نویسنده: خبرگزاری ایرنا

کاوشگر «کنجکاوی» سفر تابستانه خود را آغاز کرد

به گزارش پایگاه اینترنتی نیواطلس، مریخ نورد کنجکاوی از سال ۲۰۱۲ در سیاره مریخ بوده است و دو سال بعد تنها به مقصد اولیه کوه «شارپ» در ۱۵۴ کیلومتری دهانه «گیل» رسید. از اوایل سال ۲۰۱۹، این کاوشگر بدون سرنشین سرگرم تحقیق و تفحص در منطقه ای به نام «واحد زایش خاک رس» (clay-bearing unit) بوده و تا ماه مه نمونه های حفاری شده را آنالیز کرده است. این آنالیز نشان داد که این نمونه ها حاوی بیشترین میزان ماده معدنی رس هستند که تا آن زمان در این سیاره سرخ یافت شده بود.

کاوشگر کنجکاوی بعدها با کشف مقادیر زیادی گاز متان در مریخ موجب حیرت محققان شد؛ این کاوشگر همچنین با آشکار ساختن تغییرات فصلی عظیم در سطح اکسیژن این سیاره سرخ، محققان را گیج و مبهوت کرد.

اما در اواخر ماه مه سال جاری میلادی محققان کاوشگر کنجکاوی را عازم ماموریتی در انتهای شمالی منطقه ای به نام گرینهی پدیمنت (Greenheugh Pediment) کردند که شیب بسیار تندی دارد تا نگاهی به این سرزمین بیاندازد.

کنجکاوی در حوالی قله این منطقه، گره هایی را کشف کرد که نشان می دهند در این دهانه مدت طولانی پس از، محو دریاچه ها آب وجود داشته است.

اکنون دانشمندان امیدوارند که کاوش کنجکاوی در این منطقه جدید سرنخ هایی در مورد نحوه تغییر اوضاع اقلیمی هوا در حدود ۳ میلیارد سال پیش ارائه دهد.

محققان این ماموریت انتظار دارند که حداکثر سرعت کاوشگر کنجکاوی در مکان هایی میان ۲۵ تا ۱۰۰ متر در ساعت کاهش یابد و در قسمتی از این سفر کنجکاوی خود تصمیماتی در زمینه حرکتش بگیرد.

«مت گلیندر» راننده اصلی مریخ نورد کنجکاوی که مانند سایر اعضای گروه ماموریت کنجکاوی به دلیل شیوع همه گیری کووید-۱۹ در خانه کار می کند، گفت: کنجکاوی نمی تواند کاملا بدون دخالت انسان حرکت کند اما این توانایی را دارد که در طول مسیر به منظور پیشگیری از برخورد با سنگ های بزرگ یا زمین های پرخطر تصمیمات ساده ای بگیرد.

امید می رود که کاوشگر کنجکاوی تا اوایل پاییز به مقصد جدید خود برسد هر چند که ممکن است در طول این مسیر به دلیل کشف زمینه های جالب برای حفاری متوقف شود.

به گزارش پایگاه اینترنتی فیزورگ، این ساختار که توسط محققان دانشگاه «تسوکوبا» در ژاپن ابداع شده است، برای جایگزینی الماس های مصنوعی فعلی برای برش در کارخانه ها مورد استفاده قرار می گیرد.

این محققان برای ساخت این ساختار که آن را «پنتادایموند» نامیده اند، از محاسبات رایانه‌ ای برای تبدیل الماس به مواد سخت‌ تر از آن چیزی که به طور طبیعی وجود دارد، استفاده کردند. سختی پنتادایمند نزدیک به ۱۷۰۰ گیگاپاسکال است در حالی که میزان سختی یک الماس معمولی ۱۲۰۰ گیگاپاسکال است.

پروفسور «مینا مارویاما» یکی از محققان این مطالعه توضیح داد: نه تنها پنتادایموند سخت‌تر از الماس معمولی است، بلکه چگالی آن بسیار کمتر و برابر با گرافیت است.

پنتا دایموند علاوه بر کاربردش در برش صنعتی و حفاری، ممکن است به جای سلول سندان الماس که اخیرا از آنها در تحقیقات علمی برای بازآفرینی فشار شدید در داخل سیارات استفاده می‌شود نیز کاربرد داشته باشد.

الماس ها کلا از اتم های کربن که به طور منظم در یک شبکه متراکم قرار دارند، ساخته می شوند؛ الماس ها به دلیل سختی بی همتای خود در بین مواد شناخته شده، معروف هستند.

با این وجود کربن می تواند تنظیمات پایدار دیگری، به نام آلوتروپ ها را نیز تشکیل دهد. الماس یکی از آلوتروپ‌های کربن است که در فشارهای بالا پایدار است. آلوتروپ دیگر کربن گرافیت نام دارد. الماس در حالت پایدار دارای ساختار مکعبی است.

به گزارش روز سه شنبه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری، مهدی کشمیری گفت: چابکی و ریسک پذیر بودن شرکت‌های دانش بنیان از دلایل موفقیت آنها در تامین نیازهای کشور در زمان شیوع ویروس کرونا است.

وی ادامه داد: تامین نیازمندی‌های کشور در زمان شیوع کرونا از سوی شرکت های مستقر در پارک های علم و فناوری ناشی از ساختار چابک و پذیرنده ریسک آنها است.

قائم‌مقام معاون پژوهش و فناوری وزارت علوم گفت: در نمایشگاه فناوری مرتبط با کرونا که برای بازدید رییس جمهوری برگزار شد، ۱۰ شرکت ارائه دهنده محصول، ۶ شرکت مستقر در پارک های علم و فناوری مانند شریف خراسان رضوی، گلستان و آذربایجان شرقی حضور یافتند.

وی تعداد پارک های ایجاد شده در کشور را ۴۲ پارک فناوری عنوان کرد و اظهار داشت: از این تعداد ۳۵ پارک وابسته به وزارت علوم، سه پارک وابسته به جهاد دانشگاهی، یک پارک وابسته به معاونت علمی، یک پارک وابسته به وزارت ICT، یک پارک وابسته به دانشگاه علوم پزشکی ایران و یک پارک وابسته به دانشگاه آزاد است.

کشمیری، سیاستگذاری وزارت علوم در خصوص پارک ها را جوانگرایی مدیریت این نهادها دانست و ادامه داد: ۱۶ رییس پارک که در ۲ سال اخیر جایگزین شده اند، متوسط سن ۱۷ سال کاهش یافته است.

مدیر کل دفتر برنامه ریزی امور فناوری وزارت علوم، عدم توسعه پارک‌های علم و فناوری جدید در استان ها و مراکز دانشگاهی را از دیگر سیاست های این وزارتخانه در این زمینه دانست و یادآور شد: طبق اساسنامه ایجاد پارک های علم و فناوری توسط وزارت علوم و دستگاه های اجرایی ممنوع است؛ در حالی که سه تقاضای جدید برای ایجاد پارک فناوری وزارت نفت، جهاد کشاورزی و نیرو ارسال شده است.

وی با بیان اینکه در حال حاضر بر روی راه اندازی پارک های علم و فناوری تخصصی تمرکز کرده‌ایم، اظهار داشت: در برهه‌ای به سمت توسعه مراکز آموزش عالی بر اساس نیازمندی های کشور رفتیم و ما در زمینه توسعه پارک ها از این رویکرد پرهیز خواهیم کرد.

کشمیری در خصوص افزایش مناطق ویژه علم و فناوری با تاکید بر اینکه این برنامه از سوی شورای عالی علوم، تحقیقات و فناوری اجرایی می شود، خاطر نشان کرد: رویکرد کلی این است که عملکرد خوب پارک های علم و فناوری محور اصلی مناطق ویژه علم و فناوری قرار می گیرد.

وی میزان صادرات ‌شرکت های دانش بنیان را ۹۹ میلیارد دلار عنوان کرد و افزود: تعداد شرکت های دانش بنیان مستقر در پارک های علم و فناوری ۹۲۱۳ شرکت است که یک سوم کل شرکت های دانش بنیان کشور را شامل می شود و به این تعداد شرکت مبلغ حدود ۲۸۰میلیارد تومان اعتبارات عمومی و تخصصی اعطا شده است.

مدیرکل دفتر برنامه ریزی امور فناوری وزارت علوم گفت: ۸۵ درصد افراد شاغل در واحدهای فناور مستقر در پارک ها دارای مدرک کاشناسی هستند.

کشمیری با اشاره به دستاوردهای پارک ها در زمان شیوع کرونا گفت: ۴۵۰ شرکت مستقر در پارک های علم و فناوری در حوزه تولید محصولات مرتبط با شیوع کرونا فعال هستند. تولید بیش از یک میلیون ماسک در روز، تولید بیش از ۱.۵ لیتر مواد ضد عفونی کننده در روز، کیت های تشخیصی، دما سنج های غیر تماسی، لباس حفاظتی، ونتیلاتور از دستاوردهای این شرکت ها است.

وی افزود: از بین شرکت مستقر در پارک های علم و فناوری، تعداد ۱۵۰ شرکت در زمینه تولید تجهیزات بیمارستانی فعال هستند.

مسیریاب مخابراتی توسط یک شرکت دانش بنیان بومی‌سازی شد

به گزارش روز سه شنبه معاونت علمی و فناوری ریاست جمهوری، رضا صبایی مدیر عامل این شرکت دانش‌بنیان درخصوص این محصول اظهارکرد: مسیریاب (روتر) بومی یک وسیله کاربردی شبیه سرور است و کامپیوترهای مختلف را به یکدیگر وصل می‌کند. پس در هر مکانی برای اتصال دو کامپیوتر و ایجاد یک شبکه می‌توان از این وسیله استفاده کرد.

وی در ادامه افزود: در گذشته این دستگاه از کشورهایی مانند آمریکا و چین وارد می‌شد اما بومی‌سازی آن در داخل نیاز به خارج را رفع کرد.

صبایی همچنین گفت:این دستگاه در صنعت مخابرات، بانکداری و در صنایع و شرکت‌های مختلف کاربرد دارد. البته بیشتر مشتریان ما، دستگاه‌های اجرایی هستند. با توجه به کیفیت خوب این محصول  و ارائه گارانتی یک ساله و خدمات پس از فروش ۵ ساله توانسته‌ایم اعتماد مشتریان را نسبت به این محصول دانش‌بنیان ایرانی جلب کنیم.

مدیر عامل شرکت دانش‌بنیان تحقیقاتی و مهندسی ژرف پویان توس تصریح کرد:قیمت این دستگاه نیز نسبت به نمونه مشابه خارجی ۲۰ تا ۵۰ درصد ارزان‌تر است.

به گفته وی، در زمینه صنایع مخابراتی، ظرفیت بالایی برای شرکت‌های دانش‌بنیان وجود دارد. در حال حاضر قصد داریم تا با حمایت معاونت علمی و فناوری ریاست جمهوری و دریافت سوله در یکی از پارک‌های وابسته به معاونت، خط تولید برخی قطعات سخت افزاری را نیز راه‌اندازی کنیم.

صبایی گفت:بسیاری از کشورهای منطقه هنوز موفق نشده‌اند تا ساده ترین قطعات را در حوزه زیرساخت ارتباطات و مخابراتی تولید کنند، اما ایران توانسته است موفقیت‌های قابل توجهی کسب کند.

وی همچنین بیان کرد: به عنوان یک فعال این حوزه، آینده بسیار روشنی را برای این صنعت پیش بینی می کنم، زیرا جوانان با استعداد زیادی در کشور علاقه‌مند هستند تا در این زمینه فعالیت کنند.

تبدیل دی ان ای به واکسن کرونا با نانومهندسی

به گزارش روز سه شنبه ستاد ویژه توسعه فناوری نانو، راهبرد جدیدی برای تولید واکسن ارائه شده که در آن رشته‌های DNA تا زده شده و شبیه به ساختار ویروس در می‌آید، سپس روی سطح آن با پروتئین‌های ویروسی پوشش داده می‌شود، محققان موسسه فناوری ماساچوست (MIT) ) در حال استفاده از این فناوری برای تولید واکسن ضدکرونا هستند.

رشته‌های تاخورده DNA در این پروژه، از نظر ابعاد و شکل بسیار شبیه به ویروس است و روی سطح آنها با استفاده از پروتئین‌های ویروس HIV پوشانده شده ‌است. این پروتئین‌ها که در واقع آنتی‌ژن بوده، دارای الگوهایی هستند که موجب تحریک سیستم ایمنی بدن می‌شود و پاسخ جدی در بدن ایجاد می‌کنند.

پژوهشگران از این فناوری برای تهیه واکسن استفاده می کنند. آنها در حال تهیه واکسن ضد کرونا با این فناوری هستند و پیش‌بینی می‌کنند که این نوع واکسن‌ها را بتوان برای طیف وسیعی از بیماری‌های ویروسی به کار برد.

دارل ایروان، از محققان این پروژه گفت: قوانین طراحی که در این پروژه به کار رفته از نظر ژنتیکی قابل استفاده برای آنتی‌ژن‌های بیماری‌های مختلف است.

بث یکی دیگر از محققان این پروژه افزود: ساختار DNA شبیه به گیره است، بنابراین می‌توان آنتی‌ژن‌ها را در آنجا قرار داد، این ذرات شبیه به ویروس به ما این امکان را می‌دهد که برای اولین بار اصول مولکولی بنیادین تشخیص توسط سلول ایمنی بدن را دریابیم.

ویروس‌های طبیعی، نانوذرات حاوی آنتی‌ژن هستند که تصور می‌شود سیستم ایمنی بدن (به ویژه سلول‌های B) برای شناخت موثر چنین آنتی‌ژن‌هایی تکامل یافته است، اکنون واکسن‌ها از ساختارهای ویروس طبیعی تقلید می‌کنند و اعتقاد بر این است که چنین واکسن‌های حاوی نانوذرات در تولید پاسخ سیستم ایمنی بدن بسیار موثر هستند.

با این حال، تعیین اندازه ذرات و فاصله میان آنتی‌ژن‌ها و تعداد آنتی‌ژن در هر ذره برای دانشمندان چالش‌برانگیز بوده است، این گروه نشان دادند که با استفاده از تا زدن DNA می‌توان این شاخص‌ها را به دلخواه مدیریت کرد. نتایج این پروژه در نشریه Nature Nanotechnology به چاپ رسیده است.

ساخت رباتی که سرعت تحقیقات علمی را افزایش می‌دهد

به گزارش پایگاه اینترنتی بی.بی.سی.نیوز، این فناوری که توسط محققان دانشگاه «لیورپول» در انگلیس ابداع شده، قسمتی از چیزی است که «انجمن سلطنتی شیمی» انگلیس آن را یک عصر جدید دیجیتالی برای علم عنوان کرده است.

این سازمان اعلام کرده است که استفاده از هوش مصنوعی، رباتیک و محاسبات پیشرفته به عنوان مجموعه از فناوری ها برای حفظ تحقیق و توسعه و سرعت تحقیقات در این زمان که محققان اندکی به دلیل رعایت فاصله اجتماعی می توانند به آزمایشگاه های خود بازگردند، حیاتی است.

این فناوری به محققان اجازه می دهد تا در حالی که در قرنطینه به سر می برند، به تحقیقات خود در خصوص کشف راه حل هایی برای چالش های جهانی از جمله ابداع درمان هایی برای بیماری کووید-۱۹ ادامه دهند.

این ربات ۱۰۰ هزار پوندی که قابل برنامه ریزی است از نتایج تحقیقات خود می آموزد که آزمایش های خود را اصلاح کند. همچنین می تواند به صورت خودکار کند؛ بنابراین محققان با استفاده از آن می توانند از منزل آزمایشات خود را انجام دهند.

به گفته محققان، چنین فناوری می تواند سرعت اکتشافات علمی را هزار برابر سریعتر کند. این ربات محقق در حال حاضر سرگرم انجام یک سری آزمایشات برای یافتن کاتالیزوری است که بتواند به واکنشی که در داخل سلول‌های خورشیدی رخ می‌دهد، سرعت ببخشد.

اما به گفته پروفسور «اندی کوپر» محقق علم مواد که این ربات را در آزمایشگاه خود قرار داده است، از این ربات می توان برای مبارزه علیه کووید-۱۹ نیز استفاده کرد. کووید-۱۹ و تغییرات اوضاع اقلیمی جهان از جمله مشکلاتی هستند که به همکاری بین المللی نیاز دارد؛ بنابراین دیدگاه ما این است که باید در سرتاسر جهان ربات هایی مانند این ربات داشته باشیم که به یک مغز متمرکز متصل باشند.

وی همچنین اضافه کرد: امروزه در حالی که محققان نیز باید زمان حضور خود را در آزمایشگاه محدود و فاصله اجتماعی را از یکدیگر رعایت کنند، این ربات می تواند کارهای آنها را انجام دهد. این ربات خسته نمی شود، ۲۴ ساعته کار می کند و به تعطیلات نیاز ندارد.

کوپر در یادداشت جدی تری عنوان کرد که این ربات به سرعت انجام تحقیقات شدت می بخشد و به راحتی می تواند هزاران نمونه را مورد آزمایش قرار دهد؛ بنابراین وقت محققان را برای تمرکز بر ابداع نوآوری ها و راه حل های جدید آزاد می کند.

این محقق با اشاره به ربات هایی که برای انجام تحقیقات در فضا طراحی شده اند، گفت: ماشین هایی مانند این ربات نیز می توانند آزمایش های خطرناکی – مانند استفاده از مواد شیمیایی سمی تر  – انجام دهد.

روش جدید محققان ایرانی برای ارتقای چاپگرهای سه‌بعدی سیمانی

به گزارش روز سه شنبه معاونت علمی و فناوری ریاست جمهوری، چاپ سه‌بعدی شامل مجموعه‌ای از فرآیندها است که در آن مواد به‌صورت کنترل‌شده‌ای به یکدیگر پیوند می‌خورند تا یک شیء سه‌بعدی ساخته شود. معمولاً این کار به‌صورت لایه‌لایه انجام می‌شود. چاپ سه بعدی تا حدی شبیه همان اتفاقی است که در پاشش جوهر در پرینترهای معمولی رخ می‌دهد. با این تفاوت که این بار به جای جوهر، مواد دیگری به صورت لایه لایه روی هم قرار می‌گیرد.
برخی کارشناسان، چاپ سه‌بعدی را یکی از مهمترین فناوری‌های آینده می‌دانند و معتقدند که جایگزین بسیاری از روش‌های امروزی خواهد شد. هر کشوری که قصد دارد از نظر صنعتی در آینده دچار کمبود نشود، باید پایه‌های این علم را به شکلی مستحکم ایجاد کند.

برای چاپ سه بعدی در حوزه ساخت و ساز نیز آینده درخشانی پیش‌بینی می‌شود. سرعت و دقت در پیاده سازی سازه‌های ساختمانی و همچنین کاهش هزینه استفاده از نیروی انسانی از جمله مزایای استفاده از چاپ سه بعدی در ساختمان‌سازی است. هر روز دستگاه‌ها و روش‌های چاپ سه‌بعدی پیشرفته‌تر می‌شوند و استفاده از آنها توجیه اقتصادی بیشتری پیدا می‌کند. برای مثال از این روش می‌توان برای ساخت سریع مسکن ارزان قیمت برای حادثه دیدگان در بلایای طبیعی استفاده کرد.

فدراسیون سرآمدان علمی معاونت علمی و فناوری ریاست جمهوری، تلاش دارد از محققان و سرآمدان علمی که در این زمینه فعالیت دارند، حمایت کند.

در این راستا، محققان مرکز تحقیقاتی نانو مواد دانشکده مهندسی عمران دانشگاه علم و صنعت با همکاری محققان دانشگاه رایس آمریکا یک پژوهش بین‌المللی در این زمینه انجام دادند. این پژوهش با همکاری دانشگاه‌هایی از آمریکا و استرالیا انجام شد. محققان ایرانی در این تحقیق، موفق شدند تکنیک القایی جدیدی در چاپگرهای سه بعدی سیمانی ارائه کنند.

نتیجه این پژوهش در  نشریه معتبر  ACS Nano وابسته به  انجمن شیمی آمریکا منتشر شد. انتظار می‌رود نتایج این تحقیق به ارتقای روش‌های چاپ سه بعدی در حوزه ساخت و ساز منتهی شود. مقالات منتشر شده در نشریات معتبر بین‌المللی حاصل پژوهش محققان است. فدراسیون سرآمدان علمی مبالغی را به عنوان تشویقی و بسته حمایتی، به این مقالات تخصیص می‌دهد.

این دستاورد از حمایت‌های فدراسیون سرآمدان علمی وابسته به معاونت علمی و فناوری ریاست جمهوری برخوردار شده است.

به گزارش خبرگزاری یونایتدپرس، امروزه محققان برای ردیابی میدان مغناطیسی زمین از ماهواره ها استفاده می کنند، اما برای درک تکامل میدان مغناطیسی این سیاره خاکی باید هسته های رسوبی، نمونه های گدازه و مصنوعات انسانی را آنالیز کنند.

محققان در این مطالعه جدید الگوهایی از میدان مغناطیسی زمین را با استفاده از تغییرات زمانی در میدان مغناطیسی در حال چرخش این سیاره در ۱۰۰ هزار سال گذشته تهیه کردند.

پیش از این محققان تصور می کردند میدان مغناطیسی زمین در سریعترین حالت خود یک درجه در سال تغییر می کند، اما آنالیز اخیر نشان می دهد که میدان مغناطیسی زمین می تواند تا ۱۰ برابر سریعتر تغییر کند.

این الگوها نشان دادند چنین تغییرات سریعی معمولا با واژگونی قطب یا گردش میدان مغناطیسی- زمانی که قطب های مغناطیسی زمین بخصوص از قطب های جغرافیایی سیاره دور می شوند- همراه است.

حدود ۳۹ هزار سال پیش در آمریکای مرکزی، میدان مغناطیسی زمین با سرعت ۲.۵ درجه در سال تغییر جهت داد. همچنین سریع ترین سرعت تغییرات میدان مغناطیسی زمین نیز حدود ۴۱ هزار سال پیش که زمین وارونگی کوتاه میدان مغناطیسی را تجربه کرد، ثبت شد.

اکنون تجزیه و تحلیل های جدید نشان می دهد که تغییرات سریعتر و چشمگیرتر در میدان مغناطیسی زمین با تکه های گسل معکوس در سطح هسته مایع کره زمین ارتباط دارد. از آنجا که این تکه ها در عرض های جغرافیایی پایین تر فراوان ترند، میدان های مغناطیسی محلی در امتداد استوا ممکن است دوره های سریع تری را در تغییرات میدان مغناطیسی تجربه کنند.

میدان مغناطیسی زمین با حرکت سنگ مذاب در هسته زمین ایجاد می شود. مطالعه اخیر می تواند به محققان در درک بهتر پویایی هسته مایع زمین کمک کند.

این مطالعه در مجله  Nature Communications منتشر شده است.

آیا جانوران حس ششم دارند؟

به گزارش روز سه شنبه پایگاه خبری ساینس‌دیلی، محققان موسسه مکس پلانک با همکاری محققان دانشگاه کنستانس در آلمان برای این منظور، حسگرهایی را به ۶ گاو، پنج گوسفند و ۲ سگ ساکن یک منطقه زلزله‌خیز در شمال ایتالیا متصل کردند و الگوی حرکت این جانوران را در طول چند ماه تحت نظر قرار دادند. در طول این مدت، مقامات ایتالیا وقوع ۱۸ هزار زمین‌لرزه را با شدت‌های مختلف در منطقه مورد آزمایش به ثبت رساندند. در این بین ۱۲ زمین‌لرزه با شدت ۴ ریشتر یا بیشتر به وقوع پیوست.
در نتیجه این تحقیقات مشخص شد جانوران مورد آزمایش در طول چند ساعت قبل از وقوع زمین‌لرزه، بی قرار هستند. هرچه فاصله این جانوران با مرکز وقوع زلزله کمتر بود، رفتار غیرعادی آن‌ها سریع تر قابل تشخیص بود.

با وجود این که به اعتقاد بسیاری از متخصصان، پیش‌بینی دقیق زلزله امکان‌پذیر نیست، به نظر می رسد جانوران قادرند این پدیده را چندین ساعت قبل از وقوع تشخیص دهند. در واقع بر اساس نتایج این مطالعه، ردگیری الگوی حرکت گونه‌های مختلف جانوری در مناطق مختلف، امکان پیش‌بینی وقوع زلزله را فراهم می‌کند.

البته برای این منظور لازم است تغییرات رفتاری جانوران قابل اندازه‌گیری باشد و با ردگیری رفتار تعداد قابل توجهی از گونه‌های مختلف، تغییرات رفتاری هرگونه در رابطه با وقوع زمین لرزه شناسایی شود.
گزارش کامل این تحقیقات در نشریه Ethology  منتشر شده است.

تولید هیدروژن و اکسیژن در نانوباغچه‌هایی از جنس فسفید کبالت

به گزارش روز سه شنبه پایگاه خبری ساینس‌دیلی، معمولا برای آماده‌سازی نانوساختارها به ویژه در صنایع نیمه‌رسانا از تکنیک‌هایی مانند لیتوگرافی استفاده می‌شود. اما این تکنیک‌ها برای کاربردهای خاص، زمان‌گیر و پرهزینه است. به همین علت از یک شیوه جایگزین مانند ساختارهای خودسامان یا چیدمان قطعات ساختار در مقیاس نانو برای ساخت از پایین به بالای نانوساختارها استفاده می‌شود.
اکنون محققان یک تکنیک ساده لایه‌نشانی الکتریکی (electro-deposition) هیدروکسید کبالت را جایگزین روش‌های قبلی کرده‌اند و با استفاده از این تکنیک، نانوساختارهایی شبیه به اجزای مختلف یک باغ شامل خاک، گیاهان، گل‌ها و برگ‌ها را تولید کردند.
این نانوباغچه‌ها از فیبرهای کربنبا ضخامت حدود ۱۰ میکرومتر و ماده‌ای که به عنوان الکترود درون سلول‌های سوختی کاربرد دارد، تشکیل شده‌اند. فیبرهای کربن با یک لایه ضخیم از هیدروکسید کبالت که عملکردی شبیه به خاک باغچه دارد، پوشانده می‌شوند. این ماده موجب افزایش پایداری نانوساختار می‌شود. سپس محققان با جمع کردن یون‌ها در بخش‌های مختلف فیبرهای کربنی، ساختارهایی شبیه به گیاه به طول ۱.۵ میکرومتر و ضخامت حدود ۱۰۰ نانومتر ایجاد کردند که درون خاک نانوباغچه ریشه دوانیده‌اند.
محققان قادرند این نانوباغچه‌ها را به‌گونه‌ای بسازند که با استفاده از یک فرایند ساده فسفید شدن، مانند یک کاتالیزور فعال عمل کنند. محصول جانبی این فرایند، شکل‌گیری نانوساختارهایی از جنس فسفید کبالت است که موجب بهینه‌سازی فرایند تولید اکسیژن و هیدروژن در جریان الکترولیز آب می‌شود.
گزارش کامل این تحقیقات در نشریه Journal of Materials Chemistry A منتشر شده است.