ایرنا/ یک محقق ایرانی با تولید نانو موادها توانسته کاربردهای مختلفی از جمله حذف آلودگی سوخت های مایع، تقویت حسگرها و کمک به افزایش خلوص داروها از آنها به دست آورد.

نانو فناوری/nano technology رشته‌ای از دانش است که موضوع اصلی آن مهار ماده یا دستگاه‌ ها در ابعاد کمتر از یک میکرومتر، 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 کشور محسوب می شود؛ حوزه ای که پژوهشگران ایرانی از اوائل دهه 80 پیشرفت های چشمگیری را در آن ثبت کرده 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 که می توان به تولید و معرفی انواع و اقسام محصولات از جمله منسوجات نانو، محصولات آرایشی و بهداشتی، محصولات کشاورزی، محصولات ساختمانی و دارویی از سوی 160 شرکت نانویی فعال اشاره کرد که بیش از 370 قلم محصول را شامل می شود.
یکی از محققان این عرصه، دانش آموخته رشته شیمی تجزیه از دانشگاه بوعلی همدان است که در سال جاری با طرح سنتز نانو ساختارهای اصلاح شده برای اندازه گیری مقادیر ناچیز داروها و آلاینده های زیست محیطی و بیولوژیکی توانست در بیستمین دوره جشنواره جوان خوارزمی (آذر 97) رتبه دوم پژوهش های بنیادی را در حوزه فناوری های شیمیایی کسب کند.
دکتر مظاهر احمدی که جوایز مختلف علمی و دانشجویی را به دست آورده است از ابتدای دوره کارشناسی ارشد فعالیت در حوزه نانو را آغاز کرد و توانست به توفیقاتی در این زمینه برسد.
وی همچنین دو دوره فرصت مطالعاتی را در دانشگاه های آلیکانته اسپانیا (University of Alicante Polytechnic School - EPSA) و دانشگاه استکهلم سوئد (Stockholm University) طی سال های 2015 و 2017 گذرانده و مشغول گذراندن فرصت مطالعاتی پسا دکتری با بورسیه بنیاد ملی نخبگان (جایزه دکتر چمران) است.
دکتر احمدی در مورد این طرح توضیح داد: این طرح نتیجه پایان نامه دکتری من به راهنمایی دکتر طیبه مدرکیان و به مشاوره دکتر عباس افخمی در دانشگاه بوعلی سینا همدان است که در آن از فناوری نانو برای افزایش کارایی سیستم های مختلف استفاده و نتایج آن در مجله
Sensors and Actuators B: Chemical منتشر شده است.

***نانومواد چیست و به چه کار می آید؟
وی در توضیح کلی نانومواد گفت: نانومواد موادی هستند که اندازه آنها در حد نانومتر است و هر چند تعاریف مختلفی دارند بر اساس یک تعریف کلی سایز ذرات باید زیر 100 نانومتر باشد. در این حالت خاصیت ماده با حالت عادی یا بالک 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 کربنی، فلزی و اکسید فلزی دست یافته که کاربردهای مختلفی دارند.
دانشجوی نمونه کشوری در سال 95 در زمینه کاربردهای این مواد گفت: یکی از کاربردهای این مواد به عنوان جاذب برای حذف ترکیبات آلوده کننده از بافت های مختلف مانند ترکیبات گوگرد از سوخت های مایع مانند بنزین و گازوئیل، ساخت نانوحسگرها برای مقاصد کنترل کیفی و پزشکی و جداسازی فرم های انانتیومری مفید داروهاست.
احمدی توضیح داد: حدود 60 درصد ترکیبات دارویی کایرال (chiral molecule) هستند و برای آنها دو ایزومر نوری (انانتیومر، enantiomer) تعریف می شود که فقط یکی 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. یکی از کاربردهای نانوموادی که به آن دست یافته ایم جداسازی این دو انانتیومر است».
برگزیده بنیاد ملی البرز سال 1396 گفت: کاربرد دیگر این مواد استفاده در حسگرهایی است که برای مقاصد کنترل کیفی در نمونه های مایع و گازی در پالایشگاه ها، تصفیه خانه ها و مراکز پزشکی کاربرد دارند.
به گفته او حسگرهای در دسترس نواقصی دارند؛ مانند حساسیت پایین و گزینش پذیری نامطلوب؛ اما نانومواد یادشده می توانند عملکرد حسگرهای پیشین را به صورت چشم گیری بهبود بخشند.
برنده جایزه دکتر کاظمی آشتیانی در سال 1396 ادامه داد: در این طرح نانومواد مختلف با مورفولوژی
(morphology) متنوع از قبیل نانوکُره، نانوسیم، نانولوله، نانوذرات پوسته-هسته و نقاط کوانتومی توسط روش های گوناگون سنتز شده و برای بهبود کارایی، نانومواد سنتزی با روش های ابداعی با عوامل متنوع از جمله پلیمرهای قالب مولکولی و یونی، عوامل فعال سطحی، لیگاندهای ارگانیک 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 کاربردهای 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 کرده ایم. برای مثال به تازگی روشی برای کپسوله کردن داروهای ضد سرطان ابداع کرده ایم که به عنوان یک پروتکل کلی برای کپسوله کردن داروهای آب گریز در Nature/Springer Protocols پذیرش و چاپ شده است. این روش امکان سنتز کپسول های هوشمندی به اندازه 15 نانومتر را فراهم می کند که تا زمان پذیرش این پروتکل کوچک ترین کپسول های هوشمند قابل دسترسی بوده است.
دکتر احمدی در مورد مشکلات برای فعالیت در عرصه نانو گفت: برنامه ریزی های کلان کشور در این زمینه خوب بوده است اما تحریم ها شرایط را برای فعالان این عرصه بسیار دشوار کرده 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.



ما را در کانال «آخرین خبر» دنبال کنید