به گزارش ثریا - در یک پیشرفت علمی قابل توجه که دقت اندازهگیری در حوزههای مختلف از نانودارورسانی تا محیطزیست را متحول خواهد کرد، پژوهشگران مؤسسه ملی فناوری و استانداردها (National Institute of Standards and Technology – NIST) آمریکا موفق به ابداع یک فرمول ریاضی جدید برای محاسبه دقیق غلظت ذرات معلق در یک محلول شدهاند.
این روش جدید که در مقایسه با روشهای مرسوم کنونی از دقت بسیار بالاتری برخوردار است، با در نظر گرفتن تغییرات اندازه ذرات، خلأ بزرگی را در روشهای محاسباتی گذشته پر میکند. از این فرمول میتوان برای اهدافی حیاتی مانند تحویل دوز دقیق دارو به بیماران، اندازهگیری مقدار ریزپلاستیکها (نانوپلاستیکها) در آب اقیانوسها و اطمینان از سطح صحیح افزودنیها در محصولات غذایی استفاده کرد.
کلید این نوآوری، در نظر گرفتن «توزیع اندازه ذرات» است، عاملی که در روشهای قدیمی نادیده گرفته میشد و منجر به خطاهای قابل توجهی میشد. این فرمول جدید میتواند تحولی بزرگ در حوزههای حساسی مانند پزشکی (تحویل دقیق دارو)، علوم محیطزیست (اندازهگیری میکروپلاستیکها) و صنایع غذایی ایجاد کند.
یافتههای این تیم تحقیقاتی به سرپرستی «ناتالیا فارکاس» (Natalia Farkas)، پژوهشگر سابق NIST در مجله معتبر شیمی تحلیلی (Analytical Chemistry) منتشر شده است.
الیجاه پیترسن (Elijah Petersen)، مهندس NIST که در آزمایش این فرمول جدید مشارکت داشته، در این باره میگوید: این فرمول جدید پتانسیل آن را دارد که به پیشبرد کاربردهای فناوری نانو، از جمله در بستهبندی و نگهداری مواد غذایی و همچنین ساخت میکروچیپها و دستگاههای الکترونیکی کمک کند. این فرمول با تصحیح یک سوگیری رایج که فرض میکند همه ذرات اندازه یکسانی دارند، روشهای فعلی را بهبود میبخشد.
غلظت عددی ذرات (Particle Number Concentration – PNC) معیاری است که تعداد ذرات موجود در یک حجم معین از گاز یا مایع را اندازه میگیرد و معمولاً به صورت تعداد ذرات در هر سانتیمتر مکعب بیان میشود.
یکی از روشهای متداول برای یافتن غلظت ذرات معلق در یک محلول، استفاده از دو متغیر جرم کل ذرات در محلول و اندازه آنهاست. با این حال، اندازه ذرات میتواند متفاوت باشد؛ موضوعی که به عنوان «توزیع اندازه» (Size Distribution) شناخته میشود. روشهای ریاضی کنونی زمانی خوب عمل میکنند که ذرات تقریباً یکنواخت باشند، اما وقتی ذرات به طور قابل توجهی در اندازه متفاوت هستند، میتوانند نتایج نادرستی تولید کنند.
برای درک اهمیت توزیع اندازه، مسابقهای را تصور کنید که باید تعداد آبنباتهای داخل یک شیشه را حدس بزنید. اگر همه آبنباتها اندازه یکسانی داشته باشند، مثلاً همه آنها M&M باشند، میتوانید با محاسبات سریعی تعداد کل آنها را تخمین بزنید. اما اگر آبنباتها اندازههای مختلفی داشته باشند، مثلاً کیتکتهای معمولی و چند خوراکی دیگر در آن مخلوط شده باشد، در آن صورت به یک روش متفاوت و دقیقتر نیاز خواهید داشت.
فرمول جدید ارائه شده توسط NIST دقیقاً همین متغیر حیاتی، یعنی تغییرات در اندازه ذرات را برای ارائه نتیجهای دقیقتر در نظر میگیرد.
برای آزمایش این فرمول، پژوهشگران آن را روی نمونهای از نانوذرات طلا در آب اعمال کردند. دانشمندان NIST پیش از این، این نمونهها را با استفاده از چندین روش آزمایشگاهی دقیق، مشخصهیابی کرده و اندازهگیری بسیار دقیقی از غلظت واقعی ذرات آنها ارائه داده بودند. نتایج نشان داد در حالی که فرمولهای قبلی غلظت عددی ذرات را حدود ۶ درصد بیشازحد برآورد میکردند، فرمول جدید با دقت ۹۹ درصد و تنها با حاشیه خطای یک درصد، به مقدار واقعی اندازهگیری شده نزدیک بود.
در ادامه، پژوهشگران این فرمول را در یک مثال کاربردیتر نیز آزمایش کردند: یک عامل ضد کلوخه شدن (anti-caking agent) که در تولید مواد غذایی استفاده میشود. برخلاف نانوذرات طلا که توزیع اندازه نسبتاً محدودی دارند، ذرات این ماده از نظر اندازه بسیار متنوع بودند. در این مورد، برآوردهای فرمول جدید و قدیمی تا ۳۶ درصد با یکدیگر تفاوت داشتند که نشاندهنده میزان خطای قابل توجه روشهای گذشته در مواجهه با ذرات غیریکنواخت است.
پیترسن در پایان تأکید کرد: روشهای مختلفی برای محاسبه غلظت عددی ذرات وجود دارد. انتخاب فرمول صحیح میتواند تفاوت بزرگی ایجاد کند.
این دستاورد علمی، ابزاری قدرتمند و قابل اعتماد در اختیار پژوهشگران، مهندسان و متخصصان صنایع مختلف قرار میدهد تا با دقتی بیسابقه به جهان نادیده ذرات نگاه کنند.
منبع : فرمول ریاضی
بازخوانی و تحلیل پیامهای رهبر انقلاب در دانشگاه آزاد اسلامی
مهلت ثبتنام کارشناسی ارشد پردیس بینالمللی دانشگاه امیرکبیر تمدید شد
احتمال تغییر در تقویم آموزشی دانشگاهها برای مدیریت بحران انرژی قوت گرفت
ایران با ارتقای دو پلهای در رتبه ۶ جهانی مدارک علمی پراستناد قرار گرفت
برنامه کامل زمان بندی آزمونهای سال ۱۴۰۵ اعلام شد
اعتراف به ضعفهای کاخ سفید در دوران بایدن در کتاب خاطرات همسرش
چگونه یک بنای ایرانی، معماری غرب را دگرگون کرد؟
در اینجا کتابها بیشتر از اسباببازی فروش رفتند
استوری پرواز همای به یاد شهدای جنگ رمضان
تصویر دیده نشده از شهید نصرالله و سپهبد سلامی و محمد پاکپور
«دولتشهر تنها»، خرده روایت هایی از روستاهای کردنشین و محله های تهران
شاهنامه چگونه سیستم ایمنی جامعه ایرانی را تقویت میکند؟
وزیر ارشاد: تجمعات خیابانی اکسیر شجاعت مردم ایران را تکثیر کرد
کاظمی: پیشنهادات تاثیر قطعی معدل در کنکور به شورای عالی انقلاب فرهنگی ارائه شد
وزیر آموزش و پرورش: نهضت عدالت آموزشی فقط مدرسهسازی نیست
امسال تمامی مراحل ثبت نام دانش آموزان غیرحضوری انجام میشود
امتحانات پایههای اول تا دهم از امروز آغاز میشود
محکومیت ۱۲ میلیاردی فرزاد فرزین باطل شد
عروسی خون در «کشتارگاه» را ببینید
بازدیدهای به وقت ایران ۱۰ میلیونی شد
زمان دقیق برگزاری کنکور سراسری و ارشد ۱۴۰۵ اعلام شد
مدل جدید چت جی پی تی تبدیل به سلاح بانک های ژاپنی در مقابل هکرها شد
میز مطالعات اجتماعی جنگ در وزارت علوم تأسیس شد
بازگشت تدریجی به محیطهای دانشگاهی آغاز شد
وطندوستی در ذهنیت ایرانی اصل مسلم است
«بچه مردم» به جشنواره زلین جمهوری چک میرود
«صبح روز چهلم» روی آنتن میرود؛ روایتی از جنگ رمضان
مستند «عروس لبنان» آماده نمایش شد
از تثبیت اجاره بهای سالنهای کنسرت چه خبر؟
رابرت دنیرو دوباره برای اسکورسیزی بازی میکند
توزیع ۳۰ هزار وعده غذایی میان زائران در حرم حضرت عباس(ع)
تمدید ثبت نام در مرحله دوم آزمون دکتری ۱۴۰۵ در دانشگاه علامه
آخرین مهلت پذیرش دکتری استادمحور بدون آزمون دردانشگاه علم و صنعت ایران
اینستاگرام، فیس بوک و واتساپ پولی میشوند؟
ساعت ۱۲ امشب آخرین فرصت ثبت نام در کنکور ۱۴۰۵
فیلم کوتاه «تامینا» روایت انسان های گرفتار انتخاب
فرماندهی رهبر شهید در بحرانها چگونه بود؟
از شروع «طوفان» با بازی کنت برانا تا اجرای نمایشی جدید در کاخ هنر
احیای موزه هنرهای معاصر اهواز با رویداد «سرزمین خورشید»
«آدابالحرب و الشجاعه»، نثری استوار از عشق به صلح و آیین جنگ
آزمون جایگزین دانشآموختگان پزشکی خارج از کشور برگزار شد
گوگلپلی و اپاستور در دسترس قرار گرفت
منع ثبت نام در کنکور ۱۴۰۵ برای ۳ گروه از داوطلبان
ظرفیت ۶۸۰ نفری برای فلوشیپ پزشکی
اعلام نتایج نهایی آزمون دستیاری فوق تخصصی پزشکی
توضیح وزیر علوم درباره حضوری شدن کلاسها و امتحانات دانشگاهها
کلاس های تحصیلات تکمیلی دانشگاه تهران حضوری شد
معرفی۱۳۶مؤسسه غیرمجاز اعزام دانشجو به مراجع قضایی
عید قربان؛ تجلی بندگی و عبور از تعلقات در مکتب ادیان ابراهیمی
به مناسبت عید قربان: حیات معنوی انسان بدون ایثار امکانپذیر نیست
برگزاری پویش یکماهه حفظ سوره فتح در آستانه ماه محرم
جشنواره تورنتو به استقبال «اودیسه» نولان میرود
کارگردان و عضو خانه تئاتر دچار حادثه شد
شکوه دعای امروز عرفه در مسجد مقدس جمکران
متن تشکر سید مجید موسوی از مهدی رسولی+عکس
پیرمرد بیرجرندی در اوج طوفان پرچم ایران را بر زمین نینداخت
«تیرانداز زبردست» با استقبال کودکان و نوجوانان به چاپ دوم رسید
تارا و رؤیای داشتن یک تلفن همراه شخصی
رمان «فرار از زنگ ورزش» برای نوجوانان منتشر شد
قصه گویی یک اسباببازی ارزان اما اثرگذار برای کودکان
ارسطوی پایتخت با یک سریال جدید به شبکه یک آمد
جناب خان و الیکا عبدالرزاقی به آنتن تلویزیون برگشتند
اسلامهراسی علیه زنان محجبه در اروپای سال ۲۰۲۵ افزایش یافته است
عدالت و پیشرفت در نگاه شهید لاریجانی چگونه بود؟
بازتاب گسترده پیام رهبر انقلاب به مناسبت برگزاری حج در رسانههای بین المللی
شرایط تغییر مدرسه در مرداد و شهریور اعلام شد
درخواست رئیس جمهور: زمینه حضور اساتید برجسته برای انتقال آموزشهای نوین فراهم شود
آییننامه «توسعه مشارکتهای مردمی از طریق تشکیل هیئت امنا در مدارس دولتی» تصویب شد
آگهی/ خرید قسطی طلای آب شده تا سقف ۱۰۰ میلیون تومان از وال گلد
این دعای عرفه را بخوانید تا ببینید چرا پدران ما قرنهاست حسین حسین (ع) میگویند
روزه گرفتن در روز عرفه چه حکمی دارد؟
توصیه آیت الله جوادی آملی برای انجام این عمل در روز عرفه
از ظهر تا غروب عرفه؛ این ساعتها را از دست ندهید
آمار ثبت نام در کنکور ۱۴۰۵ به حدود یک میلیون نفر رسید
جریمه چند میلیون دلاری و سنگین در انتظار گوگل در اروپا
رئیسجمهور مصوبه بازگشایی اینترنت بینالملل را ابلاغ کرد
صفحه اینترنت پرو از سایت همراه اول حذف شد+عکس
روایت وزیر ارتباطات از بازگشایی اینترنت
۵۰ برج فناوری احداث میشوند: ۳ دانشگاه پایلوت زیست بومی نوآوری میشود
«سعی صفا و مروه» در حج نماد چیست؟
آگهی/ خرید قسطی طلای آب شده تا سقف ۱۰۰ میلیون تومان از وال گلد
دیگر اثری از بخارهای قمر مشتری نیست
کلاسهای دانشگاه شریف تا اطلاع ثانوی مجازی شد
پیام آیتالله نوری همدانی به مناسبت چهل و چهارمین سالگرد تأسیس دانشگاه آزاد اسلامی
افزایش پذیرش دانشجوی شهریهپرداز در دانشگاه تربیت مدرس
اعلام نتایج نهایی آزمون دستیاری فوق تخصصی پزشکی
ساعت ۱۲ امشب آخرین فرصت ثبت نام در کنکور ۱۴۰۵
فروش فیلم جدید اصغر فرهادی در فرانسه چقدر است؟
به مناسبت عید قربان: حیات معنوی انسان بدون ایثار امکانپذیر نیست
منع ثبت نام در کنکور ۱۴۰۵ برای ۳ گروه از داوطلبان
«آدم با صدای بلند برای فرزندانش گریست» کتاب شد
کتابهایی خواندنی برای بچههای ایران
۵۰ برج فناوری احداث میشوند: ۳ دانشگاه پایلوت زیست بومی نوآوری میشود
ظرفیت ۶۸۰ نفری برای فلوشیپ پزشکی
مصوبات مهم جلسه ستاد فضای مجازی درباره وضعیت اینترنت اعلام شد
از ظهر تا غروب عرفه؛ این ساعتها را از دست ندهید
اگر خرمشهر آزاد نشده بود چه اتفاقی میافتاد؟
روزه گرفتن در روز عرفه چه حکمی دارد؟
آمار ثبت نام در کنکور ۱۴۰۵ به حدود یک میلیون نفر رسید
توضیح وزیر علوم درباره حضوری شدن کلاسها و امتحانات دانشگاهها
معرفی۱۳۶مؤسسه غیرمجاز اعزام دانشجو به مراجع قضایی
۱۷ هزار نسخه خطی کمنظیر و در معرض خطر دیجیتال سازی شد
جشنواره تورنتو به استقبال «اودیسه» نولان میرود
شرایط تغییر مدرسه در مرداد و شهریور اعلام شد
تائید ۱۲ رئیس دانشگاه و رئیس شهرک علمی صنعتی اصفهان
آخرین مهلت پذیرش دکتری استادمحور بدون آزمون دردانشگاه علم و صنعت ایران
توصیه آیت الله جوادی آملی برای انجام این عمل در روز عرفه
عید قربان؛ تجلی بندگی و عبور از تعلقات در مکتب ادیان ابراهیمی
کارگردان و عضو خانه تئاتر دچار حادثه شد
عدالت و پیشرفت در نگاه شهید لاریجانی چگونه بود؟
نظراتی که حاوی توهین یا افترا به اشخاص ،قومیت ها ،عقاید دیگران باشد و یا با قوانین کشور وآموزه های دینی مغایرت داشته باشد منتشر نخواهد شد - لطفاً نظرات خود را با حروف فارسی تایپ کنید.