نانوتكنولوژي (بخش دوم - نانو در پزشكي، شيمي و انرژي)

واضح آرشیو وب فارسی:فان پاتوق: نانوتكنولوژي (بخش دوم - نانو در پزشكي، شيمي و انرژي)

- مواد نانو متخلخل نمونه.اي از موادي هستند كه در.حالي.كه از ملكول.هاي كوچك دارو ونگه.داري مي.كنند، آن.هاي را به محل موردنظر كه از پيش تعيين شده، انتقال مي.دهند ... - روش.هاي كاتاليز و .....اسيون (تصفيه) شيميايي دو مثال برجسته از زمينه هايي هستند كه نانوتكنولوژي همواره در آن.هاي موثر بوده است ... - نانوتكنولوژي بازده تبديل انرژي را به كمك استفاده از نانوساختارهايي با پيوستاري از شكاف.هاي انرژي، افزايش مي.دهد.

كاربردهاي نانو در پزشكي
در پزشكي و زيست.شناسي، ويژگي.هاي منحصر به فرد نانومواد به منظورهاي مختلفي به كار گرفته مي.شوند. واژه.هايي نظير نانوتكنولوژي زيست.داروها،. بيونانوتكنولوژي و نانوپزشكي براي توصيف اين دانش تلفيقي به.كار مي.روند.
كارآيي ساختارها و مولكول.هاي زيستي هنگامي كه نانومواد به آن.ها اضافه مي.شوند،.افزايش مي.يابد. مقياس اندازه.ي نانومواد در حدود مقياس ساختارها و مولكول.هاي زيستي است. بنابراين نانو مواد مي.توانند براي كاربردها و تحقيقات زيست.پزشكي هم در محيط.هاي طبيعي و هم در محيط.هاي مصنوعي به.كار گرفته شوند.
تركيب در زمينه.ي نانومواد و زيست.شناسي به ايجاد و توسعه.ي ابزارهاي تشخيصي، عامل.هاي هم.سنجي ابزارهاي تحليل، كاربردهاي درمان فيزيكي و حامل.هاي تحويل دارو و ... منجر شده است..

تحويل دارو
كل مصرف دارو و نيز عوارض جانبي آن به.وسيله.ي جاي.گزيني مناسب حامل فعال دارو صرفا در موضع درد و محل تمركز بيماري به طور قابل ملاحظه.اي كاهش مي.يابد. اين دسترسي انتخابي به محل مورد نظر، هزينه.هاي مادي و نيز رنج.هاي انساني بسياري را كاهش مي.دهد. مواد نانو متخلخل نمونه.اي از موادي هستند كه در.حالي.كه از ملكول.هاي كوچك دارو نگه.داري مي.كنند، آن.ها را به محل موردنظر كه از پيش تعيين شده، انتقال مي.دهند.
روش ديگري براي كاهش مصرف دارو به.كارگيري سيستم.هاي الكترومكانيكي كوچك است.هدف از بكارگيري اين سيستم.ها، آزاد كردن فعال داروهاست. مثلا از اين روش براي درمان سرطان به.وسيله.ي نانوذرات آهن يا پوسته.هاي طلا استفاده.مي.شود.

مهندسي بافت
نانوتكنولوژي مي.تواند به بازتوليد و نيز بازسازي بافت.هاي تخريب .شده و معيوب كمك كند. اين كار توسط «مهندسي بافت» انجام مي.شود. مهندسي بافت به زودي جاي.گزين درمان.هاي متعارف امروزي نظير پيوند عضو، القاء مصنوعي و .. مي.شود.
بخشي از عمليات مهندسي بافت استفاده از نانومواد براي تكثير سلول.هاي برانگيخته به روش مصنوعي است.
بايد توجه كرد كه راه.بردها و دستاوردهاي مهنديسي بافت،. بايد در چارچوب موازين اخلاقي قرار داده شود. به همين منظور بحث.هاي گسترده.اي در سطح بين.المللي مطرح است و به تدريج قوانين متعددي در اين زمينه به تصويب مي.رسد.
كاربردهاي نانو در شيمي
روش.هاي كاتاليز و .....اسيون (تصفيه) شيميايي دو مثال برجسته از زمينه هايي هستند كه نانوتكنولوژي همواره در آن.هاي موثر بوده است.
همان.طور كه مي.دانيم تركيب مواد مختلف،.فر.اورده.هاي جديدي با ويژگي.هاي متفاوت شيميايي ( و اگر بتوانيم فرآيند واكنش را به نوعي كنترل كنيم موادي با ويژگي.هاي متفاوت و مناسب ).توليد مي.كند.
بنابراين به اين معنا شيمي در حقيقت با دانش نانو ارتباطي نزديك دارد.
به طور مختصر، شيمي نانومواد جديدي توليد مي.كند. به يك معني همه.ي تركيبات شيميايي مي.توانند توسط نانوتكنولوژي توضيح داده شوند.

كاتاليز
سودمندي استفاده از نانومواد به عنوان كاتاليزگرهاي شيميايي به.دليل نسبت بزرگ سطح به حجم اين مواد است. نانوذرات مي.توانند در كاتاليز در سلول.هاي سوختي، مبدل.هاي كاتاليك و حتي ابزارهاي كاتاليز نوري به.كار گرفته شوند.

.....اسيون (تصفيه)
نانوشيمي در فرآيند تصفيه فاضلاب.ها، تصفيه.ي هوا، در دستگاه.هاي ذخيره.سازي انرژي و ... نقش مهمي بازي مي.كند.
روش.هاي مكانيكي و شيميايي مي.توانند براي تكنيك.هاي تصفيه مورد استفاده قرار گيرند. يكي از اين مراحل تصفيه استفاده از غشاهايي با سوراخ.هايي به اندازه.ي مناسب است، به.وسيله.ي اين روش مايع در ميان غشا فشرده مي.شود. غشاهاي نانومتخلخل براي تصفيه.ي مكانيكي مي.توانند از نانولوله.ها تشكيل شوند و منافذي بسيار كوچك،. حتي كوچك.تر از 10 نانومتر داشته باشند.
اساسا نانو تصفيه براي تفكيك يون.ها و جداسازي سيالات به.كار گرفته مي.شود.
نانوذرات مغناطيسي روشي كارآمد و موثر براي زدودن آلاينده.هاي فلزهاي سنگين از فاضلاب.ها به كمك استفاده از شگرد جداسازي مغناطيسي است.
استفاده از ذرات نانومغناطيس، بازده جذب آلاينده.ها را افزايش مي.دهد و نسبت به روش.هاي سنتي تصفيه، ارزان.تر است.كاربردهاي نانو در انرژي
پيشرفته.ترين طرح.هاي نانوتكنولوژي كه به نوعي به انرژي مربوط.اند عبارت.اند از:
ذخيره.سازيف تبديل، توليد بهينه بوسيله.ي كاهش آهنگ فرآيندها و مواد، صرفه.جويي انرژي (به عنوان مثال به وسيله.ي عايق.سازي گرمايي بهتر) و منابع انرژي تجديد.پذير پيشرفته.

كاهش مصرف انرژي
روشي عملي براي كاهش مصرف انرژي،.عايق.بندي بهتر سيستم.هاست.
اين كار با استفاده از سيستم.هاي كارآمدتر سوخت و روشنايي، استفاده از مواد سبك.تر با استحكام بيشتر در صنعت حمل و نقل و ... قابل حصول است.
لامپ.هاي متداول امروزي صرفا حدود 5 درصد انرژي الكتريكي را به نور تبديل مي.كنند. دستاوردهاي نانوتكنولوژي نظير ديودهاي گسيل نوري (led) به كاهش شديد مصرف انرژي در وسايل روشنايي .زا مي.انجامد.

افزايش كارآيي توليد انرژي
بهترين سلول.هاي خورشيدي امروزي لايه.هايي از چندين نيمه.رساناي مختلف است كه روي هم قرار دارند و به اين ترتيب نور با انرژي.هاي مختلف (بسامدهاي مختلف) را جذب مي.كنند.
اين سلول.ها ، صرفا از 40 درصد انرژي خورشيدي استفاده مي.كنند.
نانوتكنولوژي بازده تبديل انرژي را به كمك استفاده از نانوساختارهايي با پيوستاري از شكاف.هاي انرژي، افزايش مي.دهد.
ميزان بازده موتور احتراق داخلي حدود 30 درصد تا 40 درصد در لحظه است.
نانوتكنولوژي مي.تواند اين بازده را به.وسيله.ي طراحي كاتاليزگرهاي ويژه.اي با بيشينه سطح ممكن افزايش دهد.

استفاده از سيستم.هاي انرژي دوست.دار محيط
سلول.هاي سوختي كه توان خود را از سوخت هيدروژن تامين مي.كنند نمونه.اي از چنين سيستم.هايي هستند.
اين سلول.ها بر مبناي استفاده از انرژي.هاي تجديدپذير توليد شده.اند (البته به طور ايده.آل).
نانوتكنولوژي مي.تواند در كاهش بيشتر آلاينده.هاي توليد شده در موتورهاي احتراق نقش موثري داشته باشد. اين كار توسط .....هاي نانومتخلخل، يا با پوشش. كاتاليزوري روي ديواره.هاي سيلندر و يا با نانوذرات كاتاليزوري به عنوان ماده افزودني به سوخت، انجام مي.شود.

باتري.هاي بازيافتي
به خاطر چگالي انرژي نسبتا پايين باتري.ها، زمان كاركرد آن.هاي محدود است. بنابراين آن.ها به تعويض يا شارژ مجدد نياز دارند.
به كمك صنعت نانو مي.توان باتري.هايي با ظرفيت انرژي بالاتر يا باتري.هايي قابل شارژ و يا حتي ابرخازن.هايي با ميزان شارژكنندگي بيشتر – كه از نانو مواد در آن.ها استفاده مي.شود – طراحي و توليد كرد.

این صفحه را در گوگل محبوب کنید

[ارسال شده از: فان پاتوق]

[مشاهده در: www.funpatogh.com]

[تعداد بازديد از اين مطلب: 134]