن انتقال سازوکار 4. شکل انتقال مستقیم فیزیکی A (روش حیوانی. سلول به B) هسته درون به گاه و سلول درون به DNA" تشکیل سنتزی شیمیایی کمپلکس یک DNA وارد سلول دیوارهی به چسبیدن با و میدهد میشود آزاد سیتوپالسم در DNA و شده سلول باکتری سلول یا ویروسی ذرهی یک در DNA(C گیرندههای به چسبیدن با و میشود کپسوله ]9[. میشود منتقل سلول درون به DNA سلول 13 پياپي شماره بهمن 89 سالنهم

14 مقاالت )شکل میشود ایجاد سلولی بین مکانهای در.]9[ )6 نتیجهگیری و بحث 4 و سنتز روشهای معرفی به مقاله این در هیدروکسید نانوذرات زیستپزشکی کاربردهای آنیونی ازمواد خانوادهای که دوگانه الیهای بهطور LDH نانوذرات پرداختیم. هستند رسی کاربردهای در بسیاری مزیتهای دارای ذاتي همچون مزیتهایی هستند دارورسانی سلول کم آلودهسازی و خوب زیستی سازگاری قطبی آنیونی داروهای قابلتوجه کردن حمل از حفاظت ph کنترل با محموله آزادسازی قابل ذرات اندازه سرانجام و میانالیه در دارو خوبی موقعیت در LDH مواد بنابراین تنظیم. که دارورسانهایی برخی بر غلبه و رقابت برای است. کردهاند عمل موفقیت با شده گفته نویدبخشی ترکیبات مطمئنا LDH نانوذرات ترکیبات این است. ژنرسانی و دارو برای کردهاند. عمل خوبی به 6 مصنوعی محیط در از دقیق مطالعات آتی کاربردهای برای اما نیز و 7 طبیعی محیط در سلول آلودهسازی این اینکه است. نیاز مورد آن زیستی توزیع میکنند عمل خون جریان در چگونه ذرات مغز خونی سدهای قادرند آنها آیا اینکه و است. نشده درک خوبی به هنوز بگذرانند را در LDH نانوذرات آزادانه گردش به رسیدن تراکم و همپاشیدگی از بدون خون جریان است. تحقیقاتی گروههای از بسیاری هدف ترکیبات این سطحی کردن عاملدار همچنین گروههای سایر یا آنتیبادیها حمل برای است. توجه مورد بسیار هدفدار سطحی 1. Anionic Clays 2. Hydrotalcite 3. Doi 4. Grafting 1. K-H. Goh, T-T. Lim, Z. Dong, Wat. Res., 42, (2008) D.E. De Vos, J. Wahlen, B.F. Sels, P.A. Jacobs, Syn. lett. 3, (2002) J-H. Choy, J.M. Oh, S-J. Choi. Bioinorganic conjugates for drug and gene delivery. Bio-Inorganic Hybrid Nanomaterials, Wiley-VCh (Weinheim, Germany), 2008, T.J. Pinnavaia, M. Chibwe, V.R.L. Constantino, S.K. Yun, Appl. Clay Sci., 10, (1995) B (میلهای] 9 [. A (هگزاگونال LDH نانوذرات مورفولوژی. به وابسته سلولی جایگیری 6. شکل منفی بار حاوی زیستی مولکولهای با NO 3 - و زیست -LDH«نانوهیبرید ترکیب یک تشکیل میدهد. مولکول«کمک به را آنها نانوذرات مثبت سطحی بار سلول سطح به الکتروستاتیک برهمکنش میکند. جذب نانوهیبرید» LDH -زیست ترکیب سپس پذیرنده سلول آندوسیتوز طریق از مولکول«میشود. گرفته آندوزوم درون پایینتر ph دلیل به آندوزوم ph و میشوند حل LDH ذرات محموله از تا درمیآورند بافر صورت به را هیبریدهای فرار نتیجه در و گردد محافظت سیتوپالسم درون به مولکول LDH -زیست 5 شکل میگردد. تسهیل آندوزوم گسستن با میدهد. نشان را سازوکار این سلول آلودهسازی میزان 5.3 LDH بهوسیلهی تحقیقاتی گروههای از بسیاری اینکه با LDH برای را اغماضی قابل سلولی آلودگی اما کردهاند گزارش پستانداران سلولهای در غلظت اطمینان»حد از رسیده چاپ به نتایج میدهند. نشان را متفاوتی نتیجهی»LDH در موجود تفاوتهای به میتواند اختالف این حساسیت در تفاوت شده آزمایش LDH مواد از که تغییراتی به نسبت مجزا سلولهای وجود به سلول کشت محیط به LDH افزودن قدرت در تغییر ph بردن باال )مانند میآید سلول برای متفاوت کشت شرایط و یونی( باشد. مربوط کی به LDH نانوذرات هدفگیری 6.3 سلولی بین تقسیمات و خاص بافت همچون ترکیباتی بتوان که صورتی در LDH سطح به را آنزیمها یا و آنتیبادیها سمت به را نانوذرات این میتوان چسباند عاملدار نمود. هدایت نظر مورد خاص بافت هدف اجزاء چسباندن هدف با سطح کردن یونی طبیعت علت به آنتیبادیها مانند علت همین به است. پیچیدهای کار LDHها بسیار سیلیکونی مواد با LDH مواد که است با راحتی به سیلیکونی مواد هستند. متفاوت عاملدار خود سطح در موجود OH - گروههای در موجود OH - یونی گروههای اما میشوند را واکنشهايی چنین ندرت به LDH الیههای واکنشهای حاضر حال در میشوند. متحمل اب OH - گروههای آنها در که 4 گرافتینگ جایگزین بینالیهای آنیونهای اکسیژن اتمهای کردن عاملدار برای مسیر نزدیکترین میشوند است. ترکیبات این حداقل بافت هدفگیری برای دیگر راه قرارگیری در تفاوت سلولی- بین سطح در زیر در متفاوت مورفولوژیهای با LDH ذرات ]8[ همکارانش و 5 زو است. مختلف سلولهای LDH نانوذرات شکل تغییر با دادند نشان LDH شکل میلهای نانوذرات به هگزاگونال نانوذرات این جایگیری در خیرهکنندهای تغییر پينوشت منابع 5. Xu 6. in vitro 7. in vivo 5. P.Day, T. J. Meyer, H.W. Roesky, J.-P. Sauvage, Layered Double Hydroxides, Springer, 119, (2006) E.L. Crepaldi, P.C. Pavan, J.B. Valim, J. Mater. Chem., 10, (2000) Z.P. Xu, Q.H. Zeng, G.Q. Lu, A.B.Yu, Chem. Engin. Sci., 61, (2006) Z.P. Xu, M. Niebert, K. Porazik, J. Control Release, 130, (2008) K. Ladewig, Z.P. Xu, G.Q. Lu, Expert Opin. Drug Deliv., 6, (2009) 9. پياپي شماره بهمن 89 سالنهم 14

15 مقاالت نانو مقیاس در مکانیکی خواص بررسی نانوخراش روش معرفی پور صادق سعید گردآورنده: اصفهان صنعتی دانشگاه مواد مهندسی ارشد کارشناسی دانشجوی میدهند نشان خود از منحصربهفردی خواص نانومواد اینکه با مطالعه مواد از گونه این در کوچک بسیار ابعاد دلیل به همواره ولی صحیح و دقیق اندازهگیری خصوص به ها آن ساختاری خواص بوده پیچیده ابزارهای از استفاده نیازمند آنها مکانیکی خواص این در شده شناخته و متداول روشهای از یکی خراش نانو است. و است شده ایجاد آن در زیادی پیشرفتهای امروزه که است زمینه مطالعه به رفته مکانیکی خواص اندازهگیری از فراتر آن کاربرد مقاله این در است. یافته گسترش هم مواد فیزیک بنیادی مسائل از برخی روش این با مختصر آشنایی عالوهبر تا است شده سعی شوند. معرفی نیز زمینه این در حاصل پیشرفتهای پروب نانومواد مکانیکی خواص نانوخراش کلیدی: کلمات اتمی نیروی میکروسکوپ مقدمه 1 خواص مطالعه و نانومواد شناسایی در ابعاد بودن کوچک علت به مثل مواردي در خصوصا است بوده روبرو محدودیت با همواره آنها به کدام هر خواص شناخت که نازک الیههای و نانولولهها نانوذرات شده باعث مطلب این است. برخوردار زیادی اهمیت از مستقل صورت اثبات بدون زمینه این در شده ارائه تئوریهای از بسیاری تا است خواص است اهمیت حائز بسیار که خواصی جمله از بمانند. باقی تجربی مواد مکانیکی خواص اندازهگیری برای است. ساختار نانو مواد مکانیکی به متداول روشی عنوان به 1 خراش نانو امروزه کوچک مقیاسهای در جهت تکنیکی عنوان به ویژهتر اهمیتی اخیرا ولی میشود برده کار این کاربرد اصلیترین است. یافته مواد فیزیکی اصول تجربی مطالعات خصوص به مواد کشساني مدول و سختی آوردن دست به برای آزمون به جهت زیادی تالشهای حال این با ولی است بوده نازک الیههای توان مانند مکانیکی خواص به مربوط دیگر پارامترهای آوردن دست است] 1 [. شده انجام باقیمانده تنشهای و خزش پارامترهای کارسختی اندازهگیری جهت خاصی روش نیازمند ساختار نانو سخت پوششهای ضخامت محدوده )در نازک بسیار زیرا هستند خود مکانیکی خواص روشهای رایجترین از یکی هستند. سخت و میکرون( 5 از کمتر خراشاست. نانو پوششها این مکانیکی خواص محاسبه آزمون انجام نحوه سال به نانومتری مقیاس در اندازهگیری تکنیک این از استفاده دح در میتواند عمق روش این در که شد روشن وقتی میگردد. بر نانوخراش دستگاه یک مختلف قسمتهای از شماتیکی 1. شکل 15 پياپي شماره بهمن 89 سالنهم

16 مقاالت 3 کاربرد ميکروسکوپ نيروي اتمي و پیشرفتهای دیگر چند نانومتر تغییر کند این فکر بهوجود آمد که این روش را نانوخراش بنامند. اجزای اصلی این آزمون شامل نمونه آزمون پروب خراشنده حسگرها و عملگرهای خاص برای اعمال و اندازهگیری نیروی مکانیکی و جابهجایی خراشنده است که در شکل 1 به صورت شماتیک مشاهده میشود. آزمون به این صورت انجام میشود که یک نوک بسیار تیز در تماس با سطح ماده قرار گرفته و در اثر اعمال نیرو در جسم فرو میرود و سپس به آرامی باربرداری میشود. همزمان با این کار نیروی اعمالی و میزان جابهجایی نوک خراشنده با دقت بسیار باالیی اندازهگیری میشود. بسته به نوع کار و جنس ماده مورد نظر از نوکهای خراشنده مختلفی استفاده میشود که معروفترین آنها برکوویچ 2 نام دارد که یک هرم سهوجهی با نیم زاویه 65/35 درجه است. ابزارهای جدید قدرت تفکیک کمتر از 0/1 نانومتر در عمق و قدرت تفکیک نیروی کمتر از 1 میکرو نیوتن را دارند] 1 [. لذا اندازهگیریهای بسیار دقیق نفوذ نوکهای الماسی به سطح نمونه امکانپذیر خواهد بود. نهایتا نتایج آزمون به صورت نمودارهای نیرو نوع آزمون خواص قابل اندازهگیری شکل 2. نمونهای از دستگاه آزمون نانوخراش خرا بر حسب جابهجایی گزارش میشود که شامل دو قسمت بارگذاری و باربرداری هستند. نمونهای از دستگاه نانو خراش و منحنیهای نیرو جابهجایی به دست آمده از آزمون در شکل 2 و 3 آورده شده است. با اطالعات نیرو- جابهجایی با قدرت تفکیک باال که از آزمون نانو خراش به دست میآید میتوان پدیدههایی مثل فعال شدن منابع نابجایی جوانه زنی ناپایداریهای پالستیسیته و استحالههای فازی را طی یک آزمون نانو خراش مورد بررسی قرار داد] 2 [. همان طور که گفته شد نانو خراش اخیرا اهمیتی ویژه به عنوان تکنیکی جهت مطالعات تجربی اصول فیزیکی مواد یافته است. شاید بتوان گفت حصول این قابلیتها مدیون پیشرفتهایی است که امکان انجام آزمون در دماهای باال و همچنین امکان تصویربرداری از حجم فرورفته همزمان با انجام آزمون را فراهم کردهاند. این آزمون در سه گروه کلی میتواند انجام شود که عبارتند از خراش سایش و ضربه. از روی این آزمونها اطالعات مختلفی درباره خواص مکانیکی مواد به دست میآید که برخی از آنها در جدول 1 آمده است] 1 [. اخیرا میکروسکوپ نیروی اتمی AFM به دلیل داشتن پروبی بسیار تیزتر از دستگاههای آزمون نانو خراش معمول کاربرد گستردهای در این زمینه پیدا کرده است. یک نمونه از پروبهای با قدرت تفکیک بسیار باال که شعاع نوک آن تنها حدود 3 نانومتر است در شکل 4 دیده میشود. امکان ایجاد تصویر همزمان با انجام آزمون نیز مزیت دیگر استفاده از پروب AFM است. نمونهای از این تصاویر در شکل 5 دیده میشود. با همراه کردن دستگاه نانو خراش با میکروسکوپ الکترونی عبوری TEM امکان مطالعه تغییرات ساختاری در حین انجام آزمون نیز فراهم میشود] 3 [. از جمله کارهایی که در این زمینه انجام شده است میتوان به موارد زیر اشاره کرد: جوانهزنی عیوب و دینامیک عیوب )مطالعه فعال شدن وتکثیر منابع نابجایی( بررسی تسلیم پالستیک مواد در مقیاس نانومتری ناپایداریهای مکانیکی در مقیاس نانومتری شروع استحالههای فازی در مقیاس نانومتری موضوع بسیاری از مقاالت چاپ شده در زمینه نانو خراش در رابطه با بررسی و تشخیص سیالن پالستیک مواد در مقیاس نانومتری است. به عنوان نمونه نتیجه آزمون انجام شده بر روی پالتین خالص نشان میدهد که در چه سطحی از تنش نابجاییها فعال شده و یا شروع به تکثیر میکنند] 2 [. نانو خراش روشي بسیار مهم برای مطالعات پایهای در مورد پدیده ناپایداری برشی شیشههای فلزی در شرایط کنترل شده به شمار میرود. برای مثال نمودار نیرو- جابهجایی به دست آمده برای نمونه آمورف Pd-Ni-P پاسخ شیشههای فلزی را در حالت کلی به اثبات رسانده و شرایط پدیده ناپایداری برشی را بهطور دقیق نشان میدهد] 2 [. بسیاری از مواد وقتی تحت تنشهای هیدرواستاتیک قوی قرار میگیرند دچار استحالههای فازی میشوند. فشار اعمالی در آزمون نانو خراش نیز به قدر کافی باالست )در محدوده چند گیگا پاسکال(. در مورد برخی از نیمهرساناهای مکعب الماس )مثل )Si,Ge فشار متوسط تماس در آزمون کامال نزدیک به فشار بحرانی برای انجام استحاله ساختاری است. در دهه اخیر مطالعه بر روی استحاله تحت تأثیر فشار خراش افزایش چشمگیری داشته است] 3 و 4 [. همانطور که میدانیم اغلب مواد یا بهتر است ش جدول 1. خواص قابل اندازهگیری در انواع آزمون نانوخرا استحکام سختی مدول کشساني مقاومت خزشی سایش چسبندگی پوشش مقاومت سایشی خواص خستگی اصطکاک ش ضربه چسبندگی پوشش چقرمگی شکست مقاومت ضربه مقاومت خستگی 16 سالنهم بهمن 89 شماره 11 پياپي 160

17 شکل 3. منحنی نیرو-جابهجایی مربوط به آزمون نانوخراش سیلیکون شکل 4. دو نمونه از پروبهای AFM با قدرت تفکیک باال شکل 5. تصاویر AFM از منطقه اثر خراش سطح در آزمون نانوخرا ش شکل 6. نتایج آزمون نانوخراش بر روی PMMA در دماهای مختلف بگوییم تمام مواد خواص کامال ایزوتروپیک ندارند و در جهتهای مختلف ممکن است این خواص متفاوت باشند. از جمله قابلیتهای آزمون نانوخراش این است که با توجه به ابعاد کوچک نمونه میتواند تغییرات خواص نمونه را در سطح آن اندازهگیری کند. به دست آوردن روند تغییرات سختی در یک نمونه فوالد چند فازی و یا تغییرات مدول یانگ در مجموعه پوشش و زمینه مثالهایی از این نوع کاربرد نانوخراش هستند] 5 [. با استفاده از آزمون نانوخراش میتوان خواص اجزا و فازهای با ابعاد کوچک را در یک نمونه به صورت مجزا اندازهگیری کرد. در موادی که فازهای ثانویه توزیع بسیار ریزی دارند مثل نانوکامپوزیتها این مطلب از اهمیت زیادی برخوردار است. برای مثال میتوان بر روی یک فوالد که الیههای سمنتیت در مرز دانههای فریتی آن رسوب کرده است سختی الیههای بسیار نازک کاربیدی را بهدست آورد] 5 [. پلیمرهایی چون پلی متیل متاکریالت PMMA خواص وابسته به زمان از خود نشان میدهند که به تغییرات دمایی نیز بسیار حساس است. انواع جدید دستگاههای خراش قادر به اندازهگیری دقیق خواص مکانیکی در دماهای مختلف هستند. نمونهای از نتایج آزمونهای انجام شده بر روی PMMA در دماهای مختلف در شکل 6 مشاهده میشود] 5 [. کاربرد این آزمون به مواد مهندسی خالصه نمیشود و در کاربردهای پزشکی و بیولوژیکی نیز توسعه یافته است. آزمونهای نانو خراش انجام شده بر روی گلبولهای قرمز خون نشان داده است که گلبولهای بیمار دارای سختی کمتری نسبت به گلبولهای سالم هستند. لذا محققان با استفاده از سختی سنجی و دوام گلبولها توانستهاند تشخیص دهند که بیماری در چه مرحلهای قرار دارد تا برای درمان آن اقدام نمایند. و یا انجام آزمون بر روی قسمتهای مختلف بدن یک سنجاقک آزمون دندان نیش مار و مقایسه خواص آن با دندان انسان و آزمون موی سر نژادهای مختلف انسانی نتایج جالبی داشته است که با استفاده از آنها ایدههای جدیدی در زمینه پينوشت منابع طراحی و تولید شکل گرفته است] 5 [. 4 خالصه و جمعبندی نانوخراش از مهمترین روشهای اندازهگیری خواص مکانیکی نانومواد به شمار میرود که امروزه کاربردهای وسیعی در زمینه مطالعات پایهای فیزیک یافته است. همزمان شدن این آزمون با مشاهدات میکروسکوپی این امکان را فراهم میآورد تا تغییرات ساختاری مواد در حین آزمون بررسی شود. آزمون نانوخراش در زمینههای مختلفی چون الیههای نازک نانوکامپوزیتها فلزات سرامیکها پلیمرها سیستمهای میکرو الکترومکانیکی و همچنین پزشکی کاربرد وسیع دارد و روز به روز در حال گسترش دامنه کاربرد خود است. 1. Nano indentation 2. Berkovich 1. F. Yang, James C.M. Li, Micro and Nano Mechanical Testing of Materials and Devices, Springer, USA, Christopher A. Schuh, matrialstoday, 9, 32-40, Oden L. Warren et al, matrialstoday, 59-60, T.H Ahn, C.S Oh, D.H Kim, Scripta Materialia, 63, , سالنهم بهمن 89 شماره 11 پياپي

18 مقاالت کاربرد فناورینانو در پزشکی که به نانوپزشکی معروف است نوید بخش حل بسیاری از مشکالت پزشکی است. در این باره ما دو بخش نانوپزشکی شامل دارو رسانی و مهندسی بافت را بررسی و پیشرف تهای اخیر چال شهای پیش رو و دستاور دهای قابل پیشبینی آینده را مورد بحث قرار م یدهیم. کلمات کلیدی: فناورینانو نانوپزشکی دارورسانی مهندسی بافت فناوری نانو در دارو رسانی و مهندسی بافت: ازکشف تا کاربرد جینجون شی الکساندر آر. وتروبا امید سی. فرخزاد و روبرت النجر مترجم: محمد رفيعي 18 سالنهم بهمن 89 شماره 11 پياپي 160

19 جدید مولکولی داروی یک دارویی صنایع در ولی قوی بیولوژیکی فعالیت دارای 1 (NME) گردشی نیمهعمر یا آب در ضعیف حاللیت روبرو های توسع شهای چال با 2 کوتاه بسیار ترکیباتی است ممکن مقابل در بود. خواهد دارویی نظر از هتر بهین اما کمتر فعالیت با هر باشند. توسعه برای بتری مناس کاندیدهای مطلوبیت با داروهایی تولید به میتواند مورد دو اخیر تهای پیشرف حال هر به شود. منجر کمتر به مربوط یهای کاست از برخی نانو فناوری در با کرد. خواهد برطرف را قوی NMEهای مقیاس در لهای حام با دارورسانی از استفاده و پذیری حاللیت )مانند دارویی خواص نانو به یتوان م را NMEها این گردشی( نیمهعمر کاندیداهای حتی یا و بهبود موثری صورت کشف را یافته بهبود ایمنی با و موثر دارویی یدهد م نشان که است نمونه یک تنها این کرد. در تحول ایجاد توانایی اندازه چه تا نانو فناوری و دارو اکتشاف هی زمین در احتماالت و قواعد واقع در دارد. را دارویی صنایع دورنمای تغییر به نانو فناوری هی پای بر دارویی محصوالت قبلی شدهی تایید داروهای پیشرفت هی واسط محصوالت نوین انواع از بسیاری و شدهاند تایید هستند. راه در نانویی دارویی و قواعد در یتواند م فناورینانو دورنمای و دارو اکتشاف احتماالت کند. ایجاد تحول دارویی صنایع است ههایی زمین از یکی تنها دارو اکتشاف اگرچه است. موثر بسیار آن در نانو فناوری که قابل نانوپزشکی آیندهی و فعلی کاربردهای برون تشخیص دارو اکتشاف به اما شاند شمار و زیستی مواد 4 تن درون تصویربرداری 3 تن 1 جدول در یشود. نم خالصه بافت مهندسی نانو فناوری بهوسیلهی شده ایجاد ی تها فرص برخی است. آمده خالصه طور به حوزه هر در و هستند نزدیک واقعیت به تها فرص این از در یشود م استفاده آنها از حاضر حال در یا بسیار توسعه هی اولی فازهای در بقیه یکه حال آیندهای در یرود م انتظار و بوده امیدبخش باشند. داشته خوبی بسیار پیشرفت نزدیک باید جذاب حوزهی این اهمیت شناخت برای کاربردهای بازار که یرود م انتظار که بدانیم 2015 سال تا پزشکی حوزهی در نانو فناوری دورنما این در برسد. دالر میلیون به تمرکز با نانوپزشکی کاربردهای دربارهی ما بافت مهندسی و دارورسانی حوزهی بر بیشتر یکنیم. م بحث رسانی دارو حامل عنوان به مها لیپوزو معرفی زمان از پیشنهاد و 60 هی ده در داروها و نها پروتئی نانو فناوری یها بیمار درمان جهت آنها دارو مهای سیست پیشرفت بر سزایی به تأثیر نانومواد از متنوعی طیف است. داشته رسانی لهای حام عنوان به معدنی و آلی ترکیبات و موثر شهای رو پیشبرد برای دارو رسانش دارورسانی تشخیص تن برون تصویربرداری تن درون کهای تکنی درمانی زیستمواد مهندسی بافت پزشکی در نانو مقیاس کاربرد 1. جدول 1(. )شکل هاند گرفت قرار استفاده مورد درمانی هی پای بر درمانی محصول 20 حدود کنون تا داروی و غذا سازمان بهوسیلهی نانو فناوری شدهاند تایید بالینی کاربرد برای متحده ایاالت و دهند افزایش را درمانی تأثیر )1( یتوانند م نانو مقیاس در لهای ناق جدیدی ردههای )2( دهند کاهش را داروها از برخی منفی تأثیرات روی بر مجدد سرمایهگزاری )3( و دهند قرار دسترس در را ن درما از تشویق را زیستی نظر از فعال و 5 شده بهینهسازی مولکولی جدید نهادهای یکند. م نانوذرات هها نانولول مها نانوسی )مانند نانو فناوری هی پای بر حسگرهای باالیی و سریع عملیاتی توان یتوانند م نانو( و میکرو فهای ردی و هها پای و باالتر حساسیت با را بیماری زیستی سازهای عالمت شناسایی برای زود برایشناسایی همچنین نانو فناوری سازند. ممکن نمونه کمتر مصرف آنالیز برای همچنین و تومور گردشی لهای سلو و باکتری ویروس هنگام یدهد. م امید ما به لها سلو سیگنال نقاط مغناطیسی نانوذرات )مانند هدفمند تصویربرداری یهای نانوگو و ضررتر کم سریعتر راههای یتوانند م کربنی( ههای نانولول و کوانتومی هی اولی مراحل در سرطان( )مانند یها بیمار تشخیص برای را دقیقتری تهای فرص از برخی دهند. ارائه بیماری پیشرفت داشتن نظر زیر و آنها لها حام نانو زیستی انتشار و نها درما تن درون تأثیرگزاری شامل ممکن جراحان به یتوانند م تصویربرداری یهای نانوگو بهعالوه یشود. م بدن در و آنها اطراف مهم تهای باف شناخت و آنها مرز و تومورها مکانیابی برای کنند. کمک نگهبان فهای لن تراکم محل متداول داروهای با که دارند ویژهای درمانی خصوصیات مشخصی نانومواد بهکار تها باف درمان برای مستقیم طور به یتوانند م جهت بدین و است متفاوت یتوانند م طال هی پای بر نانوذرات و 6 هافنیوم-اکسید مثال برای شوند. گرفته لاط میله های نانو / هها پوست نانو بخشند بهبود را X هی اشع هی وسیل به درمان لهای سلو کشتن برای یتوانند م مغناطیسی نانوذرات کربنی ههای نانولول در نیز نقره نهای کریستالی نانو و کنند داخلی گرمای ایجاد سرطانی یشوند. م استفاده میکروبی ضد لهای عام آنها از یتوان م که دارند مکانیکی هی بهین خواص سازگار زیست نانومواد پزشکی دندان کنندههای ترمیم همچنین و پزشکی تهای ایمپلن عنوان به شناخته نیز سخت تهای باف مهندسی عنوان به )که استخوان جایگزین و همچنین نانویی ساختار با سطوح یا و شها پوش نانو کرد. استفاده یشود( م بخشند. ارتقا را مواد زیست اتصال و سازگاری زیست یتوانند م رد را زیستسازگار تهای داربس ساخت و طراحی یتواند م نانو فناوری سهای ماتریک زیستی فاکتورهای رهایش فضا-زمانی کنترل و نانو مقیاس و لها سلو رفتار هدایت برای را اصلی سهای ماتریک مشابه 7 سلولی فوق سازد. امکانپذیر کاشت قابل تهای باف ساخت به رسیدن بالطبع 19 پياپي شماره بهمن 89 سالنهم

20 مقاالت یکنیم. م تأکید اند داشته دارورسانی هی تاریخچ در مهمی نقش که رسانش مهای سیست از برخی به اینجا در نانو. فناوری هی پای بر رسانی دارو 1.زمانبندی شکل حال در محصوالت این از بیشتری تعداد و از هستند. بالینی آزمایشهای مراحل گذراندن سیستم یک از آنها اکثر محصوالت این بین یا مها لیپوزو )مانند نانویی هدفمند دارورسانی عنوان به و شدهاند تشکیل دارو یک و پلیمرها( یشوند. م شناخته نانویی نهای درما اول نسل معمول دارورسانی مهای سیست با مقایسه در زیادی تهای مزی نانویی مهای سیست اول نسل با را درمانی فعالیت یتوانند م نها آ دارند. داروهای حاللیت بهبود دارو نیمهعمر افزایش 8 ایمونوژنیسیتی کاهش آب در محلول غیر بهبود دارو شده کنترل آزادسازی یا و بالقوه و سمی جانبی اثرات این عالوهبر بخشند. کاهش قابل نیز دارو 9 عملکرد فرکانس همچنین یتوانند م نانویی مقیاس با ذرات ضمن در است. و پذیری نفوذ هی یافت بهبود تأثیر هی واسط به به تهای باف در انفعالی صورت به 10 (EPR) ابقا این از فراتر کنند. تجمع تومورها مانند خصوص موثر بالینی مراحل در که نانویی مهای سیست نهای درما ایجاد برای نانو فناوری اند بوده مها نانوسیست بعدی نسل هی توسع و نوین یرود. م کار به»هوشمند«رسانی دارو برای در که ما دورنمای از متعددی حوزههای زیر در در زیادی پزشکی تهای پیشرف نزدیک آیندهی از برخی و شدهاند آورده شد خواهد حاصل آنها باشند. عظیم تحوالت موجب یتوانند م آنها رسان جدید شداروهاي 11 دخالتRNA و ژن هی وسیل به درمان شده- شناخته نهای درما -آخرین (RNAi) انواع پیشگیری و درمان برای زیادی امیدهای کارگیری به حال این با یدهند. م ما به یها بیمار مانند تهایی محدودی با داروها این سیستمیک سیستم بهوسیلهی جذب آنزیمی هی تجزی کلیه در شدن تصفیه 12 اندوتلیال رتیکیولو از است. مواجه لها سلو به محدود ورود و ویروسی غیر کاتیونی لهای نانوحام رو این و کردن نکپسوله ا برای گسترده صورت به به جدید نهای درما این بیشتر تأثیرگذاری توجهی قابل تعداد متاسفانه یشوند. م برده کار سمیت ی جد مشکالت یتوانند م مواد این از کنند. ایجاد را التهابی یا ایمنی شهای واکن عامل یک به موثر و ایمن رسانش نتیجه در دخالت و ژن استفادهی برای محدودکننده است. شده تبدیل RNA کاربردهای برای را راه اخیر تهای پیشرف برای کرد. خواهد هموار نوین نهای درما بالینی عملیاتی توان با غربالگری یهای فناور مثال مفهومشان به توجه با و شدهاند تعریف 13 باال چربی مواد و کاتیونی پلیمرهای شناخت با ژن سیستمیک رسانش برای مناسب 14 مانند تالش هایی طرفی از بود. خواهند RNAi و است گرفته صورت منطقی طراحی برای که برای موادی ساخت برای نیز زیادی پتانسیل و DLin-KC2-DMA )مانند موفق رسانش خود از ( 15 سیکلودکسترین حاوی پلیمرهای تایید مواد از استفاده حال این با دادهاند. نشان مانند آنها مزایای دلیل به FDA بهوسیلهی شده رسانش برای زمان طی در آزادسازی و ایمنی این از یکی هستند. مطلوب جدید نهای درما پلی شده انجام مطالعه آنها روی بر که مواد پلیمر- -نوعی 16 اسید( )الکتیک-کو-گلیکولیک به نانوذرات تشکیل برای را آن یتوان م که است برای sirna با شده بارگذاری و متراکم صورت از پس برد. کار به نها ژ طوالنی کردن خاموش رسانشی مواد تأثیرگذاری و ایمنی از اطمینان دیگر فاکتورهای بررسی برای بیشتری روندهای لها نانوحام فیزیکوشیمیایی یهای ویژگ شامل که فرموالسیون شهای رو و هدفمند دهای لیگان بدن در نوین نهای درما رسانش بر یتوانند م است. الزم بگذارند تأثیر هدفمند رسانش فعال هدفگیری که است این بر عمومی باور پتانسیل دها لیگن هی وسیل به نانوذرات اصالح با کاهش و داروها تأثیرگذاری بهبود برای الزم دارد. را معمول داروهای به مربوط جانبی اثرات به لها سلو فعال هدفگیری امکان با همچنین دها لیگان به متصل نانوذرات با تومورها خصوص نانودارورسانی مهای سیست اول نسل کاربرد تحت را هدفمند غیر مهای نانوسیست یعنی هزاران رسانش نوع این یدهد. م قرار الشعاع حال این با اما یدهد م ارائه را مهم بسیار مزیت فاکتورهای به هدفمند رسانش از استفاده لزوم و داروها رسانش لهای ناق )مانند مختلفی دارد. بستگی یها( بیمار انباشتگی اینکه وجود با سرطان درمان در فیزیکوشیمیایی خواص به وابسته تومورها هدفمند دهای لیگن حضور است نانوذرات را نانوذرات سلولی جذب و عمر طول یتواند م 1 7 گیرنده هی واسط با اندوسیتوسزس بهوسیلهی افزایش باعث یتواند م امر این بخشد. بهبود شود درمانی فعالیت و سلولی درون انباشت پياپي شماره بهمن 89 سالنهم 20

21 )مانند فعال زیست لهای ماکرومولکو در که به زیستی فعالیت برای که )sirna و DNA اهمیت دارند احتیاج سلولی درون رسانش اندوتلیال فگیری هد مورد در دارند. خاصی هدفمندی یا و عروقی قلبی- یهای بیمار برای بهوسیلهی نانوذره مکان بافت شناختی ایمنی یشود. م انجام )EPR )نه لیگاند-گیرنده واکنش هی واسط با هدفگیری مشابه صورت به از داروها نانو ترانسیتوسیس برای 18 لیگند 20 اندوتلیال و 19 اپیتلیال مستحکم سدهای میان به است. اهمیت حائز مغزی( خونی سد )مانند برای هدفمند رسانش موارد برخی در عالوه 21 مختلف داروهای برابر در مقاومت با مبارزه است ممکن همچنین یشود. م گرفته کار به توانایی طوالنی گردش با هدفمند نانوذرات که داشته را مهاجر سرطانی لهای سلو با مبارزه باشند. هدفمند نانوذرهای سیستم سه اینکه وجود با قرار بالینی شهای آزمای II و I فازهای در که به هدفمند رسانش بالینی برگردان دارند از یکی نیست. لمس قابل ما انتظار اندازهی تولید پیچیدگی از ناشی موجود سدهایی معموال است. 22 رشد قابل هدفمند نانوذرات چندین طی در هدفمند نانوذرات ساخت جفت مواد زیست آوری جمع شامل مرحله که یشود م انجام پاالیش و لیگند شدن/ورود ایجاد کیفیت هی زمین در مشکالتی یتواند م های مرحل یک سنتز در پیشرفت آخرین کند. پیش از مواد زیست با هدفمند نانوذرات 23 سازی مجموعه خود با شده برنامهریزی ارائه را مقیاسپذیر و ساده تولید راهبرد یک لیگاندهای دیگر توجه قابل هی نکت یدهد. م در باید که متغیرهایی بقیه هستند. هدفمند لیگاند سازگاری زیست شامل شوند گرفته نظر ماده تولید پیوند پیوستگی سلول بودن خاص رسیدن برای مثال برای یشوند. م آن خلوص و باید لیگاند بودن اختصاصی حد باالترین به تحت گیرندههای بیشترین تشخیص توانایی به نسبت هدف لهای سلو روی بر را 24 فشار فاکتورهایی دیگر باشد. داشته سالم لهای سلو تأثیر سلولی هدفگیری بر است ممکن که چینش و لیگاند سطح تراکم شامل گزارد لهای مولکو و نانوذرات نوع همچنین و آن این با یشود. م طول کنندهی تقسیم لیگاند مهندسی در شده انجام تهای پیشرف با حال بهسازی و آنها داشتن نظر ریز و لیگاند ساخت نسل اساس و پایه هدفمند رسانش نانوذرات بود. خواهد دارویی نهای درما بعدی رسانش هم اثرات )مانند زیادی مزایای ترکیبی درمان داده نشان را دارو( مقاومت بازگشت و مکمل دارویی تک درمان از است ممکن و است خواص به بنا حال این با شود. موثرترظاهر بدون تک داروهای برتر فارماکوکینتیکی بیرون در که مکمل داروهای نسبت تردید معمول کاربرد از بعد شدهاند بهینهسازی بدن این خروجی و یکند م تغییر 25 مرکب داروهای کاربردهای در ناکافی درمانی نتایج به یتواند م مهای سیست نانو حاضر حال در شود. تن درون که نانو مقیاس در پلیمر و/یا چربی هی پای بر داده توسعه دارویی تک رسانش برای پیشتر کار به رسانش هم تسهیل برای بودند شده دارویی ترکیبات از برخی برای شدهاند. گرفته سطوح در مختلف داروهای نسبی دوز یتوان م آنها و باشیم داشته موفقیت با را ذرهای تک شدهی ابقا داروی نسبت با همزمان طور به را به دیگر ترکیبات برای برسانیم. هدف به بیشتر ی ده برنامه با نوین رسانش لهای ناق هی توسع داروهای همزمان کردن نکپسوله ا امکان که رهایش و/یا فعال هدفگیری آبدوست و آبگریز نیاز سازد فراهم را تأخیر با شدهی کنترل همرسانش در خصوص به ویژگی ها این داریم. درون رسانش به که اسیدها نوکلئیک و داروها برای مثال برای است. اساسی دارند نیاز سلولی هی وسیل به درمان و شیمیدرمانی همرسانش برابر در که نهایی سرطا درمان برای RNAi یرود م انتظار هستند مقاوی مختلف داروهای تا سازد آزاد را sirna ابتدا ایدهآل نانوذرهی کاهش را MDR دهندههای انتقال رهاسازی آزاد را سرطان ضد داروهای سپس و دهد سازد. هی زمین در که دیگر هی مالحظ قابل پیشرفت اتصال امکان است شده حاصل همرسانش همان روی بر درمانی و تصویربرداری لهای عام نهای مکا یدهد م اجازه ما به که است ذره هدفمند درمان و بشناسیم را هدفمند رسانش دارد نوینی مفهوم فناوری این. 26 باشیم داشته را داروها حجم کاهش برای را زیادی امیدهای و فناوری این است. کرده ایجاد آینده ههای ده در سلولی درون اهداف از مهمی اطالعات یتواند م که دهد اطمینان ما به یتواند م که دهد ارائه مورد مکان به موثر طور به درمانی لهای عام موقع به درمان و تشخیص و اند رسید نظر 21 پياپي شماره بهمن 89 سالنهم

22 مقاالت حاضر حال در سازد. ممکن را یها بیمار چند مهای نانوسیست طراحی بر ابتدا تحقیقات است متمرکز 27 مفهومی آزمایشات و عملکردی بیشتری تن درون سیستماتیک مطالعات به اما است. نیاز کمک ما به زمینه این در بیشتر مطالعات متابولیسم توزیع جذب فرایند تا یکند م برای بشناسیم. را بدن در نانوذرات دفع و دارو بالینی دوز تخمین فرموالسیون هی توسع فهم دارورسانی مهای سیست ایمنی تضمین و اهمیت از آنها فارماکوکینتیک خصوصیات اخیر لهای سا در است. برخوردار باالیی است روشی تنها 28 رادیونوکلوئید زنی برچسب محل کمی اطالعات آوردن بهدست برای که انتشار است ممکن اما کرد استفاده یتوان م در برای کافی اندازهی به رادیویی دهندههای کمک با نباشند. پایدار نانوذرات با آمیختن مانند تن درون تصویربرداری کاوشگرهای نانوذرات کوانتومی نقاط مغناطیسی نانوذرات داده توسعه اخیرا که کربنی ههای نانولول و طال تصویربرداری شهای رو است ممکن اند شده نانویی نهای درما توزیع پیگیری برای بیشتری باشد. دسترس در بدن در دارورسانی. برای MEM/NEM دستگاههای دارورسانی مهای سیست هی توسع با همزمان در زیادی پیشرفت اخیر هی ده در ذرهای بر مکانیکال میکرو/نانو رسانی دارو هی زمین صورت به است. شده ایجاد دستگاه هی پای رد کاشت قابل تراشههای میکرو دقیقتر طوالنی زمان در دارو رسانش برای نانو اندازهی رسانی دارو هی برنام یک که شدهاند داده توسعه برای نها سوز میکرو یسازد م ممکن را دقیق درد بدون و پوستی درون دارویی رسانش نانویی خصوصیات تلفیق و شدهاند داده توسعه در نانوذرات( و لها کانا نانو منفذها نانو )مانند میکرو مقیاس در شده ساخته مهای سیست به را ایمنی تحلیل و رسانی دارو کهای تکنی را دستگاهها این همچنین یرساند. م کمال تعدیل جدید نهای درما رسانش برای یتوان م چندین و داد انجام را هدفمند رسانش و کرد همچنین رساند. عضو به همزمان طور به را عامل دستگاههای ساخت روی شها تال بیشترین و زمان یتوانند م بالقوه صورت به که هوشمند آن و تشخیصدهند را نیاز مورد دوز اندازهی سدهای از یکی است. آزادسازند مخازن از را داشتن نظر زیر کار این انجام برای رو پیش شیمیایی بیو و فیزیکی شرایط پایدار و دائمی در شده حاصل اخیر تهای پیشرف است. موضع )مانند نانو فناوری هی پای بر سنسورهای ساخت جدیدی راه یتواند م هها( نانولول و مها نانوسی کوچکسازی حتی و باشد مشکل این حل برای کند. تسهیل نیز را دستگاهها این ساخته دستگاههای نانو دارورسانی عالوهبر مناسبی پتانسیل نانو و میکرو مقیاس در شده خواص با لهایی حام نانو هی توسع برای شکل اندازه )مانند شده کنترل فیزیکوشیمیایی دادهاند. نشان خود از سطح( شیمیایی خواص و با که 29 اتر پلی پرفلوئورو بهای قال از استفاده با ساخته معمول صورت به 30 پایین به باال روش را میکرو زیر مقیاس در پلیمری ذرات شدهاند شیمیایی خواص با و متنوع اشکال به یتوان م با مقایسه در کرد. تکثیر شده کنترل سطحی نیز سیالی میکرو دستگاههای اخیرا بالک سنتز Pهای LGA-PEG 31 نانویی تسریع با سنتز برای شدهاند. گرفته کار به نتر همگ و کتر کوچ یتوان م که وها نان فناوری و میکرو وجود این با خواص کنترل برای گسترده طور به آنها از مهای سیست نانو زیستی شیمیایی و فیزیکی قرار زیادی تقاضای مورد برد کار به مختلف دارند. شهای چال و تها فرص از فراتر همچنین بعدی نسل اساس زیر موارد قالذکر فو تعریف )1( هستند: رسانی دارو مهای سیست نانو فیزیکوشیمیایی خصوصیات دقیق و پیچیده کهای تکنی به )که مها سیست جذب کردن محدود )2( دارد( نیاز تخصصی )مانند هدف غیر اعضای بهوسیلهی نامطلوب مهای سیست هی توسع )3( طحال( و کلیه برنامهریزی یا و ناگهانی رهایش با دارورسانی دما ph به حساس مهای سیست )مانند شده جریان و مغناطیسی میدان فراصوت آنزیم نور کمک به که وسایلی بردن پیش )4( الکتریکی( بیماری بیولوژیکی تهای خاصی یتوانیم م آنها بیولوژیکی سدهای آن میکروی محیط و پياپي شماره بهمن 89 سالنهم 22

23 و یکنند م روبرو مشکل با را دارورسانی که وشناسایی )5( اندوزومی آمد و رفت مسیرهای به بتوان که بیولوژیکی گذارهای نشان پیوسته پیشرفت با داد. نسبت بیمار لهای سلو باشیم داشته انتظار یتوانیم م هها زمین این در و طراحی از زیادی سود دارورسانی حوزهی که برد. خواهد دستگاهها و نانومواد حتمی ساخت بافت مهندسی از های رشت میان حوزهی یک بافت مهندسی و مواد علم مهندسی زیستشناسی ههای رشت زیستی جانشینی هی توسع بر که است پزشکی بافت بهبود و هداری نگ جایگزینی ترمیم برای چند طول در دارد. تمرکز عضو عملکرد و حوزهی این در منظم پیشرفت اخیر هی ده که کاشت قابل تهای باف ساخت به خاص استفاده انسان بدن در اکنون هم آنها از برخی به یا و استخوان( و پوست )مانند یشوند م منتج اند شده وارد بالینی آزمایشات مراحل با های(. مثان و خونی گهای ر )مثل است شده بر بافت مهندسی راهبردهای بیشتر حال این واکنش زیستی لهای عام شرایط به که های پای یا شده کاشته لهای سلو یا دارند اختصاص بعدی سه تهای داربس در شده گرفته کار به در را دوباره تجمع امکان که سازگار زیست اصلی تهایی باف مشابه عملکردی ساختارهای مصنوعی تهای داربس هستند. متکی دارند را ردهی در سلولی ساختار تأمین برای اولیه به تنها اما بودند شده طراحی میکروسکوپی حال در یافتند. دست محدودی تهای پیشرف که است شده پذیرفته کامل صورت به حاضر تها داربس بافت عملکرد مناسب تکرار برای و ابقا برای خاص میکروی محیط یک باید کنند. ایجاد سلول عملکرد و رفتار تنظیم سلولی فوق ماتریکس با لها سلو بافت میان در نانو از طبیعی هی شبک یک با که شدهاند احاطه نانوساختار این است. شده تعریف منظم فیبرهای را لها سلو پشتیبانی اینکه دلیل به کامل واکنش با را سلولی رفتارهای و یکند م فراهم یکند م هدایت سلولی فوق سلول-ماتریکس ماتریکس بعالوه است. برخوردار اهمیت از واکنش به کردن کمک با همزمان سلولی فوق سلول-محلول و سلول-سلول فاکتورهای فعالسازی و رهایش ذخیره در اساسی نقشی ایفا بیولوژیکی فاکتورهای از وسیعی طیف مواد زیست مهندسی امکان بنابراین یکند. م عملکرد و پیچیدگی به نزدیک صورت به که تها باف بازسازی در محوری نقشی است مربوط نانو فناوری در اخیر تهای پیشرف هرچند دارد. میکرویی طهای محی ساخت و طراحی امکان و یکند م فراهم نانو مقیاس در را زیستی مشابه اصلی سلولی فوق سهای ماتریک برای مشابه یک برای یها فناور این است ذکر قابل یدهد. م ارائه تهایی داربس و توپوگرافیک نانو سطوح ساخت کنترل و کردن انکپسوله و نانویی یهای ویژگ با فاکتورهای )مانند داروها رهایش فضا-زمانی دستگاهها نانو این شدهاند. گرفته کار به رشد( از که سلولی رفتارهای هدایت برای شهایی رو ارائه است متنوع ژن پخش تا سلولی اتصال یدهند. م واکن سلولی نانوتوپوگرافی شهای فوق ماتریکس داخل در زنده لهای سلو الگوهای به نسبت زیادی حساسیت سلولی دارند. نانو مقیاس در موضعی توپوگرافی راهنماهای با سلول عملکرد کنترل متعاقب شده مهندسی ههای الی نانوتوپوگرافیک اصلی قرار پذیرش مورد سریعا متفاوت یهای ویژگ با 32 حکاکی کهای تکنی حاضر حال در گرفتند. نانوالگوهای ساخت برای پایین 30 به باال اب حفرهها و نها ستو هها شبک مانند متنوع یروند. م کار به شده کنترل دقت به روش یک آنودایز میسل حکاکی قبیل از کهایی تکنی یتوانند م نیز 34 کردن اسپین الکترو و 33 کردن ههای نانولول 35 یها نانوگو از ردیفی ساخت برای این بر افزون روند. کار به نانوفیبرها و عمودی متر نظ کم یهای نانوتوپوگراف حاضر حال در 37 شیمیایی اچینگ 36 پلیمری جداسازی با فازهای با فرایندهایی و کردن الکترواسپین یشوند. م ساخته جداگانه طراحی در شده انجام پیشرفتهای این ساخته قادر را محققان نانو مقیاس در ههای الی کاوش را سلولها نانوتوپوگرافی واکنشهای تا ریختشناسی تا یدهد م اجازه آنها به و کنند مهاجرت چسبندگی جهتیابی عالمتدهی دهند. انجام دقت با را آنها تمایز و تکثیر و تنظیم کنترل امکان خاص مورد در بهوسیلهی سلولها از مختلفی انواع کشیدگی تایید کننده همتراز نانوفیبرهای و نانوشبکهها nmese دستهی سلولهای تمایز است شده پلیمری نانوشبکههای با میتوان را chymal نانولولههای یا و شده بینظم نانوحفرههای همتراز عمودی صورت به که تیتانیوم اکسید بر که اندوتلیال سلولهای داد انجام اند شده میتوان را شدهاند کشت شبکههای نانو روی داد قرار سلولی چند زنجیری ساختارهای در را مویرگ شکل به شده تراز هم ههای لول و 38 اپوپوتوسیس و اتصال قدرت و داد تشکیل اپیتوپهای ترکیب با میتوان را سلولها کرد. کنترل نانوتوپوگرافی و سلولی عالمتده نتایج انتظار میتوان نزدیک آیندهی در سلولها انواع ترکیب از بیشتری برجستهی مواد الیه ی و مقیاس و توپوگرافی هندسهی نسل ساخت و طراحی وجود این با داشت. فهم به منوط نانوتوپوگرافیک ههای الی بعدی به آن طریق از لها سلو که است مکانیزمهایی را آن و یدهند م واکنش نانویی یهای ویژگ یکنند. م دریافت نانوتوپوگرافیک یهای ویژگ شمای 2. شکل با سلول رفتار هدایت در شده استفاده سلولی. نانوتوپوگرافی شهای واکن نانویی صورت به شده ساخته تهای داربس شها واکن نانویی توپوگرافی بررسی چون یکند م لها سلو رفتار کنترل به قادر را ما اکنون هی توسع برای های مالحظ قابل شهای تال نانو مقیاس در بعدی سه مصنوعی تهای داربس گرفته صورت بافت مهندسی در کاربرد برای گستردهای سرمایهگذاری حاضر حال در است. دلیل به فیبروزی نانویی تهای داربس روی بر فیبرهای نانو به نزدیکی بسیار ساختار اینکه انجام دارند سلولی فوق ماتریکس در پروتئینی نانویی ساخت روش سه بین در است. شده و سادهتر کردن اسپین الکترو تکنیک عمده همتراز ساختارهای ساخت برای و است یتر عمل فناوری است مناسب بعدی سه پیچیدهی و مجموعهسازی فرایند ساز مجموعه خود یکند م شبیهسازی را سلولی فوق ماتریکس نازکی بسیار نانوفیبرهای یتواند م همچنین و هی پیوست ساخت فاز جداسازی و کند تولید تنظیم قابل حفرهی ساختار با را فیبری هی شبک نپذیر امکا شکل اسفنج تهای داربس تشکیل و هی پای بر تهای داربس دیگر سوی از یسازد. م آپاتیت/ نانوهیدروکسی )مانند نانوکامپوزیت خصوصا سخت تهای باف مهندسی در کوالژن( از فراتر هستند. متداول استخوان بازسازی در کربنی ههای نانولول تها نانوکامپوزی و فیبرها نانو و مکانیکی استحکام علت به را زیادی توجه نیز یتوان م اینکه دلیل به و یشان الکتریک هدایت به برد کار به بعدی سه ساختارهای در را آنها کردهاند. جلب خود پتانسیل روی بر گستردهای سرمایهگذاری نانوکامپوزیتی و فیبروزی نانو تهای داربس اعصاب )مانند مختلف تهای باف بازسازی برای گهای ر اسکلتی و قلبی عضالت استخوان با 3(. )شکل است شده انجام کلیه( و خونی ساخت از شده حاصل بزرگ دستاوردهای وجود برای زیادی فضای نانو مقیاس در تهای داربس 23 پياپي شماره بهمن 89 سالنهم

24 مقاالت اب تهایی داربس در شده کشت لهای سلو پیچیده. تهای باف مهندسی در نانو فناوری کاربرد 3. شکل که رشد فاکتورهای تحریک تحت که عملکردی ساختارهای در یتوانند م سازگار زیست و نانویی ساختار تهای باف شوند. آوری گرد باز یشوند م شبیهسازی یشوند م رسانده نانوذرات با و زمانی فضا صورت به کرد. مهندسی اند شده ساخته نانو فناوری با که دستگاههایی کمک با یتوان م را کلیه مانند پیچیده گردآوری مثال برای دارد. وجود پیشرفت تهای داربس در مناسب نانویی یهای ویژگ کنترل یتواند م میکرو مقیاس در شده ساخته هی واسط به سلولی عملکرد روی بر بهتری باشد. داشته سلولی نانوتوپوگرافی شهای واکن یهای ویژگ با میکرو مقیاس در تهای داربس هندسه حفره اندازهی )مانند شده کنترل مکانیکی( استحکام و های شبک داخل اتصاالت میکرومتر مقیاس در ساخت یهای فناور انواع با کردن ترکیب با این عالوهبر شدهاند. ساخته تها داربس یتوان م نانویی ساخت یهای فناور و شیارها مانند نانوتوپوگرافیک الگوهای با را ماتریکس معماری نانو تطبیق برای یها برآمدگ تعدیل خاص مورد کرد. پیراسته تر فوقسلولی اخیرا که است E-beam و حکاکی تصویربرداری یهای ویژگ با های لول تهای داربس ساخت برای عروقی تهای باف مهندسی برای متنوع نانویی دیگری هی نمون است. اند شده گرفته کار به را نانوتوپوگرافیک الگوسازی مزایای که در یهای ناهموار افزودن یکند م مشخص سطح در شیمیای صورت به که نانو مقیاس شدهاند ایجاد PLGA توخالی تهای داربس رشد و اتصال بهبود برای روش این که است به اجزا ماتریکس گسترش همچنین و سلولی هی پیشرفت کهای تکنی عالوه به یرود. م کار 39 فوتونی مولتی پلیمرسازی مانند متعددی راهنماهای کنار در های الی چند گردآوری و با را تها داربس طراحی یتوانند م نانوتوپوگرافی بخشند. بهبود بزرگی جهش لشده کنتر رهایش شدهی کنترل و موضعی رسانش به دستیابی بعدی سه داربستهای در زیستی فاکتورهای ارائه بافت رشد و بازسازی برای دیگری راه شدهی کنترل رهایش مثال برای یدهد. م رشد عاملهای )مانند 40 آنژیوژنیک فاکتورهای ) 41 بالست فیبرو رشد عاملهای و اندوتلیال را رگسازی ملزومات ویژه طور به میتواند بافت به نیاز مورد خون تأمین ادامهی برای انکپسوله راهبرد بخشد. بهبود را رشد حال در انداختن دام به با ماکرومولکولها زیست کردن داربستها در شیمیایی ترکیب با یا مستقیم امکانپذیر را مستمر رهایش خواص میتواند رهایش سینماتیک کنترل امکان هرچند کند میکرو/ رو این از است. محدود روش این با رشد فاکتورهای با پیش از که پلیمری نانوذرات داربستهای ساختمان در شدهاند بارگذاری استفاده با یگیرند. م جای لها هیدروژ و توخالی یا یک PLGA نانوگویهای یا میکروگویها از از بازهای در میتوان را زیستی عامل چندین کنترل صورت به دلخواه فضای در یا و زمان فاکتور یک تنها رهایش بهعالوه کرد. آزاد شده با برتر رهایش ویژگی با میتوان را زیستی این که ذره ساختار و فرموالسیون تنظیم کمک رشد به بافت تحریک به میتواند تعدیل داد. انجام کند فاکتورهای پلیمری حاملهای عالوهبر الکترواسپین فناوریهای با میتوان را بیولوژیکی در شده تعدیل مجموعهسازی خود یا کردن توجه با داد. جا فیبروزی نانویی داربستهای هسته- ساختار با نانوفیبرهای اصل این به هم کردن الکترواسپین با میتوان نیز را پوسته رشد فاکتورهای با داخلی صورت به و محور بیشتر بهبود برای کرد. آماده شده بارگذاری این از رشد فاکتورهای رهایش سیستماتیک برای نیز تنظیماتی میتوان خاص داربستهای پلیمری پوستهی تخلخل و ضخامت کنترل فناوری کاربرد تالشها این وجود با داد. انجام بیولوژیکی فاکتورهای رهایش کنترل برای نانو پایهی بر دارورسانی با مقایسه در داربستها از دارد. قرار راه ابتدای در نانوذره مقیاس در دیگر سیستمهای ضمن در یا لیپید پایهی بر لهای نانوحام شامل نانو به میتوانند نیز آلی غیر نانومواد و دندریمر داربستهای از رشد فاکتورهای رهایش کنترل نانوحاملها این از برخی کنند. کمک مصنوعی دارو چند کردن انکپسوله ویژهی توانایی حتی بازهی در دارو هر رهایش و هم کنار در را لیپید-پلیمر نانوذرهی )مثل خاص زمانی نشان واکنش با دارو کلی رهایش یا و هیبرید( دما ph مانند محیطی تغییرات به دادن تعدیلهایی با دارند. را مکانیکی فشار و نور مولکولهای یا سلولی خاص لیگندهای مانند روی بر که هدفمند نانوذرات ساز سیگنال خواهند قادر اند کرده تجمع داربست سطح مهاجرت و بخشند بهبود را سلول اتصال بود رهایش فناوری بهعالوه کنند. هدایت را سلول برای یتوانند م نانو فناوری پایه بر شده کنترل DNA )مانند زیستی مولکولهای دیگر رسانش نیز سلولی رفتار تنظیم و سلولها به )sirna و انجام توسعههای با ایده این که شوند گرفته کار ) β -آمینو پلی نانوذرات روی بر اخیر شدهی که نانوذراتی از استفاده با DNA 42 - استرها( آنژیو و است م لهای سلو ژنتیک مهندسی برای تایید میروند کار به یافته بهبود جنسیس است. شده یرود م انتظار باال در شده ذکر مزایای کنار در راهبردهای ساخت در مهمی نقش نانو فناوری هی صفح مهندسی )مانند تها باف بازسازی در مهم موانع دیگر برداشتن میان از و سلول( مواد زیست توسعه و تعریف مثل بافت مهندسی کند. بازی است م لهای سلو مهندسی و جدید که باال عملیاتی توان با شهای آزمای مثال برای شده انجام نانولیتر مقیاس در سنتز هی پای بر هی پای بر مواد زیست کردن غربال برای اند شهای چال وجود با شدهاند. دیده مناسب سلول پياپي شماره بهمن 89 سالنهم 24

25 موجود م یتوانیم تصور کنیم که دستیابی به اعضا یا باف تهای مصنوعی و عملکردی بستگی زیادی به علم پزشکی بازسازی باف تها و همچنین دیگری رشت ههای پزشکی دارد. یکی از فرص تهایی که در پیش رو قرار دارد ایدهی»عضو روی یک تراشه«43 است که در آینده م یتواند جا یگزین روش آزمایش بر روی حیوان که برای توسع هی دارو و ارزیابی/ بهینهسازی سیست مهای نانوذرهای برای دارو رسانی به کار م یرود و گران و تهدید کنندهی حیات است باشد. از فرص تهایی که در پیش رو قرار دارد اید هی»عضو روی یک چیپ«است که در آینده م یتواند جای گزین روش آزمایش بر روی حیوان که برای توسع هی دارو و ارزیابی/بهینه سازی سیست مهای نانوذر های برای دارورسانی به کار م یروند و گران و تهدید کنند هی حیات هستند باشد. خالصه فناوری نانو در حال تبدیل به نیروی محرکهی انواع تغییرات تکاملی و انقالبی در حوزهی پزشکی است. تأثیرات فناوری نانو بر روی دارورسانی کمک کرده تا تأثیرگذاری درمانهای در دسترس توسعه یابد و میتواند ابداع درمانهای کامال نوین را امکانپذیر سازد. فناوری نانو همچنین در حوزهی مهندسی بافت درهای جدیدی برای دستاوردهای تازه و ایجاد امکان ساخت درما نهای کامال نوین باز کرده است. ما دربارهی آیندهی نانوپزشکی و طیف گستردهی مواد نوین در مقیاس نانو و فناوریهای پیش رو امیدوار هستیم و معتقدیم با وجود وضوح آییننامههای مختص نانوپزشکی و سرمایهگذاری و صرف وقت به پينوشت صورت مستمر فناوری نانو نه تنها درمانهای معمول را متحول کرده است بلکه م یتواند پلی به سوی مرتفع کردن کاستیهای معمول علم پزشکی برای کمک به مردم در سطوح جهانی و فردی باشد. 1. New molecular entity (NME) 2. Circulating Half-life 3. In vitro 4. In vivo 5. Suboptimal 6. Hafnium-oxid 7. Extracellular matrix (ECM) 8. Immunogenicity 9. Administration frequency 10. Enhanced permeability and retention 11. RNA interference 12. Reticuloendothelial 13. High throughput screening platform technologies 14. Lipid-like-materials 15. Cyclodextrin-containing polymer 16. Poly (lactic-co-glycolic acid) (PLGA) 17. Receptor-mediated endocytosis 18. Ligand-mediated targeting 19. Epithelial 20. Endothelial 21. Multidrug resistance (MDR 22. Viable 23. Selfassembling 24. overexpressed receptors 25. Cocktail 26. theranostics 27. Proof-of-concept tests 28. radionuclide 29. perfluoropolyether 30. Top-Down Approach 31. nanoprecipitation synthesis 32. lithography 33. anodization, 34. electrospinning 35. nanospheres 36. demix 37. chemical etching 38. apopotosis 39. multiphoton polymerization angiogenic 41. fibroblast 42. poly(_-amino esters)-dna nanoparticles 43. organ-on-a-chip منبع Jinjun Shi, Alexander R. Votruba, Omid C. Farokhzad, and Robert Langer, American Chemical Society, Nano Lett. 2010, 10, سالنهم بهمن 89 شماره 11 پياپي

26 مقاالت آئروژلها از فناوری تا کاربرد اتحادیه اروپا گزارش آوریل 2010 نویسندگان: Matthias Werner, Ingo Barbre / Leif Brand مترجم: مرتضی سلطان دهقان کلمات کلیدی: آئروژل نانوفوم بخار یخزده بخار جامد بخار آبی 26 سالنهم بهمن 89 شماره 11 پياپي 160

27 پیشگفتار با موادی بهعنوان میتوان را آئروژلها شناخته ماده هر به نسبت چگالی پایینترین نمود. تعریف دیگر شده که هستند متخلخلی جامد مواد آئروژلها نشان خود از منحصربهفردی خصوصیات بسیار چگالی بهخاطر بیشتر آئروژلها میدهند. چگالی گرفتهاند. قرار توجه مورد خود پایین 0/0011-0/5 g/cm 3 محدوده در مواد این هوا از سنگینتر برابر 3 آئروژلها سیلکا است. حجم درصد آئروژلها معموال هستند. با خشک است ژلی آئروژل اصوال دارند. خالی جامد. چارچوب با زیاد تخلخل و پایین چگالی است. نانومتر حدود در حفرهها قطر پتانسیل که هستند نانوموادی آئروژلها بهخاطر و دارند مختلف کاربردهای برای زیادی بازار رقابتپذیری و فناورانه پیشرفتهای است. برانگیز چالش مقولهای عایق آئروژلها زیستمحیطی نظر نقطه از مثال به عنوان هستند خوبی بسیار حرارتی معماری مهندسی در یا گاز و نفت صنعت در مهندسی حوزه یا ساختمانسازی صنعت در صرفهجویی آئروژلها بهکارگیری با معماری شد. خواهد انرژی مصرف در خوبی در مرکزی اروپای در انرژی مصرف میزان بهازاي نفت لیتر 20 حدودا ساختمانها بخش استاندارد حالیکه در است سال در مترمربع هر یا نیمهصنعتی پروژههای در و لیتر 7 رایج مقوله است. شده گرفته نظر در لیتر 3 پایلوت در بحرانی پارامترهای جمله از حرارتی عایق است. موضوع این و فرصت آئروژلها در نور گذردهی خاصیت طراحی برای معماری دید از جدیدی مجال و است آورده بهوجود ساختمانها خارجی نمای نمای با ساختمانهای ساخت بهتر بهعبارت یا هستند نیز حرارتی عایق که نیمهمات یا شفاف میشود. امکانپذیر در بلکه معماری مهندسی علم در نهتنها فرآیندهای قبیل از دیگر صنعتی فرآیندهای کاربردهای در همچنین و پایین دما و باال دما توجهی قابل و فراوان پتانسیل آئروژلها خانگی بهعنوان البته داشت. خواهند عایق مواد بهعنوان کاربرد میتوانند نیز صوتعایق صوت جاذب باشند. داشته حوزههای در آئروژلها فناورانه و فنی لحاظ از که باشند داشته کاربرد میتوانند مختلف از: عبارتند بسیار مدارهای شامل که الکترونیک میکرو با موادی به نیاز و هستند شده کوچکسازی سیلیسیم دیاکسید از کمتر دیالکتریک ثابت فیلم فرم به آئروژلهای سیستم این در دارند هستند. برتر گزینه بهعنوان سنسورها و کاتالیزورها برق مهندسی در نظر مورد باال ویژه سطح مساحت با موادی واکنش وارد عاملدار ترکیبات با بتوانند تا است آئروژلها نیز زمینه این در شوند. همکنش بر یا کنند. آفرینی نقش خوبی به میتوانند داروسازی و کشاورزی در میتوانند آئروژلها دهند انجام را کنترلشدهرهاسازی عمل به و باشند موادی حامل میتوانند اینکه یعنی سازند. آزاد را مواد آن زمان مرور کاربردهای آئروژلها پایین چگالی خاطر به است آنها روی پیش سبک مواد بهعنوان زیادی ساخت خودروسازی صنعت در مثال بهعنوان قیمت و باال مکانیکی پایداری با آئروژلهایی بود. خواهد امکانپذیر آینده در پایین پیشرفتهای و توسعه بازار تقاضای به توجه با خواهد انتظار مورد مدت طوالنی در آئروژلها باالیی پتانسیل مختلف انواع در آئروژلها بود. مثال طور به داشت خواهند بازار عرصه در جاذبها پرکنندهها»شامل اولیه مواد بهعنوان آرایشی مواد زمینه در مصرف برای گرانولها بهعنوان یا ساختمانسازی«و داروسازی و الکترودهای ساختمانها»پنجرههای سازه این بودن رقابتی اصلی بحث خازنها«. باتری است. اقتصادی نظر از محصوالت بهعنوان میتوانند آئروژلها مدت میان در به را جهانی بازار از بزرگی سهم حرارتی عایق دهند. اختصاص خود بهعنوان میتوانند پایین قیمت با آئروژلهای صنعت در متنوع محصوالت در پرکننده تونر جوهر»الستیک داروسازی و شیمیائی داروئی«مواد و آرایشی مواد شوینده مواد محصوالت با رقابت قابل و شوند گرفته بهکار کاربردهای بهعالوه باشند. اروزیل مانند متداول با محصوالت برای آئروژلها از اختصاصی کاتالیزورها سنسورها»شامل باال فناوری در نیز الکترونیک«مهندسی و میکروالکترونیک هستند. بررسی حال اب کاتالیزورهایی بهعنوان که آئروژلهائی توانائی و قابلیت میشوند استفاده باال کارایی و پایینتر قیمت با شیمیائی محصوالت تولید میکند. ایجاد را بهصرفه مقرون 82/9 آئروژلها جهانی بازار 2008 سال در میشود پیشبینی و است بوده دالر میلیون 50/8 سالیانه رشد با 2013 سال در مقدار این آئروژلها برسد. دالر میلیون 646/3 به درصد بیشترین حرارتی و صوتی عایق کاربردهای با داشت. خواهند را مصرف فروش از حاصل درآمد درصد 70 هماکنون تعداد است. دسته این مختص آئروژلها متقاضی آئروژل محصوالت مشتریان از اندکی کاتالیزورها»سنسورها باال فناوری با محصوالت دلیل بودهاند. مواد این از و..«میکروالکترونیک محصوالت و تولید باالی هزینههای نیز امر این ارائه با Aspen شرکت است. باال غبار و گرد با بودن باال مسئله آئروژلها تولید جدید روش است. ساخته مرتفع را تولید هزینههای از معدودی تنها و است محدود آئروژلها بازار بنابراین میکنند. ایفا اساسی نقش سازندهها تولید شرکتها فعالیت نوع در تغییر هرگونه زیادی تأثیر تحت تواما را محصوالت توزیع و داد. خواهد قرار شیمیائی فرآیند پایه بر آئروژلها تولید فناوری جدید بهخودیخود فناوری این و است سل-ژل بسزائی اهمیت از که آنچه و نیست )نوظهور( آئروژل تولید فرایند بهینهسازی است برخوردار محصوالت تولید توانایی و سل-ژل( )فرایند است. مواد این از جدید ترکیبی نمیرسد. بهنظر مساعد پتنتها وضعیت شرکتهای بهوسیلهی متنوعی پتنتهای Cabot شرکت است. رسیده بهثبت امریکایی و است داشته بیشتری فعالیت زمینه این در تحقیقات از اروپا بازار بودن ضعیف به توجه با زمینه در که Hoechst/Aventis شرکت است. نموده استفاده است بوده آئروژلها کلیدی پارامتر است. زیاد بسیار محصوالت تنوع بهصرفه مقرون محصوالت تجاریسازی برای فرآیندهای اتخاذ با است. آئروژلها تولید بودن در آنها کردن وارد و مواد اصالح جهت مناسب محصوالت تولید منظور به دیگر مواد ماتریس امکانپذیر باال سرمایهگذاری انجام بدون جدید در پیشرفت و توسعه قابلیت روش این که است شرکتهای برای بنابراین دارد. را مدت میان تولیدشان خط تواناییهای نسبت به شیمیایی مانند دهد رخ است ممکن سنگینی رقابتهای.(Aerosol) آئروسل تولید خط درگیر شرکتها از کمی تعداد حاضر حال در شرکتهای از نظر صرف هستند. آئروژلها تولید این مهمترین جمله از Cabot شرکت مهم آئروژلها تولید است توانسته که است شرکتها در تولید فرآیند همچنین و کند تجاری را کند. راهاندازی را صنعت مقیاس بهوسیلهی آئروژلها کاربرد حوزههای از برخی توسعهدهنده سیستمهای و مشتریان تعامالت حوزهها این در شدهاند. مشخصهسازی بود. خواهد مهم بسیار بازار ارزیابی مثبت بازار در آئروژلی محصوالت حضور اقتصادی لحاظ از آئروژل محصوالت میشود. در بخشند. بهبود را انرژی کارایی میتوانند عایقهای زمینه در هایی پیشرفت مدت طوالنی ساختارهای ریز و شده بهینه دارویی مواد صوتی از بود. خواهد انتظار قابل آب برابر در پایدار لحاظ از محدودیتی هیچ اولیه مواد تهیه نظر ندارد. وجود )محیطی( اکولوژیکی و اقتصادی معرفي تعریف مساحت و باال تخلخل با جامد مواد آئروژلها با مواد این هستند m 2 g/ سطح 0/35- g/cm 3 معادل )بالک( حجمی چگالی شناخته جامد مواد سبکترین بهعنوان 0/003 دیگر به نسبت آئروژلها همچنین میشوند گرمایی هدایت میزان پایینترین جامد مواد که هستند نانوذراتی شامل آئروژلها دارند. را 27 پياپي شماره بهمن 89 سالنهم

28 مقاالت باال تخلخل درجه با بعدی سه شبکه یک در دارند متفاوتی قطرهای حفرهها این دارند. قرار است. متغیر میکرومتر چند تا نانومتر چند از و 10 حد در معموال مذکور حفرههای قطر اندازه را آئروژلها حجم درصد 95 تقریبا است. نانومتر اب آئروژلها میدهند. تشکیل حفرهها یا تخلخل جامد بخار (Frozen smoke) زده یخ بخار نام (Blue smoke) آبی بخار یا (Solid Smoke) آئروژلها نامگذاری علت میشوند. نامیده نیز خاصیت آئروژلها که است این آبی بخار به هستند. دارا را نور پخش و نوری عبوردهی خالصه (Gel) ژل و (Air) هوا کلمه دو از آئروژل واژه 1- است: جزء دو شامل ژل است. شده تشکیل مورد در آن. پرکننده ماتریس 2- ژل چارچوب موادی آئروژلها است. هوا آن پرکننده آئروژل )تخلخل زیاد باز منافذ پایین بسیار چگالی با به هستند. باال داخلی سطح مساحت و باال( و استثنایی خصوصیات دارای دلیل همین گرمایی هدایت مانند هستند منحصربهفردی صوتی( )عایق پایین صوت سرعت پایین بنابراین باال. نوری یا اپتیکی گذردهی و توسعه آتی مراحل در مواد این فنی کاربردهای کرد. خواهد پیدا گسترش و قبل دهههای در آئروژلها اولیه اصول اگرچه اخیر سالهای در ولی است شده شناخته و سرعت با مواد این درباره توسعه و تحقیق متنوعی کاربردهای در و دارد ادامه باالیی شدت هک آئروژلها از نمونهای میشود. استفاده نیز در که است آئروژل سیلیکا هستند توجه مورد خارجی نمای بهعنوان ساختمانسازی صنعت است. مطرح ساختمانها منسوب آن داخلی ساختار بر بیشتر آئروژل واژه آئروژلها ساخت بنابراین مواد. نوع به تا میشود آئروژلهای است. امکانپذیر مختلف اولیه مواد از شدهاند سنتز )ترکیبی( هیبریدی و آلی معدنی آئروژلهای و کامپوزیتی آئروژلهای بهعالوه آئروژلها است. شده تولید نیز الیاف با شده تقویت کاربردهای با متناسب آنها تولید فرآیندهای و اند. متغیر و متنوع بسیار ویژهشان و گسترده بسیار آئروژلها کاربرد محدوده کاربردهای نساجی معماری مهندسی شامل صنعت انرژی زیست محیط مهندسی خانگی جمع مانند فضایی کاربردهای و خودروسازی غبار و گرد کردن جمع برای ذرات کنندههای مورد سبک حرارتی سپرهای یا ستارهای بین است. فضایی شاتلهای در استفاده گونههای از برخی پایین مکانیکی پایداری تولید باالی هزینههای همچنین و آئروژلها محصوالت این شدن تجاری موانع جمله از آنها توجه امر این به اخیر سالهای طول در است. باال کارایی با تولید روشهای است. شده زیادی حاصل نتایج جمله از پایدار کربنی آئروژلهای و است. اخیر سالهای کوششهای از تولید بهمنظور Cabot آمریکایی شرکت )Wurzburg )دانشگاه آئروژلها سیلیکا شکل 1. بر صنعتی مقیاس در آئروژل محصول در ارزانتر صنعتی تولید فرآیندهای پایه امروزه است. شده تأسیس آلمان فرانکفورت آئروژلهای تولیدکننده شرکتهای از تعدادی تأسیس ویژه کاربردهای بهمنظور تجاری هستند آمریکایی شرکتها این اکثر شدهاند. Cabot TAASI Nanopore Marketech مانند اروپایی شرکتهای البته international Aspen شرکت مانند میکنند فعالیت عرصه این در نیز swidish Airglass علمی و فنی مالحظات از مقایسهای قابل ارزیابی یک اینکه برای شود ارایه کاربردها با متناسب نانو فناوری فنی«آمادگی»سطوح بهمعنای TRL عبارت گزارشهای در علمی و فنی ارزیابیهای برای observatory NANO بهوسیلهی شده ارایه از: عبارتند که است شده تعریف پایهای تحقیقات :TRL 1 کاربردی تحقیقات :TRL 2 آزمایشگاهی اولیه/وسایل نمونههای :TRL 3 بازار به ورود :TRL 4 تأسیس )بازارهای یافته توسعه بازار :TRL 5 زنجیرهای(. یا شده بر ویژه کاربردهای طبقهبندی برای TRLها شد. خواهند استفاده آنها فنی اطالعات اساس توسعه و تحقیق ترکیبی فلزی اکسیدهای شامل آئروژلها مواد یا کربن پلیمرها فلزی اکسیدهای از هیدرولیز طریق از آئروژلها هستند. دیگر سل-ژل فرآیند بهروش محلول پیشمادههای و (dopants) دوپانتها افزودن با شدهاند. ساخته متنوع بسیار آئروژلها دیگر شیمیایی ترکیبات کوارتز از شده ساخته آئروژلهای شد. خواهند بهخوبی میشوند نامیده آئروژل سیلیکا که آنها روی بر زیادی بررسیهای و شدهاند شناخته پلیمرهای آئروژلها سیلیکا است. شده انجام چارچوب آنها مولکولی ساختار و هستند معدنی میدهند. تشکیل را سیلیکون/اکسیژن دارند فراوانی تخلخلهای یا حفرهها آئروژلها داشتن خاطر به آئروژلها است. پرشده هوا از که هوا چگالی برابر 3 آئروژلها )چگالی پایین چگالی میدهند نشان خود از را ویژهای خصوصیات است( حرارتی عایقهای قبیل از ویژه کاربردهای برای که میرسند. نظر به کارا و جالب صوتی عایقهای و مانند فراوان کاربردهای با آئروژلها سیلیکا تولید بررسی مورد سال چند مدت برای دارو حاملهای است. بوده مطالعه و کامپوزیتی آئروژلهای و کربنی آئروژلهای مورد نیز پلیمرها یا فلزات شامل اجزائي با آئروژلها دسته این از انتظارات هستند. توجه پایداری آئروژل سیلیکا به نسبت که است این باشند آب برابر در مقاوم و داشته باالتر مکانیکی دوباره آب با شدن ترکیب از پس مثال بهعنوان میشوند. تبدیل ژل به قرار توجه مورد بیشتر آلی آئروژلهای اخیرا سلولزی آئروژلهای مثال بهعنوان گرفتهاند. و دادهاند نشان خود از باال بسیار استحکام ترکیب این بهعالوه است ارزانتر نیز آن تولید آنها از استفاده و است نیز زیستتخریبپذیر و هوا تصفیه ساختمانها مانند مواردی در است. آسان نیز یخچالها معدنی آئروژلهای نیمههادی اکسیدهای یا فلزات همه تقریبا نهایت در و شوند تبدیل ژل فرم به میتوانند ای سیلیکون عالوهبر میشوند. سنتز آئروژلها پایه بر معدنی آئروژلهای سیلیکا آئروژلهای وانادیوم آلومینیوم قلع زیرکونیوم تیتانیوم در نئوبیوم و مولیبدن تانتانیوم آهن کروم شدهاند. سنتز کم مقادیر دوتایی اکسیدی آئروژلهای همچنین ساخته نیز (ternary) سهتایی یا (binary) مواد با آئروژلها کردن دوپه بنابراین شدهاند. از (oble metals) نجیب فلزات قبیل از متفاوتی آئروژلها مخلوط در آنها شدن پراکنده طریق کاربردهای برای مورد این که است امکانپذیر معایب از یکی است. جالب بسیار کاتالیزوری این زیرا است آنها بودن شکننده ترکیبات این دارند. سرامیکی طبیعت ترکیبات آلی آئروژلهای آئروژلهائی سنتز معدنی آئروژلهای عالوهبر است امکانپذیر نیز آلی پلیمرهای قبیل از یک در عاملی چند مونومرهای منظور این به رزورسینول/ میشوند. پلیمره رقیق محلول اولین جمله از مالمین/فرمالدئید و فرمالدئید شدهاند. گرفته بهکار که بودند مونومرهایی از کاتالیزورهایی بهوسیلهی ژل تولید فرآیند هیدروکسید سدیم یا کربنات سدیم قبیل فوق کردن خشک فرآیند طی میشود. آغاز به آغازین مرحله از آمده بهدست ژل بحرانی اینکه بدون میشود تبدیل آلی آئروژلهای شکستگی یا فشردگی( )بههم انقباض هیچگونه دیگر فرآیندهای شود. حاصل آئروژل ساختار در رزینهای با فورفورال پلیمریزاسیون پایه بر نیز است. مطرح )فنل/فرمالدئید( فنولیک معدنی آئروژلهای به نسبت آلی آئروژلهای کمتر وزن و بیشتر پایداری کمتر شکنندگی نیز بهتری حرارتی عایق همچنین و دارند پياپي شماره بهمن 89 سالنهم 28

29 فرمالدئید/رزورسینول آئروژلهای هستند. گرمائی هدایت دارای 0/15 g/cm 3 چگالی با سانتیگراد درجه 27 دمای در 0/012 W/mK میان "مواد دیگر به نسبت مقدار این که است حرارتی هدایت است. مقدار پایینترین تهی" پفکننده عامل حاوی یورتان پلی فومهای در است 0/02 W/mK حدود در CFC عامل بدون فومها این حرارتی هدایت صورتیکه میرسد. 0/03 W/mK به CFC پفکننده پیرولیز فرآیند طی میتوانند آلی آئروژلهای آئروژلهای به )خنثی( اکسیژن بدون محیط در محصول فرآیند این طی شوند. تبدیل کربنی پیدا فوقالعادهای مکانیکی پایداری آمده بهدست میآورد. بهدست نیز الکتریکی هدایت و میکند بسیار مواد جمله از کربنی آئروژلهای دارای زیرا هستند الکترودها ساخت در مناسب پایین الکتریکی مقاومت قبیل از خصوصیاتی اندازه پراکندگی با مطابق از. 40mΩcm ( )کمتر و است نانومتر 1-50 حدود در که حفرهها باالی نسبت هستند. باالیی ویژه سطح مساحت ذخیره امکان کربنی آئروژلهای حجم به سطح متداول خازنهای به نسبت را الکتریکی انرژی خصوصیات به توجه با بنابراین میدهد افزایش ساخت کربنی آئروژلهای برای شده ذکر باال بسیار الکتریکی بار چگالی با خازنها سوپر کربنی آئروژلهای مزیت بود. خواهد امکانپذیر کربنی الیاف یا و کربنی پودرهای به نسبت است. آنها )یکپارچه( مونولیتیکی ساختار میشوند. ساخته نیز سلولز از آلی آئروژلهای اخیر دهه آغاز در Oklahoma دانشگاه محققان کردن مسلح تکنیک با را آئروژل ساخت تکنیک از محققان این کردهاند. ادغام کاغذ کردن( )تقویت کردهاند. استفاده چارچوب بهعنوان سلولز استات مسلح برای که شیمیایی فرآیند یک طی مواد ابونیت به طبیعی الستیک تبدیل یا و کاغذ کردن محصول و میشوند سفت است مفید )کائوچو( از سفتتر برابر 10 مکانیکی نظر از آمده بهدست بهدست آئروژل چگالی است. متداول آئروژلهای خواص خاطر به است. بوده 0/35 g/cm 3 تنها آمده بهعنوان سلولزی آئروژلهای از ناسا آئروژلها این فضایی شاتلهای در حرارتی محافظ پوششهای نمودهاست. استفاده محصول اولین آئروژلها سیلیکا آنجاییکه از است توسعه و تحقیق فعالیتهای از حاصل توسعه رو این از است شده وارد بازار به که در دارد. قرار بعدی گامهای در آلی آئروژلهای مالمین جنس از آئروژلهایی ظهور شاهد آینده پلیاتیلن آئروژلهای هم شاید و رزورسینول یا بود. خواهیم نیز پلیاستایرین یا هیبریدی آئروژلهای هیبریدی مواد سنتز تا میکنند تالش محققان آئروژلهای و دهند گسترش و توسعه را آلی-معدنی این از هدف دارد. قرار آنها کار دستور در هیبریدی کاربردهای و خصوصیات بهینهسازی و افزایش کار آئروژلهای از شده ساخته اجزاء شکل 2. )Wurzburg )دانشگاه کربنی ساختارهای کردن وارد است. مواد از وسیعی طیف بهبود باعث آئروژلها سیلیکا ماتریس به آلی سنتز میشود. آنها االستیسیتی و آبگریزی خواص فرآیندهای طریق از عمدتا نیز هیبریدها قبیل این است. سل-ژل بهدست قبل سالهای در مثبتی دستاوردهای 2002 سال در مثال بهعنوان است آمده آئروژلهای Missouri Rolla دانشگاه در ساخته شیشه الیاف با تقویتشده پلییورتان طور به مواد این مکانیکی استحکام است. شده برابر در مقاومت است. شده بهینه توجهای قابل بیشتر برابر 100 آئروژلها این در شکنندگی برابر در همچنین و است آئروژلها سیلیکا از اثر آنها بر )رطوبت هستند. مقاوم نیز رطوبت داشت( نخواهد آئروژلهای ساختار در آلی دوپانتهای کردن وارد کردن وارد مثال بهعنوان است. امکانپذیر معدنی نمونهای کوارتز آئروژلهای ساختار در (Soot) دوده هیبریدی آئروژلهای این در است. موارد این از دوده زیرا است شده بهینه حرارتی عایق خاصیت جذب را قرمز مادون حرارتی ارتعاشات میتواند لیزری رنگدانههای مانند دیگری آلی مواد کند. میشوند استفاده نیز و...( فلوئوروسین )رودامین معدنی آئروژلهای ماتریس در یکنواخت طور به و میشوند. پراکنده آئروژلها الیهای پوششهای حوزهها از بعضی در آئروژلی پوششهای الکترونیک جمله: از دارند مناسبی کاربردهای ساخت پزشکی. مهندسی و کاتالیزور سنسور یا غوطهوری طریق از پوششها نوع این است. (spin-coating) ریسندگی بهعنوان آئروژل سیلیکا فیلمهای الکترونیک در فلزی بین دیالکتریکهای دیالکتریکهای بهعنوان آئروژل فیلمهای برای که بود خواهند مطرح k نوع ضعیف در یافته اتصال بههم فلزهای کردن عایق افزایش میشوند. استفاده میکروالکترونیک برای تقاضا الکتریکی مدارهای کوچکسازی دیاکسیدسیلیکون جایگزینی جهت مواد انتخاب خاصیت دیاکسیدسیلیکون میکند. زیاد را دست از حداقلی فشار یک با را ایزوالسیون طریق از آئروژل نازک فیلمهای ساخت میدهد. با سیلیکون سابستریت ریسندگی پوششدهی بهعنوان سیالن/پروپانول تتراآلکوکسید مخلوط کردن خشک فرآیند طی میشود. انجام سل اینکه بدون میشود خارج حالل فوقبحرانی یا و شود حاصل تغییری حفرهها حجم در گیرد. صورت انقباض اینکه دیاکسیدتیتانیوم آئروژلهای الیههای برای فلزی سابستریتهای روی بر طبی ایمپلنتهای حفرههای با سنتزی جدید سرامیکهای یافتهاند توسعه ویژه کاربردهای برای نانوئی غشاها از: عبارتند کاربردها این از نمونههایی نانوساختار. کامپوزیتهای چندالیه ترکیبات طی زیرا است جالب فرآیندی سل-ژل فرایند پوششهایی یا الیهها اعمال امکان فرآیند این روی بر متراکم یا و متخلخل سرامیکهای از ضخامت دارد. وجود مختلف سابستریتهای شرایط کنترل با آنها تخلخل درجه و الیهها ماده پیش ترکیب نوع و فرآیند مسیر سنتز مادههای پیش باشد. متفاوت میتواند آلی-فلزی سنتز امکان سل-ژل تکنیک و آلی-فلزی مقدار میسازد. فراهم را تیتانیومی پوششهای یا کردن خشک هیدرولیز شرایط و جامد مواد سنتز باعث سنتز فرآیند طول در Peptisation زيروژل شفاف پوششهای متراکم آئروژلهای پوششهای یا و تیتانیوم دیاکسی (xerogel) سطح مساحت با باال تخلخل درجه با آئروژل غوطهورسازی تکرار میشود. باال تخلخل و ویژه خشک شرایط بهکارگیری و متفاوت سلهای در دیاکسید آئروژل سنتز باعث متفاوت کردن هک میشود متخلخل گرانولهای بهفرم تیتانیوم دارند. مناسبی کاربرد طبی ایمپلنتهای در ساخت روشهای است: مرحله دو شامل آئروژلها ساخت فرآیند است. کرده نفوذ آن در حالل که ژل ساخت 1 حاللزدایی فرآیندهای روش به حالل حذف 2 ویژه ژل یک تولید به نیاز آئروژل محصوالت بنابراین ل آئروژ سیلیکا دارد. را باشد پرشده مایع اجزاء با که چارچوب آئروژل سیلیکا میشود تهیه سهولت به در است. آب حاوی که دارد دیاکسیدسیلیکون فرآیندهای طی ژل مایع حذف برای دوم مرحله کردن خشک میشود. خشک ویژه حاللزدایی این و میبرد بین از را ژل چارچوب اتاق دمای در حفرههای در )مویینگی( کاپیالری انرژی خاطر به قابل طور به ژل است. هوا-مایع سطح در کوچک شامل نهایی محصول و میشود منقبض توجهی 29 پياپي شماره بهمن 89 سالنهم

30 مقاالت که آئروژلهایی است. ژل گسیخته هم از تکههای نامیده زيروژل میشوند خشک محیط دمای در میشوند. حداقل به میتوان را ژل چارچوب انقباض تنظیم فرآیند پارامترهای اینکه بهشرط رساند فاز بین مرز باید طوریکه گردد متعادل و تعادل به و شده گرفته نظر در مایع فاز و گازی حاللزدایی مرحله پارامترها این از یکی برسد. کردن خشک اعمال با است. کردن خشک یا بسیار چگالی با نانوحفره آئروژل فوقبحرانی بهدست 0/05-0/1 g/cm 3 حدود در پایین سطح کوچک حفرههای بهخاطر میآید. برابر و باال بسیار مواد این ویژه سطح یا داخلی فرآیند طی که آئروژل سیلیکا است. 500 m 2 g/ دارای میآید بهدست بحرانی کردن خشک حفره درصد 99 و 0/02 g/cm 3 زیر چگالی کردن خشک مرحله بنابراین است. تخلخل یا تولید برای و است هزینهبر و گران بحرانی فوق نمیرسند. بهنظر مناسب تجاری محصوالت Hoechst و Basf مانند اروپایی شرکتهای بهبود برای تالش 1990 سال در Henckel و تجاریسازی اولیه گامهای و تولید فرآیندهای براي تالش شرکت چندین نمودند. آغاز را در نمودند. متوقف را آئروژل تولید تجاریسازی اختیار در با دیگری شرکتهای اخیر سالهای گذاشتند بهعرصه پا بهینه تولید روشهای داشتن Airglass (S) Cabot (USA) از: عبارتند که TASSI (USA) Brand tech Intenational (USA).NanoPore (USA) Aspen Aerogel (USA) از آئروژلها تولید بهینه و جدید روشهای روش از متفاوتی روشهای پیدایش طریق و شد خواهد حاصل بحرانی فوق کردن خشک انبوه تولید برای راه مذکور روشهای توسعه با شد. خواهد باز شرح به آئروژلها ساخت روشهای از برخی است: زیر Kistler روش بهوسیلهی آئروژلها ساخت روش قدیمیترین در Stanford دانشگاه از.S.S Kistler آقای آئروژلهای اولین است. شده ارایه 1930 سال بهدست سیلیکات سدیم محلول از کیستلر آقای محصول این به کلریدریک اسید افزایش با آمد. آغاز ژل تشکیل واکنش ساعت 24 گذشت و آکواژل نام با محصولی آب با شستشو میشود. آلکوژل نام با محصولی الکل با و (Aquagel) کالبد از الکل تبخیر میشود. حاصل (Alcogel) حفرههای شدن( )منقبض شدن هاللی باعث ژل انقباض تبخیر فرآیند ادامه با میشود کوچک نیز حفرهها حجم و شده بیشتر ژل ساختار سطحی تنش خاطر به این و میشود کوچک طی حالل خروج اثر در حفرهها به شده وارد برای کیستلر آقای میافتد. اتفاق تبخیر فرآیند فرآیند با را ژل مذکور سطحی تنش حذف نمود. خشک فشار تحت دستگاه یا اتوکالو نقطه باالی تا فشار و حرارت درجه افزایش بحرانی فوق شار یا سیال تشکیل باعث بحرانی از حاصل بخارات و میشود مایع فاز از خارج غلبه مایع فاز و گازی فاز بین جدایش بر آن و جداگانه بهطور مولکول هر طوریکه میکند میتواند گاز فاز و مایع فاز بین مرزی هیچ بدون حذف نیز سطحی تنش نتیجه در و گردد خارج ساختار حالل از شده خالی حفره و شد خواهد نیز بحرانی فوق سیال میکند. حفظ را خود شده ایجاد خال طریق از و اتوکالو بهوسیلهی فرآیند از بعد میشود. خارج دستگاه بهوسیلهی دستگاه از آمده بهدست آئروژل خنکسازی فرآیند در دخیل پارامترهای میشود. خارج موجود مایع یا حالل نوع به کردن خشک در مثال طور به دارد. بستگی ژل ساختار در درجه متانول حاوی ژل کردن خشک فرآیند در فشار و سانتیگراد درجه 240 معادل حرارت صورت این در شود. اعمال باید 81 bar حدود داشت نخواهد وجود سطحی تنش گونه هیچ بدون اندازه و شکل لحاظ از نیز ژل ساختار و ساخته کوارتز آئروژلهای ماند. خواهد تغییر برابر چگالیای کیستلر آقای بهوسیلهی شده 86- معادل تخلخلی درجه و 0/03-0/3 g/cm3 دارد. نیز درصد 98 بدون را حالل حذف تا شد موفق کیستلر آقای معایب جمله از دهد. انجام ژل ساختار انقباض بودن فرسا طاقت و بودن کند کیستلر روش فرآیند در مخصوصا معایب این است. فرآیند بهوسیلهی آب جایگزینی و آکواژل شستشوی ناپذیر اجتناب حالل جایگزینی است. الکل ساختار باال حرارتهای درجه در آب زیرا است میکند. حل را ژل (Teichner) تیکنر روش به با فرانسوی محققان 1970 سال پایان در فرآیند در آلکوکسیسیالن ماده پیش کارگیری به هفته چند از را واکنش زمان مدت سل-ژل.S.J Teichner 10 گروه دادند. کاهش ساعت چند مقدار و (TMOS) تترامتوکسیسیالن ماده پیش از کاتالیزور افزایش با کردند. شروع آب از معینی جدا را سیلیکا آب شدند. حاصل سیلیکا و متانول میدهند. تشکیل را ژل SiO 2 گروههای و میکند و ph کاتالیزور بهوسیلهی چگالی و ساختار متانول مقدار و شده گرفته کار به اولیه مواد نسبت تترامتوکسیسیالن آنجاییکه از میشود. کنترل ساخت برای اتوکسیسیالن تترا است سمی شد. جایگزین آئروژل تولید روش و پیشرفته فرآیندهای صنعتی معرفهای کارگیری به 1980 سال در متانول مانند بحرانی فوق (media) شیمیایی ژل کردن خشک برای دیاکسیدکربن یا توسعهیافته فرآیندهای جمله از و شد معرفی بحرانی نقطه مثال بهعنوان میرود. بهشمار درجه 239/4 معادل حرارت درجه متانول پياپي شماره بهمن 89 سالنهم 30

31 سانتیگراد و فشار 80/9 bar است. برای غلبه بر مرز فازی که باعث تشکیل حفرههای فرورفته یا هاللی شکل میشود باید فشار و درجه حرارت آلکوژل به باالی نقطه بحرانی برسد سپس بخار بهوسیلهی نیروی انبساط همدمای متانول بیرون کشیده میشود. به خاطر ویسکوزیته متانول کاهش فشار باید به تدریج و بهکندی انجام شود تا از گرادیان فشار جلوگیری شود در غیر اینصورت ساختار ژل دچار از همگسیختگی میشود. سرعت کاهش فشار 5-10 bar/h است. به کارگیری دی اکسید کربن فوق بحرانی بهعنوان سیال بهجای الکلها ایمنی فرآیند خشک کردن را بسیار افزایش داده است. زیرا دیاکسیدکربن قابل انفجار نیست و واکنش در دماهای پایینتر انجام میشود. فرآیند خشک کردن با سیال دی اکسید کربن در اتوکالو با فشار 80 hpa )هکتو پاسکال( و دمای درجه سانتیگراد انجام میشود. زمان صرفشده برای مبادله الکل بهوسیلهی دیاکسیدکربن از جمله معایب این روش بهحساب میآید. شرکتهایی از قبیل BASF Henckel Thermolux Aerojet و Airglass بر پایه روش یاد شده در باال فرآیندهای تولیدشان را در مقیاس بزرگ توسعه و گسترش دادهاند. شرکت BASF آئروژلهایی به شکل گرانول برای کاربردهای آزمایشگاهی تولید نمود این شرکت در سال 1990 آئروژلهایی به شکل بلوکهای مکعبی تولید نموده است. برای تولید آئروژلهای گرانولی سدیم سیلیکات و اسید بهوسیلهی نازل به داخل محلول شستشو اسپری میشود. آئروژلهای پولکی شکل حاصل از خشک کردن فوق بحرانی قطری برابر 1-6 میلیمتر و چگالی 0/2 g/cm 3 را دارد. هزینه تولید آئروژلهای پولکی شکل نسبت به آئروژلهای بلوکی کمتر است. آئروژلهای پولکی شکل بهراحتی فضای خالی را پرمیکند بهطور مثال فضای خالی بین شیشه پنجره را بهراحتی پرمیکند. آئروژلهای گرانولی نسبت به آئروژلهای بلوکی خصوصیات نوری )اپتیکی( و حرارتی ضعیفتری دارند. به خاطر کروی بودن سطح آن انعکاس اپتیکی افزایش مییابد و شفافیت آن را نیز کم میکند. پرکننده نیز بر روی نفوذ نور تأثیر میگذارد و همچنین شفافیت آن نیز کم است. تا سال 1996 شرکت BASF این نوع از آئروژلها را با نام تجاری BASOGEL تولید نموده است. سالیان زیادی تحقیق بر روی سادهسازی و ارزانسازی روشهای تولید آئروژل بهمنظور تجاریسازی تولید انجام شده است. یکی از این تالشها کنار گذاشتن مرحله خشک کردن فوق بحرانی است که مرحله گران قیمت و خطرناک است. روشهای سنتزی که در آنها خشک کردن بر پایه تجهیزات آزمایشگاهی متداول استوار باشد توسعه و گسترش پیدا کرده است.»خشک کردن زیر مرحله بحرانی«نمونهای از این روشها است که خشک کردن در فشار اتمسفر و در درجه حرارتهای پایین ) درجه سانتیگراد( انجام میشود. افزایش مونومرها باعث مستحکمترو سفتتر شدن شبکه ژل و جلوگیری از انقباض در طول فرآیند خشک شدن میگردد. شرکتهایی مانند Hoechst و NanoPore از این روش جدید استفاده کردهاند و به زودی اولین دستاوردشان معرفی خواهد شد. آقای Siemens Axiva روش جدید تولید آئروژلها که بر پایه خشک کردن متداول بوده است را گسترش داد تا محصوالت صنعتی از آئروژلها تولید شود. Siemens Axiva فرآیند شکلدهی ویژهای را نیز معرفی کرد تا خصوصیات مکانیکی آئروژلهای تولیدی بهینه شود. Siemens Axiva با کمک شبیهسازی رایانهای نازل مخلوط کن را طراحی کرد که امکان ساخت ذرات سیلیکاژل با توزیع باریک اندازه ذرات خصوصیات جریانپذیری عالی و مقاومت بسیار باال در برابر سایش را فراهم میکند. تیم Siemens Axiva که عضوی از Aventis) Hoechst AG سابق( هستند این فرآیند را در سال 1990 توسعه دادند. شرکت آمریکایی cabot در سال 1998 با استفاده از بخش تحقیقات آئروژلهای Aventis موفق به ارائه پتنتی در رابطه با ساخت صنعتی آئروژل با استفاده از فرآیند مذکور شد. بهعالوه شرکت Cabot از تجهیزات واحد پایلوت که قبال این فرآیند در آنجا انجام شده بود استفاده کرد و اولین محصول خود را در مقیاس نیمهصنعتی تولید کرد. شرکت cabot بعد از انجام تستهای زیاد تصمیم گرفت تولید صنعتی این ماده را آغاز کند و واحد تولید مشابهی را در فرانکفورت آلمان با ظرفیت 1000 تن در سال تأسیس نمود. طراحی و ساخت کارخانه که تحت عنوان»اولین نوع از خودش»(first-of-its-kind) نامیده شده بود بهوسیلهی Siemens Axiva انجام شد. در سپتامبر سال 2002 زمانی که آئروژلها برای اولین بار بر پایه یک نوآوری و فرآیند اقتصادی در مقیاس صنعتی تولید شد کارخانه مذکور کامل و تحویل داده شد. ضمنا شرکت Cabot کارخانهای با ظرفیت تن در سال ساخت. علل نیاز به تحقیقات بیشتر در سالهای اخیر پیشرفتهای قابل توجهی در خصوص پایداری مکانیکی )شکنندگی( و قیمت تولید آئروژلها انجام گرفته است. به طور مثال آئروژلهای کربنی پایدار ساخته شد و همچنین روشهای تولید با کارایی باال نیز گسترش پیدا کرد. تولید انبوه و قابل اطمینان با هزینه تولید قابل قبول از جمله مهمترین موضوعات و دغدغههای مطرح است باالخص این موضوع در بازار رقابتی قابل تامل است. آئروژلها مانند سیلیکا آئروژل در مقایسه با مواد متداول قابل رقابت نیست. دومین مانع بر سر راه تجاری شدن آئروژلها مسئله پایداری مکانیکی آنها است. سیلیکا آئروژلها بسیار شکننده ترد و ضعیف هستند و اغلب برای بهکارگیری آنها باید اصالحات زیادی انجام گیرد. تولید آئروژلهای گرانولی یکی از این راهکارها است. آئروژلهای گرانولی بههم پیوسته میشوند و از لحاظ خصوصیات از قبیل عایق کردن و شفافیت با مواد تودهای قابل مقایسه هستند. راهکار دیگر تقویت آئروژلها با مواد هیبریدی و ساخت کامپوزیتهای آئروژل است. ساخت کامپوزیتهای آئروژل بسیار گران است و از لحاظ تولید انبوه و کاربردی شدن آن مقرون بهصرفه نیستند. به طور کلی تعدادی از مواد متداول وجود دارند که با آئروژلها قابل رقابت هستند. الزامات کارکردی همانطور که قبال توضیح داده شد آئروژلها بهسرعت بهسمت بازارهای ویژه و تولید انبوه با الزامات ویژه پیش میرود. یک نمونه از آن در قسمت»سبک زندگی Style)»(Life است به طور مثال: کامپوزیتهای آئروژل که با مواد آلی تقویت شده اند استحکام فوقالعاده و وزن بسیار کم دارند و این ویژگیها باعث تولید محصوالت بسیار سبک مانند راکت تنیس میشود. در این راکت با افزایش سفتی قاب راکت بدون افزایش وزن میتوان محصولی سبک با کارایی باال تولید نمود. کاربرد ویژه دیگر آئروژلها در خطوط لوله که سیال در آن جاری است یا اینکه سیال از آن فوران میکند است که در صنعت نفت و گاز کارایی دارد. در این خطوط لوله استفاده از عایقهای حرارتی با کارایی باال سبک وزن و کوچک بسیار مهم است. استفاده از این نوع عایقهای حرارتی باعث پایین آمدن هزینه و کاهش تشکیل ترکیبات هیدراته یا واکس در طول خط انتقال نفت و گاز میشود. آئروژلها بهخاطر محدوده خواص مناسبی که نشان میدهند میتوانند خود را با این الزامات تطبیق دهند. انواع وسیعی از کاربردهای نظامی برای آئروژلها قابل تصور است که عبارتند از: عایقهای حرارتی دما باال عایقهای حرارتی دما پایین بهعنوان اختفاکننده امواج مادون قرمز )جاذب امواج مادون قرمز( جاذب صدا )عایق صوتی( اختفا آتش. عالوهبر این کاربردها تست هایی در زمینه استفاده از آئروژلها در ساخت زرههای ضد بمب برای تجهیزات نظامی و پرسنل نیز انجام شده است. کاربردها و چشم اندازها ساختار نانو و درجه تخلخل باالی آئروژلها باعث القاء خصوصیات بسیار جالبی در آنها میشود که کاربردهای ویژهای به آنها میبخشند. خصوصیات زیر از جمله خصوصیات برجسته و ویژه آئروژلها سالنهم بهمن 89 شماره 11 پياپي

32 مقاالت است: مانند حوزههایی در آئروژلها کاربرد مهندسی شیمی مهندسی معماری مهندسی و حرارتی هدایت خاطر به و... نساجی خودرو است. آنها پایین بسیار )صوتی( آکوستیک آئروژلها اپتیکی گذردهی خاصیت آئروژلها( نیمهشفاف و شفاف )محصوالت معماری مهندسی در کاربردشان زمینهساز و ساختمان( خارجی نمای و پنجره )عایق است. سنسورها کم بسیار دیالکتریک ثابت بهخاطر به میتوانند الکترونیک کاربردهای در آئروژلها شوند. گرفته کار داخلی سطح مساحت و باال تخلخل درصد شیمی رشتههای در مناسب آئروژلها باالی است. انرژی و زیست محیط مهندسی داروسازی با که باال استحکام با همراه پایین چگالی ساخت در میشود حاصل آئروژلها اصالح و هوافضایی کاربردهای برای سبک بسیار مواد شوند. برده بهکار میتوانند خودروسازی میتواند آئروژلها سیلیکا باالی شکنندگی میکند جذب را سینتیکی انرژی که موادی در میتوان کاربردها این جمله از شود برده بهکار کرد. اشاره ماشین سپرهای و کالهخود به کاربردهای برای آئروژلها گذشته سالهای در در ذرات آشکارساز قبیل از ویژهای علمی یا )CERN DESY )مانند باال انرژی فیزیک و قالبگیری فرآیندهای در استحکام برای رد مانع اصلیترین میشد. برده بهکار شکلدهی باالی قیمت آئروژل تولید تجاریسازی راه سر محدودکننده فنی پارامترهای و است آن تولید و شکنندگی کم مکانیکی پایداری مانند دیگری عایق برای اپتیکی نیمهشفافی مسئله همچنین آئروژلهای است. مطرح نیز پنجرهها کردن افزودنیهای بهکارگیری با اصالحشده هیبریدی و میدهند بهبود را مکانیکی پایداری آلی این نمودن بهصرفه مقرون بهمنظور همچنین صنعتی مقیاس در زیاد بسیار تولید محصوالت برای محصوالت انتخاب است. شده انجام نیز است. شده اعالم نیز متنوع کاربردهای از: عبارتند آئروژلها کاربردهای از برخی آئروژل عایق با گرمایی ژاکت شکل 3. Aspen Aerogel شرکت محصول خورشیدی کنندههای جمع یا کالکتور نیمهمات و...( فعال غیر کولرها )یخچالها خانگی کاربردهای تجهیزات (Thermal spring) گرم آب چشمه و...( الکترونیکی گرمایی( )ژاکتهای نساجی فرآیند مهندسی یا شیمی مهندسی پایین دماي فرآیندهای باال دما )فرآیندهای قالبگیری( و دهی شکل اگزوز( سیستمهای )موتور خودروسازی و فضايی شاتلهای )ماهواره هوافضا کاوشگرها( رد باال کارایی با حرارتی عایقهای بهکارگیری محتمل و آیندهدار بازارهای جمله از ساختمانها در آنها از حاصل درآمد که است آئروژلها برای میلیون چند حدود در غربی اروپای بازارهای ل آئروژ عایقهای همچنین بود. خواهد یورو و ساختمانها خارجی نمای در استفاده جهت شفافیت زیرا دارند کاربرد پنجرهها ساختار در درصد 90 از )بیش میدهند نشان خود از خوبی نور( گذردهی نمونه Airglass سوئدی شرکت قبل سال چند ساخت. را آئروژلدار پنجرههای از اولیهای آئروژلهای از الیههایی پنجره نوع این در بین ما ساندویچی ساختار بهصورت مونولیتیک با سپس شده داده قرار پنجره شیشه صفحه دو بین هوای پاسکال( )هکتو hpa فشار میشود. تخلیه آنها دید کیفیت لحاظ از شده ساخته پنجره اتالف ضریب و بوده متداول شیشههای شبیه است. 0/4 W/m 2 K از کمتر نیز آن حرارتی رقابت قابل آئروژلی شیشههای مدت میان در است. سهجداره یا و دوجداره شیشههای یا عایق شیشههای به نسبت آئروژلی شیشههای امر این که است کمتری ضخامت دارای متداول شیشهها نوع این تولید قیمت آمدن پایین باعث آئروژلی شیشههای مزایای جمله از و میشود است. متداول شیشههای به نسبت آئروژلی شیشهای پنجرههای تجاریسازی Airglass شرکت است. اقدام دست در پروژه پنجرههای زمینه در فعال شرکتهای جمله از کالکتورهای یا آتش ضد شیشههای عایق و توسعه زمینه در شرکت این است. خورشیدی است. پیشقدم نیز آئروژلی پنجرههای پیشرفت پایین مکانیکی پایداری و باال تولید هزینه البته مانعی بهعنوان همچنان آئروژلها )شکنندگی( است. اقتصادی و تجاری کاربردهای راه سر بر پنجرههای شکنندگی مشکل کردن برایبرطرف گرانولی آئروژلهای روی بر سازندهها آئروژلی پایین اپتیکی شفافیت بهدلیل شدهاند. متمرکز خارجی نمای قبیل از کاربردهایی در آئروژلها مناسب گزینه سقفی نورگیرهای و ساختمانها Aspen و Cabot شرکتهای میرسد. بهنظر آئروژلهای تولیدکننده شرکتهای جمله از آئروژلی پنجرههای از نوع این هستند. گرانولی است شده داده صیقل دوبار شیشههای پایه بر است. پرشده آئروژل گرانولهای آنها بین ما که برخورد نور گرانول نوع از آئروژلی پنجرههای پخش پنجره سطح در را سطحشان به شده را یکنواختی روشنایی طریق بدین و میکنند حرارتی خصوصیات میآورد. فراهم اتاق برای ضخامت برحسب آئروژل پنجرههای اپتیکی و متفاوت شیشه کاری صیقل نوع و آئروژل الیه و منزل و کار محل روشنایی سیستم است. کاربردهای جمله از شیشهکاریها وسیع سطح آئروژلها زیرا است آئروژل پنجرههای مناسب دارند. را حرارتی عایق و نور پخش توانایی آینده نیمهشفاف عایق مواد بهعنوان آئروژلها خواهند ساختمان معماری و طراحی در روشنی و سوئیس آلمان مانند کشورهایی در داشت. در نیمهصنعتی مقیاس در آئروژلها از آمریکا است. شده استفاده ساختمانها نمای میتوانند آئروژلها جنس از حرارتی عایقهای اعمال رنگ تیره دیوارهای خارجی سطح روی بر خورشیدی انرژی ذخیرهکننده بهعنوان و شوند آئروژلها در نور عبوردهی خاصیت کند. عمل خورشید گرمای تیره دیوارهای تا میشود باعث آئروژلها اینکه بهدلیل همچنین و کنند جذب را جذب انرژی هستند خوبی بسیار حرارتی عایق میتواند رنگ تیره دیوارهای بهوسیلهی شده بهمیزان شده ذخیره گرمایی انرژی شود. ذخیره میکند. نفوذ ساختمان بهداخل زیادی معماری مهندسی در استفاده مورد آئروژلهای خانگی کاربرد حرارتی عایق بهعنوان میتوانند یخچالها در مثال بهعنوان باشند داشته نیز نام تحت عایق آئروژلهای یخ فالکسهای یا بهوسیله «Barrier Ultra-R TM» تجاری اند. شده تجاری Firma Glacier Bay شرکت عایق فوق ژاکتهای ساخت برای آئروژلها تحت محصوالت این است. شده استفاده گرمایی آئروژلهای شدهاند. تجاری Hugo Boss نام الیاف و (Spaceloft) لباسها در استفاده مورد Aspen شرکت بهوسیلهی (Aerotex) نساجی است. شده تولید Aerogel دیگر حوزههای جمله از شیمی مهندسی عایق آئروژلهای از استفاده جهت مناسب پایین دما و باال دما فرآیندهای برای حرارتی (TRL 4 to TRL 5) حرارتی عایقهای 1 حرارتی عایق خاصیت با آئروژلها سیلیکا میشوند. شناخته عالیشان بسیار گرمایی و را آنها آئروژلها نوری و حرارتی بازتابش حرارتی عایق میدهد. نشان نیمهشفاف تقریبا پلی مانند دیگر عایقهای به نسبت آئروژلها دارد. بهتری کارایی شده منبسط استایرین رزورسینول/ آئروژلهای مانند آلی آئروژلهای از کمتری حرارتی هدایت دارای فرمالدئید عایق بهعنوان آئروژلها است. آئروژل سیلیکا گرفته کار به مختلف کاربردهای در حرارتی از: عبارتند که میشوند خارجی نمای )پنجرهها معماری مهندسی پياپي شماره بهمن 89 سالنهم 32

33 میتوانند باال کارایی با جدید عایقهای است. صنایعی در انرژی مصرف در جویی صرفه باعث و فلزات شیشه/سرامیک شیمیایی قبیل از باال دما عایق آئروژلهای پتروشیمیشوند. (Lawrence الرنس برکلی ملی آزمایشگاه در و حمایت تحت کالیفرنیا در واقع Berkeley) (DOE) آمریکا انرژی بخش سرمایهگذاری است. شده بررسی و مطالعه فرآیند در آئروژلها ویژه کاربردهای از یکی اب آئروژلها است. شکلدهی و قالبگیری مقاومت پایین گرمایی هدایت قبیل خصوصیاتیاز مناسب مواد بهعنوان شفافیت و حرارت برابر در تحقیقات و قالبگیری مهندسی کاربردهای در سیلیکا شفافیت است. مطرح )انجماد( سرمازایی قالب در مواد پرکردن تا میشود باعث آئروژلها در باشد مشاهده قابل قالبگیری فرآیندهای در و خنککاری فرآیندهای آنالیز و عیبیابی ضمن امکانپذیر قرمز مادون دوربینهای با نیز انجماد پدیدار امکان آئروژلها سیلیکا از استفاده است. درجا آنالیز و انجماد جدید فرآیندهای شدن از استفاده میکند. امکانپذیر را (In Situ) تکنیکهای ظهور امکان پلیمری آئروژلهای میکند. فراهم قالبگیریرا و شکلدهی جدید عایقهای جمله از سبک حرارتی عایقهای بهعنوان است خودروسازی صنعت برای دلخواه بدنه عایقکاری در عایقها این از استفاده مثال در صوتی-حرارتی عایقهای بهعنوان یا موتورها است. تصور قابل اگزوزها سرعت به صوت پایین آکوستیک امپدانس و دارد بستگی کم چگالی و صوت پایین صوت سرعت پارامتر دو هر عددی مقدار به اساس بر است. وابسته محیط چگالی و کمکننده بهعنوان آئروژلها مذکور خواص صنعت در گرفتند. قرار بررسی مورد پارازیت حرارتی عایق نقش آئروژلها ساختمانسازی طور به که میکنند ایفا تواما را صوتی عایق و ساختمان کف کردن عایق در را آئروژلها مثال محدوده دارای آئروژلها میبرند. کار به مواد دیگر به نسبت و هستند پایین فرکانس بهتری صوتی عایق خاصیت متداول عایق عایقسازی کارایی میدهند. نشان خود از ضخامت که است شده سبب آئروژلها باالی صنعت در خصوص به یابد کاهش نیز عایق مواد به یافته اختصاص فضای ساختمانسازی مزایای جمله از و میکند پیدا کاهش نیز عایق ساختمان داخلی طراحی در آئروژلها ویژه میآید. بهشمار کاربرد نوع حسب بر صوتی عایق آئروژلهای باشند داشته کاربرد میتواند نیز ترافیک در صدا(. کمکننده هواپیما )اتومبیل مبدلهای در غشاهایی بهعنوان آئروژلها بلندگوهای در استفاده مورد الکترومغناطیس شوند. گرفته کار به میتوانند نیز باال کیفیت با امپدانس بین و است پایین آئروژلها امپدانس قرار هوا امپدانس و پیزوالکتریک مبدلهای سطح روی بر ژل از نازکی الیه اعمال دارد. کند عمل صوتی سپر بهعنوان میتواند مبدلها از انعکاس یا بازتابش توجهای قابل طور به و مناسب البته دهد. کاهش را مبدلها سطح هنوز کاربرد این برای آئروژلها از استفاده بودن است. نرسیده اثبات به سطح مساحت دارای زیرا هستند. مناسبی مقاومت و زیاد تخلخل خاطر به باال داخلی بهمقدار کاتالیزورها کارایی است. باالیی حرارتی تقریبا دارد. بستگی آنها سطح مساحت به زیادی کاربردهای برای آئروژل فرم به اکسیدها اکثر میتوانند و شوند ساخته میتوانند کاتالیزوری سه و دوتایی اکسیدهای کامپوزیت بهشکل فلزات و فلزی اکسیدهای از ترکیبی که تایی مورد هستند اکسیدی سابستریتهای روی بر میتوانند آئروژلها بهعالوه گیرند. قرار استفاده با مونولیتیک یا گرانولی پودری بهفرمهای شوند. ساخته کریستالی یا آمورف ساختار آئروژلها چارچوب در فلزی کاتالیزورهای با میگیرند. قرار شیمیایی تبخیر فرآیند طی آئروژلها فعال سطح فرآیند این بهکارگیری کارایی روی بر 1970 سال از مییابد. افزایش شده انجام تحقیقاتی آئروژلها کاتالیزوری آمده بهدست نیز خوبی دستاوردهای که است مورد آئروژلی کاتالیزورهای مثال طور به است جمله آن از PEM سوخت پیلهای در استفاده چارچوب در شده پخش کاتالیزوری ذرات است. میزان توجهای قابل بهطور میتوانند آئروژلها متداول کاتالیزورهای در رفته بهکار پالتین ساختار در پالتین میزان دهند. کاهش را پیلهای در استفاده مورد تجاری کاتالیزورهای بهشمار مهم پارامترهای جمله از PEM سوختی فلزی کاتالیزورهای پایه بر آئروژلهای میآید. مورد میتوانند نیز کربنی نانولولههای سنتز در صورت به روش این که گیرند قرار استفاده است. شده ارائه پتنت (TRL 1 and 2) الکترونیک 4 و پیچیده و باال عمل سرعت با رایانههای تولید محدودیتهایی با حافظه تراشههای همچنین مورد مواد و تراشه موجود طراحیهای قبیل از هستند تالش در محققان است. روبرو استفاده تراشههای ساخت برای جدید روشهای که آئروژلها نمایند. طراحی را قویتر و کوچکتر بهعنوان k نوع ضعیف دیالکتریک خاصیت با فناوری یا حافظهها ساخت جهت مناسب گزینه کاربردهای از برخی هستند. مطرح نمایشگرها است: زیر شرح به الکترونیک زمینه در آئروژل (TRL 1 and 2) الکتریکهایضعیفنوع دی 5 الکترونیکی مدارهای گسترش و تولید مواد با تراشههایی بهکارگیری مستلزم قویتر ضعیف دیالکتریکهای است. جدید عایقکننده سیمهای حدواسط عایقهای بهعنوان k نوع و )قطع سوئیچ سرعت دارای و هستند هادی و بارگذاری ظرفیت زیرا هستند باالیی وصل( از امروزی پردازشگرهای دارند. پایینی اتالف سیلیکون دیاکسید نوع از متداول عایق مواد میکنند. استفاده 4 برابر دیالکتریک مقدار با استفاده باید عایقها این از مطمئنی ضخامت بهدست نظر مورد عایقسازی خاصیت تا شود (TRL 3) کاتالیزورها 3 کاتالیستی سابستریتهای و کاتالیزور آئروژل (TRL (2 )آکوستیک( صوتی کاربردهای 2 بهکار نیز صوتی کاربردهای زمینه در آئروژلها m/s صوت سرعت میشوند. گرفته کمتر کوارتزی شیشههای در یا هوا در و است فشار افزایش با صوت سرعت کلی طور به است. جمله از خاصیت این مییابد. کاهش محیط است. صوت برجسته خواص 33 پياپي شماره بهمن 89 سالنهم

34 مقاالت (TRL 3) زیست محیط 9 آئروژلی الکترودهای صورت به آئروژلها دارند زیست محیط بخش در باالیی پتانسیل به شوند استفاده آب یونزدایی در میتوانند و برطرف یا دریا آب نمکزدایی در مثال طور کاربرد میتوانند آشامیدنی آب شوری کردن تصفیه در آئروژلها دیگر کاربرد باشند. داشته آب طوریکه است خانگی و صنعتی پسابهای آزمایشگاهی بخش در استفاده قابل شده تصفیه باشد. دارویی بخش و )آنالیز( عالی شیمیایی پایداری که کربنی آئروژلهای مناسب استخراج و آب خالصسازی برای دارند است. با ( ppm تا شوری )میزان شور آب اسمز یا الکترودیالیز قبیل از متداولی روشهای خالصسازی در میشود. شورزدایی معکوس طریق از یونزدایی یا الکتروشیمیایی روش به با مقایسه در کربنی آئروژلهای الکترودهای کمتر برابر میزان به متداول روشهای میشود. مصرف انرژی ppm نمک )میزان دریا آب شورزدایی کیفیتی با کربنی آئروژلهای روش به 32000( ولی میشود انجام معکوس اسمز روش با برابر سایش ضد غشاهای معکوس اسمز روش در روش در حالیکه در است نیاز قیمت گران و تجهیزات این به کربنی آئروژلهای از استفاده نیست. نیازی کاربردهای دیگر از پسابها تصفیه و هوا تهویه توانایی کامپوزیتی آئروژلهای است. آئروژلها طی هوا از آلودهکننده گازهای حذف و استخراج شده آغشته آئروژلهای دارند. را جذب فرآیند آلی ترکیبات حذف جهت دیاکسیدتیتانیوم به جذب سازوکار طریق از هوا از بنزن قبیل از فرار هستند. مناسب فوتوکاتالیستی تجزیه سپس و حاللهای حذف جهت نیز آبگریز آئروژلهای هستند. مناسب صنعتی پسابهای از آلی (TRL 3) جاذبها/افزودنیها 10 مساحت بودن دارا خاطر به آئروژلها سیلیکا گازها رطوبت جذب به قادر باال داخلی سطح سیلیکا ضمن در هستند فرار آلی ترکیبات دلیل همین به نیستند سمی آئروژلها مواد در رطوبت جاذب افزودنی مواد بهعنوان بستهبندی و داروئی مواد آرایشی مواد غذائی هستند حساس رطوبت به که محصوالتی صورت به آئروژلها کاربرد میشوند. استفاده بوی و عرق جذب برای پارچهها بافت در الیاف است. تصور قابل نیز بدن رئولوژیکی خاصیت دارای آئروژلها دلیل همین به هستند خوبی )جریانپذیری( رد جریانپذیری عامل بهعنوان میتوانند حامل و افزودنی صورت به دارویی محصوالت استفاده الستیکها و پاککننده تونرهای در بسیار پودرها جریانپذیری خصوصیات شود. کم دلخواه طور به را ضخامت نمیتوان و آید به دیالکتریک ثابت کاهش اهداف از یکی کرد. حاضر( دیالکتریک ثابت )نصف است. 2 مقدار درصد 40 میزان به تراشهها سرعت افزایش و 1 برابر ایدهآل دیالکتریک ثابت مقدار است. امکانپذیر هوا یا خال محیط در تنها که است است آئروژلها سیلیکا ایدهها این از یکی است. دیالکتریک ثابت دارای مواد از دسته این زیرا حرارتی مقاومت )1/1>k>5/2( پایین بسیار ثابت هستند. نیمههادیها با باال سازگاری و باال است. 1/3-1/6 آلی آئروژلهای دیالکتریک درصد میزان با آئروژلها دیالکتریک خاصیت چگالی( با )متناسب است متفاوت آنها تخلخل 0/008 g/cm 3 چگالی با آئروژلهای سیلیکا مقدار پایینترین که 1/008 دیالکتریک ثابت دارند. را است جامد مواد برای شده اندازهگیری و الکتریکی بارهای میتوانند باال داخلی سطح ذخیره کوچک فضای در سرعت به را یونها آزاد را آنها سرعت به میتوانند همچنین و کنند کنند. بهعنوان میتوانند هادی کربنی آئروژلهای پیلهای و باتریها سوپرخازنها در الکترود آئروژلها قبیل این شوند. گرفته کار به سوختی بسیار کوچک فضای در زیاد انرژی ذخیره برای در هادی کربنی آئروژلهای هستند. کارآمد به که الکتریکی یا ترکیبی تجهیزات ساخت قبیل از ویژهای خواص و باال انرژی ظرفیت و موثر بسیار است نیاز باال آزادسازی سرعت از منظور این به دستیابی برای هستند. مفید یا دائمی مصرف برای متداول باتریهای ترکیب باال پالسی توان برای سوپرخازنها یکنواخت انرژی استرداد قطع یا و کمتر زمان مدت در آئروژل- بینسطحی فضای از میشود. استفاده دوگانه الیه سوپرخازنها داخل الکترولیت الکتریکی بار که میشود تشکیل دوتایی( )الیه کربنی الکترودهای میکند. ذخیره را زیادی m 2 g/ 2500 معادل باالیی سطح مساحت دارای ویژهای ظرفیت کربنی الکترودهای و هستند F/g و آلی الکترولیتهای در 100 F/g معادل دارند. آبی الکترولیتهای در 250 پیرولیز فرآیند طی کربنی آئروژلهای تغییر با میآیند. بهدست آلی آئروژلهای فرآیند پارامترهای اصالح و سل-ژل فرآیند این مونولیتی ساختار از ناشی خواص پیرولیز الزمه شد. خواهد تغییر دچار نیز آئروژلها سوپرکپها از بیشتر داخلی سطح به دستیابی طول در اکسیدکربن دی بهوسیلهی فعالسازی سانتیگراد دمای در پیرولیز فرآیند ود. میش انجام آئروژلهای مسطح الکترودهای ساخت با انتهای قبیل از کوچکی اجزاء داخل کربنی تولید میشوند. داده قرار خانگی پیلهای میلیمتر 80 ضخامت با نازک الکترودهای الیاف شکل به آئروژلها بهکارگیری با پایداری الکترودها این بود. خواهد امکانپذیر در و میدهند نشان خود از باالیی مکانیکی آسانی به ساده برشی ابزار بهوسیلهی ضمن میشوند. فرآیندپذیر پژوهشی و علمی گروههای از تعدادی دارند. الکترودها این کردن تجاری بر سعی محصوالت بهعنوان آئروژلی سوپرخازنهای و هستند بازار در شده کامل و شده شناخته رقابت قابل نیز متداول کربنی الکترودهای با هستند. باتریهای گسترش و توسعه طرحهای در کاربرد مورد در بررسیهایی شارژ قابل لیتیومی انجام الکترودها ظرفیت افزایش جهت آئروژلها هادی آئروژلهای مثال طور به است شده باالتری ظرفیت درصد 100 V 2 O 5 -MnO 2 )غیر متراکم پودرهای و کریستالها پلی از میدهند. نشان متخلخل( (TRL 1 and 2) نیمههادیها بهعنوان آئروژلها 6 آئروژلهایی مخصوصا آئروژلها از برخی فلزی-کالکوژنید کامپوزیتهای نوع از نیمههادیها صنعت در (chalcogenide) آئروژلهای باشند داشته کاربرد میتوانند به سلنید کادمیم کوانتومداتهای جنس از ساخته بعدی سه شبکهای ساختار صورت سلنید کادمیم آئروژلهای محققان شدهاند. هم با را میلهای و کروی فرمهای به (CdSe) مورفولوژی میلهای آئروژلهای نمودند. مقایسه کروی آئروژلهای صورتیکه در دارند پلیمری میدهند. نشان را کلوئیدی مورفولوژی سلنید کادمیم آئروژلهای سطح مساحت سلنید کادمیم آئروژلهای برابر دو پلیمری فرم بودن متنوع هستند. کلوئیدی فرم به موثر روش شده ساخته نانوساختار شبکههای آئروژلهای در بنیادی خواص سازگاری در است. فلز-کالکوژنید نیمههادی (TRL 1 and 2) نمایش/حافظهها صفحه فناوری 7 دادن نشان برای مناسبی مواد آئروژلها هستند ویژه کاربردهای جهت نانوذرات کارایی جمله آن از مغناطیس آئروژلهای ساخت و مغناطیسی ترکیبات حاوی آئروژلها است. مغناطیس مواد ساخت در Nd 2 Fe 14 B مانند میشوند. برده کار به )Coercive( کوئرسیو سخت )آهنرباها( مغناطیسهای قبیل این )فناوری اپتوالکترونیک کاربردهای برای میرسند. نظر به مناسب الکترونیک( و نور شفاف مغناطیسهای پایه بر آئروژلهای غیرفعال حافظههای ساخت در میتوانند که تخت نمایشهای صفحه ساخت در یا کنترل مغناطیسی صورت به آن پیکسلهای شوند. استفاده میشوند (TRL 5) انرژی 8 مناسب انرژی ذخیره کاربردهای در آئروژلها مساحت بودن دارا با آئروژلها میرسند. نظر به پياپي شماره بهمن 89 سالنهم 34

35 داروسازی صنعت در مخصوصا هستند مهم دارند. بسزایی اهمیت داروها فرموالسیون جهت متداولی افزودنیهای با مقایسه در آئروژلها به باالیی جریانپذیری خاصیت اروزیل مانند افزودنیهای ضمن در و میکند القا پودرها بیشتری تنوع دارای اروزیل به نسبت آئروژل تولید بودن صرفه به مقرون در که هستند است. موثر نیز نهایی محصول مکانیکی خصوصیات با آئروژلها شکل 4. (Automobile Entwicklung) یافته بهبود بهعنوان آئروژلها 1990 سال اواسط از باشند. داروسازی صنعت در دارورسان حاملهای شرکت شد. ارائه نیز پتنتهایی و شدهاند مطرح و است بوده پیشگام زمینه این در Hoechst و پزشکی زمینه در زیادی پتانسیل همچنین لحاظ از آئروژلها سیلیکا دارند. نیز کشاورزی اروزیل شیمیایی ترکیب همان فیزیولوژیکی با دارورسان سامانههای بهعنوان و دارند را انسان بدن ارگانیسم در شده کنترل روش با آئروژلها بارگذاری کنند. عمل میتوانند دیسپرس مانند مختلفی روشهای با داروها دارو جذب یا دارو محلول داخل آئروژل کردن فوقبحرانی دیاکسیدکربن در محلول یک از دارو رهایش افزایش مطالعات میشود. انجام فرموالسیون با مقایسه در مواد از برخی برای این و است نموده گزارش را متداول داروهای سریعا دارو رهایش باید که موادی برای مسئله است. مفید شود انجام جایگزین میتوانند آئروژلی حاملهای حل قابل متداول شده میکرونیزه داروهای هم قرصها فرموالسیون در آئروژلها باشند. جریان بهعنوانعامل هم و دارو بهعنوانحامل میکنند. عمل پذیرکننده حفرههای با تیتانیوم اکسید دی آئروژلهای طبی ایمپلنتهای بهعنوان شده درجهبندی خاطر به گرفتهاند. قرار بررسی و مطالعه مورد نوع این ساختار در هیدروکسیلها باالی چگالی طریق از زیستی شدن عاملدار فرآیند آئروژلها میگیرد. صورت فعال مواد با بیولوژیکی پیوند (TRL (3 سبک ساختمانی مواد 13 دارایچگالیبسیارپایینومستعدبرای آئروژلها مکانیکی پایداری ولی هستند سبک مواد ساخت این رفع اینموادهمچنانمسئلهسازهستند.برای طبیعی الیاف یا پلیمرها با آئروژلها اصالح مشکل پتانسیل آئروژلها است. نظر مورد سلولز مانند دارند. ساختمانی کاربردهای برای زیادی منبع (Oklahoma) اوکالهوما دانشگاه دانشمندان طوریکه ساختهاند را محکم و سبک بسیار آئروژل علیرغم است. بالسا چوب وزن نصف آن ویژه وزن که کربن یا فلزات سیلیکاتی آئروژلهای اینکه این بودند شکننده و بودند شده ساخته قبال آئروژلها این هستند. محکم بسیار آئروژلها شناخته روش با و هستند سلولز الیاف حاوی با میشوند. ساخته کاغذ ساخت برای شده ار سلولزی آئروژلهای میتوان چکشکاری البته درآورد. صفحه شکل به و داد شکل تغییر عایق مواد بهعنوان میتوانند آئروژلها نوع این فضا هوا صنایع و خودروسازی در سبک و محکم شوند. گرفته کار به نیز با و نوع این از دیگر آئروژلهای سیلیکا میتوانند خودرو مهندسی در باال استحکام سپرهای در مثال طور به باشند داشته کاربرد سبک. مواد دیگر و ضربهگیرها سبک و سیلیکون نانوذرات شامل دیگر آئروژلهای آئروژلها این هستند شده شبکهای یورتان پلی از سبکتر برابر 6 0/44 g/cm 3 چگالی با از قویتر برابر 600 از بیش اما هستند آلومینیوم ژل کردن خشک هستند. خالص سیلیکاآئروژل و است شده انجام موفقیت با اتمسفر فشار در شدن تجاری ضروری و اساسی شرایط جمله از است. شده باعث را محصوالت این (TRL 2 to TRL 3) ضربهگیرها 14 در مواد این معایب از آئروژل شکنندگی است. ساختمانسازی و مهندسی کاربردهای سینتیکی انرژی جذب در آئروژلها خاصیت این مانند کاربردهایی در و است عالی بسیار آئروژلها این از ناسا هستند. مفید ضربهگیرها و گرد کردن جمع برای Stardust ماموریت در کرده استفاده سفینه بدنه در فضایی غبارهای اب میکرو اندازههای در شهابسنگهای است. برخورد آئروژلها این به صوت سرعت برابر چند آئروژل سطح در آنها سرعت سپس میکنند آئروژلها سطح دمای اینکه بدون میشود کند کند. پیدا چندانی افزایش ضربه اختفا خاصیت دارای و سبک آئروژلها عالوهبر میتوان خواص این ترکیب با و است متصور نیز زمینی کاربردهای فضایی کاربرد برای ایمنی کاله قبیل از کاربردهایی شد. ماشین در مسافران محافظ موتور یا دوچرخه الکترونیکی تجهیزات برای محافظ بهعنوان یا و آئروژلها این است. تصور قابل ضربه به حساس است شده متصور آنها برای که کاربردهایی با هستند. پلیمری فومهای با رقابت قابل نانو فناوري ماهنامه آينده شماره در مقاله ادامه شد. خواهد منتشر 1. Matthias Werner, Ingo Barbre, Leif Brand, Focus Report, Aerogels, 2010 (TRL 3) سنسورها 11 سطح مساحت داشتن خاطر به آئروژلها سنسورهای ساختار در میتوانند باال داخلی و شوند گرفته کار به بیولوژیکی و شیمیایی حساسیت و فعال سطح افزایش باعث همچنین مانند حساس مولکولهای سنسورهاشوند. حفرههای در میتوانند رنگدانهها و پروتئینها تشخیص امکان و شوند جمع ژل ماتریس آزمایش( مورد )مایع آنالیتهای همزمان ساندیا ملی آزمایشگاه شود. فراهم مختلف پایه بر DARPA تحقیقاتی برنامه (Sandia) تشخیص برای آئروژلی بیوسنسورهای توسعه اجرا به را بیولوژیکی هجومی عاملهای دفع و انتخاب طرح این الزامات جمله از است. گذاشته دقیق سایز اندازه با حفرههایی با آئروژلهایی و آنالیتها انتخابی کردن احاطه برای که است میشوند. گرفته کار به سنسورها اجزاء و جاذب سابستریت بهعنوان آئروژلها کاربردهای برای شیمیایی متمرکزکنندههای )مانند هستند مطرح سنسورها جدید تراشه(. یک روی آزمایشگاه سیستمهای مواد این کاربرد آئروژلها شفافیت دلیل به است. امکانپذیر نیز اپتیکی سنسورهای در سیلیکا پایه بر اکسیژن اپتیکی سنسورهای پیدا توسعه برکلی ملی آزمایشکاه در آئروژل نور گرفتن قرار معرض در اثر در است. کرده فوتولومینسانس خاصیت مواد بنفش ماوراء میدهند. نشان خود از مرئی نور ناحیه در قوی اکسیژن غلظت به بستگی لومینسانس شدت دارد. ماده آن در زمانپاسخدهیسریع نفوذسریعترگاز پایداری سنسورهای برتریهای جمله از بهتر دوام و است. متداول سنسورهای به نسبت آئروژلی آئروژلها حضور از ناشی از مذکور خصوصیات صورتیکه در نيستند حساس نور به مواد این است. نيستند. طور این آلی رنگدانههای (TRL 2) پزشکی/کشاورزی 12 باالی سطح مساحت بودن دارا با آئروژلها کنترل رهایش بهعنوان میتوانند داخلی رهایش با )داروهای داروسازی در مواد شده محصوالت از محافظت سیستم شده( کنترل باشند. داشته کاربرد بهداشتی و آرایشی مواد چگونگی و حفرهها اندازه بودن تنظیم قابل است شده باعث آئروژلها در آنها پراکندگی دارو رهایش سرعت تنظیم به قادر مواد این که 35 پياپي شماره بهمن 89 سالنهم

36 مقاالت نانوبادیها ریز ابزارهای امیدبخش در ایمونوتراپی 1 فاطمه رحیمی 1 فاطمه رهبری زاده 2 محمدعلي شکرگزار 1. انستیتو پاستورایران بانک سلولی 2. دانشگاه تربیت مدرس گروه بیوتکنولوژی پزشکی 36 سالنهم بهمن 89 شماره 11 پياپي 160

37 آنتیبادیها ابزار مهمی برای تحقیقات وکاربردهای پزشکی بهشمار میآیند و اکثرا دارای دو زنجیره سبک و سنگین هستند. نانوبادیها )آنتیبادی تکدومینی( کوچکترین قطعه آنتیبادی متصل شونده به آنتيژن هستند که از آنتیبادیهای زنجیره سنگین فاقد زنجیره سبک مشتق میگردند قطعه کامل آنها بهطور تقریبی 2/5 نانومتر قطر و 4 نانومتر طول و وزنی در حدود کیلو دالتون دارد. خصوصیات منحصر بهفرد نانوبادیها منجر به ایجاد برتریهایی نسبت به آنتیبادیهای درمانی متداول شده است از جمله: تواناییشناسایی اپیتوپهای مخفی و نامعمول توانایی اتصال به حفرات یا جایگاه فعال پروتئینها انعطاف پذیری مناسب برای تبدیل به شکل دارویی ایمنیزایی بسیار ضعیف و نهایتا سهولت در تولید. خصوصیات بیوفیزیکی و دارویی مناسب نانوبادیها بههمراه قابلیت تبدیل آنها به پروتئینهای درمانی چندکاره باعث گردیده تا از آنها بهعنوان نسل جدیدی در درمان بر پایه آنتیبادی یاد شود. اگرچه نانوبادیها به علت پایداری باالیی که دارند در مواردی نظیر استفاده در شامپو برای جلوگیری از شوره بهعنوان مواد گیرنده در تخلیص بر اساس ایمونوافینیتی یا استفاده در بیوسنسورها بسیار مناسب و کارا هستند. در این مقاله بیشتر به کاربردهای درمانی آنها پرداخته خواهد شد که بسیار چالش برانگیزتر است. کلمات کلیدی: آنتیبادی زنجیره سنگین نانوبادی آنتیبادی تکدومینی ایمونوتراپی سالنهم بهمن 89 شماره 11 پياپي

38 مقاالت مقدمه 1 آنتیبادیهادرهمهپستانداران شاملدوزنجیرهی زنجیرهیسبکمشابههستند. دو سنگینمشابهو شترها انواع سرم در بین این در جالب استثنای اما دارای متداول آنتیبادیهای عالوهبر که است زنجیره ازآنتیبادیهای مالحظهایی قابل مقادیر هستند. سبک زنجیره فاقد (HCAbs) 1 سنگین دومین چهار بهجای HCAbs در سنگین زنجیره ثابت دومین دو است. کروی دومین سه شامل آنتیبادیهای 2 Fc ناحیه دومینهای شبیه بسیار موجود 3 دومینCH1 کالسیکاستوضمناینکه درآنتیبادیهایکالسیکهمدراینهاوجودندارد. کی در 4 آنتيژن به یابنده اتصال قطعه اینرو از (Fab: VH-CH& VL- CL) کالسیک آنتیبادی کاهش HCAbs در (VH) 5 متغیر تکدومین به عنوان به را متغیر تکدومین این مییابد] 1-4 [. این در VH دومین بین تمایز )بهعلت VHH کالسیک آنتیبادیهای با آنتیبادیها از گروه (single تکدومین یا میشود( گفته VHH آنها به نبودن وجود با حتی که میشناسند domain) آنتيژنبسیارکاراعمل اتصالبه در زنجیرهسبک و نانو فناوری زمینه در وسیع تبلیغات میکند. درمحدودهنانومتر راگبی( )شبیهتوب دوکی شکل را Ablynx کارخانه 4( nm طول و 2.5 )قطرnm شتری آنتیبادیهای درمانی کاربردهای روی که را»نانوبادیها«عنوان تا برانگیخت کرده تمرکز )شکل 1 (. برگزیند برایVHHها مزایایمنحصربهفردنانوبادیها 1.1 خصوصیات نانوبادیها تکدومینی ماهیت قطعات با مقایسه در آنها به بهفردی منحصر از شونده مشتق آنتيژن به یابنده اتصال.)1 )جدول میدهد متداول آنتیبادیهای فرموالسیون و تولید آسانی 111 تولید به منجر نوترکیب نانوبادیهای بیان کیلودالتونی 15 تکدومینی پروتئینهای VH دومینهای با مقایسه در میگردد. آنتیبادیهای سنگین( زنجیره )تکدومین خصوصیات بهعلت نانوبادیها متداول موثری بسیار بهطور ذاتیشان و ساختاری بیان شدن تودهایی بدون و محلول شکل به میتوان شرایط نبودن بهینه با حتی میشوند. میزبان بهعنوان E.coli باکتری در بیان با آورد. بهدست نانوبادی 10mg/l میزان تا یکسری جمله از دیگری بیانی سیستمهای از باالیی میزان ترشح مخمرها و قارچها نشان 1g/l 10mg/lتا درحد نانوبادیها از کیلوگرم یک باالی تولید حتی دادهاند. شده حاصل هم مترمکعبی 15 فرمانتاسیون درمقایسه آنها فوقالعاده پایداری بهعلت است. میتوانند نانوبادیها متداول آنتیبادیهای با آماده محلولهای و طوالنی عمرقفسهایی با یابنده اتصال تکدومین و سنگین زنجیره آنتیبادی کالسیک آنتیبادی راست: به چپ از 1. شکل است. شده مشتق سنگین زنجیره آنتیبادی از که )نانوبادی( آنتيژن به Fc= Fragment constant, VH= Variable Heavy (Camelidae), CH1= Constant Heavy1 شوند. فرموله مصرف برای یابنده اتصال قطعه کوچکترین که نانوبادی منحصر خصوصیات بهعلت است آنتيژن به حاللیت سایز جمله از شده ذکر بهفرد نانوبادی چند اتصال آسانی درونی پایداری ای نامعمول اپیتوپهای قابلیتشناسایی بههم سایتهای یا حفرات به اتصال توانایی مخفی در سرعت و سهولت آنزیمی اهداف فعال سایر از تولید در سهولت نهایتا و دارو کشف و متمایزگردیده متداول آنتیبادیهای اشکال کاربردهای در آن محسوس قابل برتری باعث است] 2-4 [. شده پزشکی و بیوتکنولوژی درمانی کاربردهای و نانوبادیها مواردی در دارند که باالیی پایداری با نانوبادیها شوره از جلوگیری برای شامپو در استفاده نظیر اساس بر تخلیص در گیرنده مواد بهعنوان بسیار بیوسنسورها در استفاده یا ایمونوافینیتی توجه کانون وجود این با هستند. وکارا مناسب خواهد آنها درمانی سایرکاربردهای به بیشتر ما مولکولی اساس تکدومینی ماهیت هماکنون است. برانگیز چالش بسیار که بود استفاده برای نانوبادیها روی بر مطالعه چندین بیماریهای سرطانها شامل: بیماریهایی در حال در اعصاب برنده تحلیل و التهابی عفونی برابر در مقاومت بهعلت نانوبادیها است. انجام هدف به اتصال ظرفیت و زیاد خیلی phهای 6 کائوتروپیک مواد از باال غلظتهای وجود با حتی هستند. مناسب بسیار خوراکی ایمونوتراپی برای سریع پاکسازی بهخاطر کوتاه سرمی نیمهعمر موارد از بسیاری در را نانوبادیها کارایی کلیوی دلیل همین به است. ساخته محدود تزریقی نیمهعمر با پروتئینهایی به آنها تبدیل برای عالوهبر که شدهاند طراحی نانوبادیهایی باال شامل سرمی پروتئینهای بتوانند درمانی هدف و کنند نیزشناسایی را ایمونوگلوبولین یا آلبومین نانوبادیها نیمهعمر آنها به اتصال با بدینترتیب یافته افزایش موش( در روز 9 و بهترتیب )2 نیمهعمر افزایش برای دیگر مشهور راه است. اتیلن پلی شیمیایی افزودن نانوبادیها سرمی است] 3-5 [. آنها به (PEG) گالیکول کالسیک آنتیبادیهای با مقایسه در نانوبادیها مزایای 1. جدول جفت عدم و پذیرتر انعطاف لینکرهای طراحی VL و VH دومینهای بین نابجا شدنهای آن بهدنبال و زیاد آبدوستی و تکدومینی ماهیت مناسب و موثر شکلگیری راحتی زیاد آبدوستی بسطیافته CDR3 و کوچک اندازه کوچک اندازه آن بهدنبال و زیاد آبدوستی و تکدومینی ماهیت مناسب و موثر شکلگیری راحتی مزایا آسان ژنتیکی دستکاری چندظرفیتی انواع آسان تولید باال فیزیکوشیمیایی پایداری باال حاللیت مخفی آنتيژنهای شناسایی دسترس قابل غیر و سریع پاکسازی بافتی سریع نفوذ تولید سیستم در خوب بیان پياپي شماره بهمن 89 سالنهم 38

39 منومر بهصورت نانوبادی 1211 شبهکروی تکدومینی ماهیت و کوچک اندازه و شکافها به دستیابی امکان نانوبادیها هدف سطح بر مخفی اپیتوپهای یا حفرات غیرقابل بزرگتر آنتیبادی قطعات برای که را نفوذپذیری باعث و کرده فراهم دسترساند متراکم بافتهای به آنها ارگانی سریع و آسان سمی مواد به نزدیکی میگردد. تومورها نظیر و مولکولی وزن لحاظ از زهرها در موجود مناسبی کاندیداهای نانوبادیها از اندازه البته است. ساخته سموم خنثیسازی برای فرآیندهایی باید انسان در درمانی موارد برای صورت آنها روی بر 7 کردن انسانی قبیل از VH به باال شباهت با نانوبادیها برای که گیرد است. آسان بسیار انسانی هک سم خنثیکننده نانوبادیهای از صرفنظر استفاده میتوان عقرب علیه 8 درمانی سرم در اپیتوپی علیه نانوبادیهایی ساخت با کرد را درمانی اثر یک میتوان هدف روی بر خاص نانوبادی روزانه و خوراکی تجویز بود. شاهد هم باعث Streptococcus mutans برای اختصاصی شد. موشها در دندانی پالکهای کاهش علیه اختصاصی نانوبادیهای خوراکی تجویز که الکتوباسیلوس باکتریهای یا و روتاویروس کردهاند بیان را نانوبادیها این خود سطح در اسهال شدت ویروس میزان از وسیعی بهطور مدل یک در بیماری دوره طول و آن از ناشی کاستند. موش پایدارکنندگان بهعنوان نانوبادیها متزلزل پروتئینی ساختارهای (Amyloidosis) آمیلوئیدی بیماریهای چسبیدن بههم از که هستند بیماریهایی و پالکها و فیبریلها ایجاد پروتئینی قطعات بافتهایی و ارگانها در انباشتگی آن دنبال به به را وخیمی عواقب و میآیند بهوجود خاص اختصاصی نانوبادی حوزه همین در دارند. دنبال بسیار بهطور توانست انسانی لیزوزیم علیه D67H واریانت چسبیدن بههم از مانع موثری عامل و است یافته جهش فرمی که )واریانتی گردد. است( غیرنوروپاتیک آمیلوئیدی بیماری از مانع پروتئینها این به اتصال با نانوبادیها چسبندگی پتانسیل با اشکالی به آنها تبدیل ساختار داربستی مانند واقع در و میشوند دیگر از میدارند. نگاه و کرده حفظ را آنها نانوبادی به میتوان مطالعه مورد نانوبادیهای به اتصال با که کرد اشاره الما یک از حاصل یک پلیA به یابنده اتصال هستهای پروتئین عامل و بوده آالنین از وسیعی ناحیه )حاوی 9 در وسیعی کاربرد است( پروتئین چسبندگی و 3 [. دارد] 6-7 تشخیصی موارد سازنده واحدهای نانوبادیهابهعنوان چندتایی ساختارهای به رسیدن برای میتوان که کردهاند ثابت مطالعه چندین اشکال به را نانوبادیها ژنتیک مهندسی با مزایای ساختارها این درآورد. ظرفیتی چند اتصال میزان در بهبود جمله از دارند زیادی 10 آویدیتی میزان افزایش با آنتيژن به به همزمان اتصال یا و اختصاصیت افزایش علیه ظرفیتی دو نانوبادیهای آنتيژن. دو برابر توموری( TNF ) نکروز فاکتور درمان در تکظرفیتی مولکولهای از قویتر بودهاند. موشی مدلهای در روماتوئید آرتریت آنتی ALX-0081 ظرفیتی دو نانوبادی دیگر که است داده نشان امیدبخشی ترومبوتیک در درگیر خونی )پروتئین ویلبراند ون فاکتور هدف مورد را انعقادی( آبشار اولیه مراحل یک فاز موفقیت با ترکیب این میدهد. قرار تشکیل از جلوگیری با را تریال کلینیکال حداقل به و رگها در ناخواسته ترومبوز است. کرده طی خونریزی میزان رساندن که شد داده نشان جالب بسیار آزمایشی در وروتوکسین B یک واحد زیر به نانوبادی اتصال پنجتایی ترکیبی ایجاد به منجر باکتریایی نانوبادی برای راهبرد این بهکارگیری میگردد. به منجر مار بزاق زهر به کم اتصال تمایل با اتصال تمایل با ظرفیتی پنج نانوبادی ایجاد گردید. درمانی سرم برای مناسب و باال بسیار متفاوت هدف دو برای اختصاصی ساختارهای مزایای هدف یک روی بر متفاوت اپیتوپ دو یا ظرفیتی دو اختصاصی انواع به نسبت بیشتری ساختاری دادهاند. نشان خود از هدف یک برای که کرد خواهد عمل اینگونه شد ذکر ابتدا که سلول یا خارجی عامل یک به نانوبادی یک با مثال بهطور دیگری و میشود وصل بدخیم و کرده فعال را آنها ایمنی سلولهای به اتصال اینگونه میشوند. عمل وارد بدخیم سلول علیه بر که (CD16) FcgRIII علیه نانوبادی که بود را (NK Cells) 12 طبیعی کشنده سلولهای گرفت. قرار موردشناسایی میکند فعال میتواند هدف دو علیه نانوبادیها طراحی نانوبادیها ضعیف درمانی اثر نظیر نواقصی پاکسازی آن بهدنبال و کم سایز بهعلت دهد. کاهش را کلیهها طریق از خونی سریع نانوبادی به المایی نانوبادی اتصال مثال بهطور وصل IgG (Immunoglobin (G به دیگرکه را آن ماندگاری میزان برابر صد تا میگردد نانوبادی اتصال همچنین داد. افزایش خون در اختصاصی که دیگری نانوبادی به TNF علیه به منجر مشخصی بهطور است آلبومین هرچه جهتگیری و سرمی نیمهعمر افزایش موشی مدل در ملتهب مفاصل سمت به بهتر ]9-12[. )شکل 2 ( گردید 39 پياپي شماره بهمن 89 سالنهم

40 مقاالت اجزا سایر با اتصال در نانوبادیها 4211 نانوبادیها منومری ماهیت و کوچک سایز میآید بهشمار مزیتی 350( bp: اگزونی )سایز بهطور جزیی هر با را آنها بتوان آسانی به که مثال بهطور کرد. وصل ژنتیکی یا شیمیایی یک به سرمی آلبومین علیه نانوبادی یک اتصال یک( IL-1ra ) اینترلوکین گیرنده آنتاگونیست این نیمهعمر افزایش باعث کوتاه عمر طول با عمر طول با آلبومین با اتصال )بهعلت کنژوگه IL-1ra کارایی در بهبود درنتيجه و باال( بسیار است دوم جزء این هم مواردی در شد. خواهد میگردد. نانوبادی نیمهعمر افزایش باعث که نانوبادی آن در که ART621 داروی مثال برای کردهاند متصل Fc از قسمتی به را TNF علیه از مناسبی خصوصیات حیوانی مدلهای در مکان و فعالیت مدت طول پایداری لحاظ است. داده نشان خود از بافتی نواحی به داروها انتقال برای نانوبادیها انتقال )بهصورت مغز نظیر دسترس غیرقابل 13 طالشویی از بعد استفادهاند. قابل هم فعال( اندوتلیالی سلولهای روی بر مبتکرانه مغزی( کوچک )عروق سربرومیکرووسکوالری یک متحمل آشکارا که شد نانوبادیشناسایی سلولی )عبور گیرنده به وابسته ترانسیتوز به داروها اتصال با میشد. گیرنده( بهواسطه خونی مغزی- غشای از انتقال نانوبادی این سهولت به (Blood-Brain Barrier: BBB) پروتئازها به مقاومت علت به و گرفت انجام اندوتلیالی ترانس انتقال طی در نانوبادی این قسمتهای نداشتن با و نشد تخریب عروقی بواسطه خارج به»راندن سیستم طریق از Fc باقی مغز در نظر مورد کنژوگه»Fc گیرنده نشد] 11 [. خارج و ماند تشخیصی ابزار بهعنوان نانوبادیها سرطان در درمانی و مراحل در هم آن مطمئن و سریع تشخیص کارایی ارزیابی و مانیتورینگ یا بیماری اولیه درمان و تشخیص در اصلی چالش درمان در ایدهال نمایشگر ماده یک است. سرطان و توموری بافت به خوبی نفوذ باید سرطان داشته را متاستازها کوچکترین کشف توانایی سیستم از هم سریعا اینکه ضمن باشد پاکسازی طوالنی کینتیک شود. پاک خونی توانایی اینکه )با نخورده دست آنتیبادیهای تومورها به رادیونوکلوئیدها انتقال در باالیی مواد بهعنوان آنها استفاده از مانع دارند( را فوقالعاده نفوذ قدرت است. شده نمایشگر به اتصال برای آنها باالی تمایل نانوبادیها خونی سریع پاکسازی طور همین و هدف نشدهاند وصل هدف به که مازاد نانوبادیهای ساخته نمایشگری برای ایدهالی ابزارهای آنها از مواد بهعنوان نانوبادیها پتانسیل عالوهبر است. درمانی موارد برای شده طراحی نانوبادیهای بر مروری شکل 2. مس خنثیسازی در مثال برای میروند بهکار درمان در منومری بهصورت نانوبادیها a (برخی c( یا میگیرند قرار استفاده مورد هدف یک برای اختصاصی اما ظرفیتی دو بهصورت تیرثکا)b مختلف هدف دو برای اما ظرفیتی دو بهصورت متصل VT1B (Verotoxin1B) زیرواحد انتهای به را پیشرفتهترنانوبادیها کمی ساختارهای d (در را دیگری و N انتهای به را e (نانوبادی یا میکنند ایجاد را کاره دو ظرفیتی تک ساختارهای و کرده Fc یک f (قرارگیری میکنند. ایجاد ظرفیتی ده دوکاره ساختار و کرده وصل VT1B از C انتهای به ایمونوآنزیم g (یک سنگین. زنجیره آنتیبادی یک ایجاد نهایتا و نانوبادی یک با سم یک یا آنزیم یک یک و نانوبادی دو با عقرب پایه بر ساختارهای پیچیده: ساختارهای سایر ایمونوتوکسین. h (یک یا نهایتا و میگردد اختصاصیت افزایش به منجر و نموده وصل هم به سلول روی بر را آنتيژن دو که Fc گردد] 14 [. نانوبادی برای بار این آنتیبادی افکتوری اعمال شروعکننده میتواند Fc حوزه در هم دیگری کاربردهای آنها نمایشگر و اولیه تشخیص مثال برای دارند. تشخیص بر پروستات سرطان (stage) مرحله تعیین پروستات اختصاصی آنتيژن پایهشناسایی میگیرد. صورت خون جریان در 14 (PSA) خون در PSA از متفاوتی ایزوفرمهای اما اندیکاتورهای ازآنها تعدادی که دارد وجود پروستاتیک اختالالت برایشناسایی بهتری که شدهاند تولید نانوبادیهایی اخیرا هستند. PSA متفاوت ایزوفرمهای انواع بین میتوانند این اینکه توجه جالب نکته شوند. قائل تمایز کانفورماسیونی تغییرات میتوانند نانوبادیها بدین و کرده حس را شده ذکر ایزوفرمهای در در پروستات سرطان که برد پی میتوان ترتیب دارد] 12 [. قرار مرحلهایی چه نانوبادیها شد پیشترگفته که همانطور اندازه و باال اتصال تمایل اختصاصیت بهعلت دادن قرار هدف مورد برای بسیار کوچک که تومورها نظیر مسدود مکانهای در آنتيژن عروقی اسفبار وضعیت بهعلت آن به دارو نفوذ اینکه بهعالوه هستند. مناسب است حیاتی ضعیف بسیار ایمنیزایی لحاظ از نانوبادیها Fc= Fragment constant تجویز حیوانی مطالعات در بهطوریکه هستند یا سلولی ایمنی پاسخ هیچ نانوبادیها مکرر به نداد] 13 [. نشان توجهی قابل همورالی آنتيژنهایی که نانوبادیهایی منظور همین HER2 (Human Epidermal growth قبیل از factor Receptor 2), (MUCin1) MUC1 EGFR (Epidermal Growth Factor Receptor 1) با دادهاند قرار هدف مورد را سینه سرطان در دیگر از بودهاند. همراه امیدبخشی بسیار نتایج اشاره دستهایی به میتوان موفق نانوبادیهای تومورها در جدید عروق ساخت از مانع که کرد میگردند آنها به خونرسانی مانع نتیجه در و VEGF (Vaascular Endothelial جمله: از ]14-23[.Endoglin و Growth Factor) ساختارهای از عضوی بهعنوان نانوبادیها از استفاده هم سرطان ایمونوتراپى در چندتایی کاراتر و مطمئنتر بسیار روش این است. شده است غیراختصاصی درمانی شیمی مواد از جمله از میشوند. استفاده حاضر حال در که آنتیبادی- طریق از درمان عنوان تحت روشی ADEPT: Antibody-Dependent( دارو آنزیم- به کرد. اشاره )Enzyme Prodrug Therapy پياپي شماره بهمن 89 سالنهم 40

41 پينوشت 1. Heavy Chain Antibody 2. Fragment constant 3. Constant Heavy1 4. Fragment of antibody (VH-VL) 5. Variable Heavy 6. Chaotropic 7. Humanization Steps 8. Serotherapy 1. M.M Harmsen, H.J De Haard, Appl Microbiol Biotechnol Properties, Vol.77, No.1, (2007). 2. O.H Brekke, I Sandlie, Nat Rev Drug Discovery, Vol.2, No.1, (2003). 3. C Hamers-Casterman, T Atarhouch, S Muyldermans, G Robinson, et al. Nature, Vol.363, No.6428, (1993). 4. S Muyldermans, J Biotechnol, Vol.74, No.4, (2001). 5. A Olichon, T Surrey, J Biology Chemistry, Vol.282, No.50, (2007). 6. N Pant, A Hultberg, Y Zhao, L Svensson, Q Pan-Hammarstrom, et al. J Infect Dis, Vol. 194, No.11, (2006). 7. M Feldmann, Nat Rev Immunol, Vol.2, No.5, (2002). 8. C Hamers-Casterman, T Atarhouch, S Muyldermans, G Robinson, et al. Nature, Vol. 363, (1993). 9. S Adriouch, S Hubert, S Pechberty, F Koch-Nolte, F Haag, M Seman, J Immunology, Vol.179, No.1, (2007). 10. G Behar, S Sibéril, A Groulet, P Chames, et al., Protein Eng Des Sel, Vol.21, No.1, (2008). 11. A Abulrob, H Sprong, P Henegouwen, D Stanimirovic, J Neurochem, Vol. 95, No.4, (2005). 12. D Saerens, J Kinne, E Bosmans, U Wernery, et al., J. Biol. Chem,Vol. 279, (2004). 13. Habicht G, Haupt C, Friedrich RP, Hortschansky P, et al. Proc Natl Acad Sci USA, Vol.104, No.49, (2007). 14. D Saerens, G. H Ghassabeh, S Muyldermans. Curr. Opin. Pharmacol, Vol.8, pp: 600-8, (2008). 15. F Rahbarizadeh, M. J Rasaee, M Forouzandeh-Moghadam, A. A Allameh, 9. Poly A Binding Protein Nuclear1 10. Avidity 11. Tumor Necrosis Factor 12. Natural killer cells 13. Panning 14. Prostate Surface Antigen 15. Leukocyte ecto enzyme شکل 3. گیرنده کایمریک شامل: نانوبادی فضاساز دومین درون غشایی و داخل سلولی )مسوولیت فعالسازی سلول را بر عهده دارد( Nb= Nanobody است. این ترتیب که فیوژن دوکارهایی از نانوبادی علیه آنتيژن کارسینوامبریونیک و الکتاماز باکتریایی ساخته شد. از طریق درمان با کمک آنزیم پیش دارو به فرم فعال تبدیل میشود و آنتیبادی هم نقششناسایی هدف را بر عهده دارد. بدین ترتیب آدنوکارسینومای انسانی زنوگرافتی LS174T )در موش( بهطور کامل رفع شد] 24 [. نانوبادیهای بهدست آمده علیه بسیاری از آنتيژنهای توموری توانستهاند بهعنوان عضوشناساگر در ساختارهای ترکیبی بسیار بدرخشند از جمله حضور نانوبادیها در گیرندههای مهندسی شده )گیرندههای کایمریک( در سطح سلولهای ایمنی از جمله: T Cell NK Cell و B Cell که این توانایی را به آنها میدهد تا قادر بهشناسایی آنتيژنهای مخفی و اپیتوپهای غیرقابل دسترس در سطح تومورها باشند )شکل 3 ( ]25-26[. منابع E Sadroddiny, Hybrid Hybridomics 23: 151-9, (2004). 16. F Rahbarizadeh, M. J Rasaee, M Forouzandeh-Moghadam, A. A Allameh, Protein Expr. Purif. Vol.44, 32 38, (2005a). 17. F Rahbarizadeh, M. J Rasaee, M Forouzandeh-Moghadam, A. A Allameh, et al., Immunol. Invest. Vol.34, , (2005b). 18. F Rahbarizadeh, M. J Rasaee, M Forouzandeh-Moghadam, A. A Allameh, Mol. Immunol. Vol.43, , (2006). 19. H Rajabi-Memari, M Jalali-Javaran, M. J Rasaee, F Rahbarizadeh, et al., Hybridoma, Vol. 25, , (2006). 20. M Rajabi Bazl, M. J Rasaee,, M Foruzandeh, A Rahimpour, J Kiani, F Rahbarizadeh, et al., Hybridoma, Vol. 26, 1 9, (2007). 21. F Sheikholeslami, M.J Rasaee, M. A Shokrgozar, M Mokhtari Dizaji, F Rahbarizadeh, D Ahmadvand, Lab Medicine, Vol. 41, No.2, 69-76, (2010). 22. D Ahmadvand, M. J Rasaee, F Rahbarizadeh, M Mohammadi, Hybridoma (Larchmt), Vol. 27, , (2008). 23. D Ahmadvand, M. J Rasaee, F Rahbarizadeh, R. E Kontermann, F Sheikholislami, Mol. Immunol, Vol.46, , (2009). 24. V Cortez-Retamozo, N Backmann, P. D Senter, et al., Cancer Res. Vol.64, (2004). 25. S H Bakhtiari, F Rahbarizadeh, S Hasannia, D Ahmadvand, F. J Iri-Sofla, M. J Rasaee, Hybridoma (Larchmt), Vol.28, 85-92, (2009). 26. M Sadelain, R Brentjens, I Riviere, Curr. Opin. Immunol, Vol.21, , (2009). 2 نتیجهگیری با گذشت تقریبا 15 سال از کشف تصادفی آنتیبادیهای زنجیره سنگین عجیب و غریب در شترها نانوبادیها از یک مورد کمیاب تحت تکامل داروینی به مولکولی با محدوده وسیعی ازکاربردهای بیوفناورانه و پزشکی تبدیل شدند. در مطالعات متعددی خصوصیات توزیع زیستی مطلوب نانوبادیها شامل نفوذ به بافتهای متراکم و حذف سریع از طریق کلیه مورد تأکید قرار گرفت. این مزایا باعث میشود تا از نانوبادیها برای نمایش تومورها و برای انتقال مواد کشنده سلول )سایتوتوکسیک( استفاده گردد. همچنین ثابت شده است که نانوبادیها برای خنثیسازی پروتئینهای خارج سلولی نظیر سموم سایتوکاینها و... بسیار مفید هستند ضمن اینکه ظرفیت نانوبادیها برای بلوکه کردن لوکوسیت اکتوآنزیم 15 نشاندهنده پتانسیل آنها بهعنوان مواد ضد التهابی و تعدیلکننده سیستم ایمنی نیز است] 1 و 12 [. سالنهم بهمن 89 شماره 11 پياپي

42 مقاالت از فیلمبرداری ب عد چهار در نامرئی ابعاد سلیمی حسن مترجم: / Ahmed.h zewail نویسنده: نمایان کار هنگام را نانوماشین یک یا دهد نشان را سلول یک درونی دستگاههای کارکرد نحوه که کردهاید فکر فیلمی به حال به تا کند. امکانپذیر را تصویربرداری چنین میخواهد جدید میکروسکوپی روش کند. ویل ذی احمد نانومتری ابعاد فرایندهای از چهاربعدی الکترونی میکروسکوپی رخ ثانیه( ( فمتوثانیه حد در کوتاهی زمانی بازههای در که با را شما فناوری این سراغ به رفتن میکند. تهیه فیلم میدهند هزاران از فیلم از فریم هر میکند. درگیر فیلمسازی تاریخی سیر گرفته دقیق بسیار شده تعیین های زمان در که مجزا تصویر تکه ملع شامل گستردهای حوزههای در و میشود استخراج شدهاند دارد. کاربرد پزشکی و نانو فناوری مواد فیلمبرداری چهاربعدی الکترونی میکروسکوپی کلیدی: کلمات اتمی حرکات فمتوثانیه حد از ریزتر اشیای نمیتواند انسان چشم موی از که چیزهایی کند رؤیت را او بینایی کوچکتر میلیمتر از کسری یعنی انسان های حرکت ابزار بدون نمیتوانیم ما هستند. زدن هم به پلک یک سرعت به سریع بسیار اخیر صدساله در البته کنیم. مشاهده دقیق را نوری( )تجهیزات اپتیک در خوبی های پیشرفت از میدهد اجازه که داشتهایم میکروسکوپی و بسیار خود غیرمسلح های چشم دید محدوده در تصویری مانند زیبایی تصاویر تا رویم فراتر را گلولهای یا ویروس یک از میکرومتری ابعاد سوراخ را حبابی المپ ثانیه هزارم یک در که در که هایی اتم از چنانچه ببینیم. خوب میکند میشد داده نشان ما به فیلمی میگردند محیط آن در که میدیدیم هایی کارتون مطمئنا تاکنون شبیهسازی یا داده ارائه را خود هنر هنرمندان میدادند. صورت را آن مؤسسه در ما تحقیقاتی گروه گذشته سال 10 در تصویربرداری از جدیدی شیوه کالیفرنیا فناوری در که هایی حرکت از که است نموده ابداع را و میدهند رخ زمان گذشت با و اتمی مقیاس کی میلیونيم )یک فمتوثانیهای جابهجاییهای این چون میکند. تصویربرداری ثانیه( میلیاردم و )طول مکانی بعد سه از فیلمبرداری روش کرده همراه زمان گذشت با را ارتفاع( و عرض بسیار الکترونی میکروسکوپ یک آن پایه و الکترونی میکروسکوپی را آن من است قوی میکروسکوپ این از ما نامیدم. (D-4) چهاربعدی اهرمهای ارتعاشات مثل پدیدههایی نمایش برای متر میلیاردم چند عرضشان که آزادی سر یک مری ژولز گردان دیسک صفحههای در کربن های اتم حرکتهای یا است سنگین ضربههای کردن وارد از بعد که گرافیتی در نوسان به طبل یک مثل لیزری های پالس ماده انتقال کشیدن تصویر به همچنین میآیند استفاده دیگر حالت به حالتی از اتمی ابعاد در ها سلول و پروتئینها تک از همچنین کردهایم. گرفتهایم. تصویر زمان با چهاربعدی الکترونی میکروسکوپی به که میدهد را نوید این چهارم بعد بهعنوان مواد علم از اعم مختلف حوزههای در سواالتی چطور اینکه شود داده پاسخ زیستشناسی تا اتمی مقیاس از باال به پایین از مواد رفتار ماشینهای میشود درک ماکروسکوپی تا )MEMS و NEMS( میکرومتری یا نانومتری یا پروتئینها چطور و میکنند عمل چطور پياپي شماره بهمن 89 سالنهم 42

43 ساختارهایی از مولکول های زنده ساخته میشوند و به شکل ساختارهای بزرگ تر در میآیند )یک فرایند حیاتی در کار سلول های زنده( به کمک این ابزار قابل بررسی است. میکروسکوپ الکترونی چهاربعدی میتواند سلسله علل موثر در شکلگیری آرایش خاص اتمی ساختارهای نانومتری را پیدا کند و به خواص نانومواد پی ببرد شاید روزی این روش بتواند حرکتهای الکترونی را که در کسر کوچکی از ثانیه اطراف مولکول ها و اتمها اتفاق میافتند نمایش دهد. همزمان با این پیشرفت ها در علوم پایه استعداد برای کاربردهای وسیعی مانند طراحی نانوماشین ها و شکل جدیدی از پزشکی نیز وجود دارد. ساخت فیلم از اتفاقات سریع اسلوموشن افکتی در فیلمسازی است که در آن زمان به نظر کند شده است. این نوع افکت وقتی ایجاد میشود که هر فریم فیلم با سرعتی بیشتر از سرعت نمایش آن گرفته شده باشد. وقتی با سرعت عادی نمایش داده شود به نظر میرسد که زمان کند پیش میرود. روش اولیه برای این کارسریع کردن کار دوربین از سرعت عادی آن )یعنی 24 فریم بر ثانیه بوده است(. اسلوموشن با کم کردن سرعت نمایش فریمها هم امکانپذیر است. این تکنیک برای ویدئو در تکرار لحظهای اعمال میشود تا فیلم. فیلمبرداری سرعت باال روش عجیبتری است که از تجهیزات ویژه برای ثبت وقایع سریع به خصوص در کاربردهای علمی استفاده میشود. فیلمبرداری فوق سریع علم عکسبرداری با سرعتی فوقالعاده است. در سال 1948 فیلمهایی ساخته شده بود که در هر ثانیه 128 فریم عکسبرداری میکرد. الزمه چنین چیزی ابزاری مکانیکی یا سنسورهایی است که بتواند با سرعت زیاد اطالعات را جابهجا کند. امروزه دوربینهای فوق سریع در هر ثانیه تا 1000 عکس را با رزولوشن کامل تهیه میکنند. گربهها و اتم ها در حرکت اگرچه روش میکروسکوپی الکترونی چهاربعدی روشی در مرز دانش است که به پیشرفت های لیزر و مفاهیم فیزیک کوانتوم تکیه دارد. اما خیلی از مفاهیم اصولی آن را میتوان با مالحظه شیوهای که دانشمندان یک قرن پیش برای پویانمایی استفاده میکردند دریافت. در صدر این روش ها در دهه 1890 آقای اتینه ژولز مری استاد دانشکده فرانسه حرکت های سریع را با قرار دادن یک دیسک گردان با نوارهایی روی آن بین جسم متحرک و صفحه عکاسی مطالعه نمود و یک سری تصاویر پی در پی را به مانند شیوههای مدرن فیلمبرداری خلق کرد. یکی از موارد در بین مطالعات گسترده ژولزمری شیوه افتادن گربه است. او بررسی میکند که چطور گربه هنگام افتادن از ارتفاع خودش را به موقع جمع و جور میکند طوری که درست روی چهارپا روی زمین قرار میگیرد. هیچ چیز جز هوا نیست که گربه را نگه دارد. اما واقعا گربه چطور این کار را انجام میدهد و در یک آن چنین نمایش آکروباتیکی را بدون هیچ هراسی از قانون جاذبه نیوتن نشان میدهد در حالی که افتادن و کنترل پاها در زمانی کمتر از یک ثانیه تمام میشود. طوری که انسان بدون چشم مسلح نمیتواند به درستی بفهمد چه اتفاقی افتاده است. روش ژولز در نمایش کند تصاویر پاسخ را مشخص کرد یعنی تاب دادن دست و پا در جهات عکس با پاهای کشیده شده و باز شده. کاری که امروز شیرجه زنهای ماهر ژیمناستها و فضانوردان حرکاتی شبیه به آن را برای چرخش خود استفاده میکنند. روش دیگر عکاسی استروبوسکوپی بود که اساسش فالشهای نور کوتاه برای ضبط وقایعی است که در ابعاد زمانی بسیار کم رخ میداد. این نوع عکسبرداری برای حرکت های تکراری نوسانی ارتعاشی یا دوار استفاده میشود. این تکنیک به کمک یک کلید مکانیکی دوار که هر دور فالش را یک مرتبه میزند امکانپذیر بود. نور فالش شی در حرکت در اتاق تاریک را به شکل لحظهای قابل مشاهده میکند تا یکشناساگر مانند چشم انسان یا یک فیلم عکاسی آن را ثبت کند. در اواسط قرن بیستم هارولد ادگرتون میکروسکوپی الکترونی چهاربعدی یک میکروسکوپ الکترونی استاندارد هنوز تصاویر نانومتری را با ارسال پرتویی از الکترون ها به داخل نمونه و تمرکز آن روی یک آشکارساز ضبط میکند. میکروسکوپی الکترونی چهاربعدی با استفاده از یک پالس تک الکترونی فریم های فیلم را که ترتیب زمانی آنها در حد فمتوثانیه )10-15 ثانیه( است ایجاد میکند. منبع الکترون پالس مولد الکترون پالس زمانی نمونه پالس تک الکترون عدسیهای مغناطیسی ابزار جفت شده با بار تأخیر T تأخیرT+1 مرحله 1. یک پالس زمانی مانند یک لیزر با پالس فمتوثانیهای نمونه را تحریک میکند تا فرایند رفتن به سمت حرکت را در یک صفر زمانی دقیقا معین آغاز کند. مرحله 2. یک پالس لیزری مولد الکترون هماهنگ با پالس زمانی ایجاد میشود اما بعد از آن با یک مقدار کنترل شده تأخیر داده میشود. مرحله 3. پالسی شامل یک تک الکترون در یک زمان دقیق بعد از صفر زمانی از نمونه عبور میکند. مرحله 4. عدسیهای مغناطیسی الکترون را روی یک ابزار جفت شده با بار متمرکز میکنند که آن را به عنوان یک تک پیکسل از فریم T از نانوفیلم ثبت میکند. هر فریم از نانوفیلم با تکرار هزاران باری این فرایند با همان تأخیر و تلفیق و جمع پیکسلهای عکس های مجزا ساخته میشود. محققان ممکن است بسته به نوع فیلمی که باید تهیه شود از انواع دیگری از میکروسکوپ ها نیز استفاده کنند. مثال میکروسکوپ هایی با پالس های متعدد الکترونی در هر فریم همراه هستند. حالت تک الکترون ظریف ترین وضوح فضایی را ایجاد میکند و کوتاهترین بازههای زمانی در هر فریم را در بردارد. سالنهم بهمن 89 شماره 11 پياپي

44 مقاالت یک اهرم یک عرض با آزاد سر از نانومتری 50 نیکل آلیاژ جنس از بعد تیتانیوم محرک لیزری پالس میکند. نوسان آن در آبی کادرهای را حرکت شکل مشخصترکردهاند. نام )با فیلم کل در nanomovies ساینتیفیک سایت دارد( وجود امریکن یک نانوثانیه هر در است. گرفته فریم از که ماده خواص تعیین نوسانات این در میتواند شده ابزارهای طراحی کمک نانومکانیکی کند. که الکترونیکی اجزای ساخت با ماساچوست فناوری مؤسسه از میکروثانیهای و تکرارپذیر مطمئن نوری های فالش میتوانست انداخت. جلو را استروبوسکوپی عکاسی زیادی حد تا بزند به فالشهای یا خودکار کلیدزنی زمانهای به افتان گربه آزمایش حرکت از نظر صرف حیوان واضح نمایش برای سریع کافی اندازه از بعد ثانیه نیم در را خودش گربه کنید فرض داشت. نیاز آن میخواست گربه لحظه آن در میکرد. جور و جمع شدن رها میلیون یک از استفاده بنابراین بیافتد ثانیه بر متر 5 سرعت با از بیشتر عکس هر در گربه که دهد اطمینان میتوانست فالش میشد. تار کمی تنها گربه عکس بنابراین نمیافتد میلیمتر 5 هر در باید عکس هر جداگانه تکه 10 به حرکت هر برش برای میشد. گرفته میلیثانیه 50 گربه افتادن جای را مولکولی رفتار بخواهیم باشد قرار اگر باشد سریع باید چقدر ما استروبوسکوپ های فالش ببینیم اتم چند با تنها موادی با مولکولی ساختار در تغییرات از خیلی این ترسیم برای دارد. کار و سر دارند حرکت آنگستروم چند که آنگستروم یک از کمتر خاصی و واضح نمایش قدرت حرکت ثانیه بر کیلومتر یک حدود سرعتی با اغلب ها اتم است. نیاز فالش میطلبد که میکنند حرکت جابهجاییها این در دقت با بتوان تا نباشد بیشتر فمتوثانیه 10 از استروبوسکوپها کار شبیه بیشتر کار این کرد. مشاهده را آن آنگسترومی 0/1 فمتوثانیهای لیزری های پالس از که است 80 دهه محققان را اتمی مقیاس شیمیایی فرایندهای تا میکردند استفاده فضا در ها اتم موقعیت نبود الزم زمان آن اما کنند زمانسنجی طول میبینیم میآید وسط هم مشاهده پای وقتی شود. تعیین در ها اتم بین که است فاصلهای از بلندتر برابر صدها نور موج ممکن نوری ابزار با مشاهده اصال و دارد وجود مواد یا ها مولکول کرد. استفاده جدید ابزارهای از میتوان که است اینجا نیست. توان این پرشتاب های الکترون الکترونی های میکروسکوپ در تا اما کنند ایجاد اتمی مقیاس از تصویر میلیونها که دارند را داشتهاند ثابتی مکان که بوده نمونههایی با فقط آنها کار حال به در آنها تصاوير دوربین به مربوط های محدودیت خاطر به و ابعاد فیلمهای است. ميشده گرفته ميليثانيهاي زماني فواصل الکترونی میکروسکوپ یک خاص وضوح به ما نظر مورد اتمی این داشت. نیاز فمتوثانیه حد در الکترونی های پالس با اما میشود. نامیده پروب پالسهای الکترونی منور بستههای مساله یک حرکت زمانبندی میکروسکوپی چنین طراحی در زمانی در مناسب لحظه از تعریفی داشتن یعنی است. جداگانه آغازی حرکت تنظیم به زمانبندی این میشود. آغاز حرکت که حرکت شدن تمام یا حرکت شروع زمان با پروب پالسهای های عکس نباشد مناسب زمانی تنظیم این اگر برمیگردد. گربه وقتی گربه از تصویربرداری در داشت. نخواهیم مفیدی کی فوقسریع ضبط در میگردد. شروع ضبط میشود رها میشود نامیده زمانی پالس که فمتوثانیهای شروعکننده پالس میکند. آغاز را فرایند یا ماده مطالعه و مشاهده( )برای پروب های پالس بین زمانبندی و کنترل با هنوز زمانی تنظیم مساله فرایند( آغاز )برای زمانی های پالس به ما فوقسریع ساده آزمایش شیوه که است اینجا دارد. وجود چنانچه میشود. متفاوت گربه افتادن از تصویربرداری از شدت یکبار با را خود آزمایش ژولزمری میبود برنامه طبق همهچیز ضبط اگر او تصویربرداری در میرساند. پایان به گربه انداختن شدن رها از بعد میلیثانیه 17 یا 10 پنج پیدرپی تصاویر فوق میکروسکوپ در اما نمیافتد. خاصی اتفاق شود آغاز گربه ها میلیون حد در اشتباه معنای به خطا بعدی چهار سریع تنظیم بدون و است زمانی پالس هر ازای به مولکول یا اتم کرد. خطا و سعی مرتبه هزاران باید تصویربرداری برای زمانی از تنها بود مجاز ژولزمری اگر که بگیرید نظر در هم را این کند تصویربرداری فیلم صفحه کل از عمودی باریک نوار یک مجبور گربه افتادن از تصاویر کامل سری ایجاد برای آنوقت نوار یک مرتبه هر و کند تکرار بارها و بارها را خود آزمایش بود با متعدد نوارهای این آنکه برای ضمن در کند. ثبت را باریک گربه که است نیاز بسازند را معناداری پازل و درآیند جور هم شروع زمان همان با را خود اولیه حرکت همان دفعات تمام در نوارهای این و گذاشته زیادی زمان باید هم پایان در کند. تکرار در ما )فرض کنیم هماهنگ گرفتن عکس های زمان با را باریک تکرار در ها مولکول که است این کارمان در مشابه حرکات انجام مطمئنترهستند(. گربه از حرکاتشان مشابه حرکت شروع شکل گربه از تصویربرداری در باشد چنین اگر نوارهای بین زمانی تطابق و باشد داشته میلیمتری دقت باید عکسبرداری دفعات بین بازه از کمتر خطایی باید فیلم مختلف ها مولکول و اتمها از سریع فوق تصویربرداری در باشد. داشته آنگسترومی دقتی باید حرکات شروع شکل است همچنین هم پروب پالس و حرکت پالس بین نسبی زمانبندی و باشد داشته پروب های پالس زمانبندی باشد. داشته فمتوثانیهای دقت باید مسیر یک از پالس دو هر ارسال با حرکت زمانبندی به نسبت نور سرعت با که پالسی برای میشود. ایجاد معین طول با معین به زمانی دقت مسیر طول میکرومتری تنظیم میکند حرکت میکند. ایجاد را فمتوثانیه 3.3 اندازه این همه از قبل که میماند دیگری اساسی و اصلی مساله ها الکترون ها فوتون برخالف شویم. آن انجام به موفق باید کارها آنها از زیادی تعداد تجمع میکنند. دفع را همدیگر و باردارند وضوح هم میکند کم را لحظهای وضوح هم پالس یک در تحت را قبلی پالس الکترونی پالس تکرار که چرا را فضایی میگذارد. تأثیر به برلین فنی دانشگاه از جوغلو بستان اولگ دهه در رسید الکترون میلیون 100 به که هایی پالس با تصویربرداری )البته پرداخت. نبود بیشتر میکروثانیه و نانو از آنها وضوح اما یافت(. کاهش میکرون زیر سطوح به آن وضوح بعدها قبلیمان کار در که تکالکترونی تصویربرداری توسعه با ما گروه هدف را مساله این بود شده ساخته فوقسریع الکترونی تفرق با یک تنها بنابراین دارد تکالکترون یک پروب پالس هر داد. قرار لطف به هنوز میکند. ثبت را نهایی فیلم در روشن تکنقطه )اختالف همدوسی مثل دیگری خواص و پالسها باالی دقت میشوند جمع هم با نقطه همه این ها پالس صفر( یا ثابت فاز هم دیگر مشابه چیز یک بسازند. شی از مناسبي عکس تا کوانتوم مکانیک نهفته خواص از یکی عنوان به اوقات گاهی عبور شکاف دو از همزمان که الکترونهایی میشود داده نشان روی تصادفی های موقعیت برخی در مشترکی تأثیر میکنند شکل به شده ایجاد نقاط همه اکنون دارند. نمایش صفحه در متداخل امواج نهان خواص و نور از بینی پیش قابل الگویی میآیند. الکترونی میکروسکوپ کلید الکترونی تک تصویربرداری میتوانستیم ما حاال.(UEM) بود سریع فوق چهاربعدی مختلف های موقعیت در مواد و ها مولکول از جدیدی های فیلم میدادند. تاب هوا در را خود که گربههایی مانند بگیریم آنها نانومتر تفسیر نوک تشکیلدهنده ماده بود گرافیت ما اولیه اهداف از یکی پياپي شماره بهمن 89 سالنهم 44

45 عجیبی ماده زیرا برگزیدیم را گرافیت مداد. مغزیهای مانند هادی های محیط در که است گرافیت است. شده استفاده هستهای راکتورهای طرحهای قالب در که دارد کربنی های اتم درآمدهاند. مرغ النه شکل به ششضلعی کنار در را صفحات این ضعیف نسبتا پیوندهایی معمولی مداد یک با نوشتن میدارند. نگه هم و مداد نوک از گرافیتی صفحات کردن جدا به حاوی مداد اثر دارد. بستگی کاغذ به چسبیدن شناخته مواد ترین محکم از یک از ریزی تکههای تک شامل که است گرافن یعنی علم در شده محققان است. کربنی های اتم مجزای ورقههای کاربردهای برای گوناگون جنبههای از را گرافن افزون میکنند. مطالعه مختلف الکترونیکی قرار باال فشار معرض در نرم گرافیت وقتی براین و میدهند وضعیت تغییر آن های اتم میگیرد مواد سختترین از یکی که میسازند را الماس است. شده شناخته شوکهای به گرافیت پاسخ شیوه مطالعه برای ماده نانومتری های کریستال ما مکانیکی شدید ورقه چند شکل به یا و نانومتری ضخامت با تحت را آنها و میکنیم بررسی را گرافیت اتمی های پالس که فمتوثانیهای لیزری های پالس هر میدهیم. قرار هستند میکروسکوپ زمانی به موقتا را گرافیت اتمی الیههای لیزری پالس باال به آنها نوسان باعث و میکند نزدیک هم ما الکترونی میکروسکوپ میگردد. پایین و نوسانکننده الیههای این در را هایش الکترون بسازد: تصویر نوع دو تا میفرستد گرافیتی به شبیه )خیلی واقعی فضای تصویراز یک تفرق الگوی یک و گرافیت( سطح از عکسی شدن جدا و استقرار وضعیت از اطالعاتی که حرکت میتوان ميدهد. گرافیت شبکه در اتمها حرکت با را پایین و باال به نوسانکننده الیههای نوسانها این کرد. دنبال تفرق الگوی در نقاط گیگاهرتز 100 تا 10 حدود در فرکانسهایی هیچ دارند. ثانیه( هر در سیکل تا 1011 )1010 رزونانس چنین از حال به تا تصویربرداری تجربه است. نگرفته فیلم باالیی فرکانس کشساني گرفته صورت های اندازهگیری از نیروهای به ماده حرکتی )پاسخ گرافیت نیرو( اعمال جهت در وارده کششی و فشاری ضخامت نانومتر چند اندازه به تنها که گرافیت نانوکریستالهای از چهاربعدی میکروسکوپ زبانهای به اطالعاتی ماده از و است شده داده نشان تصویربرداری مختلف حالت سه با دارد به باال از لیزری پالس یک وقتی را نانوکریستال رفتار شیوه مطالعات است. نموده ایجاد مختلف است. کرده بررسی میخورد آن لیزری پالس الکترون پالس حرکت از تفرق طرحهای 1 پرده کریستال اتمی الیه هر به آنها که وقتی دارد برمی در سپس و میخورند هم برخورد از بعد پیکوثانیههای زمانی صفر در لیزری پالس در و گردند برمی هم سمت به پیکوثانیه چندصد برای نتیجه میکنند. نوسان پایین و باال به کربن اتم تصویر نانوکریستال گرافیت کلی ساختار 0 زمان 0/5 پیکوثانیه 10 (A) نانوکریستال تصاویر 2 در که وقتی را نوسانها این هستند مختلف موقعیتهای دهها از بعد میگیرد. اندازه اولیه بینظم حرکت میکروثانیه با اینجا در که (A) کریستال میشود داده نشان بهتر فلش شکل طبلی حرکت یک به مبدل کریستال کل از معین (B). میشود رفته هدر انرژی اندازهگیری 3 در تصویربرداری الکترونهای گرافیت های الکترون با برخورد چطور که میدهد نشان در ماده کربنی پیوندهای به الیهها شدن فشرده هنگام پیدا شباهت الماس پیوندهای شدن باز زمان در و میکند گرافن پیوندهای به الیهها کربن( اتمهای مجزای )الیههای میکنند. پیدا شباهت گرافن با برخورد پیوندي الکترون یک الکترون انرژی سنج طیف میگیرد. اندازه را کریستال سطح (B) تصویربرداری الکترون فیلم فریمهای را نانوکریستالهایی شدن کوبیده از بعد که پالس یک بهوسیلهی نوسان طبل شبیه لیزری میدهند. نشان میکنند عرض به فضایی ف ریمها فواصل در را میکرون 24 نشان ثانیهای 250 غیر کردن پف میدهد. سطح پایدار رؤیت قابل را سیاه رگههای گرافیت هنگام در که میکند ایجاد حرکت سطح ارتعاش قرمز کادرهای میکنند. این دادن نشان بهتر برای شدهاند. داده نشان حرکت سایت در فیلم این قرار امریکن ساینتیفیک است. گرفته 45 پياپي شماره بهمن 89 سالنهم

46 مقاالت را گرافیت کریستال کردیم. تعیین ها اتم صفحه بر عمود را که کنید فرض یکدیگر کنار در مسطح صفحات از مجموعهای پتک یک را لیزری های پالس و شدهاند وصل هم به فنر با میکوبند. باالیی گرافیت ورقه روی که بگیرید نظر در بزرگ با وقتی سنجیدهایم. را گرافیت فنریت خواص ما واقع در کنیم مشاهده نزدیک خیلی فاصله از را اتفاق این دوربینمان حتی است. قبول قابل فلزی صفحات از مدلی چنین حالت دیده بیشتری کربن های اتم و بگیرد فاصله کمی دوربین اگر چکش اکنون میشود. دیده صفحات فنری رفتار این باز شوند و میکوبد را رویی گرافیت صفحه از قسمت یک ما لیزری نزدیک و دور با کربنی صفحات ارتعاش میشود پدیدار آنچه که وقتی است. ضربه نقطه از شده منتشر موج با همگام شدن بگیریم کندتری عکسهای و بیاوریم عقبتر باز را دوربین میبینیم ما حاال میشود. نمایان تحرک از دیگری شکل هنوز کریستال نانوسکوپی نوسان کل باعث لیزری های پالس چطور طبلی شبیه درست گرافیت صفحههای اینجا میشوند نازک که میبینیم ما میآید. در لرزش به طبل چوب با که است حرکت لیزری پالس زدن از بعد اول میکروثانیه چند در به کریستال کل زمان گذشت با اما است. بینظم کریستال ها نوسان این علت میرسد. مشخصی تکراری ارتعاش یک پیوندهای علت به است. گرافیت صفحات کشسانی خاصيت آن از محکمتر صفحه گرافیت صفحه در کربن-کربن محکم هم از را آن معمولی کشش یا فشار یک با بتوان که است گسیخت. از مشابهی دادههای هم گرافیت حجیم نمونههای مطالعات آوردهایم دست به ما که اطالعاتی میدهد. گرافیت کشسانی پاسخ سنخ دو از سواالتی به ما کار میگوید. بیشتری چیزهای آنکه اول دارند اهمیت نانو مقیاس از درکمان برای که میدهد پیوسته مواد تعاریف با ماده یک شرح طول از مقیاسی چه در میشود ساقط ارزش درجه از دارند کشسانی مانند خواصی که مواد رفتار از را بیشتری کاربردهای میتوانیم آیا اینکه دوم و خواص تا کنیم استخراج زمان و طول اتمی های مقیاس در ما گرافیت با کنیم ایجاد مواد بازار در مشهودی العاده خارق به ضخامتی با )تنها نانومتری کامال نمونههای حتی که یافتیم مواد مانند کنندهای خیره شکل به هم ها( اتم از الیه ها ده اندازه گرافن محدوده نزدیک تعریف این آیا اما میکنند. رفتار حجیم دارد ارزش هم برپایه شد داده شرح که نحوی به گرافیت از فیلمبرداری نمونه روی که میشود انجام پروب های الکترون نوسانهای توپ شبیه این نمیدهند هدر را خود انرژی از بخشی هیچ و میخورد محکمی چیز به که است الستیکی انعطافپذیر همه این با گردد. برمی سرعت همان با انرژی اتالف بدون یکی تحریک با است ممکن پروب الکترون یک اوقات گاهی هدر انرژی مقدار دهد. دست از انرژی کربن اتم های الکترون از شدهاند درگیر آن در اتم های الکترون که پیوندی نوع به رفته انرژی افت بینی طیف که قدیمی بسیار روش یک دارد. بستگی افتی چنین این اندازهگیری به قادر میشود نامیده الکترونها ماده در پیوند درباره اطالعاتی آمده دست به انرژی طیف است. این از استفاده با میدهد. آن دهنده تشکیل شیمیایی عناصر و دادیم نشان سریعمان فوق الکترونی میکروسکوپ در روش گرافیت درون پیوندهای صفحات شدن فشرده مرحله طی فاز در میشوند. نزدیک الماس در کربن پیوندهای حالت به درگرافن پیوندها حالت به سطحی های اتم پیوند انبساط الکترونی انرژی افت بینی طیف معمول روش میشوند. نزدیک کند. مشاهده را تغییرات این بتواند که است آن از کندتر سلولها تا ریز اهرمکهای از الکترونی میکروسکوپی از گرافیت از غیر هماکنون ما گروه آهن در است. کرده استفاده هم دیگر مواد مورد در چهاربعدی شبکه ساختار تغییر که است آمده دست به تفرقی تصاویر داخلی فضای در اضافی اتم با مکعبی ساختار از آهن بلوری نمایش (fcc) وجوه در اضافه های اتم با مکعبی حالت به (bcc) مانند صنعتی کاربردهای از بسیاری در که فرایندی ایم داده میدهد. رخ باال حرارت درجه در فوالد تولید ساده مکعب - bcc - fcc باکتری یک که کولی اشریشیا میکروسکوپ با میدان الکترونی تحریک نزدیک فوتونی شده شده تصویربرداری پالس یک است. ای فمتوثانیه لیزری مغناطیسی میدان در ناپایداری در سلول غشای ایجاد زمانی صفر این است. کرده جمع با تنها روش الکترونهای کردن که تصویربرداری این از را خود انرژی اند گرفته میدان با واضحی تصاویر از باال رنگی تضاد ایجاد )باال( غشا میکند. رنگی نقشه شده ثبت شدتهای میکند. ترسیم را میتواند روش این در که رخدادهایی بسیار زمانهای میدهند رخ کوتاه بعد کند. ثبت را مشخص تأخیر از 200 از بعد میدان )وسط( فمتوثانیه پس و میشود ظاهر فمتوثانیه 2000 از میگردد. ناپدید حدود به اتاق دمای از را آهن دمای نانوثانیه یک طی وقتی مالحظه آشکارا را پویا فرایند دو دادیم افزایش کلوین 1500 آهسته خیلی fcс فاز از نقاطی نانوثانیه یک طی ابتدا کردیم. شکل آن از هستهای و شد نمایان کریستال از جاهایی در کرد رشد صوت سرعت با جدید فاز با نواحی سپس گرفت. در را آهن کل که ثانیه( ( نگذشت پیکوثانیه چند تنها تعدادی گسترش حال در تندی به جابهجایی این گرفت. بر داد. تغییر داشتند شبکه در مشخصی وضعیت که را ها اتم از حرکات از کریستال در انبوه تغییر یک ظهور از عجیبی شکل این درک میآوردند. وجود به را آن که نانوسکوپی بیشمار )و فوالد و آهن روی کار برای بهتر هایی راه به میتواند مفاهیم شود. منجر صنعتی فرایندهای در دیگر( مواد از خیلی الکترونی میکروسکوپی کاربردهای پرقدرتترین از یکی هنگام نانوسیستمها حرکت مشاهده سریع فوق چهاربعدی های اهرم تکراری نوسانهای از ما مثال برای است. کارشان حرکت- چنین حال به تا که کردهایم تصویربرداری نانوسکوپی محدودهای نتایج این از ما نشدهاند. دیده باالیی فرکانس های میدهند شرح را اهرم مواد حرکت و خواص که را مقادیر از میکنند. کار نوسان 1011 با آنها که دیدیم و کردیم معین نظری مدلهای بررسی برای دادهها این از میتوانند محققان کنند استفاده میانجامند ها میکروالکتروماشین طراحی به که کاربردهای یا ابزارها این از جدیدی انواع ساخت به میتواند که بیانجامد. آنها برای جدید سریع فوق الکترونی میکروسکوپ با چهاربعدی تصویربرداری نحوه کامل درک برای دارد. نیز را زیستی کاربردهای ظرفیت های پروتئین ساختار از باید تنها نه محققان بدن اعضای کارایی باشند داشته اطالع دیگر سلولی و مولکولی ساختار و مختلف نحوه آنها شکلگیری نحوه ها- پروتئین حرکت از باید بلکه اطراف در آب مولکولهای نقش و دیگر های مولکول انتخاب با زیستی های قابلیت از برخی بدانند. نیز موارد- بقیه و آنها و ما بینایی مثال برای هستند. همراه سریع فوق فرایندهای فرایندهای با که نور از هایی فوتون به دو هر گیاهان فوتوسنتز از خیلی آنکه با البته دارد. بستگی هستند همراه فمتوثانیهای بسیار زمانی بازههای در خواص تغییر و ها پروتئین های قابلیت پياپي شماره بهمن 89 سالنهم 46

47 مشاهده کار زمانی زیستشناسی پروتئین خطي میشود پروتئین مجددا خمیده میشود. مقدار کمی از یخ آب میشود پالس لیزری یخ شفاف پروتئین خمیده شده که در یخ به سرعت یخ زده شیشهای آماده شده است آب مجددا به يخ شفاف تبديل ميشود با استفاده از تکنیک کرایوایمیجینگ )تصویربرداری یخی( محققان مصمم هستند که از میکروسکوپی الکترونی چهاربعدی برای فرایندهایی مانند سنتز پروتئینها استفاده کنند. یک یخ شیشهای )غیر کریستالی( پروتئین را در بر میگیرد. برای هر تصویر فیلم یک پالس لیزری یخ اطراف نمونه را آب خواهد نمود و باعث میشود که پروتئین در آب گرم باز شود. فیلم خمیده شدن مجدد پروتئین را قبل از سرد شدن و یخ بستن آب نشان میدهد. پروتئین میتواند به زمینه بسته شود تا برای هر تصویر جای خود را حفظ کند. بلندتری از فمتوثانیه اتفاق میافتند اما حرکت های مولکولی و اتمی در فمتوثانیههای ابتدایی میتوانند بسیار تعیینکننده باشد. این حرکت ها معین میکند که آیا این مولکول بزرگ در یک مسیر عادی به ساختاری مفید تبدیل میشود یا اینکه ساختاری را میسازد که گفته میشود عامل بیماری آلزایمر است. مطالعاتی که در نحوه ساخت پروتئینها صورت دادهایم روشی که نیاز است و نتایج ممکن برای آن را نشان میدهد. من و همکارانم بررسی کردهایم که چطور طول کوتاهی از پروتئین میتواند خیلی سریع با گرم کردن مقداری آب که پروتئین در آن قرار گرفته به یک مارپیچ تبدیل شود چیزی که به آن پرش دمایی فوق سریع میگویم )مارپیچ در تعداد بیشماری از پروتئین ها دیده میشود(. درنهایت فهمیدیم که مارپیچهای کوچک 1000 بار سریع تر از آنچه محققان فکر میکردهاند ایجاد میشود و در صدها پیکوثانیه تا چندثانیه اتفاق میافتد نه میکروثانیه که قبال همه به آن اعتقاد داشتهاند. اطالع از اینکه ایجاد پروتئین ها با چنین سرعت باالیی صورت میگیرد به درک جدیدی از فرایندهای زیست شیمیایی منجر میشود که مواردی را که عامل بیماریها هستند نیز در بر میگیرد. تصویربرداری زیستی با فناوری فوقسریع چهاربعدی اغلب به روش پایه قدرتمندی به نام میکروسکوپی الکترونی یخی ارتباط دارد که در آن نمونه درون آب خیلی سریع به اتان مایع که دمای جوش آن 89- درجه سلسیوس است وارد میشود. از آنجا که کریستالی شدن به سرعت سرد کردن ارتباط دارد در اثر این تغییر ناگهانی آب به یک جامد شفاف تبدیل میشود که الکترون ها را متفرق نمیکند و به تصویربرداری خدشهای وارد نمیآورد یخ معمولی شفاف نیست و این مشکل را دارد. ما تصاویر سلولهای باکتری و کریستال های پروتئینی را به این ترتیب به دست آوردیم. در آینده امیدواریم باز کردن و بستن پروتئین هایی را که در چنین یخ شفافی قرار گرفتهاند ببینیم. در این روش یک پالس زمانی دما را به اندازه کافی زیاد میکند تا یک ذره ریز از یخ دور پروتئین را ذوب کند تا به راحتی باز و بالفاصله بسته شود. وقتی آب مجددا سرد و یخ میشود مولکول را برای پالس زمانی بعدی آماده میکند. همین رویکرد میتواند به ما اجازه دهد که حرکت تاژک باکتریها و حرکت الیههای دو جداره اسیدهای چرب را که غشای سلول را میسازند مشاهده کنیم. مشابه مطالعاتی که روی گرافیت کردیم طیف بینی افت انرژی الکترونی فوقسریع اجازه میدهد تا تغییرات در پیوندها را ترسیم کنیم. ثبت تصویر قبل از حرکت های سیستم زیستی یا تجزیه باید تصاویر ظریف تری از روشهای معمول میکروسکوپی یخی در اختیار ما قرار دهد. انواع روش های میکروسکوپ الکترونی فوق سریع میتوانند زیربنای نانومتری دینامیک را در مطالعات نانوساختاری جلو ببرند و توزیع الکترونی در ماده را در فواصلی کمتر از فمتوثانیه به نمایش بگذارند. اخیرا گروه ما در کالتک دو روش جدید ارائه کرد در یکی میکروسکوپ الکترونی فوق سریع با پرتوهای همگرا پالس الکترونی متمرکز شده و تنها یک تکه نانوسکوپی در نمونه را آشکار میکند. در نوع دیگر میکروسکوپ الکترونی فوق سریع میدان نزدیک تصویربرداری از امواج ناپایدار الکترومغناطیسی )پالسمون ها( ایجاد شده در ساختارهای نانومتری با یک پالس شدید لیزری امکانپذیر میشود مفهومی که زیربنای فناوری پالسمونیک است. این روش تصاویری از غشای سلول های میکروبی و ویزیکول های پروتئینی با وضوح فمتوثانیهای و ابعاد نانومتری ایجاد کرده است. میکروسکوپ الکترونی بیش از حد قدرتمند و پرکاربرد است. این دستگاه قادر است در سه حوزه مجزا کار کند: تصاویر دنیای واقع الگوهای تفرق و طیف انرژی. این میکروسکوپ با نمایان کردن ساختارهای ثابت با جزییات زیاد در کاربردهایی در گستره علم مواد و کانیشناسی در فناوری نانو و زیستشناسی استفاده میشوند. با استفاده از بعد چهارم تالش داریم که عکس هایی که هماکنون از ابعاد ریز وجود دارند را به فیلم هایی برای دیدن رفتار ماده در گستره اتمی تا سلولی تبدیل کنیم. منبع احمد ذیویل جایزه نوبل 1999 شیمی را به خاطر مطالعاتش روی حالت های انتقالی واکنشهای شیمیایی با طیف بینی فمتوثانیه دریافت کرد. او استاد شیمی مؤسسه لینوس پاولی راهنمای مرکز زیستشناسی فیزیکی علوم و فناوری فوق سریع و استاد فیزیک در مؤسسه فناوری کالیفرنیا است. در سال 2009 او نماینده شورای مشاوران علم و فناوری شد و اولین فرستاده علمی به خاورمیانه لقب گرفت. Ahmed H. Zewail, Scientific American, m74-81, 2010 سالنهم بهمن 89 شماره 11 پياپي

48 گفتگو حفاظت همزمان از اختراعات فناوري نانو در چندين کشور راه طوالني در نيل به اهداف كريدور وجود دارد و این راه را ما کوتاه میکنیم فرآیند ثبت اختراع با توجه به اهمیت حقوق مالکیت فکری و معنوی اهمیت ویژهای در مسیر توسعه فناوری در کشور دارد. ثبت اختراع در مراجع ذیصالح داخلی و بینالمللی پشتوانه محکمی برای پشتیبانی حقوقی از ایدههای حوزه فناوریهای نوین است که زمینه الزم را برای محقق شدن حقوق فناور یا مخترع در مواردی همچون بازاریابی جهت فروش پتنتهای ثبت شده به نحو مطلوبی فراهم میسازد. بخش ثبت اختراع یکی از ایستگاههای راهبردی در»کریدور خدمات فناوری تا بازار«است. اين کريدور خدماتی از قبیل بررسی قابلیت تجاریسازی فناوریها رصد و تحلیل پتنتهای مشابه ارائه خدمات مشاورهای در زمینه ثبت اختراع ثبت اختراع و بازاریابی جهت فروش پتنتهای ثبتشده ارائه مینماید. شرکت»دریچه نوآوران جوان«یکی از شرکتهای ثبت اختراع مستقر در کریدور است که در زمینههای پزشکی فعالیت دارد. در ادامه متن مصاحبه آقای دکتر فرید عابدین درکوش مسئول این شرکت میآید. آقای دکتر درکوش استادیار رشته داروسازی دانشگاه تهران است که در کارنامه علمی خود مدرک دکترای عمومی داروسازی از دانشگاه آزاد اسالمی دکترای تخصصی داروسازی از دانشگاه الیدن هلند و مدرک مديريت کسب و کار از لندن را دارد. آقای دکتر درکوش به عنوان نقطه آغاز مصاحبه لطفا در مورد نوع و سطح خدماتی که شرکت شما به عنوان یک بنگاه ارائه خدمات ثبت اختراع به مخاطبین و متقاضیان خود ارائه میدهد و اهمیت این خدمات توضیح دهید. فعاليت شركت دريچه نوآوران جوان ارائه خدمات مرتبط با مالكيت فكري است. كه از اين ميان ثبت اختراع به دليل پيشرفت و توسعه فعاليتهاي علمي و تحقيقاتي در جايگاه ويژهاي قرارگرفته است. در اين زمينه شركت به بررسي اختراع مطرح شده و قابليت ثبت آن جستجوي پيشينه اختراع با دسترسي به سايتهای تخصصی جستجوی پتنت مشاوره در زمينه تهيه پيشنويس اختراع و همچنين مشاوره در زمينه ثبت اختراع در امریکا و اروپا و همچنین PCT (Patent Corporation Treaty) application میپردازد. از آنجا كه اكثر مخترعين دانش كافي در زمينه ثبت اختراع و مراحل مختلف آن ندارند ارائه راهنمايي و مشاوره توسط متخصصين اين حوزه ميتواند موجب تسريع در فرايند ثبت اختراع شود. application چيست و چه مزيتهايي دارد معاهده همكاري اختراع (PCT) يك راه حل تجاري بسيار موثر براي شركتها و مخترعيني است كه خواهان حفاظت از اختراع خود در چندين كشور به طور همزمان ميباشند. حدود 142 كشور تاكنون اين معاهده را امضا نمودهاند. بعد از filing PCT مخترع به مدت 30 ماه مهلت خواهد داشت كه اختراع خود را به طور جداگانه در هر يك از اين 142 كشور كه تمايل دارد ثبت نمايد. در حقيقت از حقوق مربوط به اختراع به مدت 30 ماه در اين 142 كشور محافظت ميشود و هيچكدام از اين كشورهاي عضو حق بهرهبرداري از اختراع را به مدت 30 ماه نخواهند داشت. البته پس از ثبت پتنت بهمدت 20 سال حفظ خواهد شد. آیا خدمات شما به عنوان خدمات حقوقی بینالمللی صرفا یک اقدام حقوقی اولیه و بدوی است یا شرکت دریچه نوآوران جوان بعد از ثبت بینالمللی اختراع نیازمندیهای حقوقی احتمالی و آتی اختراعات را هم بر آورده میکند شركت دريچه نوآوران جوان عالوه بر برآوردن نيازمنديهاي حقوقي بدوي پس از ثبت اختراع نيز نيازمنديهاي حقوقي مربوط به اختراعات ثبت شده را بررسي مينمايد. براي نمونه خدمات حقوقي مربوط به تجاريسازي اختراع ثبت شده و اخذ يا واگذاري امتياز خريد يا فروش آن از فعاليتهاي حقوقي شركت پس از ثبت اختراع ميباشند. Treaty) PCT (Patent Corporation اصوال دلیل تمایزهای پزشکی از 48 سالنهم بهمن 89 شماره 11 پياپي 160

49 حوزههای غیرپزشکی توسط شما در فرآیند ثبت اختراع بینالمللی چیست به عبارت واضحتر اصوال آیا فرآیند حقوقی ثبت اختراع در این دو حوزه متفاوت است تفاوتي در فرايند حقوقي ثبت اختراع در اين دو حوزه وجود ندارد. از آنجا كه تخصص بنده در امور پزشكي و بیومواد و دارويي است و همچنين با توجه به محدود بودن افراد متخصص و داراي تجربه در حوزه پزشكي تمايل به ارائه خدمات به صاحبان داراييهاي فكري در اين زمينه تخصصي دارم. از طرفي با توجه به تخصصي كه در امور پزشكي و دارويي دارم امكان جذب سرمايهگزاران به منظور تجاريسازي اختراعهاي ثبت شده در اين حوزه نيز راحتتر خواهد بود. آیا فرآیندهای غیرمتعارف و غیرمترقبه در حوزههای حقوقی بینالمللی در روند خدمات حقوقی شما اختالل ایجاد میکند بله ايجاد اختالل مينمايد. اين مورد به روابط كشور ما با كشوري كه قصد ثبت داريم بستگي دارد. براي نمونه از آنجايي كه ايران قانون Treaty) PCT (Patent Corporation را امضا ننموده است ثبت اختراع از ايران به صورت PCT امكان پذير نيست و براي اين منظور بايد از فردي كه شهروند يکي از كشورهاي عضو PCT است استفاده نمود كه البته در شركت ما اين مشكل حل شده و ما به راحتی فرآیند درخواست ثبت اختراع در PCT را برای مخترعین انجام میدهیم. شرکت دریچه نوآوران جوان هم اکنون در چه وضعیتی قرار دارد آیا مورد خاصی در دست اقدام دارید در حال حاضر پروژههاي متعددي در دستور كار ما قرار گرفته است كه تعدادي از آنها در مرحله جستجوي اوليه در مورد بعضي از آنها فرايند filing )گشایش پرونده ثبت اختراع( صورت گرفته و تعدادي هم در مرحله ثبت نهايي ميباشند. تعدادي از مخترعين نيز درخواست تجاريسازي اختراع خود را به شركت ارائه نمودهاند كه با تعامالتي كه با سرمايهگزاران صورت پذيرفته است روند آن در حال انجام است. تحصيالت و سطح مهارتهای علمی همکاران شرکت شما در چه محدودهای قرار دارد مدرك تحصيلي همكاراني كه در اين زمينه فعاليت ميكنند دكترا و فوقليسانس مرتبط با اين حوزه است. مراحل ثبت اختراع در خارج از كشور به چه صورت ميباشد مخترعين چه مراحلي را براي ثبت اختراعشان بايد طي نمايند ابتدا مخترع با مراجعه به شركت و انعقاد قراردادهاي ثبت اختراع و عدم افشا گزارشي از اختراع خود را بر اساس فرمت موجود در پايگاه اينترنتي ستاد نانو ارائه ميدهد. پس از بررسي اختراع از نظر گام ابتكاري و نوآوري و جديد بودن و همچنين ارزش تجاريسازي آن توسط متخصصين اين حوزه گزارش اختراع ارسال ميشود. پس از آماده شدن پيشنويس اختراع پرونده اختراع در اداره ثبت كشور مورد تقاضاي مخترع باز شده )الزم به توضیح است که ما عالوه بر داخل کشور قادر به ثبت اختراع در تمام كشورهاي دنيا از جمله امریکا و اروپا و آسیا هستيم( و پس از دريافت filing number مخترع فرصت خواهد داشت تا با همكاري شركت اقدام به تجاريسازي اختراع خويش نمايد. تعریف شما از کریدور خدمات توسعه فناوری نانو چیست كريدور خدمات توسعه فناوري نانو مجموعهاي پويا و فعال است كه هدف اصلي آن برقراري ارتباط موثر بين شركتهاي خدمات توسعه فناوري و صاحبان علم و تكنولوژي ميباشد. از آنجا كه فرايند تبديل ايده به محصول نياز به برنامهريزي بسيار دقيق و اساسي دارد كريدور با استقرار خدمات تخصصي مورد نياز در اين زمينه در يك مجموعه متمركز نقش بسزايي را در توليد علم و دانش ايفا خواهد نمود. به نظر شما کریدور در چه مرحلهای از مسیر خود قرار دارد ارزیابی کلی شما از کریدور توسعه خدمات فناوری نانو چیست از آنجا كه از آغاز فعاليت كريدور زمان كوتاهي ميگذرد به نظر ميرسد راه طوالني در نيل به اهداف كريدور وجود داشته باشد البته این راه را ما کوتاه میکنیم و این مستلزم همكاري و تعامل بين كارگزاران و اين نهاد ميباشد. ما اميدواريم با برنامهريزي و اقدامات كارشناسانهاي كه در اين زمينه صورت ميپذيرد شاهد پيشرفت و توسعه كريدور بوده و گامي موثر در زمينه ارائه خدمات نوين به صاحبان ايده و تكنولوژي برداشته شود. همچنين با توجه به اينكه پتنتها بیانگر توانایی یک کشور در تبدیل نتایج علمی به کاربردهای فناوری هستند به نظر ميرسد برگزاري دورههاي آموزشي مختلف در حوزه پتنت موجب ارتقاي دانش مخترعين و انديشمندان در اين زمينه شده و بسياري از مشكالت آنها را در امر ثبت اختراع حل خواهد نمود. به عنوان سوال پایانی به نظر شما چه آتیهای برای کریدور به عنوان یک ساختار نوین خدمات توسعه فناوری قابل پیشبینی است با توجه به رشد و توسعه روز افزون شركتهاي دانشبنيان و نياز آنها به ارائه خدمات مختلف نظير انتقال فناوري به بخش صنعت تجاريسازي و فرايندهاي حقوقي مرتبط با آن و ساير خدماتي كه در اين زمينه مورد نياز ميباشد كريدور خدمات توسعه فناوري نقش بسزايي در اين زمينه ايفا خواهد نمود. با اعمال مديريت صحيح و كاربردي بر يافتههاي علمي و پژوهشي كريدور به مجموعهاي متمركز تبديل خواهد شد كه ميتواند زمان الزم براي خلق ايده تا توليد محصول را تا حد امكان كاهش دهد. سالنهم بهمن 89 شماره 11 پياپي

50 اخبار مديران همکاری هند و استرالیا در نانوزیستفناوری موسسه منابع و انرژی (TERI) کشور هند و دانشگاه دیکین استرالیا یادداشت تفاهمی امضا کردهاند که بر اساس آن مرکز تعالی نانو زیستفناوری TERI-Deakin در زمینه تحقیقات نانو زیستفناوری در کشور هند ایجاد خواهد شد. این تفاهمنامه با اتکا بر توانمندیهای محوری TERI در زمینه خلق و توسعه دانش فناوریهای سازگار با محیط زیست و کارا توسعه یافته است. مرکز تحقیقات نانو زیست فناوری TERI-Deakin از تخصص وتجربیات دانشگاه دیکین در طراحی و تعیین مشخصات نانومواد جدید بهرهبرداری خواهد کرد. همچنین این مرکز از تجربیات بخش مدیریت منابع زیستی موسسه منابع و انرژی کشور هند در کاربردهای زیستفناوری در زمینههای داروسازی غذا کشاورزی و محیطزیست نیز استفاده خواهد کرد. انتظار میرود این مرکز طی 5 سال آینده حدود 70 محقق از جمله 50 دانشجوی دوره دکتری را جذب نماید. به گفته دکتر آلوک ادهولیا رئیس بخش زیستفناوری و منابع زیستی TERI»توسعه روابط بین TERI و دانشگاه دیکین در این برهه زمانی و از آنجایی که حوزه نانوزیستفناوری نقش مهمی در تحقیقات کاربردی و توسعه محصوالت و فرایندهای زیستسازگار و کارآمد برای بشر دارد بسیار حیاتی است«. هدف مرکز جدید بررسی و شناسایی تعامالت شیمیایی- فیزیکی مواد ملکولی مختلف و رفتار آنها در سیستمهای زیستی است. هدف از توسعه نانوزیستفناوری در این مرکز کمک به امنیت غذایی دو کشور و بهرهمندی از مزایای بالقوه آن در حوزه سالمت و مسائل زیستمحیطی است. از آنجایی که دو کشور هند و استرالیا دارای منافع متقابل بسیار زیادی هستند پیشگامی جدید به دنبال تحقق هر چه بیشتر حوزههای تحقیقاتی با منافع متقابل است. منبع: راهاندازی اولین پارک نانو در هند در سال 2011 اولین پارک فناورینانو در کشور هند در شهر بنگالور این کشور در سال 2011 میالدی راهاندازی خواهد شد. این پارک که ساخت آن از سال 2007 میالدی در زمینی به مساحت تقریبی 6/5 هکتار و با حمایت دولت ایالتی بنگالور جنوبی آغاز شده بود به دالیل چندی افتتاح آن به تاخیر افتاده است. با وجود این تاخیر اولین پارک فناورینانوی هند در سال 2011 میالدی راهاندازی خواهد شد تا به ارتقای هرچه بیشتر تحقیقات علم و فناورینانو در این کشور کمک کند. پارک مذکور میزبان صنایع مختلف فعال در عرصه علم و فناورینانو خواهد بود. این پارک فرصتهای مناسبی برای فعالیتهای تحقیقاتی پیشرو در این حوزه نوظهور فراهم میکند. به گفته دکتر رائو مدیر گروه علم و فناورینانوی دولت کارناتاکا از آنجایی که در کشور هند افراد کمی در زمینه تحقيق و توسعه علم و فناورینانو فعالیت میکنند افزایش مشارکت محققان و دانشجویان جوان در این حوزه نوظهور بسیار ضروری است. دولتمردان هندی تالش میکنند تا با ساخت پارک فناورینانو بنگالور را به کانون توسعه فناورینانو در کشور هند تبدیل کنند.. در حال حاضر فناورینانو مراحل تحقیقات آزمایشگاهی را پشت سر گذاشته و کاربردهای مختلف آن وارد بازار شدهاند. حوزه به سرعت در حال رشد فناورینانو دربرگیرنده پتانسیل گستردهای در بخشهای مختلفی نظیر سالمت محیط زیست انرژی کشاورزی مهندسی و کاالهای مصرفی است. کشور هند نیز برای عقب نماندن از مسابقه این فناوری تالشهای گستردهای را در این حوزه آغاز کرده است. منبع: 50 سالنهم بهمن 89 شماره 11 پياپي 160

51 فناورینانو بازار تسخیر دنبال به کرملین مقامات 2009 سال در فناورینانو بر مبتنی محصوالت جهانی بازار ارزش تا آن ارزش که میرود انتظار و بود دالر میلیارد 250 بر بالغ میالدی این به توجه با یابد. افزایش دالر میلیارد هزار 3 از بیش به 2015 سال در را شایستهای جایگاه تا دارند قصد روسی دولتمردان گسترده بازار کنند. کسب بازار این 100 از بیش )روسنانو( کشور این فناورینانوی ستاد حاضر حال در توسعههای تجاریسازی از روسنانو میکند. اجرا حوزه این در پروژه برای را ابداعی کارهای و کرده حمایت نانو صنعت در فناورانه و علمی میکند. هماهنگ حوزه این پیشرفتهای ارتقای نوین فناوریهای تولید و توسعه مالی منابع تامین بر عالوه مذکور ستاد مالی و فناوری زیرساختهای و مناسب قانونی چارچوب توسعه حال در است. آینده در روسیه فناورینانوی صنعت توسعه برای زا IPG Photonics شرکت با مشترک پروژهای قالب در روسنانو برای سرمايهگذاری حال در لیزر تجهیزات تولید در پیشگام شرکتهای کاربرد دور راه ارتباطات و مخابراتی تجهیزات در که است لیزرهايی تولید دارند. بوده سودآوری بسیار شرکت IPG Photonics شرکت که آنجایی از فناورینانو کارهای و کسب توسعه در سرمايهگذاری برای کافی سرمایه دارد. را حوزه در سرمايهگذاری میزان نظر از روسیه فدراسیون حاضر حال در زمینهی بهترین امروزه دارد. قرار دنیا چهارم جایگاه در فناورینانو و علم نورافشان دیودهای تجهیزات روسیه در فناورینانو صنعت یافته توسعه است. سیلیکون غیر الکترونیک و رادیویی سیگنال شناسایی سیستمهای در فناورینانو کاربردهای توسعه برای باالیی پتانسیل کشور این همچنین دارد. خورشیدی انرژی عرضه و لیزر مهندسی داروسازی زمینههای منبع: کاغذ تولید در فناورینانو بازار پیشبینی فناورینانو «عنوان: با جدید فنی بازار تحقیقات گزارش یک اساس بر BCC تحقیقاتی موسسه توسط که جهانی«بازارهای کاغذ: تولید در سال در کاغذ تولید در فناورینانو جهانی بازار ارزش است شده منتشر است. شده برآورد دالر میلیارد 3/2 حدود 2010 نرخ با حوزه این بازار ارزش که میشود پیشبینی مذکور گزارش طبق میلیارد 3/7 به آتی سال 5 تا درصد 2/8 ساالنه ناخالص ترکیبی رشد یابد. افزایش دالر که میشود مربوط رس خاک نانوذرات به بازار این بخش بزرگترین 1/9 از درصد 1/5 ساالنه ناخالص ترکیبی رشد نرخ با میرود انتظار افزایش 2015 سال در دالر میلیارد 2 به 2010 سال در دالر میلیارد یابد. میرود انتظار که دارد تعلق آهار نانو به حوزه این بزرگ بخش دومین یابد. افزایش دالر میلیون 780 به 2015 سال تا آنها بازار تقریبی ارزش تخمین دالر میلیون 671 حدود 2010 سال در بخش این بازار ارزش این ساالنه ناخالص ترکیبی رشد نرخ ترتیب این به که است شده زده بود. خواهد درصد 3/1 آینده سال 5 در بخش سال 5 طی که هستند نانوحسگرهایي بازار این بخش کوچکترین زده تخمین درصد 432/9 آنها ساالنه ناخالص ترکیبی رشد نرخ آینده 4/3 به 2015 سال تا بخش این بازار ارزش حساب این با است. شده رسید. خواهد دالر میلیون تحقیقاتی پیشگامیهای موجود فناوری پلتفورمهای جدید گزارش را کاغذ مختلف طبقات و انواع در فناورینانو ممکن کاربردهای و فناورینانو کنونی کاربردهای گزارش این همچنین است. کرده خالصه تخمین را آنها بازار کنونی ارزش و کرده خالصه را کاغذ صنعت در میزند. برتر دهنده توسعه و کننده عرضه 25 وضعیت جدید گزارش نهایت در است. کرده تشریح را کاغذ صنعت در فناورینانو محصوالت نشانی طریق از دالر 4850 قیمت به گزارش این کامل متن است. خریداری قابل منبع: 51 پياپي شماره بهمن 89 سالنهم

52 اخبار مديران پيشگام کشورهاي نانو فناوري حوزه در در که فناورینانو تحقیقاتی پیشگامیهای تامین دنیا کشور 60 از بیش در حاضر حال رقابتپذیری بر اینکه علیرغم میشوند مالی مبتنی فزاینده طور به دارند تمرکز ملی اقتصاد چهارم یک از بیش تقریبا و بوده همکاری بر نوشته مشترک طور به حوزه این مقاالت تمام میشوند. مقاالت کننده تولید پیشگام کشور دو محققان آمریکا- متحده ایاالت و چین فناورینانو در بینالمللی مشترک نویسندگان بیشترین محققان اینکه وجود با هستند. حوزه این فناورینانو مقاله هم اندازه به چین و آمریکا انتشارات کیفیت نظر از میکنند منتشر است. پیشتاز آمریکا متحده ایاالت دانشکده استاد و محقق شاپیرا فیلیپ گفته به علی جورجیا فناوری موسسه عمومی سیاست سال 10 مدت به مختلف کشورهای اینکه رغم فناورینانو ملی پیشگامیهای بر که است که میدهد نشان تحقیقات دارند تاکید تحقیقاتی همکاریهای و مالی تامین الگوههای است. درنوردیده را ملی مرزهای فناورینانو دسامبر 2 در جدید مطالعهی این یافتههای مجله آنالین نسخه در میالدی 2010 سال حمایت با جدید تحقیق است. شده چاپ نیچر مرکز همکاری و آمریکا علوم ملی بنیاد مالی آریزونا ایالتی دانشگاه جامعه در فناورینانو است. شده انجام (CNS-ASU) برنامههایی دنیا پیشگام صنعتی کشورهای آمریکا فناورینانوی ملی پیشگامی نظیر و کرده آغاز فناورینانو و علم حوزه در (NNI) بیش تنهایی به دولتی نهادهای 2008 سال در آن توسعه و تحقيق زمینه در دالر میلیارد 8 از و ژاپن آلمان چین کردهاند. سرمايهگذاری عنوان به که هستند کشورهایی جمله از کره اقتصادی رشد ارتقای فعالیتهای از بخشی توسعه برای را عمدهای دولتی برنامههای خود کردهاند. آغاز فناورینانو ملی توانمندیهای از یکی فناورینانو شاپیرا اعتقاد به اقتصادی رشد آتی چرخه اصلی پیشرانهای بود. خواهد فناوریمحور سرمايهگذاری و که باورند این بر جهان مختلف دولتهای تحقيق در آنها کالن سرمايهگذاریهای رشد به منجر تنها نه فناورینانو توسعه و گستردهای اجتماعی منافع بلکه شده اقتصادی دربردارد. نیز برای دادهکاوی تکنیکهای از مذکور مطالعه منتشر مقاله هزار 91 از بیش وتحلیل تجزیه تا 2008 آگوست در دنیا نقاط اقصی در شده است. کرده استفاده 2009 جوالی علیرغم که دریافتهاند آنها مطالعه این در زمينه این در کشور 152 از بیش محققان اینکه درصد 90 از بیش ولی بودهاند مقاله دارای دارد. اختصاص کشور 15 به تنها مقاالت برتر کشور 4 مقاالت نویسنده اساس بر درصد( )23 آمریکا متحده ایاالت از: عبارتند )8 ژاپن و درصد( )8 آلمان درصد( )22 چین طور به نیز مقاالت درصد 23 همچنین درصد(. کشور یک از بیش نویسندگان توسط مشترک شدهاند. ارائه همتایان با مقایسه در آمریکایی نویسندگان پیشتاز ارجاعها کیفیت نظر از خود چینی نوآوری نظر از آمریکا همچنین هستند. در که چند هر است. پیشگام نیز فناورینانو در نیز چینی مقاالت کیفیت اخیر سالهای شرکتهای از بسیاری و است افزایش حال محصوالت تجاریسازی و توسعه در چینی دارند. مشارکت فناورینانو منبع: روسنانو ساختار تجدید دستور ابالغ 17 روز در روسیه نخستوزیر پوتین والدمیر تجدید دستور میالدی 2010 سال دسامبر روسیه فناورینانوی توسعه ستاد ساختار نتیجه جدید قانون نمود. ابالغ را )روسنانو( دفتر دولت بین مختلف مشارکتی فعالیتهای متخصصان و پارلمان اعضای جمهوری ریاست جدید ساختار براساس است. بوده روسنانو عام سهامی شرکت یک عنوان به روسنانو تمامی که (open joint-stock company) باز است دولت به متعلق آن سهام درصد 100 تغییر این انجام از هدف کرد. خواهد فعالیت این که است ستاد مسوولیت و شفافیت افزایش سهامی شرکت یک بارز مشخصات از ویژگیها است دولتی شرکت اولین روسنانو است. عام میگیرد. خود به عام سهامی ساختار که کرده آغاز را پروژههایی روسنانو رستا این در مراکز از شبکهای ایجاد آنها هدف که است شبکه وظایف است. روسیه کشور در فناورینانو از: عبارتند روسیه در فناورینانو مراکز نوپا شرکتهای از فناورانه و بازاریابی حمایت فناورینانو حوزه در شرکتهای رشد برای مناسب بستر کردن فراهم جدید. نانوی فناوریهای اجرای و توسعه و نوآور چند و کامل مجموعه یک فناورینانو مرکز هر مهارتهای مشارکت نیازمند که است کارکردی است. آن موفقیتآمیز تکمیل جهت ویژه اول ربع در روسنانو برنامهریزیهای اساس بر مناقصه چندین میالدی 2011 سال سوم تا حوزههای در پیمانکارانی تا شد خواهد برگزار شوند: انتخاب زیر ویژه زیرساختهای طراح و پیشرفته تجهیزات کننده عرضه مراکز ساخت مدیریت برای مهندسی شرکت فناورینانو. منبع: پياپي شماره بهمن 89 سالنهم 52

53 آموزشی پایگاه یک Swiss Nano-Cube فناورینانو و میکرو برای تعاملی دانشی و و دانشجویان جذب سایت این هدف است. علم عرصه در فعالیت جهت جوان متخصصان جدید سایت هدف جامعه است. فناورینانو و و فنی هنرستانهای معلمان و دانشآموزان است. عالی مدارس و دبیرستانها حرفهای توسط اینترنت بر مبتنی آموزشی پایگاه موسسه و گالن سنت دانشگاه نوآوری جامعه با و (SFIVET) سوییس تعلیم و آموزش فدرال خصوصی سازمان و فدرال اداره چندین حمایت است. یافته توسعه کشور این در جدید و ابداعی محصوالت توسعه امروزه فناورینانو بر فزایندهای طور به صنعت بخش چالش با نیز را آموزشی نظام امر این دارد. اتکا حاضر حال در وجود این با است. کرده مواجه این در کمی بسیار کاربردی تعلیم و آموزش تاکنون معلمان از بسیاری و میشود ارائه حوزه نکردهاند. تجربه نانو زمینه در ویژهای آموزش موسسه و سنتگالن دانشگاه نوآوری جامعه هم همکاری با سوییس تعلیم و آموزش فدرال دادهاند توسعه را Swiss Nano-Cube پایگاه دروس برای الزم اطالعات آن چارچوب در تا اطالعاتی جامع طور به و کرده ارائه را مدارس ارائهکنند. فناورینانو به راجع (NanoTeachBox) نانو آموزش جعبه و آموزش برای آموزشی اطالعات دربرگیرنده موارد سایر و ارائهها ویدئویی کلیپهای تعلیم است. درسی کالسهای در نیاز مورد ضروری وسیعی طیف Swiss Nano-Cube همچنین دنیای اثرات و پایه مکانیزمهای و تاریخچه از فنی مسائل و داده پوشش را اقتصاد بر نانو برای مفید کاربردی اطالعات و اجتماعی و حال عین در میکند. ارائه را حرفهای زندگی را نانو آموزشی دورههای Swiss Nano-Cube میکند. ارائه معلمان پیشرفته آموزش برای میالدی 2011 سال پایان در پایگاه این علم متخصصان کمک با و شد خواهد ارزیابی خواهد بیشتری توسعه آموزش و علوم اقتصاد یافت. منبع: فناورینانو آموزش به سوییس ویژه توجه 2010 سال در فایمن فناورینانوی جایزه برندگان یکی (Foresight Institute) فورسایت موسسه و عمومی سیاستگذاری تفکر کانونهای از جایزه برندگان تازگی به فناورینانو آموزش را میالدی 2010 سال در فایمن فناورینانوی است. نموده اعالم سیاستگذاری فعالیتهای بر مذکور موسسه حداقل و مزایا کردن حداکثر جهت عمومی دارد. تمرکز فناورینانو حوزه معایب کردن ریچارد افتخار به 1993 سال در که کانون این 5 جایزه 2 ساله هر است شده ایجاد فایمن تجربی و نظری طبقه دو در را خود دالری هزار و تحقيق حوزه در فعال مطرح محقق دو به میکند. ارائه فناورینانو و علم توسعه در 2010 سال در فایمن جایزه برنده ماساکازو تجربی فعالیتهای طبقه موسسه مانای مرکز از (Masakazu آئونو( Aono خاطر به ماساکازو است. ژاپن مواد علوم ملی و تحقیق زمینه در خود پیشتازی و مستمر فعالیت AFM و STM میکروسکوپهای و اتمها دستکاری ملکولی سطح شیمیایی کنترل اتمی سوئیچهای طور به که محققانی از جدیدی نسل تربیت و منفرد فعالیت فناورینانو توسعه و تحقيق حوزه در کامل است. کرده دریافت را مذکور جایزه میکنند نظری طبقه در فایمن 2010 جایزه برنده (Gustavo E. Scuseria) اسکوسریا گوستاوو خاطر به اسکوسریا است. رایس دانشگاه از و کوانتومی مکانیکی روشهای توسعه پیشبینیهای انجام که محاسباتی برنامههای و کرده ممکن را جامدات و ملکولها دقیق و فیزیکی خواص برای آنها از استفاده امکان فراهم را کربنی نانوساختارهای الکترونیکی است. کرده دریافت را جایزه این میکند بزرگ جایزه پیشزمینه فایمن ساالنه جایزه پاداش یک و بوده فایمن دالری هزار 250 و علم حوزه در تحقیقات توسعه برای تشویقی میشود. محسوب فناورینانو منبع: 53 پياپي شماره بهمن 89 سالنهم

54 اخبار مديران تجزیه و تحلیل بازار نانوپوششها در حوزه هوا فضا موسسه ریسرچ اند مارکت Research( )and Markets به تازگی گزارشی با عنوان»نانوپوششها برای کاربردهای هوافضا«ارائه کرده است. گزارش جدید به طور مشروح پيشرفتهای راهبردی در حوزه نانوپوششهای هوافضا را پوشش میدهد. گزارش مذکور با بررسی پیشرفتهای جهانی آغاز شده و در ادامه پیشرانها و چالشهای صنعت به همراه شاخصهای قانونگذاری و زنجیره ارزش این عرصه را تشریح میکند. ارزیابی راهبردی الزامات صنعتی به همراه ارزیابی جامع روندهای تحقيق و توسعه فناوریها و نوآوریها و لیست پتنتهای مرتبط از دیگر محورهای اصلی گزارش هستند. نانو پوششها به خاطر داشتن ویژگیهای منحصر به فرد و سازگاری با محیط زیست پتانسیل زیادی برای جایگزینی با پوششهای رایج دارند. به نظر میرسد که این پوششها راهکار بسیار ایدهآلی برای چالشهای مختلف موجود در زمینه صنایع دفاعی و هوافضا است. پیشگامیهای جهانی فناورینانو نقش مهمی در رشد و توسعه نانو پوششهای هوافضا دارند. تامین مالی سازمانهای دولتی و مشارکت صنایع دفاعی و هوایی کشورها از عوامل اصلی رشد این حوزه است. بررسیها نشان میدهد که تحقیقات بیشتر بر جنبههای ایمنی نانومواد تاکید دارند. این امر منجر به تغییر در قوانین موجود در حوزه فناورینانو خواهد شد. همانطور که پیشبینی شده است نانو پوششها نقش زیادی در ایمنی هواپیماها و فضا پیماها دارند. به این ترتیب تغییر در قوانین به احتمال زیاد آینده بازار نانوپوششهای هوافضا را تحت تاثیر قرار خواهد داد. به طور کلی نانوپوششها در مقایسه با پوششهای موجود ایمنتر هستند. محورهای اصلی گزارش جدید عبارتند از: تجزیه و تحلیل شبکه تحقيق و توسعه جهانی مدیریت راهبردی تحقيق و توسعه و پتنتهای مربوط در حوزه نانوپوششهای هوافضا. عالقمندان برای کسب اطالعات بیشتر به نشانی مراجعه کنند. منبع: مشوقهای ویژه تایلند برای افزایش سرمايهگذاری در فناورینانو مرکز ملی فناورینانو (NANOTEC) یکی از مهمترین موسسات فناورینانو در کشور تایلند از تصمیم کمیته سرمايهگذاری این کشور (BOI) برای اصالح طرح ارتقای سرمايهگذاری جهت گسترش دامنهی آن به تولید نانومواد یا محصوالت مبتنی بر نانومواد تمجید و قدردانی کرده است. هدف این پیشگامی که تدوین آن از سال 2009 آغاز شده است تشویق بهرهبرداری بیشتر از فناوریهای نوین در حوزه تولید فناورینانو در کشور تایلند است. این نوع کسب و کار به عنوان یکی از اولویتهای اصلی کسب و کار که منافع بیشتری برای این کشور ایجاد کرده و جایگاه تایلند را به عنوان یکی از مناطق اصلی جذب سرمايهگذاری ارتقا خواهد داد مدنظر قرار میگیرد. به گفته وزیر پيشين صنعت کشور تایلند»در پاسخ به تغییر روندهای سرمايهگذاری این کمیته تصمیم گرفته است تا طرح ارتقای سرمايهگذاری BOI را برای پوشش دادن فعالیتهای کسب و کاری جدید توسعه دهد«. طرح اصالحشده برای پروژههایی که باعث ارتقای فناوری و سالمت شوند مشوقهای مالیاتی بیشتری ارائه کرده و برخی از ساختارهای سرمايهگذاری تایلند را برای جذب سرمايهگذاری خارجی بیشتر اصالح خواهد کرد. به گفته مدیر اجرایی NANOTEC این طرح مثال بارزی است که نشان دهنده آغاز مشوقهای دولت برای کمک به توسعه فناوریهای جوان است. این طرح تشویقی شامل موارد زیر است: مشوقهای حداکثری شامل معافیتهای مالیاتی بر واردات ماشینآالت معافیت 8 ساله از مالیات بر درآمد شرکت بدون توجه به مکان شرکت معافیت از مالیات بر درآمد شرکت طبق مناطق سرمايهگذاری. منبع: 54 سالنهم بهمن 89 شماره 11 پياپي 160

55 ناکا فناورینانوی شبکه عضوگیری از )Nakaa( ناکا فناورینانوی شبکه مختلف کشورهای در فناورینانو به عالقمندان بپیوندند. شبکه این به تا میکند دعوت جهت همکاریها توسعه شبکه این هدف و جنبهها همه در علمی اهداف تحقق به آن مزایای معرفی و فناورینانو عرصههای است. عربی جامعه از شبکهای ایجاد مذکور شبکه تاسیس ایده و دانشگاهها اساتید اول سالهای دانشجویان صنعتی و اجتماعی سازمانهای تصمیمگیران این منافع بتوانند تا است فناورینانو به عالقمند و بشر رفاه افزایش راستای در را ابداعی فناوری گیرند. بکار آفریقایی و عربی مناطق بخصوص نانوی دانشمندان داده پایگاه حاضر حال در پایگاه است. شده ایجاد ناکا فناورینانوی شبکه است: طبقه دو دارای مذکور در که فناورینانویی متخصصان اول: طبقه علمی زمینههای در یا کرده فعالیت حوزه این میکنند. مطالعه فناورینانو و علم مختلف در فعالیت و مطالعه به عالقمندان دوم: طبقه این در فعالیت سابقه هیچگونه که فناورینانو ندارند. را حوزه از باید شبکه این به عضویت به عالقمندان الجزایر آلبانی افغانستان باشند: زیر کشورهای مالزی ماالوی ماداگاسکار آذربایجان آنگوال هلند نپال نامیبیا موزامبیک مراکش مالی لتونی کرهشمالی نیجریه نیجر نیکاراگوئه کنیا قزاقستان لیختناشتاین لیبی لبنان بحرین قرقیزستان کویت کوزوو کرهجنوبی بولیوی بنین بلژیک بالروس بنگالدش برمه بورکینافاسو برونئی هرزگوین و بوسنی مرکزی آفریقای جمهوری کامرون بوروندی جیبوتی کنگو کومور چین شیلی چاد تایوان فیلیپین فلسطین پاکستان قطر تونگا توگو تیمور تایلند تانزانیا تاجیکستان ترکمنستان ترکیه تونس توباگو و ترینیداد اروگوئه انگلیس امارات اوکراین اوگاندا عمان زیمباوه زامبیا یمن ویتنام ازبکستان سنگال عربستان اتیوپی استونی اریتره مصر اسلوونی اسلوواکی سنگاپور سیرالئون سریالنکا اسپانیا جنوبی آفریقای سومالی غنا آلمان گامبیا گابن سورینامی سودان اندونزی گویان بیسائو گینه گینه گواتماال اردن. و ژاپن ایتالیا ایرلند عراق نشانی در بیشتر اطالعات است. موجود منبع: فناورینانو حوزه در OECD جدید گزارشهای اقتصادی همکاریهای و توسعه سازمان با رابطه در جدیدی سند تازگی به (OECD) هدف است. کرده منتشر تولیدی نانومواد ایمنی ایمنی به مربوط گزارشهای انتشار از OECD به مربوط اطالعات آخرین ارائه تولیدی مواد نانو سالمت زمینه در بینالمللی نهاد این فعالیتهای است. مواد این زیست محیط ایمنی و انسان OECD گزارشهای از جدید ویرایش دو از: عبارتند فهرست و تولیدی نانومواد فهرست :No. 27 حمایتی برنامه اول مرحله برای نهایی نکات تولیدی نانومواد آزمایش به مربوط توسط نانومواد فهرست شده تجدیدنظر نسخه سازمان (WPMN) تولیدی نانومواد کارگروه استفاده برای اقتصادی همکاریهای و توسعه اين است. شده انتخاب کاری محیطهای در دربرمیگیرد را تولیدیای نانومواد فهرست نه آیندهای در یا شده تولید حاضر حال در که فهرست در شد. خواهند بازار وارد دور چندان قرار زیر تولیدی نانومواد WPMN شده اصالح تک کربنی نانولولههای (C60) فولرینها دارند: چند کربنی نانولولههای (SWCNTs) دیواره نانوذرات نقره نانوذرات (MWCNTs) دیواره آلومینیم اکسید تیتانیوم دیاکسید آهن دنریمرها سیلیکون دیاکسید روی اکسید طال. نانوذرات و نانوخاکرس مربوط راهبردهای مقایسه و تطبیق :No. 28 آزمایشگاهها در مواد نانو انتشار به از خالصهای تهیه سند این انتشار از هدف نانومواد از استفاده نحوهی به مربوط راهبردهای انتشار با WPMN است. آزمایشگاهی مقیاس در از مجموعهای تا است داشته قصد سند این نانومواد انتشار تعدیل به مربوط راهبردهای را نانومواد زمینه در فعال آزمایشگاههای در حفاظتی شاخصهای که آنجایی از کند. ارائه زمینه این در جهانی سطح در شدهای استاندارد اهمیت حایز بسیار موضوع این ندارد وجود است. شده طبقهبندی زیر صورت به فوق مجموعه به مربوط نانومواد ویژه 1 (راهبردهای است: نانومواد عمومی 2 (راهبردهای آزمایشگاهها 3( و آزمایشگاهها در کاربرد میزان اساس بر اساس بر آزمایشگاهی عمومی راهبردهای نانومواد. برای کاربرد از رایگان طور به فوق گزارش دو کامل متن است. دریافت قابل زير نشانی طریق displaydocument/?cote=env/jm/mono (2010)46&doclanguage=en منبع: 55 پياپي شماره بهمن 89 سالنهم

56 اخبار پژوهشگران نانوذرات كمك با شکمی حفره تومورهای درمان شکل متاستازهايي مزوتلیوما یا تخمدان سرطان بیماران در اوقات اغلب میگردند باعث و میشوند پخش شکمی حفره داخل در که میگیرد جراحی عمل از بعد حتی سال پنج از بیش برای ماندن زنده شانس که در کند. پیدا کاهش %40 از کمتر به متاستاز تومورهای اين برداشتن متاستازهاي مداوای برای جدید درمانی رهیافت ارائهي برای تالش یک جدید پلیمری نانوذره یک بوستون دانشگاه از پژوهشی گروه یک صفاقی درون اسیدی ph به شدن منبسط با که است ساخته دارو از پرشده 24 زمان مدت در آهسته طور به و میدهد پاسخ توموری سلولهای میکند. آزاد را پاکلیتاکسل ضدسرطان عامل ساعت نام به روشی با را بههم متصل پلیمری نانوذرات این پژوهشگران اين حین در که کنند درست مادهای تا کردند تهیه مینیامولسیون بسپارش فقط خاصیت تغییر بدون تومور سلولهای اسیدی ph با شدن مواجه شود. منبسط آنها که نشانداد تاکلیتاکسل با پرشده نانوذرات اين به مربوط تستهای میکنند آزاد را خود دارویی محموله %4 ساعت هر در ساعت 24 طول در میدهند. قرار تومورها همسایگی در را دارو از دائمی و ثابت مقدار و افزوده کشت محیط در موجود مزوتلیومای سلولهای به آنها که هنگامی دهند. نشان خود از قابلمالحظهای سلولکشی خاصیت توانستند شدند دارای که را موشهایی پژوهشگران اين اولیه نتایج این اساس بر با پرشده قابلانبساط نانوذرات اين با بودند مزوتلیوما از وخیمی شکل مشابه نانوذرات در پرشده پاکلیتاکسل و آزاد پاکلیتاکسل پاكليتاكسل پاکلیتاکسل آن در که شده پیشنهاد نانوذرهی داروی تحویل مکانیزم میشود. آزاد ساختار شدن منبسط با کپسولهشده قابلانبساط نانوذرات این فقط دادند. قرار درمان تحت غیرقابلانبساط ولی بیماری وخامت درجه و تومور مقدار در قابلمالحظهای کاهش که بودند در کردند. جلوگیری صفاقی تومورهای رشد گسترش از و کردند ایجاد موشهای به نسبت نانوذراتی چنین با شده بررسی موشهای نهایت ماندند. زنده بیشتر برابر دو آزاد پاکلیتاکسل با شده مداوا است. شده منتشر Biomaterials مجلهي در تحقيق اين نتايج منبع: گرافن اکسید با تومورها هدفگیری ساختهشده ضدسرطان داروی حامل یک مکانیزمهای از ترکیبی که گرافن اکسید از دانشمندان توسط است مختلف هدفگیری است. شده طراحی چینی چین نانکای دانشگاه از یانگشنگچن اکسیدگرافن از استفاده با همکارانش و سیستم یک دارو حامل بهعنوان عاملدارشده گرافن اکسید کردهاند. طراحی دارورساني به قادر را آن كه است بزرگي بسیار سطح دارای آنجایی از میکند. دارو از زیادی مقادیر انتقال سلولهای از اسیدیتر سرطانی سلولهای که طراحي بهگونهای سیستم اين هستند نرمال را دارو آزادسازی ph کاهش با که است شده در دارو كه ميشود باعث این ميدهد. افزایش توسط دارو دریافت و آزادشود تومور جایگاه شود. محدود سالم سلولهای ابرپارامغناطیسی نانوذرات چن گروه چن کرد. متصل گرافن اکسید به را Fe3O4 Fe3O4 نانوذرات از»استفاده میدهد: توضیح میدهد اجازه گرافن اکسید به متصلشده خارجی مغناطیسی میدان یک اعمال با که هدفگیری تومور جایگاه سمت به حامل دارای سرطانی سلولهای از بسیاری شود«. سطح در فوالت گیرندههای از زیادی تعداد چندعاملي. گرافن اکسید از سرطان ضد داروی حامل یک تهیه اسید مذکور گروه خاطر بههمین هستند خود هدفگیری مکانیزم دومین بهعنوان را فولیک میشود باعث این کرد. متصل نانوذرات اين به سلولهای وارد بیشتری احتمال با دارو که سپس شود. سالم سلولهای بهجای توموری داروی یک که را دوکسوروبیسین گروه این π-π چسبندگي طریق از است ضدسرطان قوی کرد. بارگیری گرافن اکسید در حامل این دریافت به مربوط مطالعات آنها سلولهای روی بر را آن سمیت و سلولها توسط انجام مصنوعی محیط در انسان سینه سرطان مذکور حامل که کردند تایید تستها این دادند. سلولهای به را دوکسوروبیسین میتواند نماید. آزادسازی و کرده منتقل توموری مجلهي در تحقيق اين نتايج جزئيات است. شده منتشر.J Mater. Chem. منبع: پياپي شماره بهمن 89 سالنهم 56

57 کشف راز چسبندگی نانولولههای کربنی دانشمندان گروه علوم پلیمری در دانشگاه آکرون بعد از پنج سال راز قدرت چسبندگی باالی نانولولههای کربنی را کشف کردهاند. پنج سال پیش این دانشمندان با تقلید از قدرت چسبندگی پاهای مارمولک پی بردند که نانولولههای کربنی نیز قدرت چسبندگی باالیی دارند. این پژوهشگران با بررسی علت قدرت چسبندگی نانولولههای کربنی متوجه شدند که عملکرد چسبندگی هر کدام از این نانولولهها متفاوت است. آنها نشان دادند که این موهای کربنی با قطر 8 نانومتر محکم به شیشه و بسترهای مشابه میچسبند و برای کشف اینکه چرا بعضی از این نانولولهها محکمتر از بعضی دیگر میچسبند تحقیقات بیشتری کردند. این دانشمندان در نهایت کشف کردند که هرچه نانولوله کربنی نرمتر باشد محکمتر میچسبد. آنها متوجه شدند که نانولولههای نرم هنگامی که تحت فشار قرار گیرند به آسانی خمیده شده و به سطح میچسبند و این استحکام چسبندگی آنها را افزایش میدهد. این پژوهشگران همچنين پي بردند که قطر این نانولولهها یکی از پارامترهای مهم برای چسبندگی است زیرا میزان خمشدن این لولهها تحت تاثیر قطر آنها است. همچنین اگر فشار باالیی اعمال شود این نانولولهها خمیده میشوند و سطح تماس بزرگتری با سطح بستر ایجاد میکنند و این منجر به چسبندگی قویتر میشود. Ali Dhinojwala رهبر این گروه تحقیقاتی میگوید که این چسبهای مبتنی بر نانولولههای کربنی را میتوان برای رباتهایی استفاده کرد که همانند مارمولکها قادر به باال رفتن از دیوارهای عمودی باشند. همچنین این چسبها را به تدریج میتوان در فضا )شرایط خالء( استفاده کرد زیرا این مواد بدون هیچ چسب مایعی میچسبند. این پژوهشگران جزئیات نتایج کار خود را در مجلهی Nano Letters منتشر کردهاند. منبع: موهای ریز روی کف پاهای مارمولک به آن اجازه میدهند که به آسانی روی سطح عمودی حرکت کند. دانشمندان در آمریکا یک چسب سنتزی )نانولولههای کربنی( با قدرتی حدود چهار برابر قدرت چسبندگی پاهای مارمولک کشف کرده بودند. اکنون این دانشمندان راز این قدرت چسبندگی باال را کشف کردهاند. اندازهگیری دمای نانوذرات دانشمندان در موسسه پلیتکنیک رنسالر برای کاوش افزایش دما در نزدیکی نانوذرات تحریکشده بوسیله فرکانس رادیویی( RF ) با استفاده از نقاط کوانتومی فلورسانت بهعنوان حسگرهای دما یک فناوری جدید ابداع کردهاند. یکی از اهداف مهم فناورینانو در پزشکی کنترل ساختار منفرد و فرآیندهای داخل یک سلول میباشد. نانوذرات به دلیل اندازه کوچکشان برای رسیدن به این هدف به خوبی مطالعه شدهاند. همچنین نانوذرات را میتوان برای انجام وظایف درون سلولی ویژهای طراحی کرد. اگرچه هنگامی که نانوذرات متصل به سلولها یا قرار گرفته درون سلولها بهوسیله میدانهای الکترومغناطیسی فرکانس رادیویی تحریک شوند ممکن است این سلولها آسیبهای غیرقابل کنترلی ببینند. بعضی از این اثرات ممکن است بهواسطه گرمای موضعی تولید شده بهوسیله هرکدام از این نانوذرات ریز باشند. اگرچه وجود این گرم کردن موضعی را نمیتوان به آسانی نشان داد زیرا اندازهگیری دما در نزدیکی این منابع گرمای بسیار ریز مشکل است. اکنون آمیت گوپتا و همکارانش متوجه شدهاند که موقعی که نانوذرات بهوسیله میدان فرکانس رادیویی تحریک شوند افزایش دما صرفنظر از اینکه آیا حسگرهاي دما با این نانوذرات بهطور شمایی از دستگاه آزمایشگاهی که این پژوهشگران برای اندازهگیری دمای موضعی در نزدیکی نانوذرات استفاده کردهاند. براي اندازهگيري دما از حسگرهاي مبتني بر نقاط كوانتومي فلورسانت استفاده شده است. با افزايش دما شدت حداكثري سيگنال فلورسانت به سمت طولموجهاي بزرگتر جابجا ميشود و مقدار آن كاهش مييابد. سادهای مخلوط شدهاند یا با پیوند کواالنسی به آنها متصل شدهاند یکسان است. دیانا بورکا- تاسکیوک رهبر این گروه تحقیقاتی میگوید که این اندازهگیری تقریبی مهم است زیرا محدودیتهای گرم کردن فرکانس رادیویی )حداقل برای فرکانسهای بررسی شده در این مطالعه( را به ما نشان میدهد. او اضافه میکند که این توانایی برای اندازهگیری دمای موضعی درک ما را از این فرآیندهایی که نانوذرات در آنها نقش مهمی بازی میکنند افزایش می دهد. این پژوهشگران جزئیات نتایج کار تحقیقاتی خود را در مجلهیPhysics Journal of Applied منتشر کردهاند. منبع: سالنهم بهمن 89 شماره 11 پياپي

58 اخبار پژوهشگران ليتيومي باتریهاي نانوسيمي الكترود عملكرد مكانيسم كشف یک روی گرفته قرار لیتیوم یونهای از آمریکایی و چینی دانشمندان نشاندهندهی که گرفتهاند باال وضوح با تصاویری منفرد نانوسیمی آند مارپیچی و کشیده متورم شدن شارژ هنگام مواد این که میباشند این ساخت به میتواند تکنیک این پژوهشگران این گفته طبق میشوند. کند. کمک آینده نسل کارآمدتر باتری سیستمهای میشوند استفاده گسترده بهطور که لیتیوم یون باتریهای معایب از یکی داخل آند مواد حجم باتریها این شدن تخلیه و شارژ هنگام که است این آنها شکستن درنتیجه و مواد این به فشار سبب این و مییابد افزایش آنها شکسته بدون شدن تخلیه و شارژ به قادر نانوسیمی آند مواد میشود. اما میدهند افزایش را باتریها این طولعمر آنها بنابراین هستند شدن است. بوده ناشناخته تاکنون نانوالکترودها این عملکرد مکانیسم از یو جیانگ رهبری به بینالمللی تحقیقاتی گروه یک اکنون داخل در نانوسیمی الکترود یک دادن قرار با ساندیا ملی آزمایشگاههاي را آن شدن تخلیه و شارژ (TEM) عبوری الکترونی میکروسکوپ یک این با پژوهشگران این است. کرده مشاهده الکتروشیمیایی پیل یک در آنها که گرفتهاند واقعی زمان در تصاویری نانومقیاس فرآیند این از روش یک سطح در اتفاقافتاده الکتروشیمیایی واکنش این تا میکنند قادر را کنند. مشاهده را منفرد ذره قلع اکسید نانوسیم آند یک از پژوهشگران این الکتروشیمیایی پیل مایع یک و (LiCoO2) لیتیوم کبالت دیاکسید کاتد یک (SnO2) است. شده تشکیل الکترولیت بعنوان لیتیوم یون نمک یک حاوی یونی اب TEM یک داخل در واکنشها این مشاهده برای قبلی تالشهای کربناتاتیلن بر مبتنی مایع الکتروليتهاي زیرا شدهاند مواجه شکست پایین بسیار بخار فشار اما میشوند. تبخیر باال خالء شرایط در مرسوم حداقل معنی به که پژوهشگران این بوسیله شده استفاده یونی مایع است. کرده حل را مشکل این است شرایط این در تبخیر تونلزنی میکروسکوپ یک نوک به قلع اکسید نانوسیم این اتصال نانوسیمی آند این که میکند فراهم را امکان این (STM) پیمایشگر تکمیل الکتروشیمیایی پیل این و شده داده قرار یونی مایع در آسانی به اعمال منفی پتانسیل یک الکتروشیمیایی واکنش شروع برای سپس شود. سرتاسر )در کاتد از لیتیوم یونهای حرکت به منجر پتانسیل این میشود. میشود. آند سمت به الکترولیت( كه ميدهند نشان الكتروشيميايي واكنش انجام حين TEM تصاوير ليتيوم يونهاي ورودي كانالهاي بهعنوان نانوسيم اين ساختاري نواقص مييابد تغييرشكل يونها اين ورود با نانوسيمي آند اين و ميكنند عمل این منفرد ذره یک مقیاس در الکتروشیمیایی واکنش مشاهده برای دادهاند. قرار TEM یک در را الکتروشیمیایی پیل پژوهشگران از عبور هنگام لیتیوم یونهای چگونه که دادند نشان پژوهشگران این نانوالکترود این طبیعت و شکل اندازه )آبی( منفی نانوسیمی الکترود میدهند. تغییر را نانوسیمی( الکترود این سبز )قسمت ميشود. برابر دو آن حجم و پهنتر اندكي كشيدهتر شدت به عملكرد با باتريهايي ساخت براي آينده در كه ميگويند پژوهشگران اين در الكتروشيميايي واكنشهاي اين مشاهده براي تكنيك اين از بهتر كرد. خواهند استفاده سيليكون مانند الكترودي مواد ديگر است. شده منتشر Science مجلهي در تحقيق اين نتايج منبع: پياپي شماره بهمن 89 سالنهم 58

59 پایداری الستیک نانولولهای در دماهای بسیار باال محققان در ژاپن با استفاده از نانولولههای کربنی مادهی ویسکواالستیک )چسبناک و کشسان( جدیدی ساختهاند که بطور باورنکردنی در گسترهی وسیعی از دما بین 196- و 1000 درجه سیلسیوس پایدار است. مواد الستیکی معموال در دماهای باال تجزیه میشوند و هنگام سرد شدن شکننده میشوند و این ماده اولین الستیکی است که چنین پایداری بااليي دارد. این الستیک جدید از شبکهی تصادفی از نانولولههای تک دو و سه جدارهی درهمرفتهای ساخته شده است. در حالی که الستیک سیلیکونی خاصیت ویسکواالستیسیتی خود را فقط در دماهای بین 55- و 300 درجه سیلسیوس حفظ میکند این مادهی جدید در گسترهی دمایی وسیعتری ویسکواالستیک میباشد. مینگ زو و همکارانش در AIST برای ساخت الستیک نانولولهای خود ابتدا برای رشد نانولولهها از یک منبع کربنی کاتالیستهای فلزی را روی یک بستر سیلیکونی ترسیب دادند. افزودن یک قطره آب ppm( ( به خوراک شدیدا رشد نانولولههای کربنی را افزایش میدهد و لولههای طویلی تولید میکند. تصاویری از مدلهای اتمی نانولولههای درهم رفته. تصویر c ماده فرضی است که شامل حلقههای نانولولهای درهمقفلشدهای میباشد و رفتار ویسکواالستیک دارد. نانولولههای کربنی با استفاده از چنین تکنیکی معموال فقط به سمت باال رشد میکنند اما این محققان با اصالح این کاتالیست موفق به کاهش چگالی نانولولهها شدند و در نتیجهی پیشرفت رشد شبکهی درهمرفتهای از نانولولههای طویل شبیه درختهای انگور در یک تاکستان ایجاد کردند. زو میگوید که یک نانولوله کربنی منفرد به تنهايي نمیتواند ایستاده بماند و به نانولوله دیگری تکیه میدهد. بنابراین در نهایت شبکهای از نانولولههای کربنی ایجاد میشود که بهواسطه نیروهای واندروالس با همدیگر در تماس هستند. طبق گفته این محققان این شبکه نانولولهای خاصیت ویسکواالستیسیتی دارد و در گسترهی وسیعی از دما بسیار پایدار است زیرا انرژی در این الستیک نانولولهای هنگامی که نانولولههای منفرد در نقاط تماس باز و بسته میشوند پخش میشود. این دانشمندان نتایج کار خود را در مجلهی Science منتشر کردهاند. منبع: موتور الکتریکی ساخته شده از یک مولکول منفرد اگرچه موتورهای مولکولی هنوز کاربردی نشدهاند اما نتایج مطالعات کنونی جالب است. مولکولها یا ابرمولکولهایی که بوسیله نیروهای محرکه مختلفی از قبیل نور گرما یا واکنشهای شیمیایی حرکت میکنند انواع مختلفی از حرکت نشان میدهند که منجر به قطارهای مولکولی باالبرهای مولکولی و موتورهای چرخشی میشوند. اکنون محققان در هلند یک موتور تک مولکولی تمام الکتریکی طراحی کردهاند که نیروی محرکه آن نیز یک میدان الکتریکی است. جوهانز سلدنثويم يكي از اين محققان ميگويد: ما نشان دادهايم كه با استفاده از ميدانهاي الكتريكي ميتوان هم يك موتور متشكل از يك مولكول منفرد را حركت داد و هم چرخش آن را اندازهگيري كرد. اگرچه اعمال يك نيرو به طور موضعي براي راندن يك موتور مولكولي منفرد مشكل است اما با يك ميدان الكتريكي اين كار بسيار آسانتر خواهد شد. آنچه اين دانشمندان دانشگاه فناوري دلفت نشان دادهاند اين است كه نوع ويژهاي از مولكولها معروف به مولكولهاي درهمآميخته (conjugated) ترجیح میدهند مسطح باشند و هدایتشان در صورتی که مسطح باشند باال است. با اینحال موقعی که چرخششان شروع میشود هدایتشان کاهش مییابد. بنابراین با توجه به این ویژگی با اندازهگیری هدایت این موتور مولکولی میتوان زاویه چرخش آن را محاسبه کرد. موتور طراحی شده بوسیله این محققان شامل گروههای لنگرانداز اتصالدهندهی بدنه این مولکول به هدایتسنج که اندازهگیری هدایت آن را ممکن میکند و یک موتور دوقطبی که میتواند بوسیله میدان گیت نوسانکنندهی زیرین رانده شود میباشد. بخش چرخنده مجهز به یک مومنت دوقطبی الکتریکی دائمی است و قسمتی از یک مولکول درهمآمیخته میباشد که بین دو تماس فلزی در باالی یک الکترود گیت معلق شده است. طراحی یک موتور مولکولی با یک مومنت دوقطبی الکتریکی دائمی. این محققان نتایج پژوهش خود را در مجلهی ACS Nano منتشر کردهاند. منبع: سالنهم بهمن 89 شماره 11 پياپي

60 اخبار پژوهشگران نانوذرات داراي روکش پالتيني براي پيلهاي سوختي پیلهای سوختی ممکن است در آینده برای حرکت دادن ماشینها استفاده شوند اما در حال حاضر هزینه استفاده از اين پیلها باال است. اکنون محققان دانشگاه کرنل براي ساخت یک ماده الکتروکاتالیستی ارزان برای پیلهای سوختی یک روش جدید ابداع کردهاند. آنها برای ساخت نانوذراتی که میتوانند واکنشهای الکتروکاتالیستی داخل پیلهای سوختی را در دمای اتاق کاتالیز کنند روش سادهای را شرح دادهاند. پیلهای سوختی انرژی شیمیایی را مستقیما به انرژی الکتریکی تبدیل میکنند. آنها از یک آند که سوختی مانند هیدروژن را اکسید میکند و یک کاتد که اکسیژن را به آب احیاء میکند تشکیل شدهاند. یک غشاء پلیمری نیز این الکترودها را از همدیگر جدا میکند. در حال حاضر پیلهای سوختی که به ماشینها توان میدهند برای کاتالیز واکنش احیاء اکسیژن در اطراف کاتد از پالتین خالص استفاده میکنند. با وجود اینکه پالتین موثرترین کاتالیستی است که در حال حاضر برای واکنش احیاء اکسیژن قابل دسترسی است اما فعالیت آن محدود میشود و کمیاب و گران میباشد. اکنون نانوذرات محققان کرنل یک جایگزین ارزانتر برای پالتین خالص به شمار ميروند. این نانوذرات از یک هستهی پاالدیوم و کبالت تشکیل شدهاند که با یک الیهی پالتینی به ضخامت یک اتم روکشدهی شده است. پاالدیوم اگرچه یک کاتالیست خوب نیست اما خواصی مشابه با پالتین دارد )در جدول تناوبی عناصر با پالتین همگروه است ساختار بلوری مشابه با پالتین دارد و اندازهی اتمی یکسانی با پالتین دارد(. با این وجود در مقایسه با پالتین هزینه آن یک سوم است و فراوانی آن روی زمین 50 برابر میباشد. اين محققان كه توسط هكتور آبرونا استاد شيمي و بيوشيمي رهبري ميشدند نانوذرات خود را روي يك بستر كربني ساختند. ابتدا هستههاي كبالت- پالتين بصورت خود به خود روي اين بستر آرايش يافتند. سپس تحت عمليات حرارتي قرار گرفتند و در نهايت اين هستهها با پالتين روكشدهي شدند. اين دانشمندان براي شرح تركيبات شيميايي اين نانوذرات و چگونگي توزيع اين تركيبات و همچنين نشان دادن قدرت كاتاليستي آنها تصاويري با دقت اتمي از اين نانوذرات گرفتند. نتايج اين محققان نشان مي دهند كه ساختار بلوري اين بستر و تركيب شرح شماتیکی از روش تولید این نانوذرات هسته- پوسته و ترسیب پالتین. تصاویر نانوذرات پاالدیوم کبالت با دقت اتمی قبل از ترسیب پالتین. و توزيع فضايي اين نانوذرات در تعيين اينكه چگونه اين روكش پالتيني كاتاليستي به خوبي عمل ميكند نقش مهمي بازي ميكنند. اين محققان جزئيات نتايج كار پژوهشي خود را در مجلهي Journal of the American Chemical Society منتشر كردهاند. منبع: 60 سالنهم بهمن 89 شماره 11 پياپي 160

61 پالستر عایق باکیفیت با کمک فناورینانو دانشمندان در سوئد با کمک آئروژلهای نانومتخلخل پالستر باکیفیتی ساختهاند که میزان عایقبندی گرمایی را سه برابر بهتر از پالستر مرسوم افزایش میدهد. این ماده جدید یک روش ظریف برای نوسازی بناهای تاریخی جهت صرفهجویی انرژی بدون تغییر دادن ظاهرشان ارائه میکند. آنهایی که مشغول نوسازی بناهای تاریخی میباشند همواره با این چالش مواجه هستند که چگونه میزان عایقبندی گرمایی ساختمانهای قدیمی را بطور مؤثری به طریقی بهبود بدهند که ظرافتهای آنها تحت تأثیر قرار نگیرند. اکنون محققان از آزمایشگاه فناوریهای ساختمان در Empa در همکاری با یک سازنده پیشروی مواد ساختمانی یک پالستر عایق گرمایی باکیفیت مبتنی بر آئروژل نانومتخلخل ساختهاند. نکته کلیدی این پالستر عایق گرمایی جدید استفاده از مادهای بهنام آئروژل است. این ماده دارای خلل و فرج نانواندازه است و حاوی 90 تا 98 درصد هوا میباشد. این خلل و فرجهای ریز این آئروژل را تبدیل به یک ماده عالی برای استفاده در پالسترهای عایق گرمایی کرده است. استفاده از این آئروژل نانومتخلخل باعث شده است که ضریب هدایت حرارتی این پالستر جدید به کمتر از 30 میلیوات بر مترکلوین برسد که حدود دو تا سه برابر کمتر از ضریب هدایت حرارتی پالستر میباشد. مزیت دیگر این پالستر جدید این است که بطور همزمان هم خاصیت آبگریزی دارد و هم برای بخار آب نفوذپذیر میباشد. این محصول جدید در مقایسه با پالسترهای مرسوم بطور قابلتوجهی قابلیت تنفس بهتری دارد و در همان زمان سطحش نیز مرطوب نمیشود. توماس استاهل یکی از این محققان میگوید که ساختار نانومتخلخل این آئروژل پالسر این پالستر عایق گرمایی جدید به سادگی روی دیوارها پاشیده میشود. این عکس قطعهای از این ماده را نشان میدهد. جدید ما برای مولکولهای آب قابل نفوذ است اما برای قطرات آب ماکروسکوپی این خلل و فرج نانواندازه بسیار ریز میباشند. منبع: رکورد زنی توسط ابرخازن گرافنی محققان در آمریکا یک ابرخازن مبتنی بر گرافن ساختهاند که میتواند همانند باتریهای هیبرید فلز نیکل انرژی زیادی در واحد جرم ذخیره کند اما برخالف باتریها میتواند در مدت چند دقیقه یا حتی چند ثانیه شارژ یا تخلیه شود. این افزاره جدید چگالی انرژی ویژهای برابر 86 واتساعت بر کیلوگرم در دمای اتاق و 136 واتساعت بر کیلوگرم در دمای 80 درجه سلسیوس دارد. این مقادیر باالترین چگالی انرژی برای ابر خازنهای دوالیهای الکتریکی مبتنی بر نانومواد کربنی میباشند. ابرخازنها که نام دقیقتر آنها خازنهای دوالیهای الکتریکی یا خازنهای الکتروشیمیایی میباشد میتوانند بسیار بیشتر از خازنهای مرسوم بار الکتریکی را ذخیره کنند. یکی از مشخصههای مهم ابرخازنها این است که بین الکترودها که الیههای بسیار نازکی میباشند یک شکاف بسیار باریک وجود دارد. این بدین معنی است که مقادیر زیادی از بارهای الکتریکی میتوانند در حجم کوچکی ذخیره شوند. الکترودهای این افزاره جدید که بوسیله بور جانگ از تجهیزات نانوتک و همکارانش ساخته شده است از گرافن مخلوطشده با 5 درصد وزنی Super P و 10 درصد وزنی پیونددهنده )بایندر( PTFE تشکیل شده است. Super P ) a (تصویر SEM از صفحات گرافن انحنا داده شده. ) b (تصویر TEM از صفحات گرافن تهیه شده بوسیله یک روش شیمیایی مرسوم. در این تصویر همپوشانی صفحات گرافنی به همدیگر به روشنی نشان داده شده است. یک استیلن بلک است که بهعنوان یک افزودنی رسانا عمل میکند. مقادیر چگالی انرژی این ابرخازن با مقادیر چگالی باتریهای هیبریدی فلز نیکل قابل مقایسه است. جانگ توضیح میدهد که این افزاره ممکن است برای توان دادن به تلفنهای همراه دوربینهای دیجیتالی و میکرو- EVها استفاده شود. این گروه تحقیقاتی اکنون روی بهبود بیشتر چگالی انرژی این افزاره کار میکند. جانگ گفت: هدف نهایی ما ساخت افزارهای است که به اندازه بهترین باتریهای یون- لیتیوم انرژی را ذخیره کند و همچنان بتواند در مدت کمتر از دو دقیقه تخلیه شود. این محققان نتایج خود را در مجلهی Nano Letters منتشر کردهاند. منبع: سالنهم بهمن 89 شماره 11 پياپي

62 اخبار پژوهشگران نانوذرات کمک با خام نفت برداشت ازدیاد با دادهشده روکش نانوذرات چین و آمریکا در دانشمندان گفته طبق استفاده بالغ نفتی میدانهای در خام نفت شناسایی برای میتوان را پلیمر کرد. نفت درصد 60 حدود فقط که میشود زده تخمین اینکه به توجه با میتوان که میرسد نظر به میشود برداشت بالغ نفتی میدانهای خام کرد. شناسایی مصرفنشده بزرگ منبع یک بهعنوان را آنها باقیمانده نانکای دانشگاه و آمریکا رایس دانشگاه در همکارانش و تور جیمز اکنون موجود سنگهای بین در خام نفت هیدروکربنهای شناسایی برای چین کردهاند. طراحی نانوذراتی نفتی میدانهای این در میباشند اکسیدشدهای کربنی هستههای شامل محققان این نانوذرات نانوذرات این شدهاند. روکشدهی الکل پلیوینیل پوستههای بهوسیله که نامیدهشدهاند نانوگزارشگر که آبی( ضد )یا آبگریزی ترکیباب میتوانند کردن فکر»حقیقتا میگوید: تور دهند. انتقال سنگها این سرتاسر در را درسرتاسر میتوانند که بسازیم نانوگزارشگرهایی میتوانیم ما اینکه به است.«هیجانآور کنند مهاجرت خام نفت میدانهای سنگهای پیدا تماس خام نفت حاوی سنگهای با که هنگامی نانوذرات این میتوان آنها بازیافت با را این و میکنند رها را خود محمولهی میکنند کرد. مشاهده هک میدانیم»ما میگوید: فسیلی سوختهای متخصص مکنیل باب اما است مانده باقی نفت چاههای پایین در خام نفت از بزرگی حجم میتوانیم کنیم پیدا زمینه این در اطالعاتی اگر کجاست. واقعا نمیدانیم هوشمند و پیشرفته روشهای طراحی به شروع آن برداشت منظور به کنیم.«خام نفت بازیافت پیدا خام نفت که هنگامی و کرده حرکت سنگها بین در نانوذرات این میکنند. رها را خود محمولهی میکنند میتوان را آزمایشگاهیشان روش که است مطمئن او که میگوید تور کرد. استفاده خام نفت چاه در واقع سنگی نمونههای تست برای Energy مجلهی در را خود تحقیقاتی کار نتایج جزئیات پژوهشگران این کردهاند. منتشر Environ. Sci. منبع: سیلکيون برای دیگر نازک بسیار جایگزین یک کالیفرنیا دانشگاه و برکلی الورنس ملی آزمایشگاه از پژوهشگرانی نیمهرسانای از نازكي فوقالعاده الیههای موفقیتآمیزی طور به توانستند یک و کنند مجمتع سیليکونی زیرالیهي یک روی را ایندیوم آرسنید بسازند. فوقالعاده الکترونیکی خواص با نانومقیاس ترانزیستور که است نیمهرساناها III-V خانواده اعضای از یکی ایندیوم آرسنید الکترونی سرعت و تحرکپذیری مانند زیادی مزایای سیليکون به نسبت دارد. بیشتر که داديم نشان»ما میگوید: است پروژه این مدیر که جاوی علی افزارههای شده ارائه کاری محدوده در ساختیم ماده اين با که افزارههایی بهترین همچنین ما افزارههای میکنند. کار جریان نشت کمترین با III-V ترانزیستورهای با مقایسه در ترارسانایی و جریان چگالی نظر از عملکرد دادند«. نشان را مشابه ابعاد با سیليکونی فناوری یا «XOI» آنرا که چیزی که دادیم نشان»ما میگوید: جاوی «SOI» با موازی صورت به مینامیم نارسانا روی- مرکب- نیمهرسانای انتقال روش یک از استفاده با ما دارد. قرار نارسانا روی- سیليکون- یا زیرالیه به را ایندیوم آرسنید تکبلور از نازكي بسیار الیههای اپیتاکسی روشهای از استفاده با سپس و کردیم منتقل سیلیکايی یا سیلیکوني XOI افزاره و مواد خواص بتوانیم تا ساختیم را افزارهها متداول فرآوری کنیم«. مشخص را )با نازکی الیههای همکارانش و جاوی XOI سکوهای ساخت برای یک روی را تکبلوری ایندیوم آرسنید از نانومتر( 100 تا 10 ضخامت حكاكي و InAs اپیتاکسی رشد با ایندیومی آرسنيد افزاره یک ساخت سیلیکونی زیرالیهي روی بر ادامه در که نانوروبانی آرایههای بهشکل آن ميشود. داده قرار سیلیکايی یا نازک الیههای اين لیتوگرافی روش با سپس و دادند رشد اولیه زیرالیه آرایههای اين کردند. الگودهی نانوروبانها از منظمی آرایههای شكل به را آن روی از اولیه زیرالیه خیس قلمزنی- روش با اینکه از بعد نانوروبان زیرالیه به (stamping) پرسكاري فرآیند یک طریق از شدند برداشته گرديدند. منتقل سیلیکايی یا سیلیکوني كردهاند. منتشر Nature مجلهي در را خود كار نتايج پژوهشگران اين منبع: پياپي شماره بهمن 89 سالنهم 62

63 نانولولهها کردن درخشان برای سادهای روش کمی مقادیر افزودن که کردهاند کشف رایس دانشگاه در پژوهشگران رد آنها دادن قرار و تکجداره کربنی نانولولههای از دستههایی به ازن از بهطور و میکند مزین اکسیژن اتمهای با را نانولولهها این همه نور معرض میدهد. تغییر را آنها مادونقرمز نزدیک- فلورسانس اصولی ویزمن بروس است. نور از استفاده دانشمندان این فرآیند در کلیدی نکته اثرات که نیستیم افرادی اولین ما میگوید: پژوهشگران این از یکی پژوهشگران همه اما میکنیم. مطالعه را نانولولهها با ازن دادن واکنش شما اگر میدادند. قرار ازن از زیادی مقادیر معرض در را نانولولهها قبلی بین از نانولولهها این مطلوب نوری ویژگیهای دهید انجام را کار این اتم یک حدود فقط کربن اتم هزار سه تا دو برای خود کار در ما میرود. کردیم. اضافه کوچکی( بسیار )کسر اکسیژن و کردند شروع آب در نانولولهها از سوسپانسیونی با پژوهشگران این آنها کردند. اضافه آن به را گازی یا حلشده ازن از کمی مقادیر سپس این گفته طبق دادند. قرار نور معرض در را نمونه این بعد مرحله در است. کافی نیز ساده رومیزی المپ یک نور حتی پژوهشگران میماند باقی دستنخورده دوپشده نانولولههای این قسمتهای عمده تولید سبب نور جذب میکند. جذب نرمال بهطور را مادونقرمز نور و میروند. جلو و عقب نانولولهها طول در که میشود اکسایتونهایی تمایل میرسند اکسیژن اتمهای از یکی به اکسایتونها این که هنگامی هستند. پایدار انرژی نظر از سایتها آن زیرا بمانند باقی آنجا در که دارند میشود. طویلتر طولموج یک در نور انتشار سبب افتادن بهدام این به را خود شدهي اصالح نانولولههاي فلورسانس خاصيت پژوهشگران اين كردند. تست زيستي محيط يك در موفقيتآميزي صورت اتمهای به مزین ازن با شده اصالح جدارهی تک کربنی نانولولههای مادونقرمز نزدیک- فلورسانس انتشار اصالح این میشوند. اکسیژن این میدهد. افزایش را آن شدت و کرده جابهجا را نانولولهها این و مواد علوم در نانولولهها برای جدیدی کاربردهای به منجر کشف میشود. زیستپزشکی است. شده منتشر Science مجلهي در پژوهش اين نتايج جزئيات منبع: میشوند نزدیکتر واقعیت به IBM جدید حافظههای افزاره از اتمی نیروی میکروسکوپ تصویر از افزاره این آزمایشگاهی. مسیرمسابقه الکتریکی تماس خطوط و مغناطیسی نانوسیم این است. شده تشکیل طال از شده ساخته الکتریکی پالسهای اعمال برای تماس خطوط مقاومت اندازهگیری و دامنه این دیوارههای به میشوند. استفاده نانوسیم الکتریکی مهمی بخش که توانستهاند IBM پژوهشگران حافظه بهنام جدیدی حافظه داخل فیزیک از ناشناخته قبال که را (Racetrack) مسیرمسابقه میتواند حافظه جدید نوع این کنند. درک بود )بیش بیشتری اطالعات که کند قادر را افزارهها حال همان در و کنند ذخیره برابر( صد از کنند. استفاده کمتری بسیار انرژی ه د از استفاده مشکل مسیرمسابقه حافظه را مرسوم حافظههای در متحرک (head) جستجوی بجای فناوری این در میکند. حل طور به مسیرمسابقه حافظه موردنیاز اطالعات موردنیاز که جایی به را اطالعات خود به خود بیتهای )سرخوردن میدهد حرکت است نانوسیم(. طول در عقب و جلو به مغناطیسی ناحیههای در اطالعات حافظه این در ده چند فقط که دامنهها بهنام مغناطیسی جدید کشف میشوند. ذخیره دارند پهنا نانومتر این مکان دقیق کنترل امکان پژوهشگران این نشان تحقیقاتی گروه این میدهد. را دامنهها بهعنوان میتوانند دامنهها این که است داده هک کنند عمل نانواندازهای داده نگهدارندههای از بیشتر برابر 100 حداقل که قادرند تنها نه بلکه کنند ذخیره اطالعات امروزی روشهای در بیشتری بسیار سرعتهای با میتوانند باشند. دسترس الکتریکی پالسهای کنترل با دانشمندان این را دامنه این دیوارههای توانند می افزاره این در و دهند حرکت ساعت بر مایل صدها سرعت با حرکت نیاز مورد مکان در دقیقی بهطور سپس میشود فراهم امکان این توانایی این با دهند. در ذخیرهشده اطالعات از انبوهی مقادیر که دسترسی قابل ثانیه بیلیونیوم یک از کمتر باشند. کنترل از جدیدی درک تنها نه تحقیق این به افزارهها این داخل در مغناطیسی حرکتهای پیشرفت به منجر بلکه میدهد پژوهشگران این قدم یک را آن و شده IBM مسیرمسابقه حافظه میکند. نزدیکتر واقعیت به منتشر Science مجلهی در پژوهش این نتایج است. شده منبع: 63 پياپي شماره بهمن 89 سالنهم