نانو سيلور

توسط kazemi

اين روزها همه ما كم وبيش اطلاعاتي در مورد فناوري نانو و كاربردهاي گسترده آن شنيده ايم و مايليم اين تكنولوژي نوين را بيشتر بشناسيم. 


   نانو:نانو يعني يك ميليارديم1000000000/1  9- 10    

  نانومتر يعني يك ميليارديم  متر كه ابعاد سنجش اتمهاي مواد است.يعني اندازه فاصله و ابعاد اتمهاي مواد مختلف با نانو متر سنجيده مي شود.     

نانو تكنولوژي:هنر ريز كردن ذرات مختلف تا اندازه نانومتر مي باشد. به بيان بهتر نانو فناوري گسترش،توليد و استفاده از ابزار و موادي است كه ابعادشان كمتر از 100نانو متر باشد                                                                                                                       

  نانوفناوري. به عنوان پيشرفته ترين تكنولوژي عصرحاضر توانسته در تمامي بخشها و زواياي حيات انساني،جانوري،گياهي،زيست محيطي و صنعتي رخنه كرده و با نوآوري خود،وضعيت فعلي و آتي آنها را تحت تاثير قرار دهد.                                                         

  ازنانوتكنولوژي در توليد نانو ذرات مواد مختلف استفاده مي شود.به عنوان مثال:نانو سيلور،نانو طلا،نانو مس،نانو خاك رس،نانو سيليس و…     

با بكار بردن نانو فناوري در مواد مختلف خواص جديدي از اين مواد گرفته مي شود كه اين خواص در حالت عادي از اين مواد ديده نمي شود و يا به حدي ناچيز است كه قابل صرف نظر خواهد بود و اين مهم در اثر افزايش سطح مقطع ذرات در فرايند ريز شدن به وقوع مي پيوندد.          

منظور از سطح مقطع ذرات،مجموع سطح مقطع خارجي آنها مي باشد كه وقتي يك ذره به دو قسمت تقسيم مي شود مجموع دو سطح مقطع از سطح مقطع ذره اوليه بيشتر خواهد بود و در فرايند ريز شدن در ابعاد نانومتر به همين ترتيب مجموع سطح مقطع ها ميليون ها برابر مي شود با توجه به اينكه خواص مواد در اثر تماس آنها با محيط خارج نمود پيدا مي كند وبا فناوري نانواين سطح مقطع،افزايش بسياري خواهد داشت،خواصي از آن ماده كه در ابتدا قابل محاسبه نبود با فناوري نانو افزايش ميابد كه از بارزترين خصوصيت آن ماده نانويي مي شود.                                   

  به عنوان مثال فلز نقره به خودي خود خاصيت آنتي باكتريالي و آنتي ميكروبيالي دارد.اما به قدري ناچيز است كه از خصوصيات بارز آن محسوب نمي شود. اما هنگاميكه با فناوري نانو،اندازه قطعات آن در حد نانو متر كوچك مي شود و مجموع سطح مقطع ذرات بسيار افزايش پيدا مي كند ،اين خاصيت آنتي باكتريال و آنتي ميكروبيال به قدري افزايش مي يابد كه از بارزترين و مهم ترين خصوصيات نانو ذرات نقره محسوب مي شود.     

امروزه فناوري نانو در موارد مختلف استفاده شده و در صنايع مختلف نانو ذراتي با خواص منحصر به فرد توليد شده است.از آن جمله:  

   1-نانو سيلور با خواص منحصر به فرد آنتي باكتريالي و آنتي ميكروبيالي و آنتي استاتيكي

  2-انواع نانو كاتاليست ها در فرايندهاي  پتروشيميايي و شيميايي

3-انواع نانو كامپوزيت ها

4-كاربرد نانو در ساختار رنگ هاي ضدخش و آنتي باكتريال   

5-ساخت و بكار گيري شيشه هاي خود تميز شونده    

6-كاربرد نانو در كامپوزيت بدنه خودرو جهت استحكام و سبكي بدنه خودرو    

7-به كار گيري نانو مواد در بسته بندي هاي زيست تخريب پذير    

8-به كار گيري فناوري نانو در افزايش ماندگاري محصولات غذايي و كشاورزي 

9-توليد بسته بندي هاي هوشمند مبتني بر فناوري نانو   

10-توليد كاشي و سراميك آنتي باكتريال و خود تميز شونده با خواص منحصر به فرد ديگر  

  11-كاربردهاي بسيار گسترده تر صنايع مختلف كشاورزي ، دام و طيور ، پتروشيمي ، صنايع پليمر ، حفاري ، آبزيان ، پزشكي و داروسازي ، نساجي ، خودرو ، آب و فاضلاب و…    

  تا به حال توضيح خلاصه و اجمالي در مورد كليات فناوري نانو در موارد مختلف و كاربردهاي آن ارائه شد از اين پس به طور خاص در مورد نانو ذرات نقره و خواص و ويژگي هاي آن توضيح مي دهيم:    

نانو سيلور توليد شده در ايران در دو نوع محصول اوليه عرضه مي شود: 


                      1-كلوئيد نانو سيلور                                  2-كامپوزيت نانوسيلور

  1-كلوئيد نانوسيلور:به صورت محلول نانو ذرات نقره در آب مقطر مي باشد كه با دوزppm4000 يكي از محصولات اوليه توليد مي باشد. لازم به ذكر است از اين ماده در كاربردهاي مختلف با دوزاج صحيح مخصوص آن كاربرد مي بايست استفاده شود.                               

  2 -كامپوزيت نانو سيلور:شامل نانو ذرات نقره پوشش دهي شده روي دي اكسيد تيتانيوم2TIO مي باشد كه در مجاورت رطوبت هوا با خاصيت كاملا فتوكاتاليستي 

                                                                                                                                                         PHOTO OXIDATION SYSTEM)) موادي همچون OH و-2O2 كه اكسيد كننده و احيا كننده قوي هستند كه در دسته اكسيژن فعال محسوب شده و خاصيت استريل كنندگي قوي هوا را دارند،توليد كرده اين امر باعث مهار توليدATP (مكانيزم توليد انرژي) در انواع ميكروارگانيزم ها  محسوب مي شود.  

                                                                                                                                                                   




مقدار نانو نقره مصرف شده در برخي كشورهاي جهان در سال 2004


نام كشور                      صنايع به غير از آب(كيلوگرم)                صنايع مرتبط با آب

____________________________________________________________________
ژاپن                                           970/12473                               647/20978
كشورهاي اروپايي                      82/10205                                47/34019
آمريكاي شمالي                         228/16159                              951/32601
ساسي كشورها                        236/45395                              397/92254



البته در تمام كشورهاي جهان نانو سيلوري كه توليد و استفاده مي شود،يونهاي نقره+Ag  محلول در اب مقطر مي باشد كه ذرات نانو نقره  به خاطر وجود بار مثبت،قابليت و آمادگي بالايي براي انجام واكنش با ديگر مواد مجاور خود را دارند و اين بدان معني است كه از نانو سيلور آنها فقط جهت ضدعفوني هاي مقطعي و توليد محصولات بدون نياز به ماندگاري طولاني ميتوان استفاده نمود اما نانو سيلور عرضه شده توسط شركت نانوفناوري نيرو تنها ماده اي است كه در دنيا حاوي ذرات نانو نقره مي باشد.يعني فلز نقره در حد نانو متر كوچك شده است،نه يون هاي نقره.و اين باعث وجود خاصيت ماندگاري طولاني در آن مي شود.به عنوان مثال در جوراب هاي آنتي باكتريال توليد شده با فناوري نانو كه در آتي به آن پرداخته خواهد شد بين 15 تا 20 بار شستشو خاصيت آنتي باكتريال در آن حفظ مي شود و نيز در رنگ ها،كاشي ها و سراميك هاي آنتي باكتريال حاوي ذرات نانو نقره تا هفت سال خاصيت آنتي باكتريال ذرات نقره باقي مي ماند.                                                                            

   اين ماده توسط يك مخترع ايراني به نام جناب آقاي مهندس جعفر رحمان نيا به ثبت اختراع داخلي رسيده و در كاربردهاي مختلف نيز ثبت گرديده است و با توجه به كيفيت بالا و منحصر به فرد بودن آن،به راحتي موفق به اخذ مجوزهاي لازم شده است.                                             

  با توجه به اين كه قيمت جهاني نانوسيلور بسيار بالا بوده  و محصولات توليد شده با اين فناوري خيلي گران تر از نمونه هاي معمولي آنها هستند و نيز نانو سيلور توليد شده ايراني علاوه بر اينكه از لحاظ كيفيت بسيار بالاتر از مشابه خارجي قرار داشته  و قابل مقايسه نيست اما از لحاظ قيمت سعي شده  كه بسيار پايين تر از قيمت جهاني آن باشد(7000 دلار در برابر 300 دلار) لذا محصولات عرضه شده عملا در هيچ كجاي جهان رقيب ندارد و با توجه به خواص منحصربه فرد خود نسبت به نمونه معمولي بسيار مقرون به صرفه خواهد بود.                                         

ويژگي هاي منحصر به فرد نانوسيلور:  

  1-غير مضر بودن و ايمن بوده آن براي انسان،دام،طيور،آبزيان،محيط زيست و ديگر موجودات زنده

2-غير شيميايي و غير سمي بودن آن 

3-قابليت دارويي خوراكي براي انسان و ديگر موجودات زنده    

4-ماندگاري طولاني بدون ايجاد سازگاري و مقاومت در ميكرو ارگاني

5-اكتيودرPH مختلف 

  6-مقاومت بالاي حرارتي تا دماي 950 درجه سانتي گراد  

7-موثر حتي در غلظت هاي پايين 

  8-قابليت امتزاج بالا با ديگر مواد  

   9-اعطاي خواص آنتي استاتيك و استحكام مكانيكي به پليمرها و منسوجات   

   گستره كاربري نانوسيلور برابر با گستره حضور و فعاليت ميكرو ارگانيسم ها مي باشد امروزه از نانو سيلور حتي به عنوان داروي خوراكي جهت درمانHTV وHPC و جلوگيري از بيماري هاي اپيدمي مانند SARS و آنفولانزاي مرغي مي توان استفاده نمود. همچنين در نتيجه تحقيقات  به عمل آمده،كمبود نقره از حد مشخصي در بدن بر روي بافت ها،تاثير منفي گذاشته و باعث توليد وتكثير سلول هاي سرطاني در بدن مي شود.              

مكانيزم عمل نانو سيلور:نانو سيلور به عنوان محصول فرآوري شده فناوري نانو نقره،داراي خواص آنتي ميكروبيالي است و از تكثير و رشد ميكرو ارگانسيم ها جلوگيري به عمل مي آورد كه عملكرد اجمالي مكانيزم  اثر نانو سيلور را ميتوان به 4 شكل زير عنوان نمود:                         

الف)توليد اكسيژن فعال توسط نقره بر اثر خاصيت فتوكاتاليستي كه باعث تخريب غشاهاي سلولي ميكرو ارگانيسم مي شود.  

  ب)از بين بردن ميكرو ارگانيسم ها به وسيله ي DENATURATION كردن غشاهاي سلولي و تبديل پيوندهاي گوگردي SH- به SAg در غشاهاي پروتئيني ميكرو ارگانيسم ها   

   ج)افزايش تمايلات بار مثبت نقره در ابعاد نانو كه موجب JONT شدن با ميكرو ارگانيسم هاي داراي بار منفي شده كه اين مكانيزم  باعث تخريب غشاي سلولي ميكرو ارگانيسم مي شود.  

  د)در  بعضي ميكرو ارگانيسم هايي كه تنفس آنها توسط آنزيم ها صورت ميگيرد،نانو سيلور با از بين بردن آن آنزيم ها، مكانيزم تنفسي ميكرو ارگانيسم را مختل نموده و باعث مرگ آن مي شود.  

      به منظور درك و چگونگي عملكرد و اثر گذاري نانو سيلور بر روي پاتوژن ها  و ميكرو ارگانيسم ها،درك مكانيزم رشد و نمو باكتري ها، ويروس ها و قارچ ها لازم مي باشد.   

         باكتري:توليد اكسيژن فعال توسط ذرات نانو نقره انجام مي گيرد كه اين وضعيت ذرات مانند يك پيل الكتروشيميايي عمل مي كند و با توليد اكسيژن فعال ، باكتري را تجزيه و نابود مي كند.  

      
ويروس:ويروس ها به تنهايي قادر به زندگي نيستند و در سلول هاي زنده ديگر ارگانيزم ها زندگي و فعاليت مي كنند و با برنامه ريزي مجدد هسته سلول ميزبان به تكثير خود مي پردازند به صورتي كه ميزبان از اين مرحله به بعد به جاي توليد سلول هاي سالم،به توليد ويروس مي پردازد ،ذرات نقره با از بين بردن  آنزيم هاي مربوط به اين فرايند از ورود اكسيژن به داخل سلول توليدكننده ويروس جلوگيري به عمل مي آورد ودر نتيجه ويروس در اثرخفگي مي ميرد ونيز ذرات نانوباتوجه به تمايلات مثبت خود،ويروس هارا جذب كرده وبه آنها مي چسبند.الحاق ذرات نقره به ويروس ها مانع از جذب ويروس ها به سلول ها ي ميزبان شده وبا اين كاراز تاثيرات منفي آن بر روي سلول هاي سالم جلوگيري به عمل مي آيد.            

   قارچ :قارچ ها از آنزيم هايي جهت متابوليسم تنفسي خود استفاده مي كنند كه اين آنزيم ها به شكل ريه هاي شيميايي عمل مي كنند.ذرات نانونقره،آنزيم هاي مذكور را از كار مي اندازد و جذب اكسيژن را متوقف مي نمايد.     

  گستره ي  كاربردي نانوسيلور همانطور كه گفته شد برابر با گستره ي  حضور و فعاليت ارگانيزم ها مي باشد و به واسطه اين گستردگي نمي توان تمامي انها را در اين بخش نام برد كه بخشي از آنها به شرح ذيل مي باشد:     

1-كشاورزي:(دام وطيور، آبزيان ، باغداري ، گل كاري ، توليدات گلخانه اي و…) 

2-صنعت نفت وگاز:(حفاري ، استخراج ، انتقال ، پالايش ، حمل ونقل و…)  

3-پتروشيمي:(توليد انواع پايه هاي پليمري آنتي باكتريال ، توليد فتوكاتاليست ها و…)  

4-منسوجات و الياف:(توليد پارچه هاي آنتي باكتريال و آنتي استاتيك و…)  

5-پزشكي و دندان پزشكي و داروسازي     

6-صنايع نظامي و پشتيباني   

7-محيط زيست  

                                                                                                                                                                                درحال حاضر محصولات فروشگاهي كه عرضه مي شود به قرار زير است:   

           الف) جوراب هاي آنتي باكتريال:ذرات نانونقره در بافت جوراب ها به كار رفته و علاوه بر اين كه سعي شد ه كه خود جوراب ها از بهترين نوع نخ و طرح و رنگ و مرغوبيت بالاي بافت و كشباف و…استفاده شده باشد،وجود ذرات نقره در بافت اين جوراب ها عملا  از حضور هر نوع ميكرو ارگانيسم در پا و كفش جلوگيري مي نمايد.اين بدان معني است كه باكتري هايي كه در اثر تعرق پا در داخل كفش تجمع و تكثير پيدا كرده و باعث ايجاد بوي نامطبوع مي شوند.در بدو توليد در نطفه خفه شده و قبل از تكثير خفه مي شوند به همين خاطر با وجود تعرق طبيعي پا به هنگام فعاليت روزانه،با استفاده از اين جوراب ها امكاني براي حضور ميكرو ارگانيسم ها و در نتيجه آنها بوي نامطبوع پا باقي نخواهد ماند.به علاوه ترك پا و ميخچه و عفونت هاي ناشي از زخم هاي مختلف پا ازجمله زخم هاي ديابتي كه حاصل از وجود ميكرو ارگانيسم ها مي باشند همگي با استفاده از اين جوراب ها درمان خواهد شد.در ضمن با وجود ذرات نقره در مجاورت پوست توازن بيولوژيكي پا،خشك بودن و با طراوت بودن پوست پا حاصل خواهد شد.   

           ب)اسپري كفش پا:اين اسپري ها حاوي ذرات نقره محلول در آب بوده كه بدون هيچ گونه افزودني،فاقد هرگونه مواد شيميايي و سمي مي باشد و بدون ايجاد حساسيت برطرف كننده بوي نامطبوع پا و كفش بوده و با خاصيت آْنتي باكتريالي و آنتي ميكروبيالي خود،در درمان قارچ بين انگشتان و زخم هاي مختلف پا موثر خواهد بود.  

           ج)ماسك هاي آنتي باكتريال:اين ماسك ها حاوي ذرات نانونقره در بافت خود مي باشد.ماسك هاي موجود در بازار به دو صورت هستند:يا كلفت و ضخيم هستند كه اين ضخامت مانع از عبور مستقيم همه هواي تنفسي از ماسك مي شود و در عمل تاثير چنداني ندارند.دسته ديگر ماسك ها نازك هستند كه اين نازكي قدرت جذب همه آلودگي هاي هوا را كم كرده و عملا بيشتر ذرات معلق و آلودگي ها از آنها عبور مي كنند.ماسك هاي آنتي باكتريال كه با ذفناوري نانو ذرات نقره در بافت آنها جاي گرفته علاوه بر نازك بودن،و اينكه همه هواي تنفسي را از خود عبور مي دهند،با خاصيت آنتي باكتريالي منحصر به فرد خود،بدون هيچ گونه عوارض جانبي هواي عبوري را استريل مي نمايند.

تهيه وتنظيم:   كاظمي

اشتراک گذاری

پاسخی بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

آیتم به سبد خرید اضافه شد