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
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؟
افزایش پذیرش دانشجوی شهریهپرداز در دانشگاه تربیت مدرس
تائید ۱۲ رئیس دانشگاه و رئیس شهرک علمی صنعتی اصفهان
جزئیات برگزاری امتحانات و کلاسهای دانشگاه تربیت مدرس و علم و صنعت اعلام شد
کلاسهای دانشگاه شریف تا اطلاع ثانوی مجازی شد
کارمند گوگل در پی اعتراض به همکاری با رژیم صهیونیستی اخراج شد
مصوبات مهم جلسه ستاد فضای مجازی درباره وضعیت اینترنت اعلام شد
۱۷ هزار نسخه خطی کمنظیر و در معرض خطر دیجیتال سازی شد
«آدم با صدای بلند برای فرزندانش گریست» کتاب شد
کتابهایی خواندنی برای بچههای ایران
فروش فیلم جدید اصغر فرهادی در فرانسه چقدر است؟
اگر خرمشهر آزاد نشده بود چه اتفاقی میافتاد؟
پیام آیتالله نوری همدانی به مناسبت چهل و چهارمین سالگرد تأسیس دانشگاه آزاد اسلامی
دیگر اثری از بخارهای قمر مشتری نیست
الهام پاوه نژاد برای سالروز آزادسازی خرمشهر نوشت+عکس
شما بودید که شرف را معنا کردید +عکس
محسن شریفیان به مدرسه میناب رفت+عکس
«مثلی لا یبایع مثله» شعار اربعین حسینی امسال شد
راهکارهای مدیریت اضطراب دانشآموزان در روزهای امتحان چگونه است؟
امتحانات نهایی دانشآموزان مجازی میشود؟
عملیات بیتالمقدس در ۲۰ کتاب درسی ثبت میشود
امام باقر (ع) احیاگر مرجعیت علمی اهل بیت و پیشگام مبارزه با تحریف دین
یک ماهواره جاسوسی در فضا شناسایی شد
تمدید مهلت ثبت مهمانی و نقل و انتقال دانشجویان تا ۸ خرداد
ارتقای خدمات خوابگاهی دانشگاه تهران همزمان با آغاز اسکان دانشجویان
تمهیدات جدید آموزشی در دانشگاه علم و صنعت اعلام شد
جزئیات امتحانات و کلاسهای ترم دوم در چند دانشگاه کشور اعلام شد
بدرقه عاصم منیر توسط سید عباس عراقچی با یک تصویر خاص
پاسخ یحیی گلمحمدی به یاوه گویی ترامپ +عکس
اعتراف غم انگیز نویسنده برنده جایزه نوبل ادبیات درباره استفاده از هوش مصنوعی
نمایشگاه کتاب تهران تمدید شد
نگاهی به حقوق فرزندان در آینه تربیت الهی
توصیه امام باقر (ع) برای اصلاح جامعه چه بود؟
بدرقه عاصم منیر توسط سید عباس عراقچی با یک تصویر خاص
جزئیات امتحانات و کلاسهای ترم دوم در چند دانشگاه کشور اعلام شد
ارتقای خدمات خوابگاهی دانشگاه تهران همزمان با آغاز اسکان دانشجویان
کلاسهای تحصیلات تکمیلی دانشگاه تهران حضوری شد
حجت الاسلام پناهیان: مردم پس از میدان سراغ میز مدیران خواهند رفت
تمهیدات جدید آموزشی در دانشگاه علم و صنعت اعلام شد
الهام پاوه نژاد برای سالروز آزادسازی خرمشهر نوشت+عکس
آگهی/ خرید قسطی طلای آب شده تا سقف ۱۰۰ میلیون تومان از وال گلد
آغاز ثبتنام پانزدهمین دوره ارزیابی تخصصی قاریان و مدرسان قرآن کریم
شما بودید که شرف را معنا کردید +عکس
دیگر اثری از بخارهای قمر مشتری نیست
تمدید مهلت ثبت مهمانی و نقل و انتقال دانشجویان تا ۸ خرداد
پیام آیتالله نوری همدانی به مناسبت چهل و چهارمین سالگرد تأسیس دانشگاه آزاد اسلامی
کلاسهای دانشگاه شریف تا اطلاع ثانوی مجازی شد
افزایش پذیرش دانشجوی شهریهپرداز در دانشگاه تربیت مدرس
«اردیبهشت کتاب» به دلیل استقبال گسترده مردم تا جمعه ۸ خرداد تمدید شد
۴۰ شرکت دانش بنیان در جنگ تحمیلی سوم به صورت کامل تخریب شد
چرا برنامه شهیدیفرد در میان پربازدیدهای تلویزیون نبود؟
یک ماهواره جاسوسی در فضا شناسایی شد
امتحانات نهایی دانشآموزان مجازی میشود؟
فروش فیلم جدید اصغر فرهادی در فرانسه چقدر است؟
ثبت نام بیش از ۵۷۰ هزار نفر در کنکور ۱۴۰۵ و آزمون دانشجومعلم
فعالیت شرکت تاکسی خودران وایمو در یک شهر دیگر تعلیق شد
نگاهی به حقوق فرزندان در آینه تربیت الهی
«مثلی لا یبایع مثله» شعار اربعین حسینی امسال شد
مصوبات مهم جلسه ستاد فضای مجازی درباره وضعیت اینترنت اعلام شد
قلمرو مهآلود یک ستاره در حال مرگ رصد شد
مهلت ثبت نام کنکور سراسری ۱۴۰۵ تمدید شد
«آدم با صدای بلند برای فرزندانش گریست» کتاب شد
رباتی که امید را به کودکان مبتلا به ام اس بازگرداند
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.