به گزارش ثریا - گروهی از پژوهشگران دانشگاه علوم و فناوری هنگکنگ (Hong Kong University of Science and Technology) موفق به طراحی یک سامانه فتوکاتالیستی نوین با مصرف انرژی نوری ناچیز شدهاند که میتواند مسیر تازهای را در سنتزهای شیمی آلی بگشاید. این دستاورد نویدبخش انقلابی در استفاده از نقاط کوانتومی به عنوان کاتالیزورهای نوری است. این فناوری نوآورانه در نشریه علمی Nature Communications منتشر شده است.
نقاط کوانتومی به عنوان کاتالیزورهای نوری، سالهاست که در مرکز توجه جامعه علمی برای انجام واکنشهای اکسایشـکاهش نوری قرار دارند، اما پیچیدگیهای فیزیک نوری آنها باعث شده بود تا کاربردشان در سنتز آلی از رقبای مولکولیشان عقب بماند. در سالهای اخیر تلاشهای بسیاری برای استفاده از الکترونهای داغ حاصل از تحریک این نقاط در شرایط ملایم صورت گرفت، اما دستیابی به بازدهی بالا همچنان دشوار باقی مانده بود.
در این مطالعه، گروهی به رهبری پروفسور «لو هایپنگ« (Lu Haipeng) از گروه شیمی دانشگاه علوم و فناوری هنگکنگ، با طراحی یک سامانه نوین متشکل از نقاط کوانتومی حاوی یونهای دوظرفیتی منگنز (Mn²⁺) در ساختار CdS/ZnS، موفق به ایجاد مکانیزمی کارآمد برای تولید الکترونهای داغ شدند. این مکانیزم بر پایه فرآیند «آگر با تبادل اسپین دو فوتونی» (Two-photon Spin-Exchange Auger Process) عمل میکند و امکان بهرهگیری از نور مرئی را برای پیشبرد واکنشها فراهم میسازد.
به گفته پژوهشگران، الکترونهای داغ حاصل از این سامانه، قابلیت انجام واکنشهای پیچیدهای چون کاهش بیرچ (Birch Reduction) و شکستن انتخابی پیوندهای شیمیایی نظیر C-Cl، C-Br، C-I، C-O، C-C و N-S را دارند؛ آن هم در شرایطی که پتانسیل کاهش مواد اولیه به منفی ۳٫۴ ولت (نسبت به SCE) نیز برسد.
نکته چشمگیر آنکه تمامی این واکنشها تنها با یک درصد انرژی نوری سامانههای رایج انجام میگیرند که نتیجه بهکارگیری راهبرد تحریک دو فوتونی در طراحی کاتالیزور است. چنین راندمانی، این فناوری را به یکی از قدرتمندترین روشهای شناختهشده برای پیشبرد واکنشهای ردوکس تبدیل میکند.
از دیگر ویژگیهای ممتاز این سامانه، امکان خاموش و روشن کردن تولید الکترونهای داغ تنها با تنظیم شدت نور تابشی است. این توانمندی، طراحی واکنشهای چندمرحلهای پیوسته با قابلیت برنامهریزی را ممکن میسازد؛ امری که در سامانههای مولکولی سنتی عملاً غیرممکن بود.
به نقل از ستاد نانو، پروفسور «لو» درباره اهمیت این کشف میگوید: این پژوهش قابلیتهای بیسابقه نیمرساناهای کوانتومی را در پیشبرد واکنشهای شیمیایی دشوار نشان میدهد؛ واکنشهایی که با فتوکاتالیستهای مولکولی مرسوم قابل انجام نبودند.
این دستاورد نه تنها گامی بلند در مسیر کاهش مصرف انرژی در فرآیندهای شیمیایی است، بلکه میتواند افقهای تازهای را برای سنتز سبز، طراحی واکنشهای پایدار و توسعه داروهای پیچیده بگشاید.
منبع : ستاد نانو
احیای اخلاق در زندگی فردی و اجتماعی با بازخوانی فلسفه عاشورا
بنی امیه چگونه به قدرت رسید؟/ تبارشناسی ۹۱ سال حکومت استبدادی
دعوت از عاشقان اهل بیت برای شرکت در طرح توسعه حرم امام حسین (ع)
منطقه زینبیه استانبول سیاهپوش محرم شد؛ آغاز برنامه های عزاداری
رئیس سازمان فضایی ایران خبر داد: بهکارگیری ظرفیتهای ویژه ماهوارهای در تشییع رهبر شهید انقلاب
زنگ میراث فرهنگی و موزه در مدارس نواخته میشود
معافیت برخی المپیادها از کنکور و همزمانی آزمونها؛ همچنان چالش اصلی دانشآموزان
قابل توجه دانش آموزان: برنامه جدید امتحانات نهایی اعلام شد+جدول
هشدار به مدارس غیردولتی؛ با هرگونه دریافت شهریه غیرقانونی برخورد میشود
دبیر شورای عالی انقلاب فرهنگی: اختیار پذیرش دانشجویان به دانشگاهها واگذار شود
حاج اکبر مولایی در اولین شب از ماه محرم آسمانی شد
روایت شیخ حسین انصاریان از سه حقی که خداوند بر انسانها نهاده است
تجمعات خیابانی و مراسم ویژه در میادین تهران برای عزاداری محرم
مصرفگرایی؛ پارادایم فرهنگی که تمام زندگی بشر را تسخیر کرد
شروع برنامه ملی «میناب ۱۵۶»؛ بورسیه تحصیلی برای دانشجویان مستعد کمبرخوردار
علی دایی به دیدار اکبر عبدی رفت+عکس
خروج هواپیماهای سوخترسان آمریکایی از فلسطین اشغالی پس از تفاهم با ایران
امیرحسین مدرس برنامه نغمههای حسینی را به مناسبت ماه محرم اجرا میکند
منوچهر هادی: درآوردن سکانس صدای رئیس جمهور در سریال ۴۸ ساعت وقت گرفت
دیوارنگاره میدان ولیعصر (عج) حال و هوای محرمی گرفت
نمایش تابوت عهد در تالار سایه به روی صحنه میرود
پانتهآ پناهیها در نمایش جدید صابر ابر به روی صحنه میرود
زمان تشییع پیکر بهروز رضوی اعلام شد
مساجد پایگاههایی برای شناسایی استعدادهای درخشان
به یاد کودکان میناب در جام جهانی فوتبال
اخلاص و پیامرسانی؛ کلید ماندگاری عاشورا
نگاهی به پیشینه تاریخی ایرانیان در عزاداری محرم
شبکههای اجتماعی برای زیر ۱۶ سالهها ممنوع شد
تمرکز بر امنیت سایبری و تابآوری شبکه در ایام تشییع رهبر شهید
دانشگاه علوم پزشکی تهران رتبه ۷۰۱ جهان را کسب کرد؛ همچنان صدرنشین دانشگاههای ایران
محقق ایرانی پمپ مینیاتوری برای نرم روباتها ابداع کرد
اندیشمندان مسلمان از شهدای کودک میناب میگویند
خبر خوش برای فناوران علوم شناختی؛ حمایت بدون سقف از طرحهای فناوری
دانشجویان میتوانند اعتراض به احکام انضباطی را به وزارت علوم بدهند
وزیر علوم: دانشجویان جدیدالورود احتمالاً از نیمسال دوم وارد دانشگاه میشوند
زمان برگزاری آزمون کارشناسی ارشد ناپیوسته ۱۴۰۵ جابهجا شد
خودروهای خودران بایدو با نام «AmiGo» مجوز فعالیت در شرق سوئیس گرفتند
رقابت سخت منطقهای برای جذب دانشجویان خارجی؛ هشدار دانشگاه امیرکبیر
امضای تفاهمنامه مشترک دانشگاههای صنعتی UT۵ برای تقویت همافزایی
تغییر زمان امتحانات دانشگاهها در ایام تشییع رهبر شهید انقلاب
تأثیر مثبت نمرات پایه یازدهم در کنکور ۱۴۰۵؛ سوابق دوازدهم همچنان ۶۰ درصد
طرح «حامی» برای جبران کاستیهای یادگیری دانشآموزان اجرا میشود
وام ودیعه مسکن دانشجویان علوم پزشکی برای شهر تهران افزایش یافت
شهید لاریجانی؛ الگویی که مصلحت جامعه را بر فرد مقدم میدانست
بحران صندلی خالی در دانشگاهها؛ هشدار درباره آینده نزدیک
رئیس دانشگاه جامع انقلاب اسلامی: روحیه دفاع مقدس را در علم و فناوری بازتولید کنیم
حذف آزمون جامع در راه است؟ برنامه تحول وزارت علوم برای مقاطع کارشناسی تا دکتری
سنت منطقی اسلامی چگونه پشتوانه مواجهه با منطق ریاضی است؟
جهان اسلام به این روحانی فرزانه و اهل ادب میبالد
بانو مجتهده امین نماد توانمندی زنان است
بازیگر معروف: صداپیشگان شایسته دریافت اسکار بازیگری هستند
اختتامیه پویش ملی وطن به روایت من برگزار شد
اهدای نامه سید مجید موسوی و انگشتر یادبود به فرزند شهید سید مصطفی میرغفاری
حرمهای کربلا در آستانه محرم سیاه پوش شدند
زمان تشییع رهبر شهید اعلام شد +جزئیات را اینجا بخوانید
هزینه ثبتنام جهش تحصیلی دانشآموزان اعلام شد
مجموعهکتاب «داستانهای غولی» درباره اهمیت آب به کودکان میآموزد
نگاهی به نقش توییتر در جنگ رسانهای دشمن در کتاب «توئیتری شدن سیاست»
تکرار سنت اهریمنی استکبار در عاشورای ۱۴۰۵ در حمله به یک منابع آب
طراح بازی «نجات دختران اپستین توسط بچههای میناب» از این بازی میگوید
درباره زندگی رازآمیز درختان در این کتاب بخوانید
هکرها پیامرسان دولتی فرانسه را هک کردند
رونمایی آستان مقدس علوی از پروژه نگارش نسخهای نفیس از نهجالبلاغه
اختراع کتی که هوا را به آب آشامیدنی تبدیل میکند
وزیر علوم: اساتید دانشگاه با امید و انگیزه در کلاس درس حاضر شوند
مقابله با موج محتوای غیرقانونی در بحرانها؛ بریتانیا شبکههای اجتماعی را ملزم به سازوکار ویژه کرد
شکایت جدید علیه OpenAI؛ ChatGPT نتوانست جلوی خودکشی کاربر را بگیرد
مأموریت دانشگاهها در برنامه «مهر» برای حل بحران آب، ناترازی انرژی و تورم
بازگشت ۴۵۰۰ دانشجوی دانشگاه شریف از امروز
تأکید رئیس مرکز هیئت امنا و ممیزه بر نقش کلیدی فناوری در دفاع ملی
آگهی/ از خرید کابل برق چه میدانید؟ راهنمایی که پیش از هر بازسازی باید بخوانید
توانمندسازی مدرسان آموزش خانواده با رویکرد جوانی جمعیت
ایلان ماسک نخستین تریلیونر دنیا میشود
افزایش سهمیه بومی در دستیاری دندانپزشکی؛ اعلام آخرین مهلت ثبتنام
تاکید بر ارتقای کیفیت آموزش هُنر در مدارس
اپ ادیتس متا صاحب دستیار هوش مصنوعی می شود
تبدیل شدن آئین تعویض پرچم امام حسین(ع) به رویدادی جهانی
اهمیت هوش مصنوعی در مسیر ارتقای کیفیت آموزشی
جلسه تلاوت و هماندیشی قاریان بینالمللی مزین به نام رهبر شهید
فلسفه در اندیشه حضرت امام، مقدمهای ضروری برای رسیدن به عرفان است
تعیین سقف افزایش شهریه دانشگاههای غیردولتی بر اساس نرخ تورم
افزایش سهمیه بومی در دستیاری دندانپزشکی؛ اعلام آخرین مهلت ثبتنام
جزئیات جدید اعمال سوابق تحصیلی در کنکور سراسری ۱۴۰۵ را اینجا بخوانید
مأموریت دانشگاهها در برنامه «مهر» برای حل بحران آب، ناترازی انرژی و تورم
اختتامیه پویش ملی وطن به روایت من برگزار شد
وزیر علوم: دانشجویان جدیدالورود احتمالاً از نیمسال دوم وارد دانشگاه میشوند
واکاوی در مسئله عرفان و سلامت معنوی کودکان در یک نشست
رویکردی اجتهادی بر جایگاه مردم در حکمرانی از منظر فقه شیعه در کتاب «فقه، مردم و حکمرانی»
افتتاح سردخانه دومداره آمونیاکی شهر اهر با حضور حجت الاسلام خاموشی
جدایی متا از شریک چینی جنجالی کلید خورد
تبدیل شدن آئین تعویض پرچم امام حسین(ع) به رویدادی جهانی
تأکید رئیس مرکز هیئت امنا و ممیزه بر نقش کلیدی فناوری در دفاع ملی
خدمات ابری گوگل در هند مختل شد
اپ ادیتس متا صاحب دستیار هوش مصنوعی می شود
چه چیزی کلید مرگ را در کهکشانها میچرخاند؟
جنجال غیبت زنان در میان فضانوردان آرتمیس ۳
نیاز داریم که همگی نسبت به معضلات و نیازها احساس مسئولیت کنیم
اقدامات حرم حضرت ابوالفضل العباس(ع) برای استقبال از ماه محرم
تاکید بر ارتقای کیفیت آموزش هُنر در مدارس
تکرار سنت اهریمنی استکبار در عاشورای ۱۴۰۵ در حمله به یک منابع آب
حذف آزمون جامع در راه است؟ برنامه تحول وزارت علوم برای مقاطع کارشناسی تا دکتری
امضای تفاهمنامه مشترک دانشگاههای صنعتی UT۵ برای تقویت همافزایی
اهدای نامه سید مجید موسوی و انگشتر یادبود به فرزند شهید سید مصطفی میرغفاری
بحران صندلی خالی در دانشگاهها؛ هشدار درباره آینده نزدیک
به کارگیری هوش مصنوعی جمینای در کروم به غرب آسیا رسید
نتیجه نهایی گفتگوی پیامبر با مسیحیان نجران پس از ماجرای مباهله چه شد؟
رئیس دانشگاه جامع انقلاب اسلامی: روحیه دفاع مقدس را در علم و فناوری بازتولید کنیم
زمان تشییع رهبر شهید اعلام شد +جزئیات را اینجا بخوانید
توانمندسازی مدرسان آموزش خانواده با رویکرد جوانی جمعیت
بازگشت ۴۵۰۰ دانشجوی دانشگاه شریف از امروز
نظراتی که حاوی توهین یا افترا به اشخاص ،قومیت ها ،عقاید دیگران باشد و یا با قوانین کشور وآموزه های دینی مغایرت داشته باشد منتشر نخواهد شد - لطفاً نظرات خود را با حروف فارسی تایپ کنید.