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
حجت الاسلام خسروپناه: مردم در ۲۲ بهمن با عشق آمدند و با مطالبهگری بازگشتند
حضور معاون علمی رئیسجمهور در راهپیمایی ۲۲ بهمن
دانشگاهیان باید سپر ملت در برابر جنگ شناختی باشند
دختر باحجاب سوار بر موتورش به راهپیمایی آمد
حضور رئیس دانشگاه تهران و اعضای هیئت رئیسه در راهپیمایی ۲۲ بهمن
مردم از آرمانهای خود جدا نشدهاند
بت بعل که امروز در راهپیمایی ۲۲ بهمن سوزانده شد نماد چیست؟
همه در پناه پرچم ایرانیم
نمایش موشکهای دوربُرد ایران در میدان آزادی
همه آنچه که امشب در اختتامیه فیلم فجر گذشت
فیلمهایی که رکوردار دریافت سیمرغ هستند
روح انگیز شمس درگذشت
تأکید دبیر شورای عالی انقلاب فرهنگی بر نقش راهبردی شورا در تحقق منویات امامین انقلاب و اهمیت حضور مردم در ۲۲ بهمن
معرفت نفس بدون این عامل به دست نمیآید
سوالی که در مکاشفه پرسیده شد: قبر حضرت زهرا (س) کجاست؟
پاداش گامهای نماز جماعت چیست؟
چرا بعضی والدین از تربیت سیاسی نوجوانان غافلاند؟
روایتی از سپیده دم جنگ بدر تا اوج اقتدار امروز
شیعه توانسته است امید به امام زمان(عج) را جهانی کند؟
نگاهی گذرا به خیانتهای خاندان پهلوی به ایران
نقشه ایران روی کت سید عباس عراقچی
انقلاب برای ما چهکار کرده؟ علامه مصباح یزدی پاسخ میدهد
بیش از ۱۰۰ دوربین فردا راهپیمایی ۲۲ بهمن را پوشش میدهند
چرا نامزدهای جشنواره فیلم فجر هنوز معرفی نشدهاند؟
علت مرگ بازیگر سرشناس اعلام شد
۳ اشتباه رایجی که نویسندگان تازهکار مرتکب میشوند
حافظهای که ساواک میخواست آن را دفن کند
ایرپاد بعدی شما ممکن است مجهز به دوربین باشد
مرسدس بنز ارزانتر از پژو ۲۰۷
شمارش معکوس برای یک انفجار بزرگ؟
انقلاب بزرگ اپل در راه است؟/ دیگر خبری از گوشی نیست
وزیر ارتباطات: قطع اینترنت در جریان ناآرامی های اخیر، فشار روانی به جامعه را بیشتر کرد
تخصیص ۳۰ همت اعتبار برای استانداردسازی تجهیزات مدارس با حمایت شرکتهای پتروشیمی
جذب معلم تربیتبدنی از مسیر آزمون استخدامی و دانشگاه فرهنگیان
ادای احترام معاون وزیر آموزش و پرورش به مقام سردار سلیمانی و شهدای کرمان
برگزاری فوتبال پهپادی هری پاتر در چین!
نمایش تبلیغات در چتجیپیتی کلید خورد
روایتی از میدان زورخانه تا میدان وجدان برای کودکان و نوجوانان
پویش ملی «قرآن نمیسوزد» با حضور خانواده شهید رئیسی آغاز شد
ما و غرب همواره محکوم به سوءادراک و خصومت هستیم؟
توقف صدور مجوز جذب هیئت علمی در دانشگاه پیامنور
فراخوان ثبتنام المپیاد علمی دانشجویی دانشگاه آزاد اسلامی اعلام شد
اعلام رتبه دانشکده علوم پزشکی دانشگاه تربیت مدرس در تایمز
تمرینهای ورزشی شدید، راهی متفاوت برای کاهش حملات پانیک
اشتباهات مرگبار تجهیزات هوش مصنوعی پزشکان را نگران کرد
رباتها در کنار راهبان شاولین کونگفو تمرین میکنند
اعلام طرح انگلیس برای حفاظت آنلاین از کودکان
یک جنگنده پنهانکار متفاوت / ارزانتر و سریعتر از اف ۳۵
ببینید؛ پرواز قدرتمند سوخو-۵۷ جدید در آسمان روسیه
مارهایی که یک سال غذا نمی خورند!
۱۰ تصویر خیرهکننده از غول پیکرترین درختان دنیا
شیائومی ۱۸ پرو با دو دوربین ۲۰۰ مگاپیکسلی؛ هیولای عکاسی در راه است!
ماده شیمیایی بیسفنول اِی، بیان ژنتیکی زنان و مردان را وارونه میکند
۱۵ آزمایشگاه بینالمللی، معیار جدیدی برای گرافن تدوین کردند
گرافن در خدمت مهار نشت متان؛ نوآوری نانویی برای چاههای نفت و گاز
قیمت تمام شده تحصیل یک دانشآموز در مدرسه دولتی چقدر است؟
پیشرفت۷۰ درصدی پروژه ۱۵ میلیاردی هوشمندسازی وزارت صمت/«داده» گلوگاه اصلی توسعه
این آنتن جدید از شبکههای 6G پشتیبانی میکند
آیا ما در یک شبیهسازی زندگی میکنیم؟
چرا یک دهه از زندگی خستهکنندهتر از بقیه دهههاست؟
ایلان ماسک: یک شهر روی ماه میسازم
سقط جنین از نگاه مردان؛ روایتی کمتر شنیدهشده
جاسوس رستورانها اواخر سال ۲۰۲۶ از راه میرسد!
ناسا از شفقهای قطبی سیتیاسکن میگیرد!
وقتی ربات اطلس مثل یک ژیمناست حرفهای پشتک میزند
تفاوت نفت ایران با نفت ونزوئلا
آیفون ۱۷e اقتصادی با قیمت ۵۹۹ دلار در راه است
گوشی اقتصادی گلکسی F۷۰e ۵G با دوربین ۵۰ مگاپیکسلی امروز معرفی می شود
رقیب فضاپیمای نظامی آمریکایی از راه رسید
رونمایی از بزرگترین خودروی پرنده جهان
سریعترین موشک ضد کشتی جهان آماده خدمت شد
در دل بزرگترین شبکه ریلی پرسرعت جهان چه میگذرد
ماسک میخواهد روی ماه یک شهر بسازد
رونمایی از سامانه راکتانداز جدید با دقتبالا در روسیه
برخورد اتحادیه اروپا با انحصار طلبی متا
تعطیلی ۸ مدرسه غیردولتی متخلف/ عزل ۲۳ مدیر خاطی
برپایی جشنواره طراحی و دوخت لباس دانشآموزی/ مهلت ثبتنام و بارگذاری آثار تا ۲۹ بهمن
ناسا از شفقهای قطبی سیتیاسکن میگیرد!
موفقیت ۹۳ درصدی درمان جدید آپنه خواب
چربی میتواند مغز را کوچک کند
روایتهای مستند از حقارت نظامی ایران در دوران پهلوی
علت مرگ بازیگر سرشناس اعلام شد
مرد خندان سینمای ایران در بهشت زهرا آرام گرفت
بت بعل که امروز در راهپیمایی ۲۲ بهمن سوزانده شد نماد چیست؟
وقتی دختران پهلوی حق انتخاب همسر نداشتند
سوالی که در مکاشفه پرسیده شد: قبر حضرت زهرا (س) کجاست؟
عکسی که کمر رژیم پهلوی را شکست
حرفهای محمدرضا شریفینیا درباره حواشی اخیر
خدمت ناخواستهای که ترامپ به بیداری بشر کرد
ماجرای پیشنهاد شوکه کننده دکتر چمران به یک آهنگساز
ملاک ازدواج موفق از زبان استاد راشد یزدی
حافظهای که ساواک میخواست آن را دفن کند
سرود ملی ایران چند بار عوض شد؟
نگاهی گذرا به خیانتهای خاندان پهلوی به ایران
انقلاب برای ما چهکار کرده؟ علامه مصباح یزدی پاسخ میدهد
فیلمی که در آن غزه در تهران بازسازی شد
از چه سنی کودکان را به نماز خواندن علاقهمند کنیم؟
روح انگیز شمس درگذشت
پرچم داری احمد عمر هاشم در ترویج اسلام رحمانی
ثبت یک تجربه مشترک از همدلی با حضور سام درخشانی
تهیه کننده یک فیلم: میخواستیم تهران شیک را نشان بدهیم
انتشار اولین آرای مردمی فیلم فجر
بیش از ۱۰۰ دوربین فردا راهپیمایی ۲۲ بهمن را پوشش میدهند
چرا از نظر اسلام تربیت فرزند یک تکلیف است؟
شیعه توانسته است امید به امام زمان(عج) را جهانی کند؟
چرا نامزدهای جشنواره فیلم فجر هنوز معرفی نشدهاند؟
بازیگر نقش هالک به خاطر مواضع ضدصهیونیستیاش اخراج شد؟
پویش ملی «قرآن نمیسوزد» با حضور خانواده شهید رئیسی آغاز شد
در نشست خبری فیلم جانشین مطرح شد: جامعه را دو قطبی نکنید
۱۲ ویژگی مشترک از بازداشتشدگان اغتشاشات اخیر
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.