Forwarded from آموزش علوم و فناوری نانو دانشگاه بناب
This media is not supported in your browser
VIEW IN TELEGRAM
#مدرسه_علوم_و_فناوری_نانو
موضوع این برنامه :
مفاهیم پایه علوم و فناوری نانو
قسمت: اول
مهندس مرتضی مددی
از سری کلاس های مدرسه پاییزی علوم و فناوری نانو دانشگاه بناب تهیه شده توسط کانال آموزش علوم و فناوری نانو دانشگاه بناب عضو کانال ما بشید و از مطالبش استفاده کنید
@nano_bnbuni
کیفیت های بالاتر ویدئو در لینک زیر 👇
https://www.aparat.com/v/5eli4
کانال آموزش علوم و فناوری نانو دانشگاه بناب
@nano_bnbuni
موضوع این برنامه :
مفاهیم پایه علوم و فناوری نانو
قسمت: اول
مهندس مرتضی مددی
از سری کلاس های مدرسه پاییزی علوم و فناوری نانو دانشگاه بناب تهیه شده توسط کانال آموزش علوم و فناوری نانو دانشگاه بناب عضو کانال ما بشید و از مطالبش استفاده کنید
@nano_bnbuni
کیفیت های بالاتر ویدئو در لینک زیر 👇
https://www.aparat.com/v/5eli4
کانال آموزش علوم و فناوری نانو دانشگاه بناب
@nano_bnbuni
Forwarded from آموزش علوم و فناوری نانو دانشگاه بناب
This media is not supported in your browser
VIEW IN TELEGRAM
#مدرسه_علوم_و_فناوری_نانو
موضوع این برنامه :
مفاهیم پایه علوم و فناوری نانو
قسمت: اول
مهندس مرتضی مددی
از سری کلاس های مدرسه پاییزی علوم و فناوری نانو دانشگاه بناب تهیه شده توسط کانال آموزش علوم و فناوری نانو دانشگاه بناب عضو کانال ما بشید و از مطالبش استفاده کنید
@nano_bnbuni
کیفیت های بالاتر ویدئو در لینک زیر 👇
https://www.aparat.com/v/5eli4
کانال آموزش علوم و فناوری نانو دانشگاه بناب
@nano_bnbuni
موضوع این برنامه :
مفاهیم پایه علوم و فناوری نانو
قسمت: اول
مهندس مرتضی مددی
از سری کلاس های مدرسه پاییزی علوم و فناوری نانو دانشگاه بناب تهیه شده توسط کانال آموزش علوم و فناوری نانو دانشگاه بناب عضو کانال ما بشید و از مطالبش استفاده کنید
@nano_bnbuni
کیفیت های بالاتر ویدئو در لینک زیر 👇
https://www.aparat.com/v/5eli4
کانال آموزش علوم و فناوری نانو دانشگاه بناب
@nano_bnbuni
Forwarded from آموزش علوم و فناوری نانو دانشگاه بناب
Forwarded from آموزش علوم و فناوری نانو دانشگاه بناب
#بولتن_اخبار
رفع بوی نامطبوع یخچال و افزایش ماندگاری میوه‌ها با استفاده از نانومواد
لینک خبر 👇
https://news.nano.ir/76782
کانال آموزش علوم و فناوری نانو دانشگاه بناب
@nano_bnbuni
رفع بوی نامطبوع یخچال و افزایش ماندگاری میوه‌ها با استفاده از نانومواد
لینک خبر 👇
https://news.nano.ir/76782
کانال آموزش علوم و فناوری نانو دانشگاه بناب
@nano_bnbuni
Forwarded from آموزش علوم و فناوری نانو دانشگاه بناب
This media is not supported in your browser
VIEW IN TELEGRAM
#مدرسه_علوم_و_فناوری_نانو
موضوع این برنامه :
مفاهیم پایه علوم و فناوری نانو
قسمت: دوم
مهندس مرتضی مددی
از سری کلاس های مدرسه پاییزی علوم و فناوری نانو دانشگاه بناب تهیه شده توسط کانال آموزش علوم و فناوری نانو دانشگاه بناب عضو کانال ما بشید و از مطالبش استفاده کنید
@nano_bnbuni
کیفیت های بالاتر ویدئو در لینک زیر 👇
https://www.aparat.com/v/GuU7S
کانال آموزش علوم و فناوری نانو دانشگاه بناب
@nano_bnbuni
موضوع این برنامه :
مفاهیم پایه علوم و فناوری نانو
قسمت: دوم
مهندس مرتضی مددی
از سری کلاس های مدرسه پاییزی علوم و فناوری نانو دانشگاه بناب تهیه شده توسط کانال آموزش علوم و فناوری نانو دانشگاه بناب عضو کانال ما بشید و از مطالبش استفاده کنید
@nano_bnbuni
کیفیت های بالاتر ویدئو در لینک زیر 👇
https://www.aparat.com/v/GuU7S
کانال آموزش علوم و فناوری نانو دانشگاه بناب
@nano_bnbuni
Forwarded from آموزش علوم و فناوری نانو دانشگاه بناب
#مقاله_علمی
فناوری نانو خود به تنهایی علم نیست بلکه با استفاده از آن می توان به کاربردی کردن علوم مختلف کمک کرد.
به عنوان مثال با استفاده از علم "نانو" می توان یک سطح ساخته شده از مولکولهای آب گریز داشته باشیم و این سطح خودش را تمیز می کند چون آب با سطح برخورد نمی کند و آلودگی را از خودش دور می کند. دلیل خشک ماندن سطح برگ نیلوفر آبی نیز همین است برای همین برگ نیلوفر آبی را به عنوان یک نمونه نانو در طبیعت عنوان می کنند.
فناوری نانو از آغاز تا کنون
نقطه شروع و توسعه اولیه فناوری نانو به طور دقیق مشخص نیست. در حقیقت تاریخ فناوری نانو به دوران ماقبل تاریخ و زمانی که بشر اولیه از نانومواد طبیعی استفاده می‌کرد، برمی‌گردد. آموختیم که اولین مهندس فناوری نانو در حقیقت خود طبیعت بوده است. چنانچه به طور مثال مولکولهای کربن در مقیاس نانومتری در حفرات دیواره غارها قرار گرفته که نتیجه آن باقی ماندن آنها برای هزاران سال است. در دوران صنعتی و پسا صنعتی و در صنایع برقی نیز کوچک‌سازی اجسام، مقوله جدیدی نبوده است. هزاران سال قبل و در خاور دور، کوچک بودن، ارزش و بهای ویژه‌ای داشته است. چنانچه در متون ادبی کلاسیک ژاپن در قرن دهم از کوچکی به عنوان زیبایی یاد شده است.
در آثار باستانی دوران مختلف تاریخی همچون قرون وسطا نیز اثری از مواد نانوساختار دیده شده است. شاید شیشه‌گران قرون وسطا را بتوان اولین فناوران نانو دانست. مطالعات نشان داده است که در شیشه‌های بسیار زیبای کلیساها در آن دوران از نانوذرات طلا استفاده شده است. البته این شیشه‌گران نمی‌دانستند که چرا با اضافه‌کردن طلا به شیشه رنگ آن تغییر می‌کند.
ریچارد فاینمن متخصص کوانتوم نظری در سال 1959 مقاله ای تحت عنوان فعالیتهای نانو در آینده منتشر ساخت و بعنوان پایه گذار این علم شناخته شد. او بعدها جایزه نوبل را در فیزیک دریافت کرد. فاینمن در 29 دسامبر 1959 در مهمانی شامی که توسط انجمن فیزیک آمریکا ترتیب داده شده بود سخنرانی کرد و این فناوری نانو را برای عموم آشکار ساخت عنوانی سخنرانی او « فضای زیادی در سطح کوچک وجود دارد» بود. فاینمن طی سخنرانی خود گفت می توان تمام دائره المعارف بریتانیکا را روی یک سنجاق نگارش کرد. یعنی ابعاد آن به اندازه یک بیست و پنج هزارم ابعاد واقعیش کوچک شود. او همچنین از دوتایی کردن اتمها برای کاهش ابعاد کامپیوترها سخن گفت در آن زمان ابعاد کامپیوترها بسیار بزرگتر از ابعاد کامپیوترهای امروزی بود اما او امیدوار بود که بتوان کامپیوترهای بسیار کوچکتر از کامپیوترهای کنونی ساخت. او توسعه بیشتر فناوری نانو را هم پیش بینی کرد و در پایان سخنرانیش 1000 دلار جایزه برای اختراع اولین الکتروموتوری که ابعادش حدود 1/64 اینچ مکعب باشد تعیین کرد. جایزه ای هم برای اولین کسی که بتواند ابعاد یک صفحه از کتاب را بقدری کوچک کند که به کمک یک میکروسکوپ الکترونی قابل خواندن باشد در نظر گرفت.
در سال 1974 برای نخستین بار واژه فناوری نانو توسط نوریو تانیگوچی بر زبان‌ها جاری شد. در سال 1981 نیز IBM دستگاهی اختراع کرد که به کمک آن می‌شود اتمها را تک تک جا‌به‌جا کرد. در سال 1991 نانو لوله‌های کربنی کشف شد. در سال 1997 نخستین نانو ترانزیستور ساخته شد و در سال 2000 نخستین موتور DNA ساخته شد.در 2002 شلوارهای ضدلک به بازار آمد و در 2003 نمونه‌های آزمایشگاهی نانوسلول‌های خورشیدی تولید شد. تحقیق و توسعه برای پیشرفت در عرصه فناوری‌نانو ادامه دارد.
@nano_bnbuni
فناوری نانو خود به تنهایی علم نیست بلکه با استفاده از آن می توان به کاربردی کردن علوم مختلف کمک کرد.
به عنوان مثال با استفاده از علم "نانو" می توان یک سطح ساخته شده از مولکولهای آب گریز داشته باشیم و این سطح خودش را تمیز می کند چون آب با سطح برخورد نمی کند و آلودگی را از خودش دور می کند. دلیل خشک ماندن سطح برگ نیلوفر آبی نیز همین است برای همین برگ نیلوفر آبی را به عنوان یک نمونه نانو در طبیعت عنوان می کنند.
فناوری نانو از آغاز تا کنون
نقطه شروع و توسعه اولیه فناوری نانو به طور دقیق مشخص نیست. در حقیقت تاریخ فناوری نانو به دوران ماقبل تاریخ و زمانی که بشر اولیه از نانومواد طبیعی استفاده می‌کرد، برمی‌گردد. آموختیم که اولین مهندس فناوری نانو در حقیقت خود طبیعت بوده است. چنانچه به طور مثال مولکولهای کربن در مقیاس نانومتری در حفرات دیواره غارها قرار گرفته که نتیجه آن باقی ماندن آنها برای هزاران سال است. در دوران صنعتی و پسا صنعتی و در صنایع برقی نیز کوچک‌سازی اجسام، مقوله جدیدی نبوده است. هزاران سال قبل و در خاور دور، کوچک بودن، ارزش و بهای ویژه‌ای داشته است. چنانچه در متون ادبی کلاسیک ژاپن در قرن دهم از کوچکی به عنوان زیبایی یاد شده است.
در آثار باستانی دوران مختلف تاریخی همچون قرون وسطا نیز اثری از مواد نانوساختار دیده شده است. شاید شیشه‌گران قرون وسطا را بتوان اولین فناوران نانو دانست. مطالعات نشان داده است که در شیشه‌های بسیار زیبای کلیساها در آن دوران از نانوذرات طلا استفاده شده است. البته این شیشه‌گران نمی‌دانستند که چرا با اضافه‌کردن طلا به شیشه رنگ آن تغییر می‌کند.
ریچارد فاینمن متخصص کوانتوم نظری در سال 1959 مقاله ای تحت عنوان فعالیتهای نانو در آینده منتشر ساخت و بعنوان پایه گذار این علم شناخته شد. او بعدها جایزه نوبل را در فیزیک دریافت کرد. فاینمن در 29 دسامبر 1959 در مهمانی شامی که توسط انجمن فیزیک آمریکا ترتیب داده شده بود سخنرانی کرد و این فناوری نانو را برای عموم آشکار ساخت عنوانی سخنرانی او « فضای زیادی در سطح کوچک وجود دارد» بود. فاینمن طی سخنرانی خود گفت می توان تمام دائره المعارف بریتانیکا را روی یک سنجاق نگارش کرد. یعنی ابعاد آن به اندازه یک بیست و پنج هزارم ابعاد واقعیش کوچک شود. او همچنین از دوتایی کردن اتمها برای کاهش ابعاد کامپیوترها سخن گفت در آن زمان ابعاد کامپیوترها بسیار بزرگتر از ابعاد کامپیوترهای امروزی بود اما او امیدوار بود که بتوان کامپیوترهای بسیار کوچکتر از کامپیوترهای کنونی ساخت. او توسعه بیشتر فناوری نانو را هم پیش بینی کرد و در پایان سخنرانیش 1000 دلار جایزه برای اختراع اولین الکتروموتوری که ابعادش حدود 1/64 اینچ مکعب باشد تعیین کرد. جایزه ای هم برای اولین کسی که بتواند ابعاد یک صفحه از کتاب را بقدری کوچک کند که به کمک یک میکروسکوپ الکترونی قابل خواندن باشد در نظر گرفت.
در سال 1974 برای نخستین بار واژه فناوری نانو توسط نوریو تانیگوچی بر زبان‌ها جاری شد. در سال 1981 نیز IBM دستگاهی اختراع کرد که به کمک آن می‌شود اتمها را تک تک جا‌به‌جا کرد. در سال 1991 نانو لوله‌های کربنی کشف شد. در سال 1997 نخستین نانو ترانزیستور ساخته شد و در سال 2000 نخستین موتور DNA ساخته شد.در 2002 شلوارهای ضدلک به بازار آمد و در 2003 نمونه‌های آزمایشگاهی نانوسلول‌های خورشیدی تولید شد. تحقیق و توسعه برای پیشرفت در عرصه فناوری‌نانو ادامه دارد.
@nano_bnbuni
#مقاله_علمی
2. کاربردهای آینده فناوری نانو DNA ساختاری
در این‌جا ما چند کاربرد نانوساختارهای DNA که به‌شکل فزاینده‌ای عملی و امکان‌پذیر شده است و نیز رفع موانع تکنیکی، که قبلاً به آنها اشاره شد، را بازگو می‌کنیم.
1.2. بیوفیزیک سلولی و مولکولی
هدف اصلی Seeman از جادادن پروتئین‌های مهمان در کریستال‌های DNA طراحی‌شده برای تعیین ساختار با تفکیک بالا ازطریق انکسار اشعه X همچنان هدف مهمی است. انتظار می‌رود فناوری نانو DNA برای تعیین ساختار ماکرومولکولی در سایر روش‌ها نیز سهیم شود. کریستال‌های نانولولهDNA مایع و مقاوم به دترجنت امکان مطالعات NMR پروتئین‌های غشا را، که به‌صورت ضعیفی هم‌تراز شده‌اند، فراهم می‌کند. ارزش این ابزار در تعیین ساختار جدید NMR و de novo پروتئین UCP2 یک پروتئین 33 KDa آلفا هلیکس ترانس ممبرین غشای داخلی میتوکندری ثابت شده است. می‌توانیم انتظار داشته باشیم در دهه آینده، ساختارهای NMR بیشتری از اندازه کوچک تا متوسط پروتئین‌های غشایی آلفا هلیکسی به‌شیوه‌ای مشابه حل شود. جادادن ماکرومولکول‌های هم‌ترازشده به‌صورت ضعیف با تراکم بالا درون منافذ کریستال DNA دوبعدی احتمالاً در شتاب‌بخشیدن به جمع‌آوری اطلاعات با میکروسکوپ Cryoelectron، مفید خواهد بود. نانوساختارهای DNA برای ایجاد اثری روی مطالعاتی در بیوفیزیک مولکولهای منفرد، هم به‌عنوان کمکی برای تصویر‌برداری و هم به‌عنوان ابزارهایی برای تحت فشار قراردادن همزمان ماکرومولکول‌های چندگانه، مطرح شده‌اند .
مولکولهای جاداده‌شده در چارچوب DNA توسط میکروسکوپ روبشی سریع نیروی اتمی تصویر‌برداری شده‌اند تا امکان مشاهده real-time شکل‌گیری G-quadruplex و متیلاسیون DNA کاتالیزشده با آنزیم فراهم شود. راهبرد‌های مشابه می‌تواند برای مطالعه هر پروتئینی با یک دومین متصل‌شونده به DNA) برای مثال، یک کانژوگه DNA - پروتئین) کارساز باشد.
2.2. سیستم‌های تقلید‌کننده زیستی
Feynman
جمله مشهوری روی تخته سیاه نوشت: «چیزی را که نمی‌توانم ایجاد کنم، نمی‌توانم بفهمم.» سیستم‌های تقلید‌کننده زیستی می‌توانند به‌عنوان مدل‌هایی ساده برای سیستم‌های پیچیده‌تر و همچنین به‌عنوان پایه‌ای برای انگیزش پیشبردن مواد و ابزارهای مفید به‌کار گرفته شوند. چالش درازمدت حوزه نانوساختارهای DNA تولید سلولی مصنوعی است، طوری که بسیاری از رفتارهای عملکردی توسط DNA فراهم شود. این هدف بزرگ در آینده نزدیک محقق نخواهد شد، اما تقلید ماشین‌های ماکرومولکولی طبیعی گوناگون اهدافی انعطاف‌پذیر در کوتاه‌مدت ایجاد می‌کند. یک ایده جالب جفت‌کردن نانوساختارهای DNA با ATPaseهایی برپایه پروتئین به‌منظور عملکرد سریع‌تر نسبت به سیستم‌هایی است که فقط DNA دارند. نانوساختارهای DNA می‌توانند به‌صورت نانومنافذ تحریک‌شده زیستی طراحی شوند و عملکردی‌شدن الیگونوکلئوتیدها با مولکولهای هیدروفوب ممکن است امکان همکاری و یکی‌کردن چنین ساختارهایی را در لیپید دولایه ایجاد کند. شکل و قطر نانومنافذ می‌تواند آستانه‌ای برای انتشار ماکرومولکول‌ها تعیین کند. چنین نانومنافذی ممکن است پیشرفت‌هایی ماورای حالت رایج معماری توالی‌های DNA براساس نانومنافذ ایجاد کند. در آینده دور، ساختارهای هیبریدDNA-ATPase و نانومنافذ می‌توانند برای ایجاد کانال‌های مصنوعی جهت انتقال فعال ترکیب شوند.
ادامه دارد...
@nano_bnbuni
2. کاربردهای آینده فناوری نانو DNA ساختاری
در این‌جا ما چند کاربرد نانوساختارهای DNA که به‌شکل فزاینده‌ای عملی و امکان‌پذیر شده است و نیز رفع موانع تکنیکی، که قبلاً به آنها اشاره شد، را بازگو می‌کنیم.
1.2. بیوفیزیک سلولی و مولکولی
هدف اصلی Seeman از جادادن پروتئین‌های مهمان در کریستال‌های DNA طراحی‌شده برای تعیین ساختار با تفکیک بالا ازطریق انکسار اشعه X همچنان هدف مهمی است. انتظار می‌رود فناوری نانو DNA برای تعیین ساختار ماکرومولکولی در سایر روش‌ها نیز سهیم شود. کریستال‌های نانولولهDNA مایع و مقاوم به دترجنت امکان مطالعات NMR پروتئین‌های غشا را، که به‌صورت ضعیفی هم‌تراز شده‌اند، فراهم می‌کند. ارزش این ابزار در تعیین ساختار جدید NMR و de novo پروتئین UCP2 یک پروتئین 33 KDa آلفا هلیکس ترانس ممبرین غشای داخلی میتوکندری ثابت شده است. می‌توانیم انتظار داشته باشیم در دهه آینده، ساختارهای NMR بیشتری از اندازه کوچک تا متوسط پروتئین‌های غشایی آلفا هلیکسی به‌شیوه‌ای مشابه حل شود. جادادن ماکرومولکول‌های هم‌ترازشده به‌صورت ضعیف با تراکم بالا درون منافذ کریستال DNA دوبعدی احتمالاً در شتاب‌بخشیدن به جمع‌آوری اطلاعات با میکروسکوپ Cryoelectron، مفید خواهد بود. نانوساختارهای DNA برای ایجاد اثری روی مطالعاتی در بیوفیزیک مولکولهای منفرد، هم به‌عنوان کمکی برای تصویر‌برداری و هم به‌عنوان ابزارهایی برای تحت فشار قراردادن همزمان ماکرومولکول‌های چندگانه، مطرح شده‌اند .
مولکولهای جاداده‌شده در چارچوب DNA توسط میکروسکوپ روبشی سریع نیروی اتمی تصویر‌برداری شده‌اند تا امکان مشاهده real-time شکل‌گیری G-quadruplex و متیلاسیون DNA کاتالیزشده با آنزیم فراهم شود. راهبرد‌های مشابه می‌تواند برای مطالعه هر پروتئینی با یک دومین متصل‌شونده به DNA) برای مثال، یک کانژوگه DNA - پروتئین) کارساز باشد.
2.2. سیستم‌های تقلید‌کننده زیستی
Feynman
جمله مشهوری روی تخته سیاه نوشت: «چیزی را که نمی‌توانم ایجاد کنم، نمی‌توانم بفهمم.» سیستم‌های تقلید‌کننده زیستی می‌توانند به‌عنوان مدل‌هایی ساده برای سیستم‌های پیچیده‌تر و همچنین به‌عنوان پایه‌ای برای انگیزش پیشبردن مواد و ابزارهای مفید به‌کار گرفته شوند. چالش درازمدت حوزه نانوساختارهای DNA تولید سلولی مصنوعی است، طوری که بسیاری از رفتارهای عملکردی توسط DNA فراهم شود. این هدف بزرگ در آینده نزدیک محقق نخواهد شد، اما تقلید ماشین‌های ماکرومولکولی طبیعی گوناگون اهدافی انعطاف‌پذیر در کوتاه‌مدت ایجاد می‌کند. یک ایده جالب جفت‌کردن نانوساختارهای DNA با ATPaseهایی برپایه پروتئین به‌منظور عملکرد سریع‌تر نسبت به سیستم‌هایی است که فقط DNA دارند. نانوساختارهای DNA می‌توانند به‌صورت نانومنافذ تحریک‌شده زیستی طراحی شوند و عملکردی‌شدن الیگونوکلئوتیدها با مولکولهای هیدروفوب ممکن است امکان همکاری و یکی‌کردن چنین ساختارهایی را در لیپید دولایه ایجاد کند. شکل و قطر نانومنافذ می‌تواند آستانه‌ای برای انتشار ماکرومولکول‌ها تعیین کند. چنین نانومنافذی ممکن است پیشرفت‌هایی ماورای حالت رایج معماری توالی‌های DNA براساس نانومنافذ ایجاد کند. در آینده دور، ساختارهای هیبریدDNA-ATPase و نانومنافذ می‌توانند برای ایجاد کانال‌های مصنوعی جهت انتقال فعال ترکیب شوند.
ادامه دارد...
@nano_bnbuni
#مقاله_علمی
3.2. سیستم‌های انتقال انرژی و سیستم‌های نوری
فتوسنتز، اساس حیات روی زمین، توانایی قابل ملاحظه‌ای در تبدیل انرژی خورشیدی به انرژی شیمیایی دارد و شیمیدانان را درزمینه طراحی سیستم‌های مصنوعی که هرجنبه از کارشان را تقلید می‌کنند، هدایت می‌کند؛ به‌خصوص، شیمی فوق مولکولی در طراحی برداشت نور، انتقال انرژی، و کمپلکس‌های جداسازی بار مصنوعی بسیار سهیم شده است. مانع اصلی در روش‌های قدیمی نیاز به تلاش‌های سنتزی آلی و گسترده است که با دو چالش عمده همراه می‌شود: ساختارهای کوچک با ۲ تا ۵ واحد عملکردی و کنترل فضایی در سطح انگستروم، یا ساختارهای بلندتر با واحدهای تکراری بیشتر اما کاهش کنترل روی اندازه و شکل سرتاسری. خودسازماندهی با رویکرد پایین به بالا در مورد فوق ساختارهای آلی از عهده کنترل فضایی در سطح آنگستروم برمی‌آید و نانوساختارهای DNA می‌توانند، به‌عنوان وجه مشترک بین ماهیت‌های مولکولی در فراهم‌کردن اتصالات دقیق با مقیاس نانو برای متصل‌شدن ماهیت‌های مولکولی متفاوت، استفاده شوند. برای مثال، کمپلکس‌های جاذب نور می‌توانند در یک ارتباط نزدیک با واحدهای انتقال بار به‌شیوه مدولی با استفاده از DNA به‌عنوان pegboardهای مولکولی قرار بگیرند. این مورد ممکن است راه تازه‌ای برای ساخت سیستم‌های «Artificial leaf» ایجاد کند.
اغلب سیستم‌های نامحلول آبی می‌توانند با پروتئین‌ها یا سایر مولکولهای زیستی پهلو به پهلو قرار بگیرند. علاوه بر این، بالابردن دانش عملکردی‌کردن ذرات نانو با الیگونوکلئوتیدها استفاده از نانوساختارهای DNA را به‌عنوان مادربرد برای کاربردهای بالقوه میسر می‌سازد. توانایی DNA برای انتقال بار در فاصله‌های قابل توجه در طول بازهایش - پیامدی از اکسیداسیون - فرایندی است که می‌تواند صحت رشته و حتی ساختار آن را به مخاطره بیاندازد. بنابراین، DNA دورشته و DNA origami به‌عنوان داربست‌هایی برای سیم‌های فوتونی براساس رنگ استفاده می‌شوند، جایی که انرژی به شیوه‌ای خطی در طول ده‌ها نانومتر انتقال می‌یابد. نانوساختارهای DNA ذاتاً سخت‌تر از DNA دورشته هستند و می‌توانند برای ساخت سیم‌های فوتونی بلندتری استفاده شوند. به‌علاوه، آرایش‌های فضایی در دو و سه بعد منحصربه‌فرد آن امکان ساخت مسیرهای منشعب را برای انتقال انرژی فراهم می‌کند. ترکیب نانوساختارهای پلاسمونیک، نیمه‌رساناها، و پروتئین‌ها در شبکه‌های پیچیده منجر به مفهوم مدارهای مولکولی شده است؛ فوتون‌ها و پتانسیل‌های الکتریکی و شیمیایی می‌توانند به یکدیگر تبدیل شوند. بردهای برپایه DNA می‌توانند با ادغام رویکردهای ساخت بالا به پایین و پایین به بالا به‌منظور سازماندهی شیمیایی نانوسیم‌های غیرآلی سنتزی نیز به‌کار روند.
4.2. موارد تشخیصی و درمانی در سلامتی انسان
جذاب‌ترین جنبه فناوری نانو DNA نانوناقل‌های حامل دارو برای مبارزه با بیماری است. برای درک حالت آزمایشی این مفهوم، یک جعبه خالی براساس DNA همراه با یک درپوش را در نظر بگیرید که می‌تواند با یک جایگزینی رشته‌ای با کلید الیگونوکلئوتیدی خاصی باز شود. دلالت آن نانوجعبه‌های پاسخ‌دهنده است که می‌توانند برای تحویل محتوای سمی خود به‌شیوه‌ای خاص برنامه‌ریزی و به‌موجب آن، باعث ماکزیمم‌کردن توانایی شوند، درحالی‌که اثرات جانبی کم شده است. درواقع، تحویل موثر دارو از طریق اجرای سیستمیک مسئله‌ای بسیار پیچیده باقی مانده است. دلیل این امر موانع چندگانه‌ای است که باید قبل از این‌که نانوذرات بتوانند با آزادشدن اختصاصی محتوا در هدف مولکولی موردنظر همراه شوند، برآن‌ها غلبه کرد. نیاز ذرات نانو اجتناب از پاکسازی توسط ماکروفاژها در کبد و طحال است که به‌شکل کارآمدی در منطقه هدف به بافت نفوذ می‌کنند.
در بسیاری از بیماری‌ها عروق نشتی می‌توانند به‌صورت غیرفعال و به‌سادگی با نانوذرات، به‌علت کوچکی‌شان، هدف‌گیری شوند؛ اما در باقی موارد، نفوذ فعال ازطریق لایه اندوتلیالی رگ‌های خونی مورد نیاز است، حتی برای تومورهای سخت که ذرات نانو می‌توانند به‌صورت غیرفعال همراه با نفوذ افزایش‌یافته تجمع پیدا کنند و انتشار در محیط ماورای پیرامون توده توموری می‌تواند محدود شود. حتی اگر ذرات نانو به بافت بیمار برسند، به روشی قوی برای نفوذ به غشای پلاسمایی اهداف سلولی احتیاج است. جذب نانوذرات توسط اندوسیتوز یا پینوسیتوز کافی نیست، چون این بخش‌ها معادل‌های توپولوژیکی خارج از سلول‌ها هستند.
ادامه دارد....
@nano_bnbuni
3.2. سیستم‌های انتقال انرژی و سیستم‌های نوری
فتوسنتز، اساس حیات روی زمین، توانایی قابل ملاحظه‌ای در تبدیل انرژی خورشیدی به انرژی شیمیایی دارد و شیمیدانان را درزمینه طراحی سیستم‌های مصنوعی که هرجنبه از کارشان را تقلید می‌کنند، هدایت می‌کند؛ به‌خصوص، شیمی فوق مولکولی در طراحی برداشت نور، انتقال انرژی، و کمپلکس‌های جداسازی بار مصنوعی بسیار سهیم شده است. مانع اصلی در روش‌های قدیمی نیاز به تلاش‌های سنتزی آلی و گسترده است که با دو چالش عمده همراه می‌شود: ساختارهای کوچک با ۲ تا ۵ واحد عملکردی و کنترل فضایی در سطح انگستروم، یا ساختارهای بلندتر با واحدهای تکراری بیشتر اما کاهش کنترل روی اندازه و شکل سرتاسری. خودسازماندهی با رویکرد پایین به بالا در مورد فوق ساختارهای آلی از عهده کنترل فضایی در سطح آنگستروم برمی‌آید و نانوساختارهای DNA می‌توانند، به‌عنوان وجه مشترک بین ماهیت‌های مولکولی در فراهم‌کردن اتصالات دقیق با مقیاس نانو برای متصل‌شدن ماهیت‌های مولکولی متفاوت، استفاده شوند. برای مثال، کمپلکس‌های جاذب نور می‌توانند در یک ارتباط نزدیک با واحدهای انتقال بار به‌شیوه مدولی با استفاده از DNA به‌عنوان pegboardهای مولکولی قرار بگیرند. این مورد ممکن است راه تازه‌ای برای ساخت سیستم‌های «Artificial leaf» ایجاد کند.
اغلب سیستم‌های نامحلول آبی می‌توانند با پروتئین‌ها یا سایر مولکولهای زیستی پهلو به پهلو قرار بگیرند. علاوه بر این، بالابردن دانش عملکردی‌کردن ذرات نانو با الیگونوکلئوتیدها استفاده از نانوساختارهای DNA را به‌عنوان مادربرد برای کاربردهای بالقوه میسر می‌سازد. توانایی DNA برای انتقال بار در فاصله‌های قابل توجه در طول بازهایش - پیامدی از اکسیداسیون - فرایندی است که می‌تواند صحت رشته و حتی ساختار آن را به مخاطره بیاندازد. بنابراین، DNA دورشته و DNA origami به‌عنوان داربست‌هایی برای سیم‌های فوتونی براساس رنگ استفاده می‌شوند، جایی که انرژی به شیوه‌ای خطی در طول ده‌ها نانومتر انتقال می‌یابد. نانوساختارهای DNA ذاتاً سخت‌تر از DNA دورشته هستند و می‌توانند برای ساخت سیم‌های فوتونی بلندتری استفاده شوند. به‌علاوه، آرایش‌های فضایی در دو و سه بعد منحصربه‌فرد آن امکان ساخت مسیرهای منشعب را برای انتقال انرژی فراهم می‌کند. ترکیب نانوساختارهای پلاسمونیک، نیمه‌رساناها، و پروتئین‌ها در شبکه‌های پیچیده منجر به مفهوم مدارهای مولکولی شده است؛ فوتون‌ها و پتانسیل‌های الکتریکی و شیمیایی می‌توانند به یکدیگر تبدیل شوند. بردهای برپایه DNA می‌توانند با ادغام رویکردهای ساخت بالا به پایین و پایین به بالا به‌منظور سازماندهی شیمیایی نانوسیم‌های غیرآلی سنتزی نیز به‌کار روند.
4.2. موارد تشخیصی و درمانی در سلامتی انسان
جذاب‌ترین جنبه فناوری نانو DNA نانوناقل‌های حامل دارو برای مبارزه با بیماری است. برای درک حالت آزمایشی این مفهوم، یک جعبه خالی براساس DNA همراه با یک درپوش را در نظر بگیرید که می‌تواند با یک جایگزینی رشته‌ای با کلید الیگونوکلئوتیدی خاصی باز شود. دلالت آن نانوجعبه‌های پاسخ‌دهنده است که می‌توانند برای تحویل محتوای سمی خود به‌شیوه‌ای خاص برنامه‌ریزی و به‌موجب آن، باعث ماکزیمم‌کردن توانایی شوند، درحالی‌که اثرات جانبی کم شده است. درواقع، تحویل موثر دارو از طریق اجرای سیستمیک مسئله‌ای بسیار پیچیده باقی مانده است. دلیل این امر موانع چندگانه‌ای است که باید قبل از این‌که نانوذرات بتوانند با آزادشدن اختصاصی محتوا در هدف مولکولی موردنظر همراه شوند، برآن‌ها غلبه کرد. نیاز ذرات نانو اجتناب از پاکسازی توسط ماکروفاژها در کبد و طحال است که به‌شکل کارآمدی در منطقه هدف به بافت نفوذ می‌کنند.
در بسیاری از بیماری‌ها عروق نشتی می‌توانند به‌صورت غیرفعال و به‌سادگی با نانوذرات، به‌علت کوچکی‌شان، هدف‌گیری شوند؛ اما در باقی موارد، نفوذ فعال ازطریق لایه اندوتلیالی رگ‌های خونی مورد نیاز است، حتی برای تومورهای سخت که ذرات نانو می‌توانند به‌صورت غیرفعال همراه با نفوذ افزایش‌یافته تجمع پیدا کنند و انتشار در محیط ماورای پیرامون توده توموری می‌تواند محدود شود. حتی اگر ذرات نانو به بافت بیمار برسند، به روشی قوی برای نفوذ به غشای پلاسمایی اهداف سلولی احتیاج است. جذب نانوذرات توسط اندوسیتوز یا پینوسیتوز کافی نیست، چون این بخش‌ها معادل‌های توپولوژیکی خارج از سلول‌ها هستند.
ادامه دارد....
@nano_bnbuni
Forwarded from آموزش علوم و فناوری نانو دانشگاه بناب
#کوییز_علمی
منظور از سوخت های خورشیدی چیست؟
منظور از سوخت های خورشیدی چیست؟
Anonymous Quiz
30%
تبدیل غیر مستقیم دی اکسید نیتروژن یا آب به هیدروژن، الکل ها، هیدروکربن ها یا کربوهیدرات ها
25%
تبدیل مستقیم دی اکسید نیتروژن یا آب به هیدروژن، کربنات ها، سولفات ها یا فسفات ها
21%
تبدیل غیر مستقیم دی اکسید کربن یا آب به هیدروژن، کربنات ها، سولفات ها یا فسفات ها
24%
تبدیل مستقیم دی اکسید کربن یا آب به هیدروژن، الکل ها، هیدروکربن ها یا کربوهیدرات ها
#مقاله_علمی
#جواب_کوییز_علمی
🔰گزینه د
☀️علم نانو و نانوساختارهای مورد استفاده در تولید سوخت‌های خورشیدی و فتوولتاییک
🔅 ذرات الکترونی کوانتومی (الکترون‌های منفی و حفره‌های با بار الکتریکی مثبت) موجود در نانوکریستال‌ها، ویژگی‌های نوری و الکترونی را به وجود می‌آورند که باعث افزایش کارآئی تبدیل انرژی سلول‌های خورشیدی به سوخت‌های خورشیدی و فوتوولتائیک با هزینه کم می‌شود. به این رویکردها و کاربردها، تبدیل فوتون خورشیدی نسل سوم اطلاق می‌شود. از جمله مهم‌ترین این ویژگی‌ها می‌توان به تشکیل بیش از یک زوج الکترون- حفره (که Excitons در نانوکریستال نیز نامیده می شود) از یک فوتون جذب شده منفرد، اشاره کرد. در نانوکریستال‌های ایزوله‌شده، حامل‌های انرژی سه بعدی (کوانتوم دات‌ها یا نقاط کوانتومی) یا دوبعدی (سیم‌ها یا میله‌های کوانتومی) موجود است. به این فرآیند، تولید Excitonهای مضاعف گفته می‌شود. این مقاله به علوم مربوط به اپتوالکترونیک (الکترونیک نوری) و ویژگی‌های نانوکریستال‌ها می‌پردازد و ....
📌 مشاهده متن کامل مقاله:
http://edu.nano.ir/paper/569
کانال آموزش فناوری نانو:
🆔 @nano_bnbuni
#جواب_کوییز_علمی
🔰گزینه د
☀️علم نانو و نانوساختارهای مورد استفاده در تولید سوخت‌های خورشیدی و فتوولتاییک
🔅 ذرات الکترونی کوانتومی (الکترون‌های منفی و حفره‌های با بار الکتریکی مثبت) موجود در نانوکریستال‌ها، ویژگی‌های نوری و الکترونی را به وجود می‌آورند که باعث افزایش کارآئی تبدیل انرژی سلول‌های خورشیدی به سوخت‌های خورشیدی و فوتوولتائیک با هزینه کم می‌شود. به این رویکردها و کاربردها، تبدیل فوتون خورشیدی نسل سوم اطلاق می‌شود. از جمله مهم‌ترین این ویژگی‌ها می‌توان به تشکیل بیش از یک زوج الکترون- حفره (که Excitons در نانوکریستال نیز نامیده می شود) از یک فوتون جذب شده منفرد، اشاره کرد. در نانوکریستال‌های ایزوله‌شده، حامل‌های انرژی سه بعدی (کوانتوم دات‌ها یا نقاط کوانتومی) یا دوبعدی (سیم‌ها یا میله‌های کوانتومی) موجود است. به این فرآیند، تولید Excitonهای مضاعف گفته می‌شود. این مقاله به علوم مربوط به اپتوالکترونیک (الکترونیک نوری) و ویژگی‌های نانوکریستال‌ها می‌پردازد و ....
📌 مشاهده متن کامل مقاله:
http://edu.nano.ir/paper/569
کانال آموزش فناوری نانو:
🆔 @nano_bnbuni