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
افزایش پذیرش دانشجو معلم تا سه برابر ظرفیت
۹۵ درصد مدارس کشور آماده بازگشایی هستند
ارزیابی سالانه یک میلیون و ۲۰۰ هزار نوآموز در برنامه سنجش
مهلت ثبت نام پذیرش بدون آزمون کاردانی به کارشناسی ۱۴۰۵ تمدید شد
تمدید مهلت ثبت نام پذیرش بدون آزمون کاردانی ویژه مهارتی سال ۱۴۰۵
پایان نخستین دوره پسادکتری علوم ورزشی امیرکبیر با محوریت هوش مصنوعی
بزرگترین رقابت دانشآموزی در حوزه کوانتوم و لیزر برگزار شد
شرکت انگلیسی دادههای مشتریانش را به هکرها داد
مهلت انتخاب رشته آزمون دستیاری پزشکی مجدد تمدید شد
حمله ایران معماری هوش مصنوعی امارات را تغییر داد؛ فرار دادهها به کوه
چالشهای مصوبه اخیر «ستاد ویژه ساماندهی فضای مجازی» از منظر حقوقی
مدیران ارشد هوش مصنوعی خواستار کندتر شدن پیشرفت آن شدند
قالیباف قانون ملی توسعه هوش مصنوعی را ابلاغ کرد
سهمیه ویژه کنکور برای آسیبدیدگان جنگ نیازمند بازنگری است
پارادوکس رفاه و رضایت؛ چرا مدرنیته ما را شادتر نکرد؟
پیوند عرفان کلاسیک با زیست انسان معاصر در شرح فتوحات مکیه باب ۵۶۰
عالمی که علم و مبارزه را به سنگر امامت جمعه پیوند زد
نظریات و رویکردهای اسلامی در خصوص مددکاری اجتماعی
نسل امروز بی ارادهتر از نسل قبل است؟
از تربت ۱۷ کیلویی تا یک میلیون سند تاریخی، جلوهای از حرم بانوی کرامت
حجتالاسلام قمی: مردم نمیگذارند قیمت پایان جنگ، فروختن عزت ایران باشد
جزئیات برگزاری بیستمین آزمون سراسری قرآن و عترت
خیابان و زندگی؛ واکاوی نقش زنان در پایداری اجتماعات شبانه
«دهکده سلامت» یادگار یک خیر بزرگ برای بیماران صعب العلاج
چرا عرفانهای نوپدید برای جوان امروز جذاباند؟
نگاهی به سریال «دیوار دفاعی»؛ ملی شدن صنعت نفت با چاشنی فوتبال
شعری از نظامی گنجوی موضوع یک انیمیشن کوتاه شد
دیوارنگاره میدان ولیعصر (عج) موقتا تغییر نمیکند؛ آغاز ایمنسازی
«اسکورت» بر صدر فروش روزانه نشست؛ استقبال از آزادی زنان زندانی
حسین علیزاده مهمان «همکلام» میشود
بازی «بومبوم» با حضور خانواده شهید طهرانیمقدم رونمایی شد
«ململ» مهمان نمایشگاه ایران نوشت شد
محرابی که منافقین را به وحشت انداخت؛ چرا مدنی باید ترور میشد؟
اپل به جمع تولید کنندگان موبایل تاشو پیوست
رئیس دانشگاه تهران: برای مقابله با تحریمهای علمی برنامهریزی میکنیم
روحانیِ پیونددهنده دین و آزادی
توصیه پذیرفته شدگان تیزهوشان، کدام آموزشگاه است؟!
برگزیدگان بیستمین جشنواره ملی شیخ بهایی معرفی و تقدیر شدند
اعلام وجه التزام اسناد وثیقه پذیرفتهشدگان تخصصی و فوقتخصصی پزشکی
علت توقف طرح جدید تغذیه دانشجویی چه بود؟
مهلت مجدد ثبتنام در آزمون ارشد علوم پزشکی ۱۴۰۵
ابلاغ دستورالعمل حجاب به زودی در دانشگاهها
تصمیم جدید وزارت علوم درباره ساماندهی دادههای دانشگاهی
آمار جالب از ازدواجهای دانشجویی: موفقیت ۹۴ درصد ازدواجهای دانشجویی طی ۱۲ سال گذشته
آزمونهای کاردانی مهارتی، کارشناسی ناپیوسته و سردفتری۲۰ شهریور برگزار میشود
روباتها در لهستان راهپیمایی کردند
ورود تاکسیهای خودران به ناوگان اوبر در لندن
آموزش ۶۵ هزار آموزگار ابتدایی برای استفاده از ظرفیت بازی و ورزش
وزیر آموزش و پرورش: دریافت هرگونه وجه هنگام ثبتنام در مدارس دولتی ممنوع است
برنامههای «زیست عفیفانه» از مهر در مدارس اجرا میشود
انتظار معاونت علمی از CVCها برای سرمایهگذاری در ۷هزار شرکت نوپا
کارنامه نهایی و دفترچه انتخاب رشته آزمون دستیاری منتشر شد
آلمان موشک و ۵ ماهواره به مدار زمین فرستاد
ظرفیت ۶ هزارنفری دستیاری پزشکی ۱۴۰۵؛ تعیین ظرفیت تعهد مناطق محروم
تحریم علم، رفتار علمی نیست؛ باید به دنبال مسیرهای جایگزین برای انتشار آثار محققان بود
بازنمایی قدرت نرم ایران در شرایط پساجنگ و جایزه جهانی دیپلماسی
آیا اصرار بر تفاوتهای فقهی، آب به آسیاب دشمنان وحدت اسلامی میریزد؟
انتظار، منطق دینی آمادگی تاریخی برای آینده موعود
«تحول تاریخی مفهوم فلسفه» با تقدیر از پرویز ضیاءشهابی رونمایی میشود
نگاهی به حکمرانی فضای مجازی در ایران از منظر تحلیل نهادی تنظیمگری
نظر قرآن درباره مسئولیت اجتماعی برای میانجیگری بین اختلاف زوجین
در همایش ادیان سن پترزبورگ چه گذشت؟ تاکید ایران بر مقاومت
حل موضوع حجاب با «مسئلهمندی مشترک»؛ مردم را درگیر مسئله وحدت کنیم
خود بنده فرهنگ درخشان تو آمد؛ آن قوم که از روی طمع، بنده تو را خواست
فروش «رویای نیمهشب» ۱۰۰ درصد افزایش یافت
نرگس آبیار: سینما را خودآموز یاد گرفتم
بزرگداشت جین فوندا در ونیز؛ از ترامپ بیزارم!
رونمایی از تندیس اکبر عبدی؛ هنرمندی که به خاطرهای ملی تبدیل شد
تصاویری از موشک بالستیک جهاد که در جریان یکی از موجهای عملیات نصر-۲ شلیک شده بود
نگاهی به انیمیشن «سفینه نجات»؛ وقتی تعزیه با ابرقهرمانی فضایی گره میخورد
آغاز ثبت نام بیستمین آزمون سراسری قرآن و عترت
افشای هک وب سایت آلمانی توسط هوش مصنوعی اوپن ای آی
انتخاب رشته داوطلبان آزمون کارشناسی ارشد ۱۴۰۵ دانشگاه آزاد تمدید شد
سال تحصیلی جدید دانشگاه صنعتی امیرکبیر از ۲۸ شهریور آغاز میشود
ظرفیت ۱۴۶ هزار نفری پذیرش در کنکور ارشد ۱۴۰۵
جان مالکوویچ در ونیز تشویق شد؛ هجوم «اسب وحشی نهم» به اسکار
دانشمندی که جواب سوالهایش را از آسمان میخواست
ادامه حاشیههای «آرش» و نوید؛ کیت بلانشت «الکترا» شد
کلونی در جشنواره فیلم ونیز درخشید و با شیر طلا به ترامپ تاخت
جدال دوباره ساترا و ارشاد؛ «داش آکل» وارد میشود
آزمونهای کاردانی مهارتی، کارشناسی ناپیوسته و سردفتری۲۰ شهریور برگزار میشود
تصمیم جدید وزارت علوم درباره ساماندهی دادههای دانشگاهی
مهلت مجدد ثبتنام در آزمون ارشد علوم پزشکی ۱۴۰۵
علت توقف طرح جدید تغذیه دانشجویی چه بود؟
آمار جالب از ازدواجهای دانشجویی: موفقیت ۹۴ درصد ازدواجهای دانشجویی طی ۱۲ سال گذشته
اعلام وجه التزام اسناد وثیقه پذیرفتهشدگان تخصصی و فوقتخصصی پزشکی
رئیس دانشگاه تهران: برای مقابله با تحریمهای علمی برنامهریزی میکنیم
ابلاغ دستورالعمل حجاب به زودی در دانشگاهها
برگزیدگان بیستمین جشنواره ملی شیخ بهایی معرفی و تقدیر شدند
توصیه پذیرفته شدگان تیزهوشان، کدام آموزشگاه است؟!
روحانیِ پیونددهنده دین و آزادی
روباتها در لهستان راهپیمایی کردند
اپل به جمع تولید کنندگان موبایل تاشو پیوست
ورود تاکسیهای خودران به ناوگان اوبر در لندن
نگاهی به سریال «دیوار دفاعی»؛ ملی شدن صنعت نفت با چاشنی فوتبال
پیوند عرفان کلاسیک با زیست انسان معاصر در شرح فتوحات مکیه باب ۵۶۰
نسل امروز بی ارادهتر از نسل قبل است؟
شعری از نظامی گنجوی موضوع یک انیمیشن کوتاه شد
«دهکده سلامت» یادگار یک خیر بزرگ برای بیماران صعب العلاج
مهلت انتخاب رشته آزمون دستیاری پزشکی مجدد تمدید شد
از تربت ۱۷ کیلویی تا یک میلیون سند تاریخی، جلوهای از حرم بانوی کرامت
جزئیات برگزاری بیستمین آزمون سراسری قرآن و عترت
سهمیه ویژه کنکور برای آسیبدیدگان جنگ نیازمند بازنگری است
پارادوکس رفاه و رضایت؛ چرا مدرنیته ما را شادتر نکرد؟
نظریات و رویکردهای اسلامی در خصوص مددکاری اجتماعی
خیابان و زندگی؛ واکاوی نقش زنان در پایداری اجتماعات شبانه
«اسکورت» بر صدر فروش روزانه نشست؛ استقبال از آزادی زنان زندانی
«ململ» مهمان نمایشگاه ایران نوشت شد
تمدید مهلت ثبت نام پذیرش بدون آزمون کاردانی ویژه مهارتی سال ۱۴۰۵
عالمی که علم و مبارزه را به سنگر امامت جمعه پیوند زد
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.