فهرست مطالب

فصلنامه دنیای نانو
پیاپی 57 (زمستان 1398)

  • تاریخ انتشار: 1398/12/05
  • تعداد عناوین: 7
|
  • پریسا آل طیب، نسرین پاسبان، پریناز قدم* صفحات 1-10

    ذرات با اندازه بین 100-1 نانومتر نانوذره نامیده می شوند که نسبت سطح به حجم آنها بیشتر از حالت توده است. اصطلاح کلوئید در صورتی اعمال می گردد که ذرات سطح بزرگ تر و حجم کوچک تری داشته باشند لذا نانوذرات قادر به تولید کلوئید هستند. به علت استفاده گسترده از نانوذرات نقره ممکن است در هنگام ساخت، استفاده و یا بعد از فرسوده شدن به محیط زیست آزاد شوند و بر روی اکوسیستم و میکروارگانیسم ها اثر مضری بگذارند. سمیت نانوذرات نقره در هر اکوسیستم تاحد زیادی به پایداری کلوئید نقره وابسته است. عواملی که مانع کلوخه ای شدن نانوذرات می گردند پایدار کننده محسوب می شوند. پایداری کلوئیدها تابع عوامل بسیاری شامل نوع عامل پوشاننده و شرایط محیطی است. سه نوع مکانیسم پایداری نانوذرات وجود دارد که در این مطالعه به بررسی مکانیسم تشکیل و پایداری نانوذرات می پردازیم.

    کلیدواژگان: نانوذره نقره، پایدار کننده ها، کلوئید
  • سمیرا اصل شیرین صفحات 11-18

    سیالات انتقال حرارت باید دارای پایداری حرارتی بالایی باشند تا بتوان از آنها در دماهای بالا نیز استفاده کرد نانوسیالات یونی دارای خواص منحصر به فردی نسبت به نانوسیالات می باشند که باعث شده گزینه بسیار مناسبی برای سیالات انتقال حرارت باشند. در این مقاله مروری بر اثر اضافه کردن نانوذرات بر هدایت حرارتی سیالات یونی انجام شده همچنین مدلهایی که تاکنون برای اندازه گیری ضریب هدایت حرارتی نانوسیالات ارائه شده، مورد بررسی قرار گرفته است. افزایش غلظت نانوذرات باعث افزایش ضریب هدایت حرارتی می شود اثر افزایش دما بر خواص ترموفیزیکی نانوسیالات یونی بررسی شده به طوری که هدایت حرارتی و ظرفیت گرمایی نانوسیال یونی نسبت به سیال یونی پایه، با افزایش دما، افزایش و ویسکوزیته کاهش می یابد. در برخی مقالات اثر شکل نانو ذرات را در میزان هدایت حرارتی بررسی کردند و نشان داده شده است که نانوذرات غیر کروی باعث ایجاد هدایت حرارتی بیشتری در سیال یونی نسبت به ذرات کروی می شوند.

  • مهدی طاهرپور انارکی، زهرا اعلائی صفحات 19-24

    در این مقاله به طراحی نانوحسگرهای دما و کرنش با استفاده از توری های براگ فیبری پرداخته ایم. طول موج های براگ برای حسگرهای دما و کرنش به ترتیب 1555 و 1549 نانومتر در نظر گرفته شده است. با استفاده از ناخالصی باریوم و تزریق آن به هسته ی فیبر سیلیکا و همچنین با استفاده از فیبر پلیمری متیل متاکریلات به طراحی حسگرهای کرنش و دما پرداخته شده است. تغییرات دما در حسگرهای توری براگ باعث تغییر عمق مدولاسیون ضریب شکست شده و در نتیجه تغییر طول موج براگ می گردد. در نتیجه با استفاده از فیبر پلیمری و تزریق ناخالصی از جمله بنزوفنون به هسته فیبر پلیمری، پارامترهای حرارتی - اپتیکی افزایش یافته و در نتیجه حساسیت دمایی حسگر طراحی شده به شدت ارتقاء می یابد. حساسیت به دست آمده برای حسگر دمایی با استفاده از فیبر پلیمری -0.3223nm/°C به دست آمده است. همچنین تغییرات کرنش در توری های براگ علاوه بر تغییر عمق مدولاسیون ضریب شکست، باعث تغییر در دوره تناوب توری نیز می شود. با تزریق ناخالصی باریوم به هسته فیبر سیلیکا، پارامترهای کرنش - اپتیکی زیاد شد و با توجه به رابطه کرنش با تغییرات طول موج براگ، حساسیت کرنش حسگر طراحی شده دچار افزایش می شود. حساسیت به دست آمده برای حسگر کرنش طراحی شده 0.0019nm/µ به دست آمد. همچنین با توجه به انتخاب مناسب پارامترهای توری، شدت بازتاب در طول موج براگ حسگرهای طراحی شده تقریبا برابر صد در صد است و شدت انتقال توری در طول موج براگ کاهش یافته است که در نتیجه کاهش این شدت، اتلاف حسگرهای طراحی شده به طرز قابل قبولی کاهش یافته است.

    کلیدواژگان: ناخالصی باریوم، حسگرهای توری براگ، حساسیت دمایی و کرنش، تلفات، طول موج براگ
  • میثم اکبری، محمد مشهدگرمه صفحات 25-30

    نانوذرات بخاطر ابعاد کوچک و نسبت سطح به حجم بالایشان دارای خواص گسترده و گوناگون فیزیکی ، الکتریکی و شیمیایی هستند . این خواص باعث شده تا این مواد در گستره وسیعی از کاربردها از مهندسی پزشکی گرفته تا صنایع هوا – فضا و الکترونیک مورد استفاده قرار گیرند . در دستگاه های نانو قابل استفاده در صنایع الکترونیک ، اتصال ذرات مورد استفاده نظیر طلا بصورت متقارن فضایی از اهمیت زیادی برخوردار است . درسال های اخیر تلاش های گسترده ای در سطح بین المللی برای بررسی آرایش نانو ذرات به عنوان کریستال های دوبعدی و سه بعدی در دستگاه های نانو انجام گرفته است که منجر به دستاوردهای خوبی دراین زمینه گردیده است واز سویی در ساخت دستگاه های نانو ایجاداتصالات داخلی برای برقراری اتصال اهمی اجزای شبکه اهمیت دارد. در این مقاله تلاش گردیده تابه معرفی روش های مختلف اتصال موادنانو ساختار به جهت اتصال نانو ذرات ذکر شده خصوصا طلا و پلاتین بپردازد

    کلیدواژگان: نانو ذرات، جوشکاری، طلا، پلاتین
  • پونه سادات پورحسینی صفحات 31-41

    برخی فرایندهای زیستی از جمله جهش، تاخوردگی ناقص و یا ناصحیح پروتئین منجر به تشکیل فیبریل‏های آمیلوئیدی می شود که دارای قطری نانومتری و طولی درحد چند میکرومتر می‏باشد. مطالعات صورت گرفته نشان داده است تشکیل این فیبریل‏ها با بسیاری از بیماری‏ها در انسان در ارتباط است که از آن جمله می توان به آلزایمر، پارکینسون، هانتینگتون، دیابت نوع دو و... اشاره کرد. به همیت علت، یافتن روشی که تشکیل فیبریل ها را مهار کند یا منجر به از بین رفتن فیبریل‏های از پیش تشکیل شده شود می‏تواند در درمان این بیماری‏ها مفید واقع شود. از طرفی، پژوهش های دیگر مشخص نموده اند برخی از فیبریل‏ها قابل بهره برداری اند و به دلیل برخورداری از ویژگی هایی مانند پایداری بالا بستر مناسبی برای تولید نانولوله‏ها و نانوسیم‏ها می‏باشند که کاربردهای متنوعی در حوزه ی نانوبیوتکنولوژی دارند. در این موارد، یافتن مواد و ترکیبات القا کننده فیبریلاسیون در شرایط آزمایشگاهی in vitro می‏تواند مفید واقع شود.

    کلیدواژگان: آمیلوئید، سورفکتانت، فیبریل، نانوذرات، نانومایسل
  • حسن عبدوس، مریم حسین پور صفحات 42-49

    امروزه نانوکامپوزیت های زمینه فلزی به دلیل خواص فوق العاده ای چون سختی، نسبت استحکام به وزن و مدول بالا کاربردهای گسترده ای در صنایع مختلف از جمله هوافضا و اتومبیل سازی یافته اند. اما هزینه بالای تولید این دسته از مواد یکی از مهمترین چالش های پیش روی این صنایع است. روش ریخته گری گردابی به عنوان یکی از مقرون به صرفه ترین و ساده ترین روش های ساخت این مواد شناخته می شود. پیشرفت های اخیر مانند کاربرد امواج مافوق صوت در روش ریخته گری گردابی و یا روش ریخته گری گردابی دو مرحله ای منجر به تولید نانوکامپوزیتهای زمینه فلزی با خواص مکانیکی و تریبولوژیکی فوق العاده شده است. در مقاله حاضر پس از دسته بندی نانوکامپوزیت ها برحسب نوع تقویت کننده و جنس زمینه به بررسی انواع روش های ساخت آنها پرداخته شده و در بین روش های موجود فرآیند ریخته گری گردابی به دلیل سادگی، انعطاف پذیری و در دسترس بودن به عنوان روشی مقرون به صرفه برای تولید نانوکامپوزیت های زمینه فلزی مورد بررسی قرار گرفته است. در انتها نیز تاثیر تکنیک های جدید بر بهبود خواص نانوکامپوزیتهای زمینه فلزی و چالش های مطرح ارزیابی شد.

    کلیدواژگان: نانوکامپوزیت های زمینه فلزی، ریخته گری گردابی، امواج مافوق صوت
  • معصومه یعقوبی، نگار معتکف کاظمی صفحات 50-56

    امروزه نانوفناوری در زمینه های مختلف پتانسیل کاربردی گسترده دارد. استفاده از نانومواد و نانوساختارها با توجه به اندازه کوچک، مساحت سطح بالا، خواص متمایز و مزایای منحصر به فرد در ارتوپدی گسترش یافته است. زیست مواد نانومقیاس قابل کاشت به عنوان اجزای اساسی جراحی های ارتوپدی باعث توسعه ی این حوزه شده است. پیشرفت های اخیر این فناوری در ارتوپدی با مهندسی بافت استخوان، مواد قابل کاشت، تشخیص و درمان حائز اهمیت شده است. کاربرد نانوفناوری در ایمپلنت های ارتوپدی در بهبود درمان بسیاری از انواع نقص های استخوانی و آسیب های ارتوپدی می تواند فوق العاده مفید باشد. کاربرد نانومواد زیست سازگار در ایمپلنت ها با توانایی تقویت رشد سلول، بازسازی بافت، تقلید محیط سلولی، چسبندگی بهتر خارج سلولی، تشکیل استخوان و همجوشی بهتر با توجه به گسترش نیاز و کارایی بالقوه آن ها مهم است. هیدروکسی آپاتیت به عنوان یکی از مهم ترین مواد معدنی و سرامیک های زیستی استخوان در جراحی ارتوپدی به دلیل خواص منحصر به فرد در سال های اخیر مورد توجه است. در این مقاله مروری تهیه، کاربرد و مزایای نانوفناوری در ایمپلنت های ارتوپدی بر پایه هیدروکسی آپاتیت بررسی می شود.

    کلیدواژگان: نانوفناوری، ایمپلنت، ارتوپدی، هیدروکسی آپاتیت
|
  • Pages 1-10

    Particles in the size between 1-100 nm are called nanoparticles whose surface-to-volume ratio is greater than the bulk. The term of colloid is applied if the particles have larger surface and smaller volume, so nanoparticles can produce colloid. The study of colloid phenomena is known as colloid science, leading to technological advances including ceramic processing, coating, pharmaceuticals, and etc. Due to antibacterial properties, silver nanoparticles are used in medical equipment and textiles fabrics, as well as in cosmetics, hygiene and plastics. Due to its widespread use, silver nanoparticles may be released to the environment when they are being built and used by consumers or after wearing out. The main concern for the release of silver nanoparticles in environment is due to their effect on the ecosystem and microorganisms. The bioavailability and toxicity of silver nanoparticles in each ecosystem is highly dependent on the stability of silver colloid. Factors that prevent the agglomeration of nanoparticles are considered to be stabilizing. The stability of colloids depends on many factors, including the type of covering agent, environmental conditions including pH and ionic strength. There are three types of nanosilver stability mechanisms that include electrostatic repulsion, spatial repulsion, and electrostatic and spatial repulsion simultaneously. Considering the importance of stabilizers in the synthesis of nanoparticles, in this study the stability of nanoparticles and the stability mechanisms of nanoparticles were investigated.

    Keywords: silver nanoparticles, stabilizers, colloids
  • Pages 11-18

    <![CDATA[Heat transfer fluids must have high thermal stability to be used at high temperatures. Ionic fluids are suitable for heat transfer due to their unique properties. These fluids are a good choice for use in solar collectors. Ionic fluids have recently been studied by researchers.In this paper, an overview of nanoparticles incorporating thermophysical properties including: thermal conductivity, viscosity and thermal capacity of ionic fluids and models presented so far to measure thermal conductivity of nanofluids has been investigated.The results show that increasing the concentration of nanoparticles increases the thermal conductivity and increases the thermal capacity of ionic nanofluids relative to the ionic fluids, as well as the effect of increasing temperature on the thermophysical properties of the investigated ionic nanofluids so that the thermal conductivity and thermal capacity of the ionic nanofluids relative to the fluid The base ionic fluids increases with increasing temperature, and viscosity decreases.Some papers have investigated the effect of nanoparticle shape on thermal conductivity and have shown that the addition of non-spherical nanoparticles has a greater effect on increasing the thermal conductivity of ionic fluid than spherical particles]]>

  • Pages 19-24

    In this paper, we design the temperature and strain nanosensors using fiber Bragg gratings. Bragg wavelengths for temperature and strain nanosensors are 1555 and 1549 nm, respectively. The design of strain and temperature nanosensors has been investigated by using barium impurity and its injection into silica fiber core as well as by using methyl methacrylate polymer fiber. Temperature changes in the Bragg grating nanosensors change the modulation depth of the refractive index and consequently change the Bragg wavelength. As a result, by using polymer fiber and impurity injection such as benzophenone into the polymer fiber core, the thermo-optical parameters are increased and as a result the temperature sensitivity of the designed nanosensor is greatly enhanced. The sensitivity obtained for the temperature nanosensor was obtained using polymer fiber -0.3223nm /°C. Also, strain changes in Bragg gratings in addition to changing the depth of refractive index modulation also cause changes in the periodicity of gratings. By injecting barium impurities into the silica fiber core, the strain-optical parameters were increased and due to the strain relationship with the Bragg wavelength variations, the strain sensitivity of the designed nanosensor increased. The sensitivity obtained for the designed strain nanosensor was 0.0019nm/μ. Also, due to the proper selection of grating parameters, the reflectance intensity at the Bragg wavelength of the designed nanosensors is approximately 100, and the transmission intensity at the Bragg wavelength is reduced, thereby reducing the intensity, losses of the designed nanosensors, significantly Acceptance has declined.

    Keywords: Barium impurities, Bragg grating nanosensors, Temperature, strain sensitivity, Losses, Bragg wavelength
  • Pages 25-30

    Nanoparticles have a wide variety of physical, electrical, and chemical properties due to their small size and surface-to-volume ratio. These properties have made them widely used in a wide range of applications from medical engineering to aerospace and electronics. In nano devices usable in the electronics industry, the bonding of the particles used, such as gold, to the space symmetrically is important. In recent years, there have been extensive international efforts to study the arrangement of nanoparticles as 2D and 3D crystals in nanotechnologies, which has led to good achievements in the field, and in particular to the development of nanotechnologies for internal solutions. It is important to establish an ohmic connection of network components. In this paper, we have tried to introduce different methods of bonding materials and structures to bond the mentioned nanoparticles, especially gold and platinum.

    Keywords: Nanoparticles, Welding, Gold, Platinum
  • Pages 31-41

    Some of the biological processes, such as mutation, protein misfolding and/or partially unfolding may cause the formation of amyloid fibrils, which have a diameter of nanometer range and a length up to many microns. Extensive studies have demonstrated that the formation of fibrils is associated with a variety of human disorders, such as Alzheimer’s disease, Parkinson’s disease, Huntington’s diseases, type II diabetes, and so on. Therefore, inhibiting fibril formation or disrupting preformed mature fibrils could be beneficial strategies for the treatment of fibril-related diseases. Other investigations have revealed that fibrils feature several fundamental properties, including high structural stability. Thus, they are increasingly exploited for a broad range of applications in Nano biotechnology, such as nanotubes and nanowires. In these cases, materials and compounds that stimulate the in vitro formation of fibrils may contribute to the development of these applications.

    Keywords: Amyloid, Surfactant, Fibril, Nanoparticles, Nanomicelle
  • Pages 42-49

    Today, metal matrix nanocomposites are widely used in many industries, including aerospace and automotive, due to their extraordinary properties such as hardness, strength to weight ratio and high modulus. But the high cost of manufacturing is one of the major challenges. Stir casting is recognized as one of the most cost-effective and simplest ways to fabrication of these materials. Recent progresses, such as the use of ultrasonic waves in stir casting or two-step stir casting, have led to the production of metal matrix nanocomposites with enhanced mechanical and tribological properties. In this paper, after classifying nanocomposites according to the type of reinforcement and matrix, different manufacturing methods are investigated. Among the available methods, stir casting process because of its simplicity, flexibility and availability as a cost-effective process of production metal-based nanocomposites, have been studied in detail. Finally, the effect of new techniques on improving the properties of metallic nanocomposites and challenges were evaluated.

    Keywords: Metal Matrix Nanocomposites, Stir Casting, Ultraasonic Waves
  • Pages 50-56

    Today, nanotechnology has wide application potential in various fields. The use of nanomaterials and nanostructures has been expanded due to their small size, high surface area, distinct properties and unique advantages in orthopedics. Implantable nanoscale biomaterials as essential components of orthopedic surgery have led to the development of this field. Recent advances in this technology have become important in orthopedics with bone tissue engineering, implantable materials, diagnosis and treatment. The application of nanotechnology in orthopedic implants can be extremely useful in improving the treatment of many types of bone defects and orthopedic injuries. Application of biocompatible nanomaterials to implants with the ability to promote cell growth, tissue regeneration, mimic cellular environment, better extracellular adhesion, bone formation and better fusion is important given their potential need and efficacy. Hydroxyapatite is one of the most important minerals and bio-ceramics of bone in orthopedic surgery due to its unique properties in recent years. This article reviews the preparation, application and benefits of nanotechnology in orthopedic implants based on hydroxyapatite.

    Keywords: Nanotechnology, Implants, Orthopedics, Hydroxyapatite