اختراع حاضر روش پليمريزاسيون در ستونهاي پر شده براي توليد ذرات پليمري ميكرو و نانو متخلخل و همچنين كامپوزيت ميكرو و نانو متخلخل را ارايه ميكند. كاربرد اين نوع ذرات در ساخت سامانه هاي جداسازي، جذب يا رهايش هدايت شده كوچك مولكولها و درشت مولكول ها مي باشد. در اين دست از كاربردها يكي از مشكلات عمده توليد ذرات متخلخل پليمري با خواص فيزيكي و شيميايي مثل اندازه ذرات، مساحت و حجم ويژه، اندازه خلل و فرج، گروه هاي شيميايي موجود در سطح و خواص آبدوستي يا آبگريزي مطلوب و از قبل تعيين شده مي باشد. براي توليد ذرات مورد نظر، محلول پليمريزاسيون با ويژگيهاي شيميايي مورد نظر در يك راكتور شيميايي وارد خلل و فرج ذرات فدا شونده¬اي كه انعكاس دهنده خواص محصول نهايي باشند شده و واكنش پليمريزاسيون در درون خلل و فرج اين ذرات صورت ميگيرد. بعد از اتمام عمل پليمريزاسون، بر حسب نوع كاربرد از كامپوزيت حاصل شده و به صورت مرطوب و يا خشك استفاده مي شود و يا با حل كردن ذرات فدا شونده و جدا كردن آنها از كامپوزيت ياد شده، ذرات پليمري متخلخل با خواص تخلل مطلوب و منتاظر با ذرات فدا شونده توليد مي شود.

اين اختراع، سامانه‌ي مطالعه‌ي ستونهاي پر شده تحت فشار جهت مطالعه و بررسي انواع پركن‌ها مي‌باشد. كاربرد اين دستگاه بررسي عملكرد انواع جاذبها، آكنه‌ها و كاتاليزورها مي‌باشد. همچنين در مطالعات ترموديناميكي و سينييتيكي فرايندهاي شيميايي، تخلخل سنجي، اندازه گيري كشش سطحي و نيروي فشاري لاپلاس و نيروي حفره، اندازه گيري مقاومت مكانيكي پركن‌ها و بالاخره در فرايندهاي جداسازي و شناسايي در زمينه‌هاي دارويي، آلودگي آب‌ها و پساب‌ها، فلزات سنگين، انواع پروتئين‌ها و درشت‌مولكول‌ها، لوازم آرايشي‌بهداشتي و ديگر زمينه‌هاي مشابه به كار مي‌رود. از اين دستگاه مي‌توان به عنوان يك رآكتور پر شده نيز استفاده نمود. به دليل عدم وجود يك سامانه‌ي مناسب جهت مطالعات ستوني، تنظيم دقيق دبي سيال خروجي از ستون امكان‌پذير نمي‌باشد. در اين اختراع با ساخت يك سامانه‌ي مناسب با به كارگيري يك سيستم پنوماتيكي، اين مشكل برطرف شده است. به دليل عدم استفاده از پمپ در اين سامانه مصرف انرژي و نيز نوسانات حاصل از كاركرد نامناسب پمپ‌ها برطرف شده است.

تا كنون چنين سيستمي براي رشد گياه در فضاي فاقد نور طبيعي طراحي نگرديده و اين اختراع مي تواند علاوه بر تامين نور محيط ، نشاط استفاده از فضاي سبز زنده را در محيط هاي فاقد نور طبيعي به ارمغان آورد. گياه از نور براي پردازش در فتوسنتز(رشد) همچنين براي توسعه گياه و متابوليسم سلولي استفاده مي‌كند. گياه از تشعشعات فعال فتوسنتز(PAR) وطول موج نور خاص براي فتوسنتز استفاده مي كند كه اين سيستم در اين نوع لوستر براي رشد گياه به كار گرفته شده است. گياهان بيشترين تمايل به دريافت طيف نوري آبي و قرمز را دارند بر همين اساس لامپLED كار شده در اين لوستر شامل تركيب نوري قرمز و آبي به همراه نور سفيد مي باشد كه به ترتيب نور قرمز باعث افزايش راندمان رشد و نور آبي موجب تأثير بر مورفوژن ها و نور سفيد نقش تأمين كننده ي روشنايي فضا را دارد. پهناي باند هر يك از اين نوع LED هاي نور بين 30 تا 50 نانومتر در نظر گرفته شده كه به صورت كامل و تضميني رشد گياه را پوشش مي دهد. همچنين فرم اين لوستر به شكل بيضي در نظر گرفته شده به اين اصل كه فاصله ي تابشي طيف نور طبق استاندارد با گياه مد نظر حفظ شود.

نانوذرات فلزي به دليل كاربردهاي گسترده اي كه در حوزه هاي مختلف علوم و صنعت از جمله به عنوان كاتاليستها، سنسورها، سيستمهاي دارورساني و ژن رساني، عوامل ضدباكتريايي/ضد قارچي و عوامل تصفيه كننده آب دارا ميباشند، بسيار حائز اهميت هستند. نانوذرات سه فلزي عمدتاً درنتيجه‌ي تركيب سه فلز مختلف شكل ميگيرند. نانوذرات دوفلزي و سه فلزي نسبت به انواع نانوذرات تك فلزي از ديدگاه فني و علمي بسيار مورد توجه قرارگرفته اند كه علت آن عمدتاً به خواص بهبوديافته آنها نسبت به نانوذرات تك فلزي مربوط ميشود. نانوذرات فلزي در گذشته عمدتاً به روش شيميايي و با به‌كارگيري عوامل كاهنده و پوششي شيميايي و نيز حلال آلي توليد مي شدند. به‌اين‌ترتيب هزينه هاي محيط‌زيستي توليد آنها نسبتاً بالا بوده و بنابراين نياز به بهره گيري از روشهاي جايگزين دوستدار محيط‌زيست به‌جاي روشهاي شيميايي احساس ميشده است. اين نگرانيهاي محيط‌زيستي باعث شده است تا محققان در جستجوي روشهاي خلاقانه و جايگزين با تمركز بر رويكردهاي زيستي و سبز باشند. در اختراع حاضر نانوذرات سه فلزي با استفاده از قدرت كاهندگي اجزاء فيتوشيميايي موجود در عصاره گياهان توليد ميشوند. به عنوان نمونه نانوذرات سه فلزي Cu/Cr/Ni، Ag/Au/Pd، Ag/Cu/Pt و غيره با استفاده از عصاره گياه زولنگ به عنوان عامل كاهنده و با بهره گيري از روش احياي زيستي يونهاي حاضر در نمكها توليد شدند.

توليد نانوذرات توخالي پروتئيني به روش سلسله مرتبه¬اي براي كاربردهاي دارورساني بسياري از داروها به خصوص داروهاي ضد سرطان عوارض جانبي و سمي بر سلولهاي سالم دارند. علاوه براين برخي از اين داروها آب¬گريز بوده و به مقدار كافي در مايعات فيزيولوژيك حل نمي¬شودند. لذا كپسوله كردن اين داروها درون حامل¬هاي مناسب مي¬تواند از عوارض و آثار سوء آنها بر اندام سالم بدن جلوگيري كند و همچنين امكان انتقال مقدار زياد دارو را به بدن فراهم آورد. از طرفي كپسوله كردن امكان رهايش كنترل شده دارو را نيز ممكن مي¬سازد. هدف از اين اختراع، توليد نانو ذرات زيست سازگار و غير سمي به شكل كره¬هاي توخالي از جنس پروتئين مي¬باشد كه در نتيجه بهينه ¬سازي عوامل موثر در مراحل مختلف توليد، ميزان بارگيري و همچنين كيفيت رهايش دارو تا حد قابل توجهي بهبود يافته و امكان انتقال اثربخش و هدفمند داروهاي آبگريزي همچون پاكلي¬تاكسل در سيستم گردش خون و به درون بافت توده فراهم مي¬شود. . براي توليد نانوذرات مورد نظر، ابتدا سطح نانوذرات سيليكا، عامدار شده سپس مولكولهاي پروتئين به اين گروه¬هاي شيميايي اتصال داده مي¬شود و در ادامه مولكولهاي پروتئيني چسبيده به سطح نانوذرات سيليكا توسط عوامل ايجاد كننده اتصال عرضي به همديگر متصل مي¬شوند. در نهايت با حذف هسته سيليكاتي به روش اسيد شويي، نانوذرات توخالي پروتئيني حاصل مي¬شود.از آنجاييكه ماده تشكيل دهنده اين نانوذرات از جنس پروتئين است، به خودي¬خود زيست سازگار و زيست تخريب پذير مي¬باشند. از طرف ديگر با توجه به اينكه در بدن انسان پروتئين¬ها حامل اغلب داروها مي-باشند، نانوذرات ساخته شده با پروتئين نه تنها دارو را به شكل مناسب به بدن منتقل مي¬كنند بلكه خود نيز به لحاظ زيست سازگار بودن عوارض جانبي ندارد. اختراع حاضر روش توليد نانو ذرات زيست سازگار به شكل نانوذرات توخالي از جنس پروتئين را ارايه مي¬كند. نانوذرات توخالي پروتئيني با خواص فيزيكي و شيميايي مثل اندازه ذرات، مساحت و حجم ويژه، اندازه خلل و فرج، گروه¬¬هاي شيميايي موجود در سطح و خواص آبدوستي يا آبگريزي مطلوب و از قبل تعيين شده طبق روش ارايه شده در اين اختراع بدست مي¬آيند. براي توليد نانوذرات مورد نظر، ابتدا سطح نانوذرات سيليكا عامدار شده سپس مولكولهاي پروتئين به اين گروه¬هاي شيميايي اتصال داده مي¬شود و در ادامه مولكولهاي پروتئيني چسبيده به سطح نانوذرات سيليكا توسط عوامل ايجاد كننده اتصال عرضي به همديگر متصل مي¬شوند. در نهايت با حذف هسته سيليكاتي به روش اسيد شويي، نانوذرات توخالي پروتئيني حاصل مي¬شود. در ادامه از اين نانوذرات براي بارگيري و راهايش دارو استفاده شده است.