https://nanomeghyas.ir/ نانومقیاس fa daily 1 Tue, 22 Sep 2026 00:00:00 +0330 Tue, 22 Sep 2026 00:00:00 +0330 https://nanomeghyas.ir/article_738423.html در این پژوهش، برای اولین‌ بار یک نانولوله کربنی کامپوزیتی با نام PCN/ZIF-CNT از پیش‌ساز PCN- 600(Ni)@ZIF-67(Co, Cu) سنتز شد. ابتدا ZIF-67(Co) روی PCN-600(Ni) رشد داده شد و سپس با اعمال پیرولیز در اتمسفر هیدروژن/استیلن در ۸۰۰ درجه سانتی‌گراد، کامپوزیتی از نانولوله‌های کربنی حاوی نانوذرات چندفلزی (کبالت، نیکل، آهن و مس) تشکیل شد. تکنیک های شناسایی‌های مختلف مانند پراش پرتو ایکس، میکروسکوپ‌های الکترونی SEM و TEM به همراه آنالیز عنصری تشکیل موفقیت آمیز این نانوساختار را تأیید می کند. مطالعات طیفی فوتولومینسانس کاهش قابل‌توجه شدت نشر نمونه کامپوزیت نهایی را در مقایسه با پیش‌ساز نشان داد، که گواه بارز انتقال بار کارآمد و مهار مؤثر نوترکیبی حامل‌های بار در این ساختار است. سپس این ساختار بعنوان فوتوکاتالیست برای اکسایش گزینی بنزیل الکل به بنزآلدهید در حضور نورمرئی مورد استفاده قرار گرفت. تحت شرایط بهینه، بنزآلدهید با بازده حدود 99 درصد و گزینش‌پذیری بالا حاصل شد و عملکرد فوتوکاتالیست پس از چهار چرخه متوالی بدون افت محسوس، پایداری خود را نشان داد. این عملکرد فوق العاده را می‌توان به ساختار منحصر به فرد کامپوزیت، متشکل از نانولوله‌های کربنی که مسیرهایی برای انتقال سریع بار فراهم می‌کنند و نانوذرات فلزی محصورشده که به عنوان مراکز فعال عمل می‌نمایند، نسبت داد. https://nanomeghyas.ir/article_738436.html هم‌جوشی و جهش خودبه‌خودی قطرات نقش مهمی در سامانه‌های انتقال حرارت، چگالش قطره‌ای و فرایندهای الکتروهیدرودینامیکی ایفا می‌کند. در این پژوهش، با استفاده از شبیه‌سازی دینامیک مولکولی، اثر میدان‌های الکتریکی پالسی و متناوب بر رفتار هم‌جوشی و جهش نانوقطرات حاوی نمک بررسی شد. دو آرایش مختلف شامل آب شور-آب شور و آب خالص-آب شور مورد مطالعه قرار گرفت و تغییرات ارتفاع جهش، انرژی برهم‌کنش قطره-زیرلایه، بازده تبدیل انرژی و گشتاور دوقطبی تحلیل شد.نتایج نشان داد در سامانه متقارن شور-شور، برای نانوقطرات با شعاع 4 نانومتر، میدان پالسی عملکرد جهش را نسبت به میدان متناوب بهبود می‌دهد؛ به طوری که ارتفاع جهش و بازده تبدیل انرژی سطحی به جنبشی به ترتب 8.8482% و 8.4306% افزایش یافتند. در مقابل، در سامانه نامتقارن شور-آب خالص، میدان متناوب موجب افزایش ارتفاع جهش و بازده تبدیل انرژی به ترتب 3.7885% و 10.8498% نسبت به میدان پالسی شد. تحلیل گشتاور دوقطبی نشان داد که میدان پالسی در هر دو سامانه باعث هم‌راستایی بیشتر ممان‌های دوقطبی مولکول‌های آب می‌شود، اما این افزایش هم‌راستایی لزوماً به بهبود عملکرد جهش منجر نمی‌شود. نتایج حاکی از آن است که علاوه بر شکل موج میدان الکتریکی، نحوه توزیع یون‌ها و تقارن یونی سامانه نیز نقش تعیین‌کننده‌ای در مسیرهای انتقال انرژی پس از هم‌جوشی دارند. این یافته‌ها دیدگاه مولکولی جدیدی برای کنترل دینامیک قطرات در سامانه‌های الکتروهیدرودینامیکی ارائه می‌کنند. https://nanomeghyas.ir/article_738706.html در این مقاله، یک سوییچ تمام‌نوری پلاسمونی مبتنی بر ساختار فلز–عایق–فلز (MIM) ارائه و شبیه‌سازی شده است. ساختار پیشنهادی شامل دو موجبر MIM و یک جفت دیسک نامتقارن پرشده با ماده‌ی غیرخطی Au/SiO₂ است که درون هر دیسک، نانوساختارهای مربعی از جنس طلا جاسازی شده‌اند. به‌منظور دستیابی به کلیدزنی سریع و کم‌توان، به‌طور همزمان از دو مکانیسم غیرخطی یعنی اثر کر ماده‌ی دی‌الکتریک و آثار ذاتی نانوساختارهای طلا استفاده شده است. نتایج شبیه‌سازی مبتنی بر روش تفاضل محدود حوزه زمان (FDTD) نشان می‌دهد که در شدت ورودی پایین، تشدید ساختار در طول موج 840 نانومتر رخ می‌دهد. با افزایش شدت نور ورودی، به دلیل اثرات غیرخطی ترکیبی، طول موج تشدید دچار جابه‌جایی قرمز شده و منجر به افزایش ناگهانی توان عبوری می‌شود. توان آستانه سوییچ برابر با mW/μm² 08/0 و بیشینه‌ی انتقال حدود 65/0 به‌دست آمده است. ابعاد فشرده، توان آستانه پایین و پاسخ فوق‌سریع، این ساختار را به گزینه‌ای مناسب برای کاربرد در مدارهای مجتمع پلاسمونی تبدیل می‌کند. https://nanomeghyas.ir/article_738953.html دوکسوروبیسین یکی از موثرترین عوامل شیمی‌درمانی است که در درمان انواع بدخیمی‌های به کار می‌رود. با این وجود، استفاده از این دارو با عوارض جانبی متعددی مانند سمیت قلبی و بر هم خوردن تعادل میکروبیوم روده همراه است. مطالعه حاضر با هدف شناسایی روابط احتمالی میان میکروارگانیسم‌های روده، دوکسوروبیسین و سمیت قلبی ناشی از آن انجام شده است. ارتباط میان میکروبیوم روده و سمیت قلبی دوکسوروبیسین، از طریق استخراج و شناسایی ژن های مهم در این فرایند مورد بررسی قرار گرفت. داده های بیان ژنی ابتدا نرمالیزه و فیلتر شدند. سپس توزیع نمونه ها و تفکیک شدن ژن ها در گروه های مختلف از طریق نمودار PCA مورد بررسی قرار گرفت. خوشه های ژنی مرتبط با یکدیگر شناسایی گردیده و فهرست ژن های دخیل در روابط دوکسوروبیسین-میکروبیوم، دوکسوروبیسین-سمیت قلبی و میکروبیوم-سمیت قلبی استخراج گردیدند. سپس، ژن های مشترک شناسایی شده، شبکه برهمکنشی آنها رسم شده و تحلیل های غنی سازی عملکردی برای این ژن ها صورت گرفت. بر اساس نتایج، از میان 24 ژن مشترک نهایی، ژن Acta2 دارای یک نقش مرکزی در فرآیندهای مرتبط با دیس بیوز میکروبی و سمیت قلب ناشی از دوکسوروبیسین بود. همچنین ژن های Ccn2، Col1a1، Col3a1، و Postn می توانند پیش برنده‌ی فرآیندهای سلولی در بافت قلب، پس از مصرف دوکسوروبیسین می باشند. بنابراین ژن Acta2 می تواند به عنوان یک کاندید هدف دارویی به منظور مقابله با سمیت قلبی ناشی از دوکسوروبیسین مورد مطالعه قرار گیرد. اگرچه این یافته‌ها از تحلیل‌های محاسباتی حاصل شده‌اند، اما برای تأیید نتایج، اعتبارسنجی تجربی در مدل‌های آزمایشگاهی (in vitro) و درون‌تنی (in vivo) مورد نیاز است. https://nanomeghyas.ir/article_741154.html در این پژوهش، نانوذرات اکسید روی (ZnO) با استفاده از عصاره گیاهی چای کوهی (Stachys lavandulifolia) به روشی دوستدار محیط‌زیست (سنتز سبز) تهیه شده و سپس روی الیاف پلی‌وینیل پیرولیدون (PVP) جهت کاربرد در زخم‌پوش‌های ضدمیکروبی تثبیت گردیدند. آنالیز الگوی پراش پرتو ایکس (XRD) تشکیل فاز کریستالی وورتزیت نانوذرات ZnO و ساختار آمورف الیاف را تأیید کرد. بررسی‌های مورفولوژی با میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی (FESEM) و آنالیز توزیع عناصری (EDS Mapping) نشان‌دهنده تثبیت موفقیت‌آمیز و توزیع یکنواخت نانوذرات روی بستر لیفی PVP بودند. ارزیابی‌های ضدمیکروبی نشان داد که الیاف PVP/ZnO عملکرد فوق‌العاده‌ای در مهار رشد باکتری‌های گرم مثبت (Staphylococcus aureus) و گرم منفی (Escherichia coli) داشته و توانستند در مدت زمان ۶ ساعت، بار باکتریایی را به‌طور کامل از بین ببرند. همچنین ارزیابی سمّیت سلولی نشان داد که زیست‌سازگاری الیاف به غلظت نانوذرات وابسته است و بهینه‌سازی بارگذاری ZnO برای دستیابی به پنجره دوز ایمن و هم‌زمان فعالیت ضدمیکروبی مؤثر ضروری است این نتایج نشان می‌دهد که الیاف نانوکومپوزیتی PVP/ZnO سنتزشده به روش سبز، پتانسیل بالایی به عنوان زخم‌پوش‌های ضدمیکروبی کارآمد و زیست‌سازگار دارند https://nanomeghyas.ir/article_740750.html روش جدیدی برای سنتز مشتقات 4H-کرومن با استفاده از Zn@SBA-15 مورد بررسی قرار گرفت. واکنش چندجزئی و یک مرحله‌ای دیمدون، استرهای استیلنی 1 و ایزوسیانیدها 2 در حضور کاتالیزور منجر به تشکیل تنها یک محصول با ساختار 4H-کرومن 3 شد. استفاده از مواد اولیه در دسترس و نمک روی غیر سمی برای سنتز کاتالیزور از یک سو و کارآیی خوب آن در تک‌محصولی کردن واکنش، مزیتی جالب توجه است که در کنار وظیفه اصلی تمامی کاتالیزورها (افزایش بازده و سرعت واکنش) تاثیر به‌سزایی در قابلیت افزایش مقیاس (scale-up) ساده واکنش را داشت. بدین جهت خالص‌سازی محصولات نهایی 3 بدون نیاز به استفاده از ستون کروماتوگرافی و حلال‌های پر‌خطر آلی، به سادگی انجام شد. با بهینه‌سازی شرایط انجام واکنش، قابلیت افزایش مقیاس تا ۱۰ میلی‌مول نیز به سادگی میسر گردید. در این گزارش، روش دقیق تهیه کاتالیزور مورد استفاده و روش کار در مقیاس گرم برای محصولات 4H-کرومن شرح داده شده است. تصاویر FESEM ابعاد نانو برای کاتالیزور سنتزشده را تایید می‌کند و ساختار محصولات نهایی با استفاده از روش‌های اسپکتروسکوپی مشخص و تبیین شد. https://nanomeghyas.ir/article_741116.html تمایز زودهنگام مدل‌های بافت پوستی سالم و سرطانی نیازمند بسترهای نوری حساسی است که بتوانند تغییرات کوچک ضریب شکست در محیط‌های زیستی را آشکار کنند. در این پژوهش، یک حسگر تشدید پلاسمون سطحی (SPR) چندلایه مبتنی بر پیکربندی کرشمن با ساختار BK7/Ag/ZnO/TiO₂/BP به‌صورت عددی طراحی و با استفاده از روش ماتریس انتقال (TMM) در طول موج 633 نانومتر بهینه‌سازی شد. هدف اصلی، بهره‌گیری هم‌زمان از ویژگی‌های نوری فسفر سیاه (BP) و خواص دی‌الکتریک لایه‌های TiO₂ و ZnO به‌منظور تقویت برهم‌کنش میدان الکترومغناطیسی با محیط حسگری و بهبود پاسخ پلاسمونی نسبت به تغییرات ضریب شکست بود. در فرآیند بهینه‌سازی، ضخامت لایه نقره، ضخامت لایه‌های دی‌الکتریک و تعداد لایه‌های BP به‌صورت نظام‌مند بررسی شدند. نتایج نشان داد که ساختار بهینه شامل لایه نقره با ضخامت 52 نانومتر، لایه‌های ZnO و TiO₂ با ضخامت‌های 4 و 2 نانومتر و سه لایه فسفر سیاه، بالاترین عملکرد را در میان ساختارهای بررسی‌شده ارائه می‌دهد. این ساختار قادر به آشکارسازی تغییر ضریب شکست از 36/1 در مدل بافت سالم به 38/1 در مدل بافت سرطانی با حساسیت زاویه‌ای(deg/RIU) 354 و ضریب شایستگی (FoM) برابر با RIU⁻¹ 87/83 است. نتایج حاصل نشان می‌دهد که ترکیب لایه‌های ZnO، TiO₂ و BP می‌تواند با اصلاح شرایط کوپل‌شدن پلاسمونی و افزایش برهم‌کنش میدان الکترومغناطیسی با محیط حسگری، عملکرد حسگر را در برابر تغییرات ضریب شکست بهبود دهد. از این رو، ساختار پیشنهادی می‌تواند به‌عنوان یک بستر نوری مناسب برای تمایز مبتنی بر ضریب شکست میان مدل‌های بافت سالم و سرطانی مورد توجه قرار گیرد. بااین‌حال، از آنجا که مطالعه حاضر بر پایه مدل‌سازی عددی ضریب شکست انجام شده است، اثبات قابلیت تشخیص گزینش‌پذیر سلول‌های سرطانی یا زیست‌نشانگرهای اختصاصی سرطان مستلزم اعتبارسنجی تجربی و به‌کارگیری گیرنده‌های زیستی اختصاصی در مطالعات آینده است. https://nanomeghyas.ir/article_738875.html در این مقاله خواص ترابردی الکترونی و ترموالکتریکی یک نانو ساختار چهار اتمی در پیکربندی‌های متفاوت، که فرض شده یکی از اتم‌ها بعنوان ناخالصی با بقیه متفاوت است، مورد بررسی قرار می‌گیرد. محاسبات در رهیافت تنگابست و با استفاده از فن تابع گرین انجام شده‌اند. در پرش الکترون بین اتم‌های مولکول، توابع موج الکترونی دچار تداخل های سازنده و ویرانگر می‌شوند، به نحوی که در برخی از پیکربندی‌ها و در انرژی‌های خاصی، چگالی حالت‌های الکترونی محلی تغییرات شدیدی پیدا می‌کند. همزمان در منحنی ضریب عبور الکترون و در مجاورت این انرژی‌ها، تشدید فانو مشاهده می‌شود. تغییر در چگالی حالت‌های الکترونی و وجود تشدید فانو به نوبه خود ضریب سیبک در سامانه ایجاد می کند. این امر در مولکول‌های فاقد شاخه یا ناخالصی علی رغم دارا بودن ساختار هندسی حلقه‌ای مشاهده نمی‌شود. در این مولکول ها هر چه تعداد شاخه‌های متصل به مولکولی بیشتر باشد یا مولکول شامل ناخالصی باشد، ضریب سیبک دارای مقدار بیشتری است. همچنین ضرایب توان و شایستگی که از نظر تجربی مورد توجه هستند، برای پیکربندی‌های مختلف محاسبه و مورد بحث قرار گرفته است. این پژوهش ساخت ترکیباتی با ضریب سیبک را که می‌توانند به ساخت قطعات مبدل ترموالکتریک با ضریب شایستگی بالا منجر شوند، پیش بینی می کند. https://nanomeghyas.ir/article_741451.html چکیده: فرآیند لایه‌نشانی الکتروفورتیکی (EPD) به‌دلیل سادگی و هزینه پایین، روشی کارآمد برای ایجاد پوشش‌های نانوساختاری از نقاط کوانتومی گرافن (GQDs) در ادوات اپتوالکترونیکی است. هدف این مقاله، مرور نظام‌مند مبانی نظری، پارامترهای مؤثر و چالش‌های کلیدی در لایه‌نشانی GQDs با تمرکز بر بهبود بازده سلول‌های خورشیدی است. در این مطالعه، تأثیر فاکتورهای کلیدی نظیر پتانسیل زتا، پایداری کلوئیدی، نوع حلال، ولتاژ، زمان و نوع منبع تغذیه(DC، پالسی وAC ) بر مورفولوژی، ضخامت و شفافیت نوری فیلم‌های حاصل بررسی شده است. نتایج نشان می‌دهد کنترل دقیق شرایط فرآیندی برای دستیابی به پوشش‌های یکنواخت ضروری است. استفاده از روش‌های پالسی و سوسپانسیون‌های آبی اصلاح‌شده، چالش‌هایی نظیر تشکیل حباب و ناپایداری‌های موضعی را کاهش داده و باعث بهبود جذب فرابنفش و افزایش جریان نوری در لایه‌های تغییردهنده طیف (LDS) می‌شود. اگرچه EPD مسیری امیدبخش برای توسعه پوشش‌های نوری پیشرفته فراهم می‌کند، اما مقیاس‌پذیری صنعتی و کنترل ریزساختار در ابعاد بزرگ همچنان از چالش‌های باز این حوزه محسوب می‌شوند. در نهایت، ترکیب EPD با فرآیندهای رول‌تو‌رول و بهره‌گیری از هوش مصنوعی برای بهینه‌سازی پارامترها به‌عنوان راهکارهای آینده پیشنهاد شده است. https://nanomeghyas.ir/article_741152.html در این پژوهش، با توجه به اهمیت توسعه روش‌های ساده و قابل‌کنترل برای سنتز نانوکامپوزیت‌های مبتنی بر ZnS/GO و نقش شرایط واکنش در تشکیل ساختار مطلوب، اثر pH محیط بر سنتز این نانوکامپوزیت مورد بررسی قرار گرفت. نانوکامپوزیت سولفید روی/گرافن اکساید (ZnS/GO) از طریق یک روش هیدروترمال تک‌مرحله‌ای با استفاده از استات روی و سولفید سدیم به‌عنوان پیش‌ماده‌های سنتز و گرافن اکساید به‌عنوان بستر رشد نانوذرات تهیه شد. به‌منظور تعیین شرایط بهینه سنتز، تأثیر pH محیط واکنش بر تشکیل نانوکامپوزیت مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که تشکیل موفق نانوکامپوزیت به pH محیط وابسته است؛ به‌گونه‌ای که محیط اسیدی شرایط مطلوب برای تشکیل ساختار این نانوکامپوزیت را فراهم کرد، در حالی که در محیط‌های خنثی و قلیایی تشکیل نانوکامپوزیت مشاهده نشد. الگوی پراش پرتو ایکس با ظهور پیک‌های شاخص فاز ZnS، تشکیل موفق فاز بلوری سولفید روی را تأیید کرد. همچنین، نتایج طیف‌سنجی رامان و مادون قرمز تبدیل فوریه حضور گرافن اکساید و گروه‌های عاملی اکسیژن‌دار آن را نشان داد. آنالیز طیف‌سنجی پراکندگی انرژی پرتو ایکس نیز حضور عناصر اصلی کربن، اکسیژن، روی و گوگرد را تأیید کرد که بیانگر سنتز موفق نانوکامپوزیت سولفید روی/گرافن اکساید بود. یافته‌های این پژوهش نشان می‌دهد که کنترل pH محیط سنتز نقش کلیدی در تشکیل و توسعه ساختار نانوکامپوزیت سولفید روی/گرافن اکساید ایفا می‌کند و روش هیدروترمال تک‌مرحله‌ای مورد استفاده، به دلیل سادگی و قابلیت کنترل شرایط سنتز، می‌تواند رویکردی مناسب برای تهیه این نانوکامپوزیت و بهره‌گیری از آن در کاربردهای فوتوکاتالیستی و زیست‌محیطی باشد. https://nanomeghyas.ir/article_741936.html چکیده: سنتز الکتروشیمیایی به عنوان یکی از رویکردهای نوین و سبز، قابلیت انجام واکنش های شیمیایی را از طریق اعمال پتانسیل الکتریکی فراهم می سازد. این روش، توجه بسیاری از پژوهشگران را برای سنتز طیف وسیعی از مواد به خود جلب کرده. یکی از این مواد چارچوب های فلز آلی (MOFs) است. در این مقاله مروری تلاش شده است تا اصول پایه ای الکتروسنتز معرفی و نقش اجزایی از سل الکتروشیمیایی که در سنتز موثر هستند مورد بررسی قرار گیرد؛ الکتروسنتز آندی و کاتدی دو روشی هستند که در مورد آن ها بحث شده است. بازه زمانی منابع، بین سال های 2005 و 2025 است. بررسی عوامل موثر در سنتز چارچوب های فلز آلی نظیر ولتاژ، زمان و حلال و همچنین تفاوت این روش با سایر روش ها از اهداف اصلی این مطالعه بوده است. https://nanomeghyas.ir/article_738952.html در این پژوهش، نانوذرات α-Al2O3 و γ-Al2O3 به روش سل-ژل سنتز شده و پس از تهیه خمیر مزومتخلخل، به‌عنوان زیرلایه پروسکایت در سلول‌های خورشیدی پروسکایتی با ساختار FTO/Compact TiO2/Mesoporous Al2O3/CH3NH3PbI3/CuInS2/Au به‌کار گرفته شدند. هدف این مطالعه بررسی تأثیر فاز بلوری اکسید آلومینیوم بر خواص ساختاری، اپتیکی و عملکرد فتوولتائیک لایه پروسکایت CH3NH3PbI3 بود. ویژگی‌های ساختاری نمونه‌ها با استفاده از آنالیزهای XRD و SEM بررسی شد. نتایج نشان داد که زیرلایه γ-Al2O3 موجب بهبود تبلور پروسکایت شده و اندازه بلورک پروسکایت را از 29/44 به 82/45 نانومتر افزایش می‌دهد. همچنین متوسط اندازه بلور‌های پروسکایت از 410 نانومتر در نمونه با زیرلایه α-Al2O3 به 470 نانومتر در نمونه با زیرلایه γ-Al2O3 افزایش یافت که نشان‌دهنده رشد بهتر بلورها و کاهش مرزدانه‌های لایه پروسکایت است. بررسی خواص اپتیکی نشان داد که پروسکایت رشد یافته روی زیرلایه γ-Al2O3 جذب نوری بیشتر و کیفیت اپتیکی بهتری دارد. گاف انرژی مستقیم برای نمونه‌های با زیرلایه های α-Al2O3 و γ-Al2O3 به‌ترتیب 566/1 و eV 533/1 و گاف انرژی غیرمستقیم 521/1 و eV 488/1 به‌دست آمد. اختلاف eV 045/0 میان گاف‌های انرژی به اثر راشبا نسبت داده شد. همچنین کاهش انرژی اورباخ از eV 186/0 برای پروسکایت با زیرلایه -Al2O3α به eV 170/0 برای نمونه با زیرلایه γ-Al2O3 نشان‌دهنده کاهش بی‌نظمی ساختاری و نقص‌های الکترونیکی است. بهبود خواص ساختاری و اپتیکی برای پروسکایت با زیرلایه γ-Al2O3 موجب افزایش عملکرد سلول خورشیدی برپایه این زیرلایه شد؛ به‌طوری‌که بازده تبدیل توان از 01/6% برای سلول خورشیدی بر پایه α-Al2O3 به 81/6% برای سلول خورشیدی بر پایه γ-Al2O3 افزایش یافت. این نتایج نشان می‌دهد که γ-Al2O3 به‌عنوان لایه مزومتخلخل، با بهبود رشد بلوری، کاهش نقص‌ها و افزایش جذب نور لایه پروسکایت، می‌تواند عملکرد سلول‌های خورشیدی پروسکایتی را ارتقا دهد. https://nanomeghyas.ir/article_741292.html رایانش کوانتومی نوری خطی به‌عنوان یکی از رویکردهای نویدبخش در مسیر تحقق رایانش کوانتومی مقیاس‌پذیر مطرح است، که در آن فوتون‌های منفرد نقش حاملان اصلی اطلاعات کوانتومی را بر عهده دارند. پیاده‌سازی کارآمد این معماری مستلزم بهره‌گیری از آشکارسازهایی است که توانایی شناسایی فوتون‌های منفرد و درهم‌تنیده را با دقت، سرعت و بازده بالا فراهم کنند. از میان فناوری‌های موجود، آشکارسازهای تک‌فوتونی نانوسیم ابررسانا (SNSPD) به‌دلیل بهره کوانتومی بالا، نویز پایین و پاسخ‌دهی سریع به عنوان گزینه‌ای اساسی مطرح شده‌اند. به‌ویژه، معماری‌های چندپیکسلی این آشکارسازها، امکان شمارش تعداد فوتون‌ها را فراهم ساخته و مسیر توسعه سامانه‌های فوتونیکی کوانتومی را هموار می‌سازند. در این مقاله، ابتدا اصول عملکرد SNSPDهای چندپیکسلی تشریح شده و سپس چالش‌های اصلی پیش‌روی این فناوری، از جمله محدودیت‌های طراحی و اثر تداخل حرارتی میان پیکسل‌ها، مورد بررسی قرار می‌گیرد. به‌رغم چالش‌های موجود، پیشرفت‌های اخیر در زمینه توسعه مواد ابررسانای پیشرفته، طراحی آرایه‌های چندپیکسلی و ادغام کارآمد با فناوری فوتونیک مجتمع، افق‌های روشنی را برای ارتقای مقیاس‌پذیری و گسترش صنعتی این آشکارسازها ترسیم کرده است. از این‌رو، یافته‌های این مطالعه نشان می‌دهد که SNSPDهای چندپیکسلی، افزاره حیاتی در تحقق معماری‌های پیشرفته رایانش کوانتومی نوری محسوب می‌شوند و چشم‌اندازهای آینده این حوزه با تمرکز بر ادغام با سامانه‌های فوتونیکی مجتمع و ارتقای مقیاس‌پذیری تبیین می‌گردد. https://nanomeghyas.ir/article_742429.html با وجود پیشرفت‌های وسیع دو دهه اخیر در حوزه پزشکی بازساختی، روش‌های درمانی کنونی برای آسیب‌های استخوانی مانند شکستگی‌های پیچیده، آسیب‌های ورزشی و بیماری‌های دژنراتیو، همچنان با چالش‌های جوش‌نخوردگی، پوکی استخوان و عفونت مواجه هستند. اخیراً وزیکول‌های خارج‌سلولی به‌عنوان راهکاری جدید و مؤثر جایگزین درمان‌های سلولی رایج، که فاقد محدودیت منابع، عوارض جانبی و نیاز به جراحی هستند، مورد توجه قرار گرفته‌اند. این وزیکول‌ها به دلیل زیست‌سازگاری، ایمنی ذاتی، قابلیت حمل محموله‌های زیستی و نقش در ارتباطات بین‌سلولی، می‌توانند التهاب، رگ‌زایی و بازسازی استخوان را تنظیم کنند. محموله‌های آن‌ها شامل miRNAها، lncRNAها و پروتئین‌های مؤثر بر مسیرهای Wnt/β‑catenin، BMP/Smad، PI3K/Akt و MAPK است که تمایز استئوبلاستی، رگ‌زایی و پاسخ ایمنی را هماهنگ می‌سازند. با این حال، پاکسازی سریع در خون و رهایش غیرقابل کنترل، کارایی درمانی را محدود کرده و فناوری نانو با مهندسی سطح، بارگذاری محموله و طراحی سامانه‌های نانوساختار، ظرفیت درمانی را افزایش داده است. نوشتار حاضر پیشرفت‌های اخیر در رهایش پایدار، استئوایمونولوژی، شرایط پاتولوژیک، کنترل فرایند و کاربرد هوش مصنوعی در مشخصه‌یابی، طراحی مواد و تحلیل نتایج را مرور می‌کند. روش‌های مهندسی وزیکول‌ها و سامانه‌های زیست‌ماده برای افزایش ماندگاری موضعی، رگ‌زایی، تمایز استخوانی و تنظیم ایمنی، در کنار چالش‌هایی مانند ناهمگونی محصول، تفاوت روش‌های جداسازی، نبود استاندارد مقدارسنجی، محدودیت مدل‌های بزرگ و الزامات GMP که مانع ترجمه‌ی بالینی هستند، بحث خواهد شد.