توانمندی‌های گروه
سنتز نانوساختارهای مختلف
نانوساختارها به روشهای فیزیکی و شیمیایی با کاربری های متفاوت سنتز می شوند. در این گروه تاکنون بیش از 30 نانوساختار سنتز و مشخصه یابی شده است. این نانوساختارها شامل نانو ذرات مغناطیسی (آهن صفر ظرفیتی ، اکسید آهن II و III و ...)، اکسیدی (اکسید روی نانوذره و نانوسیم، اکسید ایندیوم نانوسیم، اکسید گالیوم نانوسیم، اکسید تلوریوم نانوسیم، نانوذره اکسید آلومنیوم، اکسید تیتانیوم و .... ) و نیمرسانا (تلوریم و... ) می شود.
یکی از مهم‌ترین کاربردهای نانوساختارها ایجاد سطوح آبگریز است که از آن‌ها به‌عنوان ضدیخ استفاده می شود. از دیگر کاربردها سطوح خودتمیزشونده است که در صنعت نساجی (پارچه‌های خودتمیزشونده)، صنعت اتومبیل‌سازی (شیشه‌های خودتمیزشونده، بدنه ماشین، و آیینه‌ها)، صنایع نوری (دوربین‌ها، سنسور‌ها، لنزها، تلسکوپ‌ها)، صنعت کشتی‌سازی (پوشش‌های ضدخوردگی)، صنعت هواپیما‌سازی (سطوح غیرچسبنده) کاربرد فراوانی دارد. پوشش‌های خودتمیزشونده می‌توانند به‌عنوان پنجره‌ها، رنگ‌ها و صفحات خورشیدی نیز مورد استفاده قرار بگیرند.
تصاویر SEM نانوساختارهای کاملاً عمودی
پایش آلاینده‌های محیط‌زیست با ساخت حسگرها و زیست‌حسگرها و پالایش آن‌ها با بکارگیری نانوجاذب‌ها
یکی از نیازهای مهم و اساسی در ارتباط با کنترل آلاینده های صنایع مختلف، پایش مستمر آلودگی ها است. جمع آوری داده‌های مربوط به آلودگی هر منطقه، نوع آلودگی، میزان گسترش آلودگی را نشان داده و در نتیجه آن راه‌کاری مناسب جهت مقابله با آن تعیین خواهد شد. کنترل مداوم منابع تولید کننده آلودگی، کاری دشوار، پیچیده و زمان‌بر می‌باشد اما استفاده از نانو بایوساختارها این امکان را فراهم می‌کنند که با هزینه کم و در ابعاد گسترده، وضعیت آلودگی مناطق مد نظر را به صورت نقطه به نقطه زیر نظر داشته باشند. به عنوان مثال نانوبایو حسگرها انرژی کمتری مصرف می‌کنند و می‌توانند با ولتاژ کم و بدون نیاز به منبع برق مستقیم برای مدت طولاتی به کار خود ادامه دهند و اطلاعات را به صورت بی‌سیم ارسال نمایند. از اینرو در این گروه به ساخت حسگر های مورد نیاز در صنعت مانند حسگر گاز سولفید هیدروژن به روش الکتروشیمیایی و حالت جامد پرداخته شده و سعی در بهینه سازی گستره خطی، زمان پاسخ و طول عمر آن شده است.این حسگر با انتخابگری مناسب، پاسخ تا ppm 56 از گاز H2S، رفتار خطی تا ppm 16 و حد تشخیص ppb 310 را نشان داد.
حذف آلودگی‌های موجود در طبیعت بزرگترین چالش می باشد. این آلودگی ها شامل آلودگی های ناشی از صنایع مختلف است که در کوتاه‌مدت و دراز‌مدت اثرات مخربی بر سلامت انسان برجای می‌گذارد. حذف آلودگی‌ها به دلیل گستره وسیع بسیار دشوار می‌باشد. از سوی دیگر حذف آلودگی در مبدا و منابع آلوده‌کننده بسیار بااهمیت است. در بسیاری از کشورها روشهای متعددی برای کاهش آلودگی ناشی از صنایع مختلف انجام شده است. در این گروه توانمندی حذف آلاینده هایی مانند فلزات سنگین، نیترات، هیدروکربنهای نفتی از آب وخاک و حذف سولفید هیدروژن از بیوگاز با استفاده از نانوساختارها وجود دارد.
در این گروه با استفاده از نانوذرات مغناطیسی هیبریدی و پوشش دار، پاکسازی و تصفیه هیدروکربن های مخلوط در آب- نفت انجام و مشاهده شد که کیفیت آب تا بیش از 75% از لحاظ شفافیت، COD نمونه های مخلوط آب- نفت تا حدود 80% بهبود یافته و هیدروکربن های نفتی کاملاً از مخلوط آب- نفت خذف شدند. این روش یک فرایند نوید بخش موثر برای حذف و جداسازی پسماندهای نفتی و بکارگیری مناسب آن در صنایع نفت و پتروشیمی و همچنین کشاورزی می باشد.
ذرات آهن صفر ظرفیتی با مقیاس نانو nZVI برای تصفیه بیش از 70 نوع آلودگی محیطی خاک، آب و آب زیرزمینی مانند هیدروکربنهای پلی کلردار (آلیفاتیک وآروماتیک)، مواد به شدت سمی مانندCu(II) ،As(V) ،As(III) ، نیتریت‌ها و طیف وسیعی از رنگهای صنعتی سمی بکار می رود. در این گروه نیز از این نانوذرات در تصفیه آب از استفاده شده است.
ساخت افزاره های مبتنی بر میکروسیالات با کاربری در صنایع مختلف (پزشکی، نفت و...)
به طور کلی، یک افزاره میکروسیالی را می‌توان با ساخت اولیه، میکروکانال‌های باز یا نماها در یک بستر مسطح و سپس پیوند دادن آن بستر به صفحه تخت دیگر با حفره‌های دسترسی از قبل سوراخ شده، به منظور ایجاد یک شبکه میکروکانال‌های محصور شده با آرایش و ابعاد مطلوب ایجاد کرد. ساخت و اندازه‌گیری زیست‌حسگرها و میکرو و نانوساختارها رشد فزاینده‌ای بر اساس پیشرفت در فنآوری‌های میکروسیالی و آزمایشگاه روی تراشه داشته، که امکان دست‌یابی به تحلیل زیستی در حجم‌های نهایی کم در یک پایه نصب مجتمع می‌کند.
یکی از سامانه های ساخته شده در این گروه شامل یک مدل تلفیقی برای بهره گیری همزمان خصلت میدان مغناطیسی و نیروی مگنتوفورز و استفاده از نیروی کشش و جذب سطحی سلول های بدام افتاده بر مبنای اصطکاک بین سلول های سرطانی و سطح فیلوپودیای سلول نانوسیم ها می باشد. خاصیت مغناطیسی برخی از نانوذرات پارامغناطیس Fe3O4 با یک بستر از نانوسیمهای سیلیسیمی در یک افزاره میکروسیال برای گیراندازی CTC در خون ترکیب شده است و نتایج گیراندازی و جداسازی بیش از 90% حاصل شده است.
ساخت انواع کاتالیستهای مورد استفاده در صنایع مختلف (خودرو، صنعت نفت وگاز و...)
تصور دنیای صنعتی مدرن بدون کاتالیست غیر ممکن است، چرا که؛ بیش از 90 درصد مواد شیمیایی حداقل از یک مرحله کاتالیستی در فرآیند تولید عبور می‌کنند و 20 درصد کل محصولات صنعتی دنیا در زنجیره تولید خود نیاز به کاتالیست دارند. در این گروه ساخت کاتالیستهای مورد استفاده در خودروهای گازسوز انجام شده است.
کاتالیستهای مورد نیاز صنایع پالایشی و پتروشیمی به عنوان کالاهای مصرفی در مجتمع‌های عملیاتی مختلف در فرآیندهای مختلف شیمیایی مانند تولید آمونیاک، اکسیداسیون آمونیاک برای تولید نیتریک اسید هیدروژناسیون/ دی‌هیدروژناسیون بنزن و ... ایفای نقش می‌کنند و همیشه به عنوان یکی از دغدغه‌‌های صاحبان صنایع از جهت تامین کیفیت و قیمت مطلوب، مطرح بوده است.
تولید سوخت زیستی بیودیزل و روانکارهای زیستی از منابع روغنی خوراکی و غیر خوراکی و پسماند کارخانه روغن نباتی
ایران یکی از بزرگترین تولیدکنندگان نفت جهان است. با این وجود استفاده بی‌رویه از ذخایر نفتی و سوخت‌های فسیلی رایج، علاوه بر کاستن منابع محدود نفتی، موجب آلودگی محیط زیست می‌شوند. از این رو استفاده از سوخت‌های زیستی مورد توجه قرار گرفته است. تولید بیودیزل با استفاده از آنزیم تثبیت شده بر روی نانوذرات، از منابع مختلف روغن خوراکی و غیرخوراکی و از پسماند کارخانه روغن صورت گرفته است.
خدمات لایه نشانی PVD بر روی سطوح صاف و دوار و لایه نشانی با دستگاه کندوپاش مغناطیسی و کوره تحت خلاء 1200 درجه سانتی گراد و خدمات آموزشی آن
خدمات لایه نشانی به روش تبخیر حرارتی، با استفاده از تفنگ الکترونی، با دستگاه کندوپاش مغناطیسی و کوره تحت خلاء 1200 درجه سانتی گراد و خدمات آموزشی و مشاوره در این زمینه از توانمندی‌های این گروه می باشد.