تازه های شيمي

واضح آرشیو وب فارسی:سایت ریسک: View Full Version : تازه های شيمي حامدرضائی25-01-2009, 10:54 PMدوستان تازه های شیمی رو در فقط این تاپیک بنویسید شروع: پلاستیک هایی به سختی فولاد محققان دانشگاه میشیگان با تقلید از ساختار مولکولی صدف حلزون، نوعی پلاستیک به سختی فولاد اما سبک تر و شفاف ساخته اند. این پلاستیک ها از نانو ورقه های رس و نوعی پلیمر محلول در آب ساخته شده است و با وجود این که به اندازه ی کافی کشسان نیستند، "فولاد پلاستیکی" لقب گرفته اند. به گفته ی محققان، در صورت توسعه ی بیشتر، این ترکیب ها می توانند در تهیه ی لباس افراد نظامی و پلیس و یا در وسایل نقلیه ی آن ها استفاده شوند. افزون بر این می توانند در ابزارهای الکترو ماشین ذره ای، حسگرهای زیست-پزشکی، هواپیمای بدون سرنشین و ... به کار روند. به این ترتیب دانشمندان مشکلی را که چندین دهه مهندسان و دانشمندان را مبهوت کرده بود، حل کردند. پیش از این مشاهده شده بود که واحدهای سازنده ی نانو ی منفرد مانند نانولوله ها، نانو ورقه ها، نانو میله ها و... فراسخت هستند اما مواد بزرگ تر که از اتصال بلوک های نانو به دست می آیند، نسبتاً ضعیف هستند. محققان این ترکیب جدید را به وسیله ی ماشینی ساخته اند که در ساخت ترکیبات نانو، هر نانو ورقه را پس از دیگری می سازد. ماشین های روبوتیک دارای یک بازو هستند که بالای یک دور از ظروف محتوی مایعات مختلف شناور است و قطعه ای شیشه ای را حمل می کند و آن را در محلولی از پلیمر چسب مانند و سپس در یک مایع که نانو ورقه های رس در آن پراکنده است ، شناور می کند. پس از اینکه این دو لایه خشک شد، فرایند تکرار می شود. برای این که ضخامت قطعه ای از این ماده به ضخامت تکه ای پلاستیک بسته بندی برسد باید سیصد لایه از ماده ی پلیمری چسب مانند و نانو ورقه ی رس در کنار هم قرار گیرند. پلیمر چسب مانند استفاده شده در این آزمایش "الکل پلی وینیل" است. ساختار نانو چسب و نانو ورقه ی مس طوری است که پیوندهای هیدروژنی مشترکی را تشکیل دهند. حامدرضائی25-01-2009, 11:48 PMدر نتیجه ی رشد جمعیت، تولید مواد غذایی و اثرات منطقه ای تغییرات آب و هوا، ضرورت های بیشتری برای ذخیره ی آب طبیعی زمین به وجود آمده است. آب ساخته ی بشر به وسیله ی حذف نمک از آب دریا و آب های زیر زمینی شور از طریق نمک زدایی اسمز معکوس، یک منبع مهم و در حال افزایش تهیه ی آب برای میلیون ها انسان به ویژه در مناطق کم آب مانند خاورمیانه، مناطق غربی ایالات متحده، افریقای شمالی و آسیای مرکزی خواهد بود. با این حال استفاده از این آب حیات بخش تغییراتی را در محیط زیست ایجاد خواهد کرد و به گفته گروهی از زمین شیمی دان های فرانسوی، آبی که از طریق اسمز معکوس نمک زدایی می شود دارای ترکیبی منحصر به فرد است که با ورود به سفره های آب زیرزمینی و سامانه های آب طبیعی تغییراتی را در شیمی و اکولوژی آن ایجاد خواهد کرد. این مطالعات که در شماره ی این ماه مجله ی Environmental Science and Technology به چاپ رسیده است شامل جزئیاتی از زمین شیمی – یا اثر انگشت شیمیایی- ایزوتوپ های عناصر بور، لیتیم، استرونتیم، اکسیژن و هیدروژن یافت شده در آب های نمک زدایی شده است و به دانشمندان و مدیران کیفیت آب امکان ردیابی حضور ، توزیع و اثرات آب ساخته ی بشر بر خاک های منطقه ای، آب های سطحی و آب های زیر زمینی را می دهد. محققان با مطالعه ی ترکیب آب های نمک زدایی شده دریافته اند که شیمی این آب ها کاملاً متفاوت از آب های طبیعی است و چنانچه این آب ها از راه زیرساخت های نامناسب و یا به طور مستقیم از طریق آبیاری وارد طبیعت گردند به کمک ردیاب های جدید می توان آن را ردیابی کرد. حامدرضائی26-01-2009, 02:17 PMپژوهش دانشمندانی که ادعا کرده اند عنصر فرا سنگین 122 را کشف کرده اند توسط فیزیک دان هایی که معتقدند اندازه گیری ها مورد شک است، مردود شد. گروهی از محققان مدعی شده اند که طیف سنج جرمی آن ها ماده ای با جرم اتمی 292 را آشکار کرده است که در توده ی توریم خالص وجود داشته است. آن ها فکر می کنند که این جرم مربوط به هسته ای با 122 پروتون و 170 نوترون است. در صورت اثبات این کشف محدوده ی جدول تناوبی که اکنون در 118 عنصر متوقف شده است، گسترش می یابد. اما فیزیک دان های دانشگاه لیورپول با تماس با مجله ی Chemistry World، یافته ی این تیم را مورد نقد قرار داده اند و بیان داشته اند که این محققان به شواهد بهتری برای اثبات ادعای خود نیازمند هستند. جنبه ی حیرت انگیز این ادعا این است که جرم 122 یا عنصری که محققان محاسبه کرده اند، نیمه عمری برابر 108 سال دارد که می تواند نزدیک به هسته ی توریم باشد. عناصر فوق سنگین معمولاً بسیار ناپایدار هستند و نمی توانند بیش از کسری از ثانیه وجود داشته باشند. بنابراین به صورت زودگذر به وسیله ی برخورد هسته ها به یکدیگر ساخته می شوند. کاشفان این عنصر معتقدند، تغییر شکل هسته ي این عنصر از حالت كروي از شکافت آن جلوگیری می کند. آن ها پیش از این نیز کشف ایزومرهایي با عمر طولانی و بسیار تغییر شکل یافته را گزارش کرده بودند که هیچ کدام به وسیله ی سایر آزمایشات تأیید نشدند. حامدرضائی26-01-2009, 02:18 PMدانشمندی در دانشگاه هوستون، ماده ای را ساخته است که چهار بار از تیره ترین ماده ی شناخته شده، تیره تر است. این ماده ی سیاه رنگ بیش از 9/99 درصد از نور را جذب می کند. پولیکل آجایان (Pulickel Ajayan)، ترکیبی از نانو لوله های کربنی ساخته است که تنها 045/0 درصد از نور را باز می تاباند. آجایان در این مورد می گوید: " اعدادی که میزان تیرگی این ماده را نشان می دهند، مهیج تر از آن چیزی بودند که ما فکر می کردیم." او می افزاید: " این ماده که در کتاب رکوردهای جهان ، گینس، به ثبت رسیده است دارای کاربردهای عملی بسیاری می باشد. توانایی این ماده در جذب نور می تواند در پانل های خورشیدی مفید باشد. هم چنین این ماده میزان تفرق نور را به حداقل می رساند که یک مزیت بالقوه در ساخت تلسکوپ ها محسوب می شود." تیره ترین ترکیب شناخته شده ی پیشین، یک آلیاژ نیکل – فسفر بود که توسط دانشمندان در لندن ساخته و 16/0 درصد نور را باز می تاباند. حامدرضائی26-01-2009, 02:19 PMمحققان دانشگاه فلوریدای امریکا به حل یک معمای علمی که هفت دهه شیمی دان ها را سرگردان کرده بود، کمک کردند. به نظر می رسد یافته های این تیم در آینده منجر به توسعه ی حافظه های رایانه ای قوی تر و لیزر گردد. شیمی دان ها دریافته اند که چرا نوع ویژه ای از کریستال ها که با عنوان آمونیوم دی هیدروژن فسفات یا adp شناخته شده است، به شیوه ی غیر معمولی عمل می کند. adp در سال 1938 با تعدادی خصوصیت های الکتریکی غیر معمول کشف شد که به طور کامل شناخته شده نبود و به این ترتیب نزدیک به هفتاد سال دانشمندان را سرگردان نمود. در تحقیقات جدید، آن ها با استفاده از ابر رایانه ها و تجزیه های محاسباتی توانستند برای اولین بار دلیلی که منجر به خصوصیت های غیر معمول در adp می شود را مشخص کنند. adp مانند تعداد زیادی از کریستال ها خصوصیت های الکتریکی نشان می دهد که فروالکتریک گفته می شود. مواد فروالکتریک شبیه آهن ربا، قطب بار دار مثبت و منفی را در پایین تر از دمای ویژه ای که از مشخصات هر ماده است، نگه می دارند.به این دلیل adp و سایر مواد شبیه آن، برای ذخیره و انتقال داده ها مفید هستند. بنابراین adp معمولاً در ابزارهای حافظه ی رایانه، فناوری نوری فیبر، لیزر ها و سایر کاربردهای نوری-الکتریکی به کار می رود. آن چه که محققان در مورد adp پیچیده می دانستند خصوصیت غیر معمول آن به عنوان ماده ی آنتی فروالکتریک بود. در آنتی فروالکتریسیته یک لایه از مولکول در کریستال یک قطب منفی و یک قطب مثبت دارد اما لایه ی بعدی دارای بار معکوس است. این بار معکوس لایه به لایه در تمام کریستال دیده می شود. شیمی دان ها با استفاده از ابر رایانه ها توانستند محاسبات بسیار پیچیده و متعددی را انجام دهند که ممکن نبود در آزمایشگاه انجام شود. به عنوان مثال آن ها توانستند تا زاویه ی یون های آمونیوم را در adp تغییر دهند و سپس تأثیرات آن را روی بار الکتریکی کریستال محاسبه کنند و این دستاورد سرانجام منجر به حل این معمای هفت دهه ای شد. محققان دریافتند که موقعیت یون های آمونیوم در ترکیب همانند وجود تنش یا نقص های کریستالی، معین می کند که ماده رفتار فروالکتریک یا آنتی فروالکتریک داشته باشد. تحقیقات این تیم از دو نظر دارای اهمیت است. اول این که، منجر به ساخت ترکیبات جدیدی در آینده می شود که دارای دو خصوصیت فرومغناطیس و آنتی فرومغناطیس باشند. این کشف درهای تازه ای را در فناوری حافظه ی رایانه ها می گشاید و شاید نقشی را در توسعه ی رایانه های کوانتومی ایفا کند. دوم این که، این تحقیق شیوه ی تازه ای در آزمایش مواد با استفاده از ابر رایانه ها می باشد . به این ترتیب می توانیم به سرعت آزمایش هایی را که حتی در آزمایشگاه ممکن نیست، انجام دهیم تا ببینیم مواد در شرایط متفاوت چگونه عمل می کنند. حامدرضائی26-01-2009, 02:20 PMمحققان کانادایی روشی را برای تشخیص گونه های زیستی در حضور مولکول های کوچک چندگانه کشف کرده اند که راه حل مهمی در تشخیص سریع بیماری ها می باشد. توانایی تمیز سلول های مبتلا از سلول های سالم در تشخیص بیماری های انسان، بسیار حیاتی است. یک راه پیشبرد سریع این امر، تعیین مقدار سلول های کوچک موجود در نمونه های زیستی است که نشانگر های زیستی خوانده می شوند. مقدار این ترکیبات شیمیایی در سلول های سالم و بیمار متفاوت است. ولادیمیر بارانف (Vladimir Baranov) و هم کارانش در دانشکاه تورنتو، یک روش حساس را توسعه داده اند که با استفاده از یون های لانتانیدی، قادر است مقدار بسیار زیادی از نشانگر های زیستی را در یک زمان تعیین کند. به گفته ی این محققان این کشف کاربردهای مهمی در شیوه های تشخیص بالینی دارد. بارانوف و هم کارانش یون 151Euرا با واکنش شیمیایی به زنجیر پلیمری متصل به پادتنی (آنتی بادی) افزودند که خود به نشانگر زیستی طبیعی متصل می شود. پس از حذف مشتق پادتن واکنش نداده به وسیله ی شستشو، نمونه را به کمک طیف سنجی جرمی، برای تعیین ترکیبات عنصری آن مورد بررسی قرار می دهند. مقدار عنصر 151Eu نشان دهنده ی مقدار زیست شناساگر موجود در نمونه ی اصلی می باشد. تعداد یون های 151Eu در هر مولکول به این معنی است که این روش نسبت به روش های موجود، به نشانگرهای زیستی حساسیت بیشتری دارد. توانایی روش جدید در این است که می تواند تعداد زیادی شناساگر زیستی را با استفاده از ایزوتوپ های مختلف لانتانیدها، در یک زمان و به سادگی شناسایی کند. انتظار می رود این روش توانایی دانشمندان را برای درک و شناسایی امراض پیچیده مانند بیماری های خونی افزایش دهد. حامدرضائی26-01-2009, 02:22 PMمحققان آزمايشگاه ملي شيمي هند موفق شدند با به‌کارگيري نانولوله‌هاي کربني تک‌جداره عامل‌دارشده با اسيد سولفونيک يک روش شيميايي را براي افزايش محتواي اسيد سولفونيک غشاءهاي نفيون توسعه داده و کارايي قابل توجه اين غشاءهاي ترکيبي را به‌عنوان الکتروليت در کاربردهاي پيل‌هاي سوختي غشاي الکتروليت پليمري(PEMFC) نشان دهند. به گزارش سرويس فن‌آوري ايسنا، دکتر ويجاياموهانان پيلاي، مجري طرح چنين توضيح مي‌دهد:« بهبود در رسانايي پروتون غشاي الکتروليت حتي با يک مرتبه بزرگي، مي‌تواند عملکرد پيل‌هاي سوختي را به‌طور رؤيايي تغيير دهد. در حال حاضر از غشاءهاي ساخته‌شده از نفيون(اسيد سولفونيک در شکل يک پليمر جامد) به‌عنوان غشاي الکتروليت پليمري(PEM) در پيل‌هاي سوختي ـ که در دماهاي 80-60 درجه سانتي گراد کار مي‌کنند ـ به‌طور گسترده‌اي استفاده مي‌شود. اگرچه اين غشاهاي پيشرفته رسانايي‌هاي خوبي براي پروتون، در محدوده 01/0 تا 1/0 زيمنس بر سانتي‌متر در محيط مرطوب دارند؛ ولي داراي محدوديت‌هاي زيادي نيز هستند که عبارتند از وابستگي به آب براي رسانايي الکتريکي، نفوذپذيري بالا براي متانول و ميل به تجزيه‌ شدن در حضور راديکال‌هاي هيدروکسي، يک مداخل‌کننده در واکنش کاتدي و پايداري شيميايي و مکانيکي متوسط. پيلاي مي‌گويد که تلاش‌هاي مهمي از سوي محققان پيل سوختي، در جهت توسعة مواد ترکيبي صورت گرفته که مي‌تواند قابليت‌هاي نفيون را در نگهداري آب بالا ببرد، به گونه‌اي که در دماهاي بالا، رسانايي پروتون را از دست ندهد. او مي‌گويد:«ما در کار خود از نانولوله‌هاي کربني عامل‌دارشده با اسيد سولفونيک در ماتريس نفيون استفاده کرده‌ايم و توانسته‌ايم تعداد گروه‌هاي اسيد سولفونيک را ـ که يک عامل کليدي در رسانايي آن است ـ در اين غشا افزايش دهيم.» استفاده از نانولوله‌هاي کربني تک‌جداره مي‌تواند پايداري مکانيکي غشاهاي ترکيبي را نسبت به غشاهاي نفيون افزايش دهد؛ بنابراين مي‌تواند قيمت‌ها را در فناوري PEMFC پايين آورد. پيلاي توضيح مي‌دهد که رسانايي بالاي پروتون در نفيون به ساز و كاري که در آن سازمان‌دهي مجدد پيوندهاي هيدرژني يک نقش کليدي بازي مي‌کنند، مربوط مي‌شود. به گزارش ستاد ويژه توسعه فن‌آوري نانو، همين که اسيد سولفونيک‌هاي اضافي در سطح نانولوله‌هاي تک‌جداره قرار مي‌گيرد، شرايط خوبي را براي جست‌وخيز آسان پروتون آماده مي‌کند که اين عمل به نوبة خود باعث افزايش تحريک‌پذيري پروتون و بالا رفتن رسانايي مي‌شود. غشاهاي ترکيبي نفيون - نانولوله‌هاي کربني تک‌جدارة عامل‌دارشده، تقريباً يک مرتبه بزرگي رسانايي بالاتري دارند، در عوض ما فهميده‌ايم که غشاهاي ترکيبي نفيون - نانولوله‌هاي کربني تک‌جدارة عامل‌دارنشده، هيچ بهبودي در رسانايي پروتون نشان نمي‌دهند. اين کار راه تازه‌اي براي طراحي الکتروليت‌هاي پليمري براي چشمه‌هاي توان الکتروشيميايي مانند پيل‌هاي سوختي گشوده‌ است و نشان مي‌دهد که جداي از بهبود قابل توجه در رسانايي پروتون، غشاهايي که به‌طور مناسبي با به‌کارگيري نانولوله‌هاي کربني عامل‌دارشده طراحي شده‌اند، قادر خواهند بود که بدون لطمه زدن به رسانايي پروتون، نفوذپذيري متانول را کاهش دهند. نتايج اين تحقيق در مجلة Angewandte Chemie International Edition منشر شده‌است. حامدرضائی26-01-2009, 02:23 PMپژوهشگران يك شركت فن‌آور ايراني با بررسي روش‌هاي مختلف اعمال محصولات گوناگون حاوي نقره بر روي سطوح بدنه‌هاي سراميكي به قابليت ايجاد خاصيت آنتي باكتريايي در بدنه‌هاي مختلف لعابدار دست يافتند. مهران وفايي، مسوول بخش سراميك اين شركت با اعلام اين مطلب به خبرنگار «فن‌اوري» خبرگزاري دانشجويان ايران (ايسنا) گفت: روش‌هاي اختلاط ماده با نسبت‌هاي تعيين شده در دوغاب لعاب، اسپري مقادير مشخصي از نانونقره بر روي دوغاب لعاب، استفاده از تركيب پودر چاپ آغشته به نانونقره، اسپري محلول نانوسيد بر روي سطح لعاب، توزيع نانونقره در فضاي پاياني كوره و استفاده از گدازآورها به عنوان حامل نانونقره از روش‌هاي اعمال نانوسيد (نانونقره) بر روي سراميك‌ها است. وي در خصوص هدف از استفاده نانونقره در اين سراميك‌ها بيان كرد: نقره به عنوان فلزي كه از دير باز به عنوان يك عامل ميكروب كشي شناخته شده است، مي‌تواند در مقياس نانو خصوصيات آنتي باكتريايي فوق‌العاده‌اي را از خود بروز دهد كه سراميك‌هاي مذكور اين خاصيت ضد ميكروب و ضد باكتري را به همراه دارد. وفايي در پايان از پيگيري توليد كاشي‌هاي ضد باكتري با استفاده از اين تكنولوژي با اعمال نانوذرات در لعاب کاشي و سراميک خبر داد. __________________ حامدرضائی26-01-2009, 02:24 PMگروهي از شيمي‌دانان تايواني، نانوخودرويي ساخته اند که داراي نانوترمزهاي مولکولي فعال شونده با نور است. اين نانوترمز مي تواند موتور محرک يا چرخ هاي نانوخودرو را از چرخش بازدارد. به گزارش سرويس فن‌آوري ايسنا، نانوترمز مذکور با طول موج خاصي از نور فعال شده، سپس با استفاده از يک طول موج ديگر آزاد مي شود. پيش از اين اشکال ديگري از ترمزهاي مولکولي ساخته شده اند، اما براي نخستين بار است که از اين نور براي فعال‌سازي استفاده مي شود. جي شان يانگ، سرپرست اين گروه تحقيقاتي در دانشگاه ملي تايوان در اين زمينه گفت: «استفاده از نور باعث شده تا ماشين ما پاک و سريع بوده، از راه دور قابل‌کنترل باشد. علاوه ‌بر اين، ترمز ما قدرت متوقف کنندگي بي‌نظيري دارد، ما نشان داده ايم که اين ترمز قادر است تا سرعت چرخش را تا يک ميليارد بار کاهش دهد.» اين گروه توان بالقوة نانوترمز خود را شرح داده اند؛ براي اين کار، آنها يک گروه 3، 5- دي نيتروفنيل حجيم را به يک پيوند دوگانة کربن-کربن متصل کردند (از طريق متصل کردن گروه مذکور به يک مولکول پنتيپتيسن چهارلبه که به‌صورت آزاد چرخش مي کرد). تابش نور مي تواند اين پيوند دوگانه را فوتوايزومره كند و بين سيس و ترنس تغيير وضعيت دهد. زماني که پيوند دوگانه در حالت ترنس قرار دارد، محرک پنتيپتيسن مي تواند به ‌آزادي چرخش كند؛ اما با تغيير حالت به ايزومر سيس، گروه فنيل حجيم مذکور مانع از چرش مؤثر مي‌شود. يانگ معتقد است که از چنين نانوترمزهايي مي توان در بسياري از سيستم هاي چرخشي يا دوراني نانومقياس استفاده كرد؛ مثلاً مي توان از آنها در کنترل حرکت«نانوخودروها» يا در طراحي شتاب سنج هاي فوق العاده حساس براي آشکارسازي حرکت، بهره گرفت. به گزارش ايسنا از ستاد ويژه توسعه فن‌آوري نانو، جيمز تور از دانشگاه رايس در هوستون تگزاس، در اين ارتباط گفت:«اين روش يک راهکار مناسبِ مبتني بر محلول، براي متوقف ساختن چرخش از طريق ايجاد ممانعت فضايي است.» وي پيش از اين، در سال 2006 نانوخودرو مورد استفاده در اين تحقيق را طراحي کرده بود. اين نانوخودرو يک چارچوب کربني H شکل بوده که داراي چهار چرخ از باکي بال هاي فولرين است. تور افزود:«اما چالش هاي اصلي در ادامه ايجاد مي‌شوند. ابتدا لازم است تا اين فن‌آوري بر روي سطح سوار شود، سپس بايد از آن در کاربردهاي مختلف بهره گرفت، به‌عنوان مثال مي توان در آينده از آن در راه اندازي يک اهرم يا کليد که بر روي يک سيستم ميکروسکوپي اثرگذار است، استفاده کرد.» اين محققان نتايج خود را تحت عنوان "يک ترمز مولکولي مشتق‌شده از پنتيپتيسِن و فعال‌شونده با نور" در مجلة Org. Lett. منتشر کرده‌اند. سایت ما را در گوگل محبوب کنید با کلیک روی دکمه ای که در سمت چپ این منو با عنوان +1 قرار داده شده شما به این سایت مهر تأیید میزنید و به دوستانتان در صفحه جستجوی گوگل دیدن این سایت را پیشنهاد میکنید که این امر خود باعث افزایش رتبه سایت در گوگل میشود

این صفحه را در گوگل محبوب کنید

[ارسال شده از: سایت ریسک]

[مشاهده در: www.ri3k.eu]

[تعداد بازديد از اين مطلب: 465]