نانوپایه‌ها و افزایش راندمان پیل‌های خورشیدی
ساعت ٤:٥٠ ‎ب.ظ روز چهارشنبه ٢٦ امرداد ۱۳٩٠ : توسط : حسین
پارتیک لو و همکارانش در موسسه A*STAR توانسته‌اند که روشی برای افزایش راندمان تبدیل توان فیلم‌های نازک سیلیکونی ترسیب شده روی بسترهای ارزان پیدا کنند. آنها برای این کار از نانوپایه‌های سیلیکونی استفاده کرده‌اند.

یکی از چالش‌های اصلی در جهان امروز بحران انرژی است. تقاضای بالا و منابع کم سوخت‌های فسیلی باعث افزایش قیمت‌های نفت خام و مواد غذایی شده است. پیل‌های خورشیدی مبتنی بر سیلیکون یکی از نویدبخش‌ترین فناوری برای تولید انرژی پاک و تجدیدپذیر هستند. با استفاده از این افزاره‌ها می‌توان با تبدیل فقط کسری از نور خورشید که در روز به زمین می‌تابد، به الکتریسیته وابستگی به سوخت‌های فسیلی را به شدت کاهش داد. با این حال متاسفانه بلورهای سیلیکونی مرغوب نیاز به فرآیند ساخت بسیار دقیق دارند و این منجر به هزینه بالای تولید می‌شود که یکی از موانع اصلی تجاری‌سازی این پیل‌های خورشیدی است.
شمایی از پیل خورشیدی فیلم نازک طراحی شده – نانوپایه سیلیکونیِ پیشنهاد شده.

یکی از راه‌های کاهش هزینه تولید این پیل های خورشیدی ترسیب لایه‌هایی از سیلیکون روی بسترهای ارزان نظیر پلاستیک و شیشه است. با این حال، این روش یک عیب دارد: فیلم‌های نازک سیلیکونی در مقایسه با بلورهای سیلیکون توده‌ای راندمان‌های تبدیل توان کمتری دارند. اکنون محققان A*STAR توانسته‌اند با کمک نانوپایه‌های سیلیکونی بر این مشکل غلبه کنند.

فیلم‌های نازک سیلیکون با مرغوبیت کم دارای یک مشکل ذاتی هستند: آنها نمی‌توانند فوتون‌هایی که طول‌موج‌شان بزرگ‌تر از ضخامت فیلم‌شان است، را جذب کنند. برای مثال، یک فیلم نازک استاندارد به ضخامت 800 نانومتر ممکن است نور آبی طول‌موج - کوتاه را جذب کند، اما نور قرمز طول‌موج – بلندتر را بطور کامل از دست خواهد داد. لو می‌گوید که برای پایین نگه‌داشتن هزینه مواد و افزایش راندمان جذب نور، لازم است که فوتون‌های بیشتری شامل نورهایی با طول‌موج‌های متوسط، بدام انداخته شوند.

یکی از راه‌های بدام انداختن فوتون‌های بیشتر در فیلم نازک سیلیکونی، ایجاد نانوپایه‌های سیلیکونی در سطح سیلیکون است (شکل را ببینید). لو توضیح می‌دهد که این نانوپایه‌های سیلیکونی شبیه جنگلی از درخت‌ها هستند که در آن نور وارد می‌شود و نمی‌تواند به آسانی خارج شود. او اضافه می‌کند که موقعی که نور به این سطح برخورد می‌کند، قبل از اینکه به کف سطح هموار نفوذ کند، چندین بار در امتداد یا داخل این نانوپایه‌ها جست و خیز می‌کند. هر جست و خیزی که اتفاق می‌افتد، احتمال جذب فوتون‌ها افزایش می‌یابد.

جزئیات نتایج این تحقیق در مجله‌ی IEEE Electron Device Letters منتشر شده است.


منبع: ستاد توسعه فناوری نانو و انجمن فیزیکدانان ایران


 
تولید موتورهای مولکولی با استفاده از فناوری نانو
ساعت ۱۱:٢۱ ‎ب.ظ روز دوشنبه ۱٠ آبان ۱۳۸٩ : توسط : حسین

22ژانویه 2002 – محققین اعلام کردند که با ترکیب مولکولهای آلی و چندین تکه فلز، موفق به ساخت موتورهای مولکولی شده‌اند که قادر به حمل اشیائی با وزن چند برابر خود می‌باشد.
کارلومونتمانو. استاد مهندس هوا فضا و مکانیک دانشگاه کالیفرنیا لس‌آنجلس و دیگر ابزارهای میکروسکوپی را در کنفرانس سیستم‌های میکروالکترومکانیکی تشریح کرد. اجزای کلیدی این موتورها، ترکیبی از مولکولها هستند که (ماده‌ای شیمیایی که بعنوان منبع انرژی کلیدی این موتورها، ترکیبی از مولکولها هستند که (ماده‌ای شیمیایی که بعنوان منبع انرژی در موجودات زنده استفاده می‌شود) را تجزیه می‌کنند. 6 ساختار مولکولی در این موتورها وجود دارد. که 3 تای آن به عنوان چرخها و 3 تای دیگر به عنوان سیلندرهای موتور محسوب می‌شوند این 3 ساختار سیلندری نیز مولکول هفتمی را ( که به عنوان شفت موتور در نظر گرفته شده است) احاطه می‌کنند. ارتفاع و قطر کل این موتور حدود 11 نانومتر است که صدها مرتبه کوچکتر از قطر موی انسان می‌باشد. واکنش‌های شیمیایی باعث می‌شود که سیلندرها به ترتیب حرکت کرده و شفت را بچرخاند.
این موتور در هر ثانیه 8 بار می‌چرخد بدون اینکه نوسانی در آن بوجود آمده یا ساختار آن به هم بخورد محققین می‌گویند این قبیل موتورها در صورتی کارایی دارند که دائماً‌ روشن نباشند. آنها در تحقیقات خود دریافتند که افزودن اتمهای منفرد روی به نقاط معین بین سیلندرهای این موتور. باعث توقف حرکت سیلندها می‌شود. بنابراین افزودن روی به محلولی که موتور در آن قرار گرفته است. باعث توقف حرکت آن شده پس از رفع روی موتور مجدداً‌ شروع به چرخیدن می‌کند.
ساخت چنین موتورهایی باعث تولید ابزارهای فوق العاده کوچک بدون دخالت دست بشر خواهد شد. این گروه اظهار داشته‌اند که در پروژه‌ای دیگر، قصد ساخت سنسورهای کوچکی را دارند که قابلیت حرکت به نقاط مورد نظر را دارند.
مارلن بورن، تحلیلگر ابزارهای میکرو الکترو مکانیکی می‌گوید ، حرکت در میان بافتهای زنده، به یکی از موضوعات جذاب در علم پزشکی تبدیل شده‌ است. ولی گفت که تولید چنین موتورهایی باعث به وجود آمدن منافع عالی در تحقیقات علوم بشری خواهد شد. یکی از زمینه‌هایی که واقعاً در پیشرفت زندگی بشر دخالت دارد. توسعه نانوتکنولوژی و ابزارهای میکرو الکترومکانیکی است.
بورن گفت گذشته از توسعه و تجاری سازی استفاده از این ابزارها در کاربردهای درمان در بیمارستانها، درمانگاهها و غیره … جز اهداف بزرگ محققین است.
بورن در مصابحه‌ای گفت اگر بخواهیم در مورد استفاده از ماشینها در بدن انسان سخن بگوییم دو مسأله بوجود می‌آید. اولاً چگونه می‌توان مردم را در مورد آنها آموزش داد، ثانیاً آیا ما نیاز به توضیح چگونگی استفاده از این موتورها داریم؟ و یا آیا باید بیان کنیم که چه کسی می‌تواند از آنها استفاده کند؟
وی گفت زمانیکه این سوالات پاسخ داده می‌شود می‌توان از این ابزار در انتقال مستقیم داروهای شیمیایی به سلولهای سرطانی استفاده کرد. ضمناً قابلیت‌های این ابزار به انتقال و یا حرکت محدود نمی شود.
تبدیل انرژی شیمیایی به انرژی الکتریکی می‌کند ما اکنون باید در فکر طراحی ماشینهایی باشیم که با استفاده از نیروی بشری و یا سیستمهای زنده. بتوان این ابزار را شارژ و یا تغذیه کرد.
یکی از اهداف دراز مدت محققین در تحقیقات بر روی این ابزار رفع نیاز به باتریهای شیمیایی در بدن است. این ابزار همچنین می‌توانند فیلترهای تشکیل دهنده که از عبور ذرات با ابعاد چند نانومتر جلوگیری کنند. بورن گفت: استفاده از این فناوری در تصفیه نیز به خاطر منافذ منظم و کاملاً مهندسی فیلترها. بسیار مفید می‌باشد. این فیلترها می توانند باعث تصفیه مواد دارویی به حد قابل ملاحظه‌ای شوند.
MEMS کنفرانس 2002 با همکاری موسسه مهندسین برق و الکترونیک و انجمن رباتیک و اتوماسیون به ارائه آخرین اخبار و تحقیقات در زمینه‌ سیستمهای مولکولی پرداخت . دانشمندان انتظار دارند که این فناوری در چند سال آینده باعث پیشرفت در زمینه‌های مختلفی مانند پزشکی رایانه و صنعت ربات سازی شود.

منبع: کمیته مطالعاتی سیاست نانوتکنولوژی


 
کاربرد نانو تکنولوژی در کامپیوتر و الکترونیک
ساعت ۱٢:٠٩ ‎ب.ظ روز جمعه ٢٩ آبان ۱۳۸۸ : توسط : حسین

هدف از نگارش این نوشتار، مرور یکی از روش های بکارگیری فناوری نانو است. برای مثال این فناوری نسبتاً نو، در کامپیوتر و قطعات الکترونیکی کاربرد بسیاری دارد. از مثالی که ریچارد فایمن در سخنرانی خود استفاده کرد، شروع می کنیم. در واقع با این مثال میخواهیم ابعاد و اندازه های نانویی را با اندازه های خیلی کوچکی که تکنولوژی آنها هم اکنون در دسترس است، مقایسه بکنیم. او که جایزۀ نوبل فیزیک را دریافت کرده بود، در کنفرانس سال 1960 تحت عنوان «فضای زیادی وجود دارد» به بحث در مورد توانایی ها و امکان ساخت مواد نانو مقیاس پرداخت. او به گونه ای خیال پردازانه، خطوطی حکاکی شده با به کارگیری باریکۀ الکترونی و با عرضی به اندازۀ چند اتم را فرض کرد که در واقع وجود لیتوگرافی توسط باریکۀ الکترونی را پیش بینی می کرد. در واقع فاینمن با این سوال شروع کرد: "چرا نمی توانیم بیست و نه پوشینۀ دایره المعارف بریتانیکا را به سر یک سوزن بنویسیم؟" و ادامه داد "قطر ته سوزن 1/16 اینچ است. اگر آن را بیست و پنج هزار بار بزرگ کنیم سطح آن با کل سطح صفحات دایره المعارف برابر می شود. پس کافی است همه نوشته ها را بیست و پنج هزار بار کوچک کنیم." اگر چه اندیشه های فاینمن بازتاب چندانی توسط دانشمندان آن زمان نداشت؛ هم اکنون بسیاری از فرضیات او به واقعیت پیوسته اند.

ریچارد فاینمن به پاس کمک های شایانش به الکترودینامیک کوانتومی (موضوعی بسیار دور از فناوری نانو) جایزۀ نوبل فیزیک را دریافت کرده بود. همگام با او، رویا پردازان دیگری نیز مشغول به فعالیت بودند. راف لندور فیزیکدانی نظری بود که در سال 1957 برای IBM کار می کرد. وی ایده هایی در پیرامون نانو الکترونیک داشت و به ارزش اثرات مکانیک کوانتومی در این زمینه پی برده بود.

ادامه ی این مقاله در ادامه مطلب


ادامه مطلب را مطالعه کنید
 
روشی جدید برای اندازه‌گیری اثرات مغناطیسی در مقیاس ‌نانو
ساعت ۱۱:٤۸ ‎ق.ظ روز جمعه ٢٩ آبان ۱۳۸۸ : توسط : حسین

گروهی از محققان ژاپنی، روش جدیدی برای ارزیابی ساختار مغناطیسی و الکترونیکی لایه‌های اتمی زیرسطحی در یک ماده ابداع کرده‌اند. این روش که «طیف‌سنجی پراش» نامیده شده‌است، برای اندازه‌گیری اثرات مغناطیسی در مقیاس نانو و توسعة ضبط مغناطیسی چگالِ «عمودی» بسیار سودمند خواهد بود.

به‌زودی در ذخیره‌سازی داده به چگالی‌ای بیش از 1012 بیت در هر اینچ مربع نیاز خواهد بود. برای دستیابی به چنین چگالی‌ای به بیت‌هایی نیاز است که عرض آنها تنها ده نانومتر و یا کمتر باشد؛ اما از آنجا که در این سطح، اثرات مغناطیسی سطحی پدیدار می‌شود، شناخت اثرات مغناطیسی غیر معمول، در این سطح امری ضروری است.

فامیهیکو ماتسوی و همکارانش از مؤسسة علم و فناوری نارا(Nara) و سایر مؤسسات ژاپنی، دو روشِ پراش الکترون اوگر و طیف‌نمایی جذبی اشعة ایکس را با یکدیگر ادغام‌ و روش جدیدی ابداع کرده‌اند. آنها بیشینه‌های «تمرکز رو به جلو» را ـ که در طیف و در راستای اتم‌های موجود در سطحِ نمونه ظاهر می‌شدند ـ تحلیل کردند. آنها توانستد که از طریق ارزیابی شدت بیشینه‌ها، بین ساختارهای مغناطیسی و الکترونیکی لایه‌های منفرد، تمیز قائل شوند.

این گروه، از این روش جدید در تحلیل ساختار مغناطیسی یک لایة نازکِ نیکل بر روی یک سطح مسی استفاده کردند. تاکنون ساختار مغناطیسی اتمی لایه‌های نازک نیکل ناشناخته مانده بود؛ این در حالی است که دانشمندان می‌دانستند که راستای مغناطیسی ‌شدن در این لایه‌ها در سطح ماده، موازی بوده و با رفتن به عمق و در دهمین لایة اتمی به‌صورت عمود در‌می‌آید. ماتسوی و همکارانش این ناحیة گذار را تحلیل و گشتاورهای مغناطیسی را در هر کدام از لایه‌ها اندازه‌گیری نمودند. شناخت دقیق نحوة تغییر این گشتاورهای مغناطیسی در درون این ساختار می‌تواند در ساخت ابزارهای ضبط مغناطیسی عمودی ـ که چگالی ذخیره‌سازی آنها سه ‌برابر بزرگ‌تر از مواد ضبطِ طولی معمولی است ـ سودمند واقع گردد.

هم‌اکنون برای تصویربرداری از ساختار اتمی، چندین روشِ پراش اتمی مورد استفاده قرار می‌گیرد که هر یک مشکلات خاص خود را دارد؛ مثلاً طیف‌نمایی تونلی روبشی تنها قادر به تحلیل سطح نمونه است. روش طیف‌نمایی پراشی ابداعی این گروه می‌تواند برای نخستین بار به شکلی غیر مخرب، خصوصیات مغناطیسی و الکتریکی لایه‌های زیرسطحی را در مقیاس اتمی به تصویر بکشد.

هم‌اکنون این محققان به دنبال توسعة روش خود به‌منظور تحلیل سطح ابررساناها هستند. ماتسوی در این باره گفت:«ما توجه ویژه‌ای به خصوصیات الکترونیکی وابسته و ساختار هندسی در گذار فاز ابررسانایی داریم.»
نتایج این تحقیق در نشریة.Phys. Rev. Lett به چاپ رسیده‌است.

منبع:http://nanotechweb.org/cws/article/tech/34478


ادامه مطلب را مطالعه کنید
 
نانو بلور های منیزیم به جنگ گرمای جهانی می‌روند
ساعت ۱٠:٤٠ ‎ب.ظ روز دوشنبه ۱٢ امرداد ۱۳۸۸ : توسط : حسین


گروهی از دانشمند‌ان در آمریکا موفق به ساخت نانو بلورهای جدید نور آبی شده‌اند که در ذخیره طولانی مدت گاز دی اکسید کربن نقش مهمی ایفا می‌کنند.

به گزارش سرویس «علمی» خبرگزاری دانشجویان ایران (ایسنا)، دانشمند‌ان آزمایشگاه برکلی نانوبلورهای غیرسمی از جنس اکسید منیزیم تولید کرده‌اند که به شیوه‌ای مؤثر نور‌ آبی از خود متصاعد می‌کنند و در ذخیره دی اکسید کربن در طولانی مدت نقش دارند.

این محصول جدید وسیله‌ای است که قابلیت کاهش اثرات مخرب افزایش گرمای زمین را دارد.

اکسید منیزیم در شکل فراوان، ماده معدنی ارزان قیمت و سفید رنگ است که کاربردهای مختلف و مفیدی دارد.

دانشمند‌ان با استفاده از یک مسیر سنتز شیمیایی ارگانومتالیک نانو بلورهای اکسید منیزیم را تولید کرده‌اند که فقط چند نانومتر قطر دارند و بر خلاف قطعات بزرگتر این ماده، نانو بلورهای جدید وقتی در برابر پرتو نور فرابنفش قرار گیرند، به رنگ نور آبی می‌درخشند.

روش‌های فعلی برای تولید نانوبلور این ماده، گران قیمت و دشوار بوده و در عین حال هم نتایج دلخواه به دست نمی آید،‌ اما در این تحقیق پژوهشگران به مکانیسمی جدید و غیر متداول برای کنترل پروسه تولید این نانوبلورها دست یافته‌اند.

یکی از خواص مهم این بلورها آن است که می‌توانند گاز CO2 را به دام انداخته و ذخیره کنند و سپس این ذخیره در زیرزمین با مواد کربنات دار واکنش داده، تشکیل مواد معدنی را می‌دهد به این ترتیب CO2 از محیط زمین خارج می‌شود.



 
فیلتراسیون مونواکسید به کمک فناوری نانو
ساعت ۳:٤٤ ‎ب.ظ روز جمعه ٩ امرداد ۱۳۸۸ : توسط : حسین

لطفا برای مطالعه ی این مطلب به ادامه ی مطلب مراجعه نمایید.

 


ادامه مطلب را مطالعه کنید
 
مکانیک کوانتمی شاید چگونگی بوییدن انسان را توضیح می دهد
ساعت ۸:٤٠ ‎ب.ظ روز چهارشنبه ٢٩ آبان ۱۳۸٧ : توسط : حسین

 فرایند بوییدن ار طریق تونل زنی الکترون . ( الف ) یک الکترون موجود در گیرنده ی بینی راه خود را جزء بخشنده ی گیرنده پیدا می کند ؛ ( ب) و ( ج ) بسامد ارتعاش مولکول معطر به الکترون امکان تونل زنی بین حالت های مختلف انرژی را می دهد ؛ ( د)  الکترون وارد واحد گیرنده می شود و مولکول آن را ترک می کند .

 

دانشمندان مرکز نانو فناوری لندن ( LCN - London Centre for Nanotechnology) در یونیور سیتی کالج لندن به تازگی نظریه ی 10 ساله و کنجکاوی بر انگیز بوییدن را تحلیل کرده و دریافته اند که این ایده شاید بیش از آنچه زمانی تصور می شد منطقی است .

 

دانشمندان دربار ه ی بوییدن فقط چند قطعه از پازل را در اختیار دارند و هنوز معلوم نیست که آن ها چگونه در تصویر بزرگ قرار می گیرند . اصولاً دانشمندان می دانند که مولکول های بودار موجود در هوا چند نوع گیرنده در بینی های ما را بر می انگیزد ، که سپس باعث به کار افتادن یاخته های عصبی مغز جهت تحلیل بو می شوند . اما ، در حالی که دانشمندان می دانند شکل و اندازه ی مولکول ها می تواند باعث متفاوت شدن بوی آن ها شود ، اما برخی مولکول ها ی با شکل تقریباً همانند بوی یکسانی ندارند .

 

این معمای ظاهراً لاینحل ناشی از عدم شناخت ما از چیز هایی است که در هنگام و پیش از بر هم کنش مولکول های بودار با گیرنده های بینی رخ می دهد . این فرایند های اولیه ی در مقیاس اتمی باید شامل برخی معیار های گزینش باشند که توضیح می دهد چرا گیرنده ها به مولکول ها ی با شکل های یکسان ( یا مختلف ) به صورت متفاوت واکنش می دهند .

 

امکانی که فیزیکدانان LCN جیفر بروکس (Jennifer Brooks ) ، فیلیو هارتوسیو ( Filio Hartosiou) ، آندرو هررسفیلد (Andrew Horsfield ) و استو نهام(Marshall Stoneham ) بررسی کرده اند آن است که الکترون های گیرنده ، در صورتی که بسامد ارتعاش مولکول های بودار نظیر اختلاف انرژی بین حالت های انرژی شود ، الکترون های گیرنده را می توان واداشت تا بین این حالت های انرژی تونل بزنند . گروه  LCN امکان فیزیکی این ساز و کار را که ابتدا دانشمندی به نام لوکاتورین (Luca Turin) در سال 1996 مطرح کرده بود بررسی کردند ، و دریافتند که یک مدل کلی این تونل زنی الکترون با قانون های فیزیک و همین طور جنبه های شناخته شده بوییدن سازگار است .

 

تونل زنی کوانتوم مکانیکی ، فرایندی که اغلب در فناوری مورد استفاده قرار می گیرد ، وقتی رخ می دهد که ذره ای در سد تونل بزند که به لحاظ مکانیک کلاسیک ممنوع است . این برای اجسام در مقیاس کوچک ، مانند الکترون ها ، به واسطه ی  ویژگی های موج گونه شان رخ می دهد . اگر ارتعاش های مولکول های بودار ( یا فونون ها ) باعث شود که الکترون های موجود در یک گیرنده ی بینی بین حالت های مختلف تونل بزنند ، سیگنال های عصبی به مغز فرستاده می شود . بسامد های مختلف ارتعاش را گیرنده های مختلف آشکار می سازند ، بنابراین ، چون مولکول های بودار مختلف دارای بسامد های متفاوتند ، پس مشام ما آن ها را متفاوت حس می کند .

 

استونهام گفت : " شخص من متعجب شدم که پاسخ های ما تا این اندازه قاطع به نظر می رسد – ما مجبور شدیم چیزی را سر هم بندی کنیم تا مقدار های مفید خاصی را برای پارامتر ها اختیار کنیم . در ابتدا اصلاً مطمئن نبودیم . در واقع وقتی اولین بار این ایده را 10 سال قبل شنیدیم ، اصلاً انتظار نداشتیم که عملی باشد . ایده ی ارکاتورین را دوست داشتم – جالب بود – اما معلوم شد آنچه انجام دادیم اصلاً بدیهی نیست . "

 

در حالی تصویر بنیادی شیمیایی بو در گذشته یک مدل «قفل وکلید » بود که در آن مولکول های به شکل متفاوت به گیرنده ها مختلف پر ارزش می یافتند ، گروه LCNبیان می کند که چگونه ساز و کار تونل زنی الکترون بیشتر یک مدل « کارت خوانی » است . مولکول بودار را ، گیرنده هایی که طیف ارتعاش آن را گرفته اند ،مثل یک کارت اعتباری با همساز شدن با شکل آن «می خوانند .»

 

استونهام اظهار داشت " نظریه های مهم دیگر در مورد چگونگی تولید سیگنال های منحصر به برخی مولکول ها ، نظریه هایی است که به شکل مولکولی بستگی دارد ، یعنی عمدتاً ساز و کار های «قفل وکلید » همان طور که در مقالۀ فیزیکال ریویو لتررز خود بیان کرده ایم ، این مدل متداول برای این مولکول های معطر کوچک با شکست بدی مواجه می شود ( مولکول های همانند دارای بوهای مختلف هستند ، مولکول های با شکل های متفاوت دارای یک بو هستند ، فرایند بر انگیخته شدن به خوبی تعریف نشده است . "

 

همان طور که محاسبه های گروه LCN نشان می دهد ، این روش بر انگیزش غیر مکانیکی به لحاظ فیزیکی قابل قبول است ؛ سیگنال الکترونی ناکشسان را می توان رمز گشایی کرد ؛ و به نظر می رسد ارتباطی بین طیف ارتعاش مولکول و بوی آن وجود داشته باشد . گرچه دانشمندان هنوز باید چیز هایی را درباره ی ویژگی های گیرنده ها بدانند ، اما مدل کارت خوانی بینشی را در مورد چگونگی عمل گزینش گری برای مشاهده ی انسان به دست می دهد . استونهام توضیح داد که " در مورد امکان شناخت کامل بوییدن در آیندۀ نزدیک ، سطح های شناخت متفاوتی وجود دارد . اما تا سطحی که بتوان بو ها را طراحی کرد ، احتمالاً آری ( و در واقع لوکاتورین و شرکت او فلکسیترال ( Flexitral) ، نسبتاً موفق بوده اند.)

ترجمه:  http://khalily.googlepages.com/rahbar


 
سیم های نانومقیاس
ساعت ۱٢:٤٦ ‎ب.ظ روز جمعه ٤ امرداد ۱۳۸٧ : توسط : حسین
نانوسیم چیست؟
شاید هنوز ساخت تراشه‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌های کامپیوتری که برای ایجاد سرعت محاسباتی بالا به جای جریان الکتریسیته از نور استفاده می‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌کنند، تشخیص انواع سرطان و سایر بیماریهای پیچیده فقط با گرفتن یک قطره خون، بهبود و اصلاح کارت‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌های هوشمند و نمایشگرهای LCD ؛ تنها یک رویا برایمان باشد و این مسائل را غیر واقعی جلوه دهد اما محققین آینده قادر خواهند بود تمام این رویاها را به حقیقت تبدیل کنند و دنیایی جدید از ارتباطات و تکنولوژی را بواسطه معجزه نانوسیم‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ها به ارمغان آورند.
تا کنون با نانوساختارهای مختلفی از جمله نانولوله‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌های کربنی، نانوذرات و نانوکامپوزیت آشنا شده‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌اید؛ یکی دیگر از نانوساختارهایی که امروزه مطالعات و تحقیقات بسیاری را به خود اختصاص داده است نانوسیم‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ها است.
عموماً سیم به ساختاری گفته می‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌شود که در یک جهت (جهت طولی) گسترش داده شده باشد و در دو جهت دیگر بسیار محدود شده باشد. یک خصوصیت اساسی از این ساختارها که دارای دو خروجی می‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌باشند رسانایی الکتریکی می‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌باشد. با اعمال اختلاف پتانسیل الکتریکی در دو انتهای این ساختارها و در امتداد طولی شان انتقال بار الکتریکی اتفاق می‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌افتد.

ساخت سیم‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌هایی در ابعاد نانومتری هم از جهت تکنولوژیکی و هم از جهت علمی بسیار مورد علاقه می‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌باشد، زیرا در ابعاد نانومتری خواص غیر معمولی از خود بروز می‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌دهند. نسبت طول به قطر نانوسیم‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ها بسیار بالا می‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌باشد. ( L>>D )
مثال‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌هایی از کاربرد نانوسیم‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ها عبارتند از: وسایل مغناطیسی، سنسورهای شیمیایی و بیولوژیکی، نشانگرهای بیولوژیکی و اتصالات داخلی در نانوالکترونیک مانند اتصال دو قطعه ابر رسانای آلومینیومی که توسط نانوسیم نقره صورت می‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌گیرد.

انواع نانوسیم‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ها:
1. نانوسیم‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌های فلزی: این نانوساختارها به دلیل خواص ویژ‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ه‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ای که دارند نویدبخش کارایی زیادی در قطعات الکترونیکی‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌اند.
توسعه الکترونیک و قدرت یافتن در این زمینه بستگی به پیشرفت مداوم در کوچک کردن اجزاء الکترونیکی است. با این حال قوانین مکانیک کوانتومی، محدودیت‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ تکنیک‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌های ساخت و افزایش هزینه‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌های تولید ما را در کوچکتر کردن تکنولوژی‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌های مرسوم و متداول محدود خواهد کرد. تحقیق فراوان در مورد تکنولوژی‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌های جایگزین علاقه فراوانی را متمرکز مواد در مقیاس نانو در سال‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌های اخیر کرده است. نانوسیم‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌های فلزی بخاطر خصوصیات منحصر به فردشان که منجر به کاربرد گوناگون آنها می‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌شود، یکی از جذاب‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ترین مواد می‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌باشند.
نانوسیم‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ها میتوانند در رایانه و سایر دستگاههای محاسبه‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌گر کاربرد داشته باشند. برای دستیابی به قطعات الکترونیکی نانومقیاس پیچیده، به سیم‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌های نانومقیاس نیاز داریم. علاوه بر این، خود نانوسیم‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ها هم می‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌توانند مبنای اجزای الکترونیکی همچون حافظه باشند.

2. نانوسیم‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌های آلی: این نوع از نانوسیم‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ها، همانطور که از نامشان پیداست، از ترکیبات آلی به‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌دست می‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌آیند.
علاوه بر مواد فلزی و نیمه رسانا، ساخت نانوسیم‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ها از مواد آلی هم امکان‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌پذیر است. به تازگی، ماده‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ای بنام «الیگوفنیلین وینیلین» برای این منظور در نظر گرفته شده است.
ویژگی این سیم‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ها (نظیر رسانایی و مقاومت و هدایت گرمایی) به ساختار مونومر و طرز آرایش آن بستگی دارد.
3. نانوسیم‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌های هادی و نیمه‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌هادی: ساختار شیمیایی این ترکیبات باعث بوجود آمدن خواص جالب توجهی میشود.
آینده نانوتکنولوژی به توانایی محققین در دستیابی به فنون ساماندهی اجزای مولکولی و دستیابی به ساختارهای نانومتری بستگی دارد. محققین اکنون توانسته‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌اند با تقلید از طبیعت به ساماندهی پروتئین‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌های حاصل از خمیر مایه برای تولید نانوسیم‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌های هادی دست یابند. ساماندهی اجزای زنده در طبیعت، بهترین و قدیمی‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ترین نمونه ساخت «پائین به بالا» است و لذا می‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌توان از آن برای فهم و نیز یافتن روش‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌هائی برای ساخت ادوات الکترونیکی و میکرومتری استفاده کرد. تا کنون از فنون ساخت «بالا به پائین» استفاده می‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌شد که این فنون در مقیاس نانومتری اغلب پر زحمت و هزینه‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌بر است و تجاری‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌سازی نانوتکنولوژی به روشهای آسان و مقرون به صرفه نیاز دارد که بهترین الگوی آن هم طبیعت پیرامون ماست؛ فقط کافی است کمی چشمانمان را باز کنیم و با دقت بیشتری اطرافمان را بنگریم.

4. نانوسیم‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌های سیلیکونی: این نوع از نانوسیم‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ها سمی نیست و به سلولها آسیبی نمی‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌رسانند.
این نوع از نانوسیم‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ها بیشترین کاربرد خود را در عرصه پزشکی مانند تشخیص نشانه‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌های سرطان، رشد سلول‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌های بنیادی و ... نشان داده است که در ادامه به آن می‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌پردازیم. 

          
نمونه‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ای از نانوسیم‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌های سیلیکونی

روشهای ساخت نانوسیم‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ها:
1. تکنیک‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌های لیتوگرافی
• لیتوگرافی نوری: در این روش از تغییرات شیمیایی در یک ماده سخت شونده در اثر نور استفاده میشود. از یک سری ماسک‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌های نوری برای تعریف مناطق فعال شونده در اثر نور استفاده میشود. یکی از محدودیت‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌های این تکنیک محدوده پراش موج نوری است. طول موج نوری که در حاضر در صنایع استفاده میشود در حدود nm 248میباشد ولی با طراحی‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌های دقیق مالک و به کارگیری بسیار دقیق پلیمرهای سخت‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌شونده میتوان به ابعاد کمتر nm 100 هم رسید.
• لیتوگرافی با اشعه الکترونی: در این روش عمدتا از یک پلیمر سخت‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌شونده و قرار دادن آن بر یک پایه استفاده میشود. آنگاه یک اشعه الکترونی با انرژی بالا بر روی سطح تابیده میشود با تابش اشعه الکترونی طرح مورد نظر شکل داده میشود. پس از یونیزه شدن ماده و حل شدن پلیمر توسط حلال‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌های شیمیایی طرح مورد نظر برای ساخت نانو سیم حاصل میشود.
• لیتوگرافی با پراب روش: لیتوگرافی با استفاده از پراب روشیپ برای ساخت نانوسیم‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌های زیر nm100 بکار میروند. پراب‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌های الکترونی مانند میکروسکوپ نیروی اتمی(AFM) و یا میکروسکوپ روش تونلی (STM) از انتخاب‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌های این روش برای ساخت نانوسیم‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ها میباشد.
از مزایای روشهای لیتوگرافی انعطاف این روش‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ها در الگوسازی برای نانوسیم‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ها میباشد. بعبارت دیگر با این روشها میتوان به نانوسیم‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ها هر شکل قابل ترسیم را داد.

2. رسوب الکتروشیمیایی در حفرات: روشهای الکتروشیمیایی بطور گسترده‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ای برای ساخت نانوسیم‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ها استفاده میشود. یک الگوی مناسب باید حفراتی یکنواخت و بلند داشته باشد، قطر حفرات در این نوع الگو از چند نانومتر تا nm 20 میتواند داشته باشد.

فناوری نانو ، نوید کنترل خواص جدیدی از مواد را می دهد که زائیده ابعاد نانو مقیاس ذرات است ، همین خواص باعث شد شرکتهای خصوصی ، دولتها و سرمایه‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌گذاریهای خطرپذیر جهان در سال 2005 حدود 15میلیارد دلار در این فناوری سرمایه‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌گذاری کنند، همچنین براساس پیش‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌بینی‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌های صورت گرفته بازار کالاهای تولیدی مبتنی بر این فناوری در سال 2015 به رقم 6.2 میلیارد دلار میرسد. تولید این محصولات نیازمند نانومواد ،اندازه‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌گیری و فناوریهای ساخت است. صنعت الکترونیک در تجاری سازی فناوری نانو پیشگام است. نانوالکترونیک شامل نیمه‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌هادی‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌های کمتر از nm 90 ،اشکال جدیدی از حافظه‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌های دارای نیمه هادی ، حافظه‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌های اطلاعاتی نانوالکترومکانیکی، نمایشگرهای آلی ، نمایشگرهای نشر میدانی،نانو لوله‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌های کربنی، حسگرهای مختلف و پاره‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ای از ادواتی که اکنون در حال ساخت برای به کارگیری در ابزارآلات الکترونیکی میشود. طبق برآورد بازار تجهیزات نانوالکترونیک در سال 2005 نزدیک 60 میلیارد دلار بوده و به نظر می رسد تا سال 2010 به 250میلیارد دلار برسد. بازار نانومواد ونانوابزار مورد استفاده در تولید این تجهیزات 108میلیارد دلار بوده که از این رقم 10درصد آن مربوط به نانومواد ،ابزارها، تجهیزاتی مانند لیتوگرافی ماورابنفش دور، لیتوگرافی چاپ نانو ،کاتالیستها و نانوسیم‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ها است.


کاربردهای نانوسیم:

 کاربرد نانوسیم در تشخیص بیماریها: از نانوسیم هایی که از مواد مورداستفاده در تراشه رایانه‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌های امروزی مثل سیلیکون و نیترید گالیون ساخته شده است میتوان برای تشخیص بیماریها استفاده کرد . شاید بپرسید ابزار رایانه‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ها چه ارتباطی به تشخیص بیماری و بدن انسان دارد ، بدن انسان نیز همانند یک رایانه باید حسگرهایی داشته باشد که بتواند در صورت بروز مشکل و خطا و یا وجود مواد سمی به ابزارهای هشداردهنده خارجی اخطار دهد و درصدد رفع آن برآید همانند یک رایانه که اگر مسیری اشتباه را در آن اجرا کنید و یا ویروسی در آن پیدا شود پیغام (ERROR) میدهد اما این کار چگونه امکان پذیر است؟!
دانشمندان موفق شدند نانوسیمهای انعطاف‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌پذیر و طویلی را تولید کنند که طولهای متغیر این نانوسیمها بین 1 تا nm100 و یا حتی در میلیمتر میباشد و از لحاظ مقایسه حدود هزار مرتبه باریکتر از موی انسان است. بلندی ، انعطاف‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌پذیری و استحکام این نانوسیمها خصوصیات ویژه‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ای را به آن می بخشد . به عنوان مثال نازک بودن وطویل بودن باعث افزایش سطح آن میشود . لذا از این ساختارها می توان در طراحی حسگرهای بسیار سریع و حساس استفاده کرد. این نانوسیم ها توانایی تولید اشعه ماورای بنفش نامرئی را دارد ، نور از یک انتها وارد نانوسیم شده و از انتهای دیگر شروع به تابیدن میکند. نانوسیمها بدون هیچ اتلافی این نور را به طور موثری عبور میدهد. و در مسیر خود اگر به یک عامل بیماری‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌زا یا ماده سمی برخورد کند نانوسیم شروع به تابیدن میکند و سیستم هشدار دهنده بسیار سریعی را ایجاد میکند و این میتواند بیماری را زودتر وسریعتر از هر آزمایشی تشخیص دهد.

 استفاده از نانوسیم‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ها در رگ‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌های خونی برای تحریک اعصاب مغزی: همیشه انتقال فرستنده‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌های کوچک به درون رگ‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ها و هدایت آنها بطرف محل‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌های موردنظر را در فیلم‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌های تخیلی دیده بودیم اما هیچ باور نمی‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌کردیم که روزی این را در واقعیت ببینیم.!

محققین توانسته‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌اند نانوسیم‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌هایی از جنس پلاتین که ضخامت آن 100 برابر نازکتر و ظریفتر از موی انسان است را ابداع کنند. آنها این نانوسیم‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ها را به داخل رگ‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌های خونی می‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌فرستند و توسط دوربین کوچکی آنها را بطرف اعصاب مغزی هدایت می‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌کنند. این روش برای کمک به یافتن علل مختلف و پیدایش بیماری‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌های عصبی از جمله پارکینسون بسیار مفید است. در گذشته برای یافتن علل مختلف پیدایش بیماریهای قلبی و عصبی، بدن را در هر نقطه می‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌شکافتند تا علت بیماری را بیابند، اما امروزه با گسترش فن‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌آوری نانوتکنولوژی هر وسیله‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ای را می‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌توان بصورت ظریف، نازک و حساس، اختراع و ابداع کرد و حتی آن را به درون ظریف‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ترین رگ نیز فرستاد.
تنها مشکلی که محققان را کمی دچار سردرگمی کرده است تعدد رگهای خونی و سیستم گردش خون و عصب های فراوان در محدوده مغز است که فرستادن این نانوسیم‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ها را کمی دشوار کرده است اما محققین درصدد یافتن راهی برای حل آن وساختن نانوسیمهای دقیق‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌تر هستند.

 استفاده از نانوسیمهای سیلیکونی برای هدفمند کردن رشد سلولهای بنیادین : تولید و رشد بافتها و سلولهای مورد نیاز برای بیماران نیازمند اهدافی است که دانشمندان در عرصه پزشکی همواره به دنبال آن هستند، از جمله ابزاری که میتواند این هدف را تحقق بخشد نانوسیم های سیلیکونی است. نانوسیم ها همچون تختی از میخها هستند که به صف شده‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌اند و قابلیت تغییر شکل و رشد را دارند ، برای این منظور از طیفی وسیعی از تحریکات مکانیکی و شیمیایی بعنوان فاکتور رشد استفاده می کنند اما به تازگی توانسته‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌اند از محرکهای الکتریسیته نیز استفاده کنند و امیدوارند که استفاده از پالسهای الکتریکی در سلولها با استفاده از آرایه رسانای نانوسیمها در آینده‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ای نزدیک بعنوان شیوه‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ای ارزشمند برای تحت تاثیر قرار دادن سلولهای بنیادین بکار روند.

منبع: www.nanoclub.ir


 
با استفاده از فناوری نانو ، دانشمندان سوئدی ابرکاغذی محکمتر از چدن ساختند!
ساعت ۱٠:۳۱ ‎ب.ظ روز یکشنبه ۱٩ خرداد ۱۳۸٧ : توسط : حسین

به گزارش سرویس علمی خبرگزاری دانشجویان ایران (ایسنا)، لارس برگلونه، پژوهشگر انستیتو فن‌آوری سلطنتی سوئد در استکهلم در این زمینه گفت که این نانوکاغذ ابداعی وی برای محکم‌تر کردن کاغذ‌های معمولی، تولید نوارهای چسبنده فوق‌العاده محکم و یا کمک به تولید جایگزین‌های مصنوعی محکم برای بافت‌های بیولوژیک قابل استفاده خواهد بود. وی افزود که برای تولید این نانوکاغذ بسیار قدرتمند از سلولز - ماده موجود در کاغذ معمولی - استفاده می‌کند. برگلونه در گفت‌وگو با مجله نیوساینتیست در این خصوص اظهار داشت: نانو رشته‌های سلولزی، نیروی قدرتمند اصلی در تمام ساختارهای گیاهی هستند و ویژگی‌های آنها ابعاد نانومتری، قدرت و استحکام بسیار زیاد است. وی متذکر شد که او و دستیارانش فرآیند آرامتری را ابداع کرده‌اند که مانع از نابود شدن قدرت سلولز می‌شود که این امر ناشی از فرآیندهای مکانیکی استفاده شده برای خارج کردن رشته‌ها از چوب و ساختن کاغذ از آنها است. وی در تشریح دستاورد خود اظهار داشت: روش جدید شامل شکستن خمیر چوب با آنزیم‌ها و سپس تکه تکه کردن آن با استفاده از یک همزن مکانیکی است. نیروهای شکست تولید شده باعث می شود که سلولز به آرامی به قطعات رشته‌ای خود تجزیه شود و نتیجه پایانی این است که رشته‌های سالم سلولز در آب غوطه‌ور می‌شوند. برگلونه در ادامه گفت: همزمان با کشیدن آب، رشته‌ها به هم ملحق شده و شبکه‌ای را با پیوندهای هیدروژنی تشکیل می‌دهند که صفحات مسطحی از نانو کاغذ را تشکیل می‌دهد. پژوهشگران با انجام آزمایش‌های مکانیکی روی این نانوکاغذ‌ها دریافته‌اند که استحکام این بافت 214 مگا پاسکال است در حالی که استحکام بافتی چدن تنها 130 مگاپاسکال است.