مهندسی نساجی گیلان:. گیل تکس

مهندسی نساجی گیلان:. گیل تکس

سایت تخصصی نساجی و پوشاک
مهندسی نساجی گیلان:. گیل تکس

مهندسی نساجی گیلان:. گیل تکس

سایت تخصصی نساجی و پوشاک

روشی برای تولید و کنترل شکل نانوالیاف کربنی ارائه شد

روشی برای تولید و کنترل شکل نانوالیاف کربنی ارائه شد
نساجی نیوز: پژوهشگران موفق به ارائه روش جدیدی برای تولید نانوالیاف صاف شدند.
به گزارش «نساجی نیوز» به نقل از ایسنا، در این روش با استفاده از گاز استیلن و آمونیاک در محیطی با دمای 700 درجه سانتیگراد، نانوالیاف تولید می‌شود. یون‌های موجود در این مخزن موجب می‌شود که نانوالیاف صاف رشد کنند.

محققان دانشگاه ایالتی کارولینای جنوبی با همکاری آزمایشگاه ملی «اوک ریج» و موسسه تحقیقاتی «CRD» روشی برای تولید نانوالیاف کربن صاف روی یک بستر شفاف ارائه کردند. رشد چنین نانوالیافی برای استفاده در ابزارهای تحقیقاتی زیست‌پزشکی و پوشش‌های ضد آب می‌تواند مهم باشد. در این روش از گرید کروم باردار استفاده شده است که در آن یون‌ها برای صاف نگه‌داشتن الیاف استفاده شده است. فقدان این یون‌ها منجر به پیچ خوردن نانوالیاف می‌شود.

«آناتولی ملچکو»، از دانشگاه ایالتی کارولینای جنوبی و نویسنده مقاله‌ای در این‌باره، می‌گوید: این الیاف می‌تواند به ‌عنوان ابزار رهاسازی ژن استفاده شود. وجود بستر شفاف، محققان را قادر می‌کند تا برهمکنش میان سلول‌ها را مشاهده کرده و این برهمکنش را دستکاری کنند.

سطح این الیاف می‌تواند با استفاده از مواد ژنتیکی، پوشش داده شده و سپس وارد سلول شوند که با این کار می‌توان تحقیقات ژن‌درمانی را تسهیل کرد. بستر شفاف شرایط را برای مشاهده فراهم می‌سازد. در این میان محققان دریافته‌اند که یون‌ها می‌توانند نقش کلیدی ایفا کنند. وجود این یون‌ها موجب می شود تا الیاف به‌طور مستقیم ایجاد شوند. برای درک این نقش، باید ببینیم که این روش چگونه کار می‌کند.

الیاف با استفاده از توزیع یکنواخت نانوذرات نیکل روی سطح سیلیکون (دی اکسید سیلیکون خالص) ایجاد می‌شوند. در قدم بعد روی این بستر، یک گرید نازک از جنس کروم قرار داده می‌شود که به ‌عنوان الکترود عمل می‌کند. این بستر به‌ همراه گرید درون مخزنی با دمای 700 درجه سانتیگراد قرار داده می‌شود، سپس درون مخزن با گاز استیلن و آمونیاک پر می‌شود. سطح گرید کروم دارای بار منفی بوده و بالای مخزن به‌ عنوان الکترود دارای بار مثبت عمل می‌کند.

سپس ولتاژ الکتریکی میان دو الکترود اعمال می‌شود که منجر به میدان الکتریکی درون مخزن می‌شود. این میدان باعث برانگیختگی اتم‌ها در گاز استیلن و آمونیاک می‌شود. برخی الکترون‌ها از این سیستم جدا شده که این کار منجر به تشکیل یون‌ها می‌شود. یون‌ها درون مخزن شتاب داده شده که با برخورد به مولکول‌های دیگر موجب افزایش الکترون‌های آزاد می‌شوند. یون‌های مثبت به ‌سمت گرید دارای بار منفی حرکت می‌کند.

نانوذرات نیکل به ‌عنوان کاتالیست عمل کرده و کربن موجود در گاز استیلن، تولید نانوالیاف کربنی گرافیت مانند می‌کند. این فرآیند موجب تشکیل نانوالیاف ستونی می‌شود. از آن جهت که ساختار چیدمان اتم‌ها شش ضلعی است، به آن «نانوالیاف گرافیت مانند» گفته می‌شود.

ترمیم بافت با ساخت ریزکره‌های نانوالیافی خودآرا

ترمیم بافت با ساخت ریزکره‌های نانوالیافی خودآرا
نساجی نیوز: دانشمندان دانشگاه میشیگان موفق به ساخت ریزکره‌های توخالی نانوالیافی خودآرا با قابلیت ترمیم بافت شدند.
به گزارش «نساجی نیوز» به نقل از ایسنا، دانشمندانی به رهبری پیترما از دانشگاه میشیگان پلیمرهای زیست‌تجزیه‌پذیر ستاره‌شکلی ساخته‌اند که به شکل کره‌های نانوالیافی توخالی خودآرا می‌شود. هنگامی که این کره‌ها بهمراه سلول‌ها به داخل جراحت تزریق می‌شوند، زیست‌تجزیه خواهند شد، ولی سلول‌ها زنده می‌مانند تا بافت جدیدی ایجاد کنند. این اولین بار است که چنین پژوهشی با موفقیت انجام می‌شود.
پیترما می‌گوید: ترمیم بافت بسیار مشکل است و به خاطر کمبود بافت بخشنده، موفقیت آن بسیار محدود است. این کار برای افرادی که دارای انواع مشخصی از زخم‌های غضروفی هستند و تا کنون درمان خوبی برای آن وجود نداشته است، امیدوار کننده است. این روش همچنین روش جایگزین بهتری برای ACI مهیا می‌کند، که در آن برای درمان زخم‌های غضروفی از سلول‌های خود بیمار برای تزریق مستقیم به بدن بیمار استفاده می‌شود. پیترما می‌گوید که کیفیت ترمیم بافت با روش ACI خوب نیست.
وی می‌افزاید: برای ترمیم نقایص بافتی پیچیده و غیر معمول، به یک حامل سلولی قابل تزریقی نیاز است که دارای اندازه دقیق باشد و جراحی را به حداقل برساند.
آزمایشگاه پیترما بر روی یک راهبرد زیست‌تقلیدی برای طراحی یک ماتریس سلولی با استفاده از نانوالیاف زیست‌تجزیه‌پذیر مشغول به کار بوده است. ماتریس سلولی سیستمی است که از بیولوژی کپی می‌گیرد و از سلول‌ها در حین رشد و شکل‌دهی بافت حمایت می‌کند.
پیترما می‌گوید: این ریزکره‌های توخالی نانوالیافی بسیار متخلخل هستند و اجازه ورود ساده مواد غذایی را می‌دهند و کارهایی شبیه به یک ماتریس سلولی در بدن انجام می‌دهند.
وی می افزاید: علاوه بر این، این نانوالیاف‌ها در چنین ریزکره‌های توخالی محصولات جانبی مخربی که منجر به زیان شود، ایجاد نمی‌کنند.
این کره‌های توخالی نانوالیافی با سلول‌ها ترکیب شده و سپس به جراحت تزریق می‌شوند. هنگامی که کره‌های نانوالیافی، که قدری بزرگ‌تر از سلول‌های در حال حمل هستند، در محل جراحت تجزیه می‌شوند، سلول‌های حمل شده توسط آنها، شروع به رشد بافت می‌کنند زیرا این کره‌های نانوالیافی محیط مناسبی جهت رشد طبیعی سلول‌ها فراهم کرده است.
این دانشمندان جزئیات نتایج کار تحقیقاتی خود را تحت عنوان «ریزکره‌های توخالی نانوالیافیِ خودآرا شده از پلیمرهای ستاره‌شکل بعنوان حامل‌های سلول قابل تزریق برای ترمیم زانو» در مجله‌ Nature منتشر کرده‌اند.

تولید داربست با استفاده از نانو الیاف پلیمری برای ترمیم بافت

تولید داربست با استفاده از نانو الیاف پلیمری برای ترمیم بافت
نساجی نیوز: گروهی از محققان گروه نساجی دانشکده فنی دانشگاه گیلان طی اجرای پروژه تحقیقاتی با استفاده از نوعی پلیمر دوستدار طبیعت نانو الیافی برای تولید حسگر و ترمیم بافت تولید کردند.
به گزارش «نساجی نیوز » به نقل از مهر، سید مجتبی علیزاده دربندی، مجری طرح، با بیان اینکه برای تولید نانو الیاف روشهای مختلفی وجود دارد، اظهار داشت: متداول ترین روش تولید این نوع الیاف الکتروریسی است که در این تحقیقات که با عنوان "ساخت و تعیین مشخصه های نانوساختارهای کشسان برپایه پلی یورتان ها" اجرایی شد، از این روش استفاده شد.
وی به جزئیات این طرح، اشاره کرد و اظهار داشت: در نانوالیاف تولید شده از پلیمر "پلی یورتان" استفاده شد. این نوع پلیمر زیست تجزیه پذیر و دارای خواص کشسانی و الاستیکی بالایی است از این رو در تولید الیاف با کاربردهای مختلف به کار برده می شود.
علیزاده ادامه داد: علاوه بر پلیمر پلی یورتان از نانولوله های کربنی با وارد کردن به محلول پلیمری به عنوان تقویت کننده در کامپوزیت و بهبودخواص مکانیکی نانوالیاف استفاده شد که با ایجاد میدان الکتریکی توسط فرآیند الکتروریسی موفق به تولید نانوالیافی با قطر 68 تا 840 نانو متر شدیم.
مجری طرح یاداور شد: در این پروژه پارامترهای مختلفی از جمله تغییرات درصد نانولوله های کربنی و تغییرات ولتاژ اعمالی مورد مطالعه قرار گرفت ضمن آنکه در انجام مراحل فرایند ریسندگی با استفاده از تجهیزات آزمایشگاهی چون میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و استحکام سنجی و رساناسنجی خواص الیاف نیز بررسی شد.
علیزاده به بیان نتایج به دست آمده از این مطالعه پرداخت و گفت: نتایج تحقیقات نشان داد که هر چه میزان نانولوله های کربنی بیشتر باشد خواص مکانیکی و الکتریکی الیاف افزایش می یابد.
این محقق به کاربردهای الیاف تولید شده اشاره و اضافه کرد: عمده کاربردهای نانو الیاف های تولید شده در حسگرهای کرنش و بخش پزشکی است. این نانو الیاف به عنوان داربست می تواند در ترمیم بافت مورد استفاده قرار گیرد.
وی همچنین از کاربردهای صنعتی این نانو الیاف خبر داد و یاداور شد: این نانو الیاف همچنین می تواند در نانو فیلتراسیون به کاربرده شود.
به گفته وی این پروژه تحقیقاتی با راهنمایی مهدی نوری اجرایی شد.

ساخت نخستین فرش نامرئی‌کننده جهان با همکاری یک دانشمند ایرانی

ساخت نخستین فرش نامرئی‌کننده جهان با همکاری یک دانشمند ایرانی
نساجی نیوز: تیمی از محققان دانشگاه برکلی آمریکا شامل یک محقق پست دکتری ایرانی موفق به ساخت یک فرش نامرئی‌کننده شده‌اند.
به گزارش «نساجی نیوز» به نقل از ایسنا، دکتر مجید غرقی با همراهی شش پژوهشگر دیگر در دانشگاه کالیفرنیا در برکلی توانسته‌اند از یک شیوه جدید برای پنهان کردن اجسام در زیر لایه‌ای موسوم به فرش پوششی استفاده کنند.
به گفته این محققان، تا پیش از این پنهان کردن اجسام در فرکانس‌هایی که با چشم انسان قابل مشاهده نبودند، انجام شده‌ بود. بیشتر شنل‌های نامرئی‌کننده پیشین از متامواد فلزی برای پوشش‌دهی در فرکانس‌های ریزموج استفاده کرده‌اند اما در فرکانس‌های نوری، فلز میزان زیادی از نور را جذب کرده و منجر به از بین رفتن بخش قابل توجهی از فلز می‌شود. برای فرکانس‌های مادون قرمز نیز این محققان و سایر دانشمندان باید شنل‌های عایق طراحی می‌کردند.
اخیرا محققان دانشگاه بیرمنگام از بلورهای تک محور به عنوان مواد پوشاننده استفاده کرده‌اند که می‌تواند عمل پوشش‌دهی را تنها در قطب خاصی از فرکانس نور مرئی انجام دهد.
این پژوهشگران در تحقیقات خود از شیوه‌ای موسوم به نگاشت شبه همایند (QCM) برای پنهان کردن یک شی یا طول 300 نانومتر و عرض شش میکرون در زیر یک «فرش پوشش‌دهنده» بازتابنده استفاده کردند.
این فرش از لحاظ ظاهری مانند یک آینه نوری صاف است، از این رو جسم و برآمدگی آن در زیر فرش در نور مرئی قابل مشاهده نخواهد بود.
به گفته شیانگ‌ژانگ، رهبر این تحقیقات، فرش پوششی بدین معنی است که می‌توانید یک شی‌را در زیر یک لایه که در این پژوهش با عنوان فرش نامیده شده‌است پنهان کنید. این فرش مانند آینه به نظر رسیده و برآمدگی حاصله از وجود جسم در زیر آن به هیچ وجه در نور مرئی قابل مشاهده نیست.
در این پژوهش، محققان یک موج‌بر نیترید سیلیکون را در یک بستر شفاف اکسید سیلیکون نانوحفره قرار دادند که به طور ویژه‌ای برای برخورداری از ضریب شکست پایین‌تر از موج‌بر ساخته شده بود. آنها با استفاده از شیوه نانوساخت، ‌حفره‌های ریز را درون نیترید قرار داده تا یک طرح مطلوب را بدست آورده و به موج‌بر، ویژگی‌ شاخص شکست شنل پوشاننده را بدهند.
این شیوه جدید علاوه بر پوشش‌دهی، گامی مهم را در جهت اجرای سازه‌های انتقال نوری در طیف مرئی برداشته است.
محققان با استفاده از شیوه انتقال نوری می‌توانند نور را بر استفاده‌های کاربردی مانند میکروسکوپ‌ها و رایانه‌های قدرتمند آماده کنند.
بر اساس این گزارش، مجید غرقی که متولد 1356 تهران است، پس از پایان تحصیلات متوسطه در دبیرستان استعدادهای درخشان علامه حلی تهران در سال 74 با رتبه پنج وارد دانشگاه شده و تحصیلات کارشناسی و کارشناسی ارشد را در رشته الکترونیک در دانشگاه صنعتی شریف به پایان برده و از سال 81 (2003) به عنوان دانشجوی دکتری در رشته الکترونیک در دانشگاه واترلو کانادا تحصیل کرده است.
کسب «اسکولارشیپ» تحصیلی دانشگاه واترلو، جایزه یادبود دکتر Chandrashekar دانشگاه واترلو (2005-2006) و جایزه برتر Sandford Fleming Foundation (سال 2005) از جمله جوایز و افتخارات علمی این پژوهشگر جوان ایرانی است که در حال حاضر دوره پسا دکتری خود را زیرنظر دکتر شیانگ‌ژانگ در دانشگاه برکلی می‌گذراند.

منسوجات هادی الکتریسیته، متخلخل و کشسان

اخیراً اشتیاق فراوانی به وسایل الکترونیکی پوشیدنی، منعطف و سبک برای رفع خواسته‌های جامعه مدرن دیده می‌شود. ابزارهای مجتمع ذخیره انرژی ازاین نوع حوزه‌های کلیدی به‌شمار می‌رود که هنوز آنقدر توسعه پیدا نکرده است. در اینجا وسایل برقی پوشیدنی را شرح می‌دهیم که لباسهای زندگی عادی را به‌عنوان اسکلت استفاده می‌کنند. با فرایندی بی‌نهایت ساده یعنی وارد کردن پارچه در یک محلول و بیرون آوردن و خشک کردن آن، با جوهر نانولوله‌های کربنی تک‌دیواره (SWNT) ما پارچه‌های فوق هادی با قابلیت هدایت 125 S cm-1 و مقاومت کمتر از 1 اُهم بر سانتی‌متر مربع تولید کرده‌ایم. چنین پارچه‌های رسانایی انعطاف و کشسانی بسیار خوبی از خود نشان می‌دهند و در آنها چسبندگی بالایی بین‌ رشته نانولوله‌های کربنی تک‌دیواره و منسوج وجود دارد. ابرخازن‌های ساخته شده از این پارچه‌های رسانا ظرفیت بالای موضعی تا 0.48 فاراد بر سانتی‌مترمربع و انرژی ویژه (میزان انرژی به ازای هر کیلوگرم) زیادی نشان می‌دهند. وارد کردن مواد شبه‌خازنی به این منسوجات هادی را که به‌ افزایش 24 برابری ظرفیت موضعی ابزار منجر می‌شود، نشان داده‌ایم. این منسوجات رسانا می‌توانند فرصت طراحی جدیدی برای لباس‌های الکترونیک و کاربردهای ذخیره انرژی باشند.

نانوالیاف سرامیکی

نانوالیاف سرامیکی

دانشمندان مواد در آمریکا و اسپانیا، یک روش جدید به ‌نام ریسندگی لیزری اختراع کرده‌اند که نانوالیاف بی‌شکل خیلی طولانی با طول چندین سانتی‌متر و پهنای 35 نانومتر تولید می‌کند. این پیشرفت می‌تواند منجر به تولید نانوالیافی که
تقریباً به‌صورت پیوسته درهم تنیده شده‌اند، شود



.

تصاویری از الیاف تولید شده با روش ‏ریسندگی لیزری. (‏a‏) تصویر میکروسکوپ ‏الکترونی پیمایشگر انتشار میدانی. یک ‏مخلوط از نانوالیاف و میکروالیاف را نشان ‏می‌دهد. (‏b‏) تصویر میکروسکوپ الکترونی ‏عبوری از یک نانوالیاف منفرد با قطر تقریبی ‏‏50 نانومتر. شکل کوچک، الگو پراش است ‏که ساختار بی‌شکل آن را نشان می‌دهد.
ادامه مطلب ...

تولید منسوجات با استفاده از نانو لوله ها

تولید منسوجات با استفاده از نانو لوله ها

یک شرکت نوپا در آمریکا موفق به تولید ماده‌ای سبک از نانولوله‌های کربنی شده است که محکم‌تر از فولاد بوده و رسانایی آن همانند آلومینیوم می‌باشد این شرکت ادعا می‌کند که این مواد می‌توانند در نهایت در لباس های ضد گلوله ، سیم‌کشی‌های هواپیما، و خطوط انتقال برق کاراتر به کار روند .

محققان پیش از این دریافته بودند که نانو لوله ها به واسطه ی بالا بودن استحکام و انتقال گرما به خوبی نیمه هادی ها عمل کنند (بسته به روش ساخت ان ها (تک جداره بودن یا دو جداره بودن )اما این خصوصیات به تک تک نانولوله ها بر می گردد و ایجاد توده ای از ان ها با خصوص یت مشابه تک تک نانو لوله ها امکان پذیر نیست.


مسئول این شرکت می گوید نانو لوله های به کار رفته از حد معموای طویلتر است.استفاده از این نانو لوله های طولانی تر به انها قابلیت اتصال موثرتری را میدهد.این نانو لوله ها گفته شده که ازشیوه ی رسوب دهی بخارات شیمیایی ایجاد شده است.این نانو لوله ها فرمی از پوشش حصیری بافته نشده را به وجود می اورد که صفوف مرتب شده انها به ماده مورد نظر استحکام بیشتری در جهت صفوف منظم شده میدهد.این شرکت با استفاده از به کارگیری این شیوه نخستین صفحاتی در ابعاد 1 * 3 را تولید نمود.اما امید به تولید صفحاتی با با ا بعاد بزرگتر میرود.این کمپالی همچنین قادر است پارچه های نانولوله ای رادر طی ریسندگی نانولوله ها از طریق رسوب دهی بخارات شیمیایی تولید نماید.

ساخت ماهیچه‌های مصنوعی به کمک نانولوله‌های کربنی

ساخت ماهیچه‌های مصنوعی به کمک نانولوله‌های کربنی

UTD
از اولین پیشگامان اختراع ماهیچه‌های مصنوعی هستند که به روش الکتریکی انرژی می‌گیرند. اکتشافات این افراد در این زمینه منجر به صنعتی‌شدن چند محصول در ایالات متحده، ژاپن و سوئد شده است.
برنامه جدید و بلند پروازانه آنها ساخت ماهیچه‌های مصنوعی است که انرژی خود را همانند ماهیچه‌های طبیعی به روش‌های شیمیایی تامین می‌کنند و دارای نیروی بیشتر و انقباضی سریع‌تر نسبت به همتای طبیعی خود می‌باشند. اساس ماهیچه‌های مصنوعی مبتنی بر نیروی الکتریکی، بر استفاده از پلیمرهای هادی و نانولوله‌های کربنی می‌باشد که اولین بار طرح آن توسط محققان این برنامه جدید ارائه شد. نانولوله‌های کربنی کارایی ماهیچه‌های طبیعی را چند صد برابر و طول ماهیچه‌ها را دوبرابر افزایش می‌‌دهند. عضلات پلیمری اگر چه دارای انقباضی معادل ماهیچه‌های طبیعی می‌باشند، امّا دوام و کارآیی بالایی در تبدیل انرژی ندارند. هدف اصلی برنامة سازمان پروژه‌های پیشرفته تحقیقات دفاعی آمریکا حذف این مشکلات و جایگزینی نیروی الکتریکی با نیروی شیمیایی در ماهیچه‌های مصنوعی می‌باشد. منابع تامین انرژی پیشنهادی در مورد ماهیچه‌های مصنوعی در حال حاضر پیل‌های سوختی، خازن‌های پیشرفته و فعال کننده‌های مکانیکی می‌باشند. این ابزارها انرژی زیادی را به انرژی الکتریکی تبدیل و ذخیره می‌کنند و در صورت لزوم برای انجام کارهای مکانیکی استفاده می‌کنند.
از کاربردهای مهم و احتمالی این کاوش ساخت اعضای مصنوعی است که عملکردی شبیه بازوها و پاهای طبیعی دارند و قادر به حرکت دادن و جابه‌جا کردن اجسام می‌باشند، که در صورت نیاز به عنوان جایگزین اندام‌های قطع‌شده و یا ساخت روبات‌ها، مورد استفاده قرار گیرند. اگر چه این اهداف بلندپروازانه هستند ولی با توجه به اینکه در مطالعات آزمایشگاهی ابزارهای کوچکی توسط این افراد ساخته شده‌اند که انرژی شیمیایی را مستقیما به حرکات مکانیکی تبدیل می‌کنند، دست‌یابی به این منظور چندان دور از ذهن به نظر نمی‌رسد
این تحقیق اخیراً در مجله معتبر
Science
منتشر شده است