«بررسی انتقال گونههای باردار به کمک غشاهای نانوفلوئیدیکی هوشمند زیست تقلید» عنوان طرح پژوهشی سیدنظامالدین اشرفیزاده استاد تمام دانشگاه علم و صنعت ایران است که این طرح را با حمایت بنیاد ملی علم ایران به پایان رسانده است.
وی با مدرک دکتری تخصصی مهندسی شیمی - پدیدههای انتقال (پدیدههای انتقال و فرآیندهای جداسازی) از دانشگاه مک گیل کانادا درباره اهداف انجام این طرح توضیح داد: هدف از انجام این پژوهش، گام برداشتن در مسیر توصیف هرچه واقعیتر پدیدههای الکتروسینتیکی به خصوص فرایند الکترواسمز در نانوحفرات باردار هوشمند است. برخی از پدیدههایی نظیر هندسه نانوحفرات، خصوصیات سطحی، طبیعت الکترولیت و نیروی محرکه که ممکن است در فرایند الکترواسمز دخیل بوده و آن را تحت تأثیر قرار دهند تاکنون کمتر مورد توجه قرار گرفتهاند.
وی افزود: در این پژوهش تلاش میشود تأثیرات پدیدههای مزبور در مدلسازی فرایند الکترواسمز در نانوحفرات هوشمند دخالت داده شده و توصیف دقیقتری از الگوی رفتار حرکت سیال در قبال این پدیدهها ارائه شود.
این محقق و پژوهشگر در ادامه بیان کرد: در سالهای اخیر، استفاده از غشاهای نانوسیال هوشمند الهامگرفته از طبیعت، برای انتقال گونههای باردار بهعنوان یک حوزه پیشرفته در تحقیقات علمی با پیامدهای عمیق در زمینههای مختلف ظاهر شده است. این غشاها، با الهام از ساختارهای پیچیده موجود در سامانههای بیولوژیکی، خواص استثنایی در کنترل حرکت ذرات باردار در مقیاس نانو از خود نشان میدهند. این تحقیق به اهمیت این فناوری جدید میپردازد و کاربردهای بالقوه آن و نقش دگرگونکنندهای که در پیشبرد مرزهای علمی ایفا میکند را روشن میکند.
اشرفیزاده تصریح کرد: توسعه غشاهای نانوسیال هوشمند، درها را به روی بیشماری از کاربردهای عملی (اما نه محدود به سامانههای دارورسانی) فرآیندهای جداسازی و فناوریهای تبدیل انرژی باز میکند. با تقلید از طراحی گونههای طبیعت، این غشاها، کنترل دقیقی بر انتقال گونههای باردار ارائه میکنند که نویدبخش افزایش کارایی و انتخابپذیری در مقایسه با روشهای معمولی است. علاوهبر این، سازگاری و پاسخگویی آنها به محرکهای خارجی، لایه دیگری از تطبیقپذیری را اضافه میکند و راهحلهای مناسب برای چالشهای خاص را امکانپذیر میکند.
وی ادامه داد: از نقطه نظر علمی، بررسی انتقال گونههای باردار با استفاده از غشاهای نانوسیال هوشمند با الهام از طبیعت، بینشهای ارزشمندی را در مورد اصول اساسی حاکم بر انتقال مولکولی و دینامیک تعامل در مقیاس نانو ارائه میکند. این کاوش نهتنها درک ما را از پدیدههای پیچیده بیولوژیکی غنی میکند، بلکه راه را برای راهحلهای نوآورانه در علم مواد، فناوری نانو و بیوفیزیک هموار میکند.
این محقق و پژوهشگر در ادامه بیان کرد: ازآنجاکه بشریت با چالشهای جهانی مانند آلودگی محیط زیست، نابرابریهای مراقبتهای بهداشتی و تولید انرژی پایدار دستوپنجه نرم میکند، نیاز به فناوریهای پیشرفتهای که قادر به رسیدگی به این مسائل باشند، بهطور فزایندهای ضروری میشود. غشاهای نانوسیال هوشمند با ایجاد راهحلهای کارآمد و پایدار در حوزههایی از تصفیه آب و تشخیصهای پزشکی گرفته تا تولید انرژیهای تجدیدپذیر، راهامیدوارکنندهای را برای مقابله با چنین چالشهایی ارائه میکنند.
وی اضافه کرد: در نتیجه، بررسی انتقال گونههای باردار با استفاده از غشاهای نانوسیال هوشمند الهامگرفته از طبیعت، گامی مهم در جهت بهرهگیری از پتانسیل کامل فناوری نانو برای مرتفع کردن چالشهای اجتماعی است.
اشرفیزاده در پایان خاطر نشان کرد: با پر کردن شکاف بین علوم بنیادی و کاربردهای عملی، این تحقیق نهتنها نوآوری علمی را تقویت میکند، بلکه رسیدگی به برخی از مهمترین چالشهای پیشروی بشر در قرن بیست و یکم را نیز نوید میدهد.