استخراج مواد موثره‌ي ميوه زرشك به روش جريان غيرهمسوي چند مرحله‌اي و تهيه عصاره ريزپوشاني شده آن زمينه فني اختراع: صنايع غذايي، شيمي و مهندسي شيمي گياه زرشك كه از عمده محصولات باغي ايران است كه سرشار از مواد مغذي و آنتي اكسيدان‌هاي طبيعي است. با توجه به فقدان روش استخراج كارا و اقتصادي براي استخراج مواد موثره، تركيبات فنلي و رنگ‌هاي طبيعي از ميوه رزشك، غالبا از روش‌هاي استخراج خيساندن و پركلاسيون توسط آب براي استخراج مواد موثره از ميوه استفاده مي‌گردد و لذا بخشي از مواد در ميوه باقي‌مانده و عصاره حاصل نيز رقيق بوده و به فرآيند تغليظ براي نگهداري نياز دارد. در اين اختراع از روش استخراج غيرهمسو با امواج فراصوت براي استخراج بهينه‌ي عصاره‌ي حاوي تركيبات فنلي و رنگدانه‌هاي طبيعي از ميوه زرشك با درجه تغليظ بالا و مصرف كم حلال استفاده شده است و سپس براي حفظ مواد تشكيل دهنده‌ي و به‌خصوص مواد آنتي‌اكسيداني از تاثيرات محيطي از روش ريزپوشاني به كمك روش خشك‌كن پاششي با استفاده از ماده حامل پلي ساكاريد مالتودكسترين استفاده شده است. شرايط ريزپوشاني براي دستيابي به يك محصول پايدار بهينه گرديده است. عصاره‌ي پودري حاصل قابليت استفاده در فرمولاسيون‌هاي محصولات غذايي و داروئي را دارد.

مانيتورينگ داخل شرياني يك روش تهاجمي براي كنترل فشار خون است به دنبال اين روند دو پارامتر فشار خون سيستوليك ، دياستوليك اندازه گيري و نمايش داده مي شود، در صورتي كه دقت اندازه گيري فشارهاي هموديناميكي خون در محدوده استاندارد نباشد، صحت اندازه گيري فشار شرياني پايين خواهد بود. بنابراين ارزيابي عملكرد دستگاه هاي مانيتورينگ از اهميت زيادي برخوردار است، اگر بتوان با هدف كاليبراسيون دستگاه هاي مانيتورينگ فشارهاي هموديناميكي خون را شبيه سازي كرد، اطمينان از سالم بودن دستگاه و صحت عملكرد خروجي آن نيز افزايش خواهد يافت.دستگاه ساخته شده توانايي توليد شكل موج فشار مشابه فشار سرخرگهاي بدن را دارد. براي توليد فشار پالسي مورد نظر يك پمپ قابل كنترل ساخته شد تا هم بتواند به عنوان يك پمپ، فشار مورد نظر را پمپاژ كند و همچنين قابليت تغيير شكل موج فشار را داشته باشد و سپس يك مبدل فشار را از نظر هيدرو استاتيكي با پمپ ساخته شده تزويج كرديم و در نهايت فشار از طريق مبدل فشار خون، اندازه گيري و نمايش داده مي شود.اين دستگاه از نظر الكتريكي و مكانيكي شبيه سيستم ثبت فشار خون تهاجمي و سنسور آن را كه همان كتتر درون رگي است، بدون قرار گيري در محيط فيزيولوژيك تست مي شود.

روش¬هايي كه تاكنون براي اندازه گيري لاكتوفرين معرفي شده اند، از جمله روش كروماتوگرافي مايع فاز معكوس با فشار بالا، گروماتوگرافي گازي اسپكتروسكوپي جرمي و ايمني سنجي مبتني بر آنزيم، اگرچه دقت و حساسيت مناسبي را در اندازه گيري ها فراهم مي آورند، اما معايبي نظير تخريب پذيري اجزاي بيولوژيكي، نياز به تجهيزات پيچيده و سنگين، هزينه ي بالا و زمان طولاني آناليز كاربرد آن ها را دشوار ميسازد. در اين اختراع براي اولين بار تكنيكهاي قدرتمند ايمپديمتري و خازن سنجي الكتروشيميايي تك فركانسي در كنار خواص ويژه ي تك لايه ي نانوساختار كاپتوپريل در ايجاد كمپلكس با يون آهن موجود در ساختار ماكرومولكول پروتئيني لاكتوفرين به منظور تشخيص و اندازه گيري غلظت لاكتوفرين بكار گرفته شدند. تغيير در مقاومت انتقال بار سطح در روش ايمپديمتري و هم چنين تغييرات رفتار خازني سطح در روش خازن سنجي كه با افزودن لاكتوفرين ايجاد ميشوند، مبناي كار تشخيص و تعيين مقدار لاكتوفرين قرار گرفت. ابتكار بكار گرفته شده در استفاده از تكنيك خازن سنجي الكتروشيميايي تك ركانسي سبب كاهش چشمگير زمانهاي طولاني آناليز كه مشكل فني بسياري از روشهاي اندازه گيري لاكتوفرين مي باشد شده و امكان سنجش سريع لاكتوفرين را در كمتر از 10 ثانيه فراهم مي آورد. حسگر تهيه شده داراي دو محدوده ي خطي از 125/0 تا 125/3 ميكرومولار با حد تشخيص50 نانومولار مي اشد و در مقايسه با روش هاي رايج اندازهگيري لاكتوفرين و همچنين در مقايسه با اختراعات مبتني بر كاربرد آنتي بادي و اجزاي بيولوژيك، علاوه بر فراهم آوردن روشي سريعتر و كم هزينه تر، مزايايي چون پايداري بالاتر حسگر، اندازهگيري حساس و دقيق، محدودهي خطي و حد تشخيص مناسب را معرفي مينمايد.

در بين تركيبات شيميايي با ماهيت آلي موجود در فاضلاب¬هاي صنعتي، فنل و مشتقات آن از جمله تركيبات متداول آلاينده محيط زيست هستند كه وجود آنها در آب آشاميدني حتي به مقدار بسيار ناچيز موجب عدم استفاده و يا عدم استفاده مجدد از آن آب مي¬گردد. فنل به طور گسترده در صنايع پتروشيمي و صنايع شيميايي مورد استفاده قرار مي¬گيرد و مسلماً در پساب كليه اين صنايع وجود دارد. علاوه بر مشكلات بهداشتي ناشي از حضور فنل در آب، تشكيل 11 ماده شيميايي سمي ديگر از 126 آلاينده شيميايي سمي كه توسط سازمان بين¬المللي حفاظت محيط زيست آمريكا به عنوان آلاينده متقدم شناخته شده¬اند بر اهميت تشخيص و اندازه گيري اين تركيب در منابع آبي مي¬افزايد. روش ايمپديمتريك در صورت تهيه يك بستر پايدار شيميايي و الكتروشيميايي مي‌تواند به عنوان يك روش كارآمد با قابليت تكرارپذيري بالا در اندازه گيري گونه ها با استفاده از حسگرها مورد استفاده قرار گيرد. از آنجائيكه به كارگيري تكنيك امپدانس مستلزم تهيه سطح بسيار پايدار مبدل حسگر و همچنين دانش پتانسيل هاي مناسب اختيار شده براي اكسيد/احياء گونه روي سطح مي باشد لذا كمتر به صورت عملياتي و تجاري مطرح شده است. در اين اختراع از بين روشهاي متعدد تهيه بستر، روش رسوب¬دهي الكتروشيميايي مورد استفاده قرار گرفته است و با استفاده از مطالعات ولتامتري چرخه¬اي، پتانسيل مناسب براي انجام طيف سنجي امپدانس انتخاب و مقادير ناچيز فنل با استفاده از تكنيك ايمپديمتريك تشخيص و اندازه‌گيري شده است. بر خلاف روش‌هاي رايج اندازه‌گيري فنل، در اين اختراع از تاثير تغيير مقاومت انتقال بار در اثر اكسيداسيون فنل روي سطح، به عنوان معياري براي تشخيص و اندازه گيري فنل استفاده شده است. در اختراع حاضر، ابتدا لايه‌نازك اكسيدِ روي در بستر پليمري به روش رسوب‌دهي الكتروشيميايي بر روي الكترود شيشه پوشيده شده با اكسيد قلع آلائيده شده با فلوئور (FTO) در حضور پليمرهادي حذف شونده¬ي پلي وينيل الكل تهيه و پس از حذف پليمر با عمليات حرارتي، مورد ارزيابي شيميايي و فيزيكي قرار گرفت. سپس حسگر تهيه‌شده براي تعيين مقدار فنل در بازه غلظتي 12 تا 34 ميكرو مولار با استفاده از تكنيك قدرتمند طيف‌سنجي امپدانس الكتروشيميايي (EIS) بكار گرفته شد. در اين اختراع الكترود تهيه شده داراي ابعادي كوچك، غير آنزيمي و با قابليت اندازه گيري در محل است.

خلاصه: با توجه به اهميت تجارت گياهان دارويي و داروهاي گياهي استخراج شده از آنها براي كشور، يك روش استخراج نوين چند مرحله اي غيرهمسو براي استخراج عصاره از گياهان داروي طراحي، ساخت و نصب و راه اندازي شده است. اين روش نسبت به ساير روش هاي استخراج مواد موثره گياهان دارويي از اهميت علمي و اقتصادي بالاتري برخوردار بوده و بواسطه كمتر مصرف كردن حلال، كوتاه كردن زمان استخراج، افزايش راندمان استخراج، كاهش هزينه هاي فرآيند و كيفيت محصول بر ساير روش هاي ‏ مرسوم ارجحيت دارد. همچنين تهيه عصاره هم به (محلول و هم به پودر توسط آن امكان پذير است .

يون زدايي خازني (Capacitive Deionization) يك فرآيند نمك‎زدايي است كه به دليل مقرون به صرفه بودن و صرفه‎جويي در مصرف انرژي توجه بسياري از محققان را به خود جلب كرده است. به طور خلاصه در روش هاي يون زدايي خازني يكي از مشكلات اصلي كارآمدي الكترودهاي مصرفي است، به عبارت بهتر ظرفيت جذب يون در اين الكترودها نكته كليدي مهمي است. معمولا از كربن فعال براي ساخت الكترودهاي جاذب يون در روش هاي يون زدايي خازني استفاده مي گردد، اما اين الكترودها ظرفيت جذب پايين و تمايل به جذب يون پائيني دارند. اهداف اين اختراع اين است كه با تغيير در ساختار الكترودها با به كارگيري گرافن سه بعدي به منظور افزايش تخلخل الكترودها ظرفيت جذب يون آنها را بالا برده و از طرفي با اصلاح الكترودهاي گرافني تهيه شده با اكسيدهاي نامتجانس منگنز دي اكسيد (به عنوان كاتد) و نيكل اكسيد (به عنوان آند) تمايل جذب يوني الكترودها بر اساس اختلاف در پتانسيل زتاي اكسيدهاي فلزي به كار برده شده افزايش يابد. در اين حالت ظرفيت جذب يوني بر واحد وزني الكترودهاي تهيه شده افزايش بسيار خوبي يافته و قادر به كاهش يون (شوري) از آب لب شور از ppm 1000 به ppm 200 مي باشد.

عملكرد الكتروشيميايي يك ابر خازن به شدت به ساختار مواد آن بستگي دارد. در اختراع حاضر ماده الكترودي ابرخازني بر پايه خوشه هاي نانوميله-نانوفلس MnO2/CuO@Ni(OH)2 با استفاده از روش قدرتمند، مقرون به صرفه و قابل تجاري سازي رسوب دهي حمام شيميايي تهيه گرديد. روش به كارگرفته شده قادر به ارائه ساختارهاي يكدستي از خوشه هاي نانوميله-نانوفلس MnO2/CuO@Ni(OH)2 مي باشد. مراحل سنتز خوشه هاي نانوميله-نانوفلس MnO2/CuO@Ni(OH)2 تهيه شده با پراش پرتوي ايكس (XRD) و ميكروسكوپ الكتروني روبشي (SEM) مشخصه يابي ساختاري گرديد. تصاوير ميكروسكوپ الكتروني روبشي نشان داد كه خوشه هاي نانوميله-نانوفلس MnO2/CuO@Ni(OH)2 از تعداد زيادي خوشه هاي نانو ميله بلند و نازك، همراه با نانوفلس ها در بالاي خوشه ها تشكيل شده است. حضور نانوفلس هاي Ni(OH)2 به ويژه براي مفهوم ابرخازن مهم است زيرا به عنوان منبع ذخيره يون عمل مي كند و خوشه هاي نانوميله MnO2 مانند شاهراه هاي انتقال بار/يون عمل مي كند. از طرفي، حضور CuO با ارائه شكاف انرژي واسط بين MnO2 و Ni(OH)2، هدايت الكتريكي ساختار را افزايش مي دهد. رفتار خازني الكتروشيميايي خوشه هاي نانو ميله MnO2، CuO، Ni(OH)2 سنتز شده توسط ولتامتري چرخه اي (CV) و شارژ/دشارژ گالوانواستاتيك (GCD) بررسي شد. نتايج ارزيابي هاي الكتروشيميايي نشان داد كه ماده الكترودي حاصل داراي ظرفيت ويژه 3800 mF cm-2 در دانسيته جريان 1 mA cm-2 مي باشد. خوشه هاي نانوميله-نانوفلس MnO2/CuO@Ni(OH)2 تهيه شده در اين اختراع از اثر هم افزايي اجزاء MnO2، CuO، Ni(OH)2 در ارتقاء هدايت بار، افزايش تجمع يونهاي سطحي و ارائه موفولوژي خاص در افزايش نسبت سطح به حجم بهره برده و ظرفيت خازني بسيار بالاتري را نسبت به خازن هاي تشكيل شده از تك تك اجزاء مصرفي به صورت مجزا ارائه مي دهد. تركيب به دست آمده از اكسيد/هيدروكسيد فلزات مذكور خاصيت شبه خازني مناسبي ارائه داده و دستيابي به ساختارهاي خازني از جنس Battery-type را تسهيل مي كند. يافته هاي حاصل نشان مي دهد كه ماده الكترودي حاصل مي تواند به عنوان ماده اميد بخش در وسايل ذخيره انرژي و ابر خازن ها مورد استفاده قرار گيرد.

كره هاي ساختار متخلخل طبقه اي با پوسته متشكل از بلوك هاي ساختماني نانو از اهميت زيادي براي نسل بعدي دستگاه هاي الكتروشيميايي برخوردار هستند. در اين كار، كره هاي كربني از كربن سازي هيدروترمال ساكارز و به دنبال آن ريزپوشاني نانوذرات Ag بدست آمد. نانوذرات Ag با ايجاد يك باند گپ فوتونيك 3 بعدي با پر كردن حفره هاي بين ميكروكره هاي كربن با نقره رسانايي را افزايش مي دهند. سپس نانوفلس هاي Ni(OH)2 در اطراف نانوكره هاي كربني محصور شده با Ag با استفاده از رسوب حمام شيميايي رسوبدهي شد. الكترود ساخته شده به عنوان ماده كاتدي به كار رفت. همچنين نانوگل هاي Mg(OH)2 با يك واكنش هيدروترمال ساده بين MgSO4.7H2O و اوره بدون هيچ گونه افزودني ديگري به عنوان ماده آندي تهيه شد. ظرفيت ويژه بالا به رسانايي كه از فلز نجيب بوجود آمده و همچنين به مسير انتشار كوتاه و مساحت سطح وسيع نانو كره هاي منحصر به فرد با بلوك هاي سازنده نانوفلس براي دسترسي بالك واكنش فاراديك نسبت داده مي شود. مطالعه حاضر يك روش ساده، كم هزينه و موثر براي تهيه مواد الكترود هيبريدي متشكل از يك ساكاريد و يك فلز نجيب و يك ماده شبه خازني فراهم مي كند.

اين اختراع با هدف توليد پوشش هاي فيبروزي زيست تخريب پذير بر پايه باگاس نيشكر توليد شده است. سلولز فراوان ترين و تجديدپذيرترين بيو پليمر عملكردي است كه توسط طبيعت ايجاد شده است. سلولز داراي ساختاري كاملاً بلوري است كه توسط يك شبكه پيوند هيدروژن درون و بين مولكولي قوي تثبيت شده است. معمولاً به دليل عدم حل شدن در آب ، ماده ژل كننده و تثبيت كننده امولسيون خوبي محسوب نمي شود بنابراين اصلاح شيميايي ضروري است.پوشش فيبروزي در توليد پوشش براي سوسيس تخمير يا پخته شده به دليل قدرت و ثبات و توانايي آن در مقاومت در برابر دودي كردن مي¬توان استفاده كرد. پوشش¬هاي غذايي سلولزي به طور كلي به صورت غير تقويت شده يا تقويت شده ساخته مي-شوند. پوشش غير تقويت شده شامل يك فيلم از پليمر سلولز احيا شده است كه داراي ضخامت ديواره از حدود 025/0 ميلي‌¬متر تا حدود 076/0 ميلي¬متر مي¬باشد. پوشش¬هاي حاوي سلولز تقويت شده را معمولاً "پوشش هاي فيبروز" مي نامند، تا از پوشش¬هاي سلولزي غير تقويت شده تشخيص داده شود. پوشش¬هاي فيبروز داراي ضخامت ديواره در محدوده 050/0 ميلي‌متر تا 102/0 ميلي‌متر هستند . پوشش¬هاي فيبروز از پوشش¬هاي غير تقويت شده پايداري ابعاد بيشتري دارند.فرايندي كه اين اختراع افشا مي كند توليد پوشش فيبروزي از بيوپليمر هاي زيستي سلولز باگاس نيشكر است كه براي اولين بار در جهان و ايران انجام ‌مي‌شود.

بكارگيري منابع حرارتي دماپايين در صنايع مختلف از جمله نيروگاه¬هاي حرارتي براي توليد برق ضروري مي¬باشد. چرخه ترموديناميكي كالينا براي استفاده از اين منابع حرارتي دماپايين مناسب است. در اختراع حاضر، يك چرخه كاليناي دوگانه، شامل يك چرخه كاليناي پايه در بالادست و يك چرخه كاليناي پايه در پايين¬دست ارائه گرديده كه در آن، با استفاده از دو مخلوط آب و آمونياك با كسر جرمي مختلف و از طريق تنظيم دو كسر جرمي مختلف در چرخه دوگانه كالينا، از تلفات حرارتي در چرخه كاليناي بالادست به عنوان منبع حرارت براي توليد برق در چرخه كاليناي پايين دست استفاده مي¬شود. اين چرخه داراي دو مبدل تبخيركننده، دو توربين بخار، يك كندانسور هوايي و يك برج خنك¬كن¬تر، دو جداساز، دو عدد شير فشار شكن، يك مبدل حرارتي مياني و دو پمپ تغذيه است. مبدل حرارتي مياني در خروجي توربين در چرخه بالادست، فرآيند تبخير مخلوط آب و آمونياك در چرخه پايين¬دست و فرآيند چگالش بخار خروجي در تبادل با بخار آب و آمونياك چرخه پايين¬دست را تسريع مي-كند. در اختراع حاضر، امكان تغيير سيال خنك كن از آب به هوا در كندانسور وجود دارد، كه استفاده از اين اختراع در مناطق خشك و كم آب را امكان¬پذير مي¬كند.