نانو فناوری/nano technology رشته‌ای از دانش است كه موضوع اصلی آن مهار ماده یا دستگاه ها در ابعاد كمتر از یك میكرومتر، معمولاً حدود ۱ تا ۱۰۰ نانومتر است. وجه منحصر به فرد فناوری نانو داشتنن عناصری به نام نانومواد و نانوساختار است. حوزه نانو از جمله حوزه های افتخارآمیز پس دانش از انقلاب اسلامی و به طور خاص سال های اخیر در كشور محسوب می شود؛ حوزه ای كه پژوهشگران ایرانی از اوائل دهه 80 پیشرفت های چشمگیری را در آن ثبت كرده اند و گفته می شود از جهت ثبت اختراع و به خصوص تولیدات علمی جایگاه چهارم دنیا را دارند.
آنها دستاوردهایی هم در این حوزه داشته اند كه می توان به تولید و معرفی انواع و اقسام محصولات از جمله منسوجات نانو، محصولات آرایشی و بهداشتی، محصولات كشاورزی، محصولات ساختمانی و دارویی از سوی 160 شركت نانویی فعال اشاره كرد كه بیش از 370 قلم محصول را شامل می شود.
یكی از محققان این عرصه، دانش آموخته رشته شیمی تجزیه از دانشگاه بوعلی همدان است كه در سال جاری با طرح سنتز نانو ساختارهای اصلاح شده برای اندازه گیری مقادیر ناچیز داروها و آلاینده های زیست محیطی و بیولوژیكی توانست در بیستمین دوره جشنواره جوان خوارزمی (آذر 97) رتبه دوم پژوهش های بنیادی را در حوزه فناوری های شیمیایی كسب كند.
دكتر مظاهر احمدی كه جوایز مختلف علمی و دانشجویی را به دست آورده است از ابتدای دوره كارشناسی ارشد فعالیت در حوزه نانو را آغاز كرد و توانست به توفیقاتی در این زمینه برسد.
وی همچنین دو دوره فرصت مطالعاتی را در دانشگاه های آلیكانته اسپانیا (University of Alicante Polytechnic School - EPSA) و دانشگاه استكهلم سوئد (Stockholm University) طی سال های 2015 و 2017 گذرانده و مشغول گذراندن فرصت مطالعاتی پسا دكتری با بورسیه بنیاد ملی نخبگان (جایزه دكتر چمران) است.
دكتر احمدی در گفت و گو با خبرنگار علمی ایرنا در مورد این طرح توضیح داد: این طرح نتیجه پایان نامه دكتری من به راهنمایی دكتر طیبه مدركیان و به مشاوره دكتر عباس افخمی در دانشگاه بوعلی سینا همدان است كه در آن از فناوری نانو برای افزایش كارایی سیستم های مختلف استفاده و نتایج آن در مجله
Sensors and Actuators B: Chemical منتشر شده است.
***نانومواد چیست و به چه كار می آید؟
وی در توضیح كلی نانومواد گفت: نانومواد موادی هستند كه اندازه آنها در حد نانومتر است و هر چند تعاریف مختلفی دارند بر اساس یك تعریف كلی سایز ذرات باید زیر 100 نانومتر باشد. در این حالت خاصیت ماده با حالت عادی یا بالك تفاوت دارد؛ برای نمونه فلز طلا در حالت نانویی به رنگ های قرمز، بنفش و آبی درمی آید.
به گفته احمدی وی در این طرح به نانوذرات مختلفی بر پایه ساختارهای كربنی، فلزی و اكسید فلزی دست یافته كه كاربردهای مختلفی دارند.
دانشجوی نمونه كشوری در سال 95 در زمینه كاربردهای این مواد گفت: یكی از كاربردهای این مواد به عنوان جاذب برای حذف تركیبات آلوده كننده از بافت های مختلف مانند تركیبات گوگرد از سوخت های مایع مانند بنزین و گازوئیل، ساخت نانوحسگرها برای مقاصد كنترل كیفی و پزشكی و جداسازی فرم های انانتیومری مفید داروهاست.
احمدی توضیح داد: حدود 60 درصد تركیبات دارویی كایرال (chiral molecule) هستند و برای آنها دو ایزومر نوری (انانتیومر، enantiomer) تعریف می شود كه فقط یكی از آنها خاصیت دارویی مطلوب دارد و انانتیومر دیگر در مواردی می تواند سمی باشد و موجب آثار جانبی ناخواسته شود.
«برای اثرگذاری بیشتر داروها باید این دو انانتیومر از هم جدا شود؛ اما روند جداسازی سخت و پرهزینه است. یكی از كاربردهای نانوموادی كه به آن دست یافته ایم جداسازی این دو انانتیومر است».
برگزیده بنیاد ملی البرز سال 1396 گفت: كاربرد دیگر این مواد استفاده در حسگرهایی است كه برای مقاصد كنترل كیفی در نمونه های مایع و گازی در پالایشگاه ها، تصفیه خانه ها و مراكز پزشكی كاربرد دارند.
به گفته او حسگرهای در دسترس نواقصی دارند؛ مانند حساسیت پایین و گزینش پذیری نامطلوب؛ اما نانومواد یادشده می توانند عملكرد حسگرهای پیشین را به صورت چشم گیری بهبود بخشند.
برنده جایزه دكتر كاظمی آشتیانی در سال 1396 ادامه داد: در این طرح نانومواد مختلف با مورفولوژی
(morphology) متنوع از قبیل نانوكُره، نانوسیم، نانولوله، نانوذرات پوسته-هسته و نقاط كوانتومی توسط روش های گوناگون سنتز شده و برای بهبود كارایی، نانومواد سنتزی با روش های ابداعی با عوامل متنوع از جمله پلیمرهای قالب مولكولی و یونی، عوامل فعال سطحی، لیگاندهای ارگانیك و نانوذرات دیگر اصلاح شده است.
***حذف آلاینده های آبی با نانومواد
داور برتر دو مجله بین المللی Journal of Hazardous Materials و Materials and Engineering C در توضیح دیگر كاربردهای این نانومواد گفت: روش های جدیدی برای حذف آلاینده های آبی، استخراج و اندازه گیری آنالیت های مهم ابداع شد. همچنین سیستم های دارورسانی هدفمند را توسعه دادیم و روش هایی برای سنتز نانو حامل های هوشمند سنتز كرده ایم. برای مثال به تازگی روشی برای كپسوله كردن داروهای ضد سرطان ابداع كرده ایم كه به عنوان یك پروتكل كلی برای كپسوله كردن داروهای آب گریز در Nature/Springer Protocols پذیرش و چاپ شده است. این روش امكان سنتز كپسول های هوشمندی به اندازه 15 نانومتر را فراهم می كند كه تا زمان پذیرش این پروتكل كوچك ترین كپسول های هوشمند قابل دسترسی بوده است.
دكتر احمدی در مورد مشكلات برای فعالیت در عرصه نانو گفت: برنامه ریزی های كلان كشور در این زمینه خوب بوده است اما تحریم ها شرایط را برای فعالان این عرصه بسیار دشوار كرده است؛ برای نمونه مواد آزمایشگاهی یا تجهیزات مورد نیاز هم بسیار گران شده است و هم به سختی و بعد از مدت طولانی در ایران قابل دسترس است.
علمی**9157**1440
تاریخ انتشار: ۱۷ بهمن ۱۳۹۷ - ۰۷:۴۹
تهران- ایرنا- یك محقق ایرانی با تولید نانو موادها توانسته كاربردهای مختلفی از جمله حذف آلودگی سوخت های مایع، تقویت حسگرها و كمك به افزایش خلوص داروها از آنها به دست آورد.