کد خبر: 5272
ف
فناوری نانو و دستاوردهای آن در جهان؛
سریع‌ترین روش برای اندازه‌گیری سرعت انتقال نانوذرات
محققان دانشگاه صنعتی کالیفرنیا(Caltech) اعلام کرده‌اند که به روشی دست یافته‌اند که سریع‌ترین راه برای سنجش سرعت انتقال نانوذرات است.

به گزارش شبکه علفمی ثریا و به نقل از نانوتک، محققان این دانشگاه معتقدند این روش، اولین روش فوق سریع برای اندازه‌گیری سرعت انتقال نانوذرات طلا در آب محسوب می‌شود.

نام این روش ذره بینی الکترونی چهاربعدی در مایعات است. زمانی که نانوذرات طلا که به نور حساس هستند، با پالس‌های قدرتمند لیزر برانگیخته می‌شوند، نیروی قدرتمندی از طرف نانوحباب‌های تولید شده در اطراف سطح این ذرات ایجاد می‌شود که می‌تواند به توسعه نانومواد حساس به نور در محیط‌های مایع کمک زیادی بکند.

حرکت ذرات معلق در مایعات یک حرکت نامنظم و تصادفی است که اولین بار بوسیله "رابرت براون"(Robert Brown) در سال 1827 دیده شد که به افتخار وی به آن حرکت براونی نیز گفته می‌شود. این حرکت سبب می‌شود ذرات پراکنده شده و با هم مخلوط شوند. آلبرت اینشتین در سال 1905 نشان داد که این حرکت به خاطر برخورد ذرات با مولکول‌های محیط اطراف است.

در سال‌های اخیر محققان به مطالعه حرکت‌های به دور از تعادل پرداخته‌اند تا بتوانند از اصول حرکت براونی برای کاربردهای پزشکی و نانوفناوری بهره بگیرند.

دستاورد محققان "کلتک" یکی از نمونه‌های استفاده از این قاعده در رابطه با دنیای نانومواد است.

در اینجا یک نیروی خارجی می‌تواند ذره را از تعادل خارج کرده و به حرکت براونی وادار کند. چنین سامانه‌هایی در طبیعت به وفور دیده می‌شوند که از نمونه‌های آن می‌توان به حرکت باکتری‌ها و سلول‌ها اشاره کرد.

این نیروها به عنوان یک موتور محرک مصنوعی حساس به نور برای به حرکت درآوردن نانو ذرات محسوب می‌شوند و می‌توانند در جراحی‌های غیرتهاجمی و همچنین دارورسانی در بدن مورد استفاده قرار بگیرند.

شناخت صحیح روند حرکتی نانومواد در مایعات به دلیل نبود تکنیک‌های کارآمد در تصویربرداری میکروسکوپیک از مایعات یکی از چالش‌های پیش روی محققان محسوب می‌شود.

برای مثال، میکروسکوپ الکترونی سلول مایع ابزار نسبتا مناسبی است، اما تصاویری که به دست آمده است، یا ثابت هستند یا به دلیل پاسخ میلی ثانیه از آشکارساز به آرامی به دست می‌آیند و نمی‌توانند نیازهای محققان را برآورده کنند.

محققان "کلتک" به رهبری "احمد زویل"محقق مصری که متاسفانه سال گذشته فوت کرد، به تازگی یک تکنیک به نام "4D-EM" ایجاد کرده‌اند که مدت زمان پاسخ دهی آن محدود نیست، اما اولین میکروسکوپ آنها تنها قادر به کار در حالت جامد بود.

همین تیم در حال حاضر به طور موفقیت آمیز تکنیک را بهبود می‌بخشد. تکنیکی که آنها آن را "سلول مایع 4D-EM" نامیده‌اند. بنابراین در فاز مایع کار می‌کند و از آن برای تصویر برداری از تبدیل فوق العاده سریع و چرخش نانوذرات طلا در آب به عنوان ذرات برانگیخته با پالس‌های فمتوثانیه‌ای (یک میلیون میلیاردم ثانیه یا 10 به توان منفی 15) لیزر استفاده می‌شود.

محققان افزایش چهار تا پنج برابری ضریب انتشار نانوذرات را تحت قرارگیری در معرض اشعه لیزر، مشاهده کردند. این افزایش معادل با انتشار در سرعت‌های نانو ثانیه است.

آنها می‌گویند این حرکت به واسطه تشکیل نانوحباب‌های عکس گرفته شده بر روی سطح ذرات هدایت می‌شود و سپس ذرات را به حرکت در می‌آورد.

این حباب‌ها را می‌توان با استفاده از "4D-EM" همزمان با حرکت ذرات مشاهده کرد.

با استفاده از پالس‌های برانگیزاننده مداوم و مکرر، گرما تولید می‌شود که منجر به ترکیب نانوحباب‌های کوچکتر می‌شود تا نمونه‌های بزرگتر و قابل رویت آنان بتوانند نانوذرات را در مسیرهای مختلف حرکت دهند.

"ژوون فو" سرپرست تیم تحقیقاتی توضیح می‌دهد: "4D-EM" یک تکنیک تصویربرداری فوق العاده سریع است که لیزرهای فوق سریع و انتقال میکروسکوپی الکترونی را ترکیب می‌کند.

وی افزود: ما از دو پرتو فوق کوتاه لیزر استفاده می‌کنیم. اولین مورد برای حرکت ذرات در مایع استفاده می‌شود، در حالی که یک پالس الکترونی دقیق که توسط پالس دوم لیزر فوق تولید شده است، برای تصویربرداری از حالت زود گذر فرآیند دینامیکی استفاده می‌شود.

برای تصویربرداری از فرآیند انتشار سریع نانو ذرات در مایع، ما یک سلول مایع طراحی کردیم که یک لایه فوق نازک (صدها نانومتر) را در تگنا قرار می‌دهد و آن را با "4D-EM" ادغام می‌کند.

این سلول مایع می‌تواند در خلاء بالا کار کند و برای هر دو پالس‌های لیزری فوق کوتاه و پالس‌های الکترونی، تصویربرداری با رزولوشن بالا با یک پالس الکترونی ضعیف و عکاسی نانوذرات برانگیخته شده در مایع را امکان پذیر می‌سازد.

"فو" خاطرنشان کرد: برای تصویربرداری از تحرکات نانوذرات در مایعات ما یک سلول مایع طراحی کردیم که اطراف یک لایه مایع فوق نازک را می‌پوشاند تا به  4D-EM متصل شوند. با توجه به شفاف بودن این سلول و امکان کار کردن آن در خلاء با پالس‌های لیزری و الکترونی، تصویربرداری با وضوح بسیار بالا از این سلول‌ها امکان‌پذیر می‌شود.

مکانیسم‌ حرکتی نانوحباب‌هایی که از این فناوری استفاده می‌کنند می‌تواند در شناخت سامانه‌های فیزیکی و زیستی نامتعادل کمک کند و بینش بهتری برای مطالعات آینده فراهم کند.

حال محققان در حال تلاش هستند تا ببینند که چطور می‌توانند از این فناوری‌های نانویی حساس به نور در دنیای واقعی و خارج از آزمایشگاه استفاده کنند.

محقق ارشد این تحقیق گفت: ما سعی خواهیم کرد تا با استفاده از تکنیک پیشرفته تصویربرداری 4D-EM در محیط مایع پیشرفت کنیم و از آن برای بررسی پروسه‌های دینامیکی که در مواد شیمیایی و تغییرات بیولوژیکی موجود در مایعات رخ می دهد، توان‌مندتر شویم و تحولاتی نظیر واکنشهای شیمیایی، تبدیل مولکول‌ها و نانوبلورها و همچنین دینامیک سازگاری مولکول‌های زیستی را به خوبی مورد ارزیابی قرار دهیم.

این تحقیق در ژورنال علمی Science Advances منتشر شده است.

 

منبع: ایسنا


مرتبط ها
ارسال نظر
chapta
حداکثر تعداد کاراکتر نظر 200 ميياشد .
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.

اختصاص بورس نخبگان دانشگاه تهران به رتبه های زیر ۱۰۰ در کنکور

تعلیق برنامه گرین‌کارت مایکروسافت

ساعت ۱۲ امشب آخرین مهلت انتخاب رشته در کنکور سراسری سال ۱۴۰۵

مهلت ثبت‌نام آزمون وکالت مرکز وکلای قوه قضائیه مجدد تمدید شد

تمدید مهلت انتخاب رشته آزمون های سراسری و پذیرش دانشجو معلم تا ۱۹ مهر

مخاطرات ورود هوش مصنوعی به کلاس‌های درس

اوپن ای آی میزان استفاده روزانه نوجوانان از چت بات را اعلام کرد

بخشنامه و ضوابط جامع فعالیت مؤسسات جذب دانشجویان بین‌الملل ابلاغ شد

رشته‌محل‌های جدید و اصلاحات دفترچه‌ انتخاب رشته کنکور ۱۴۰۵ اعلام شد

شرایط خوابگاهی دانشگاه‌های کشور برای داوطلبان کنکور ۱۴۰۵ اعلام شد

تحلیل وزیر آموزش و پرورش از نقش فراجا در تأمین امنیت کشور

مجتبی جباری به «هم‌کلام» می‌آید

اختتامیه رویداد ملی «همچو سرو» برگزار شد

«پپا»، همراه کوچک کودکان در یک روز پرماجرا

روایت ۸۰ روز زندگی یک خبرنگار در دل جنگ غزه، منتشر شد

وقتی صدای جمع، صدای عقل را خاموش می‌کند

برگزاری نشست تخصصی «مبانی الهیاتی و اجتماعی جان‌فدا» در تهران

کاظمی:تعطیلی احتمالی مدارس بر اساس شرایط هر منطقه تعیین می‌شود

مشاوران مبعوث؛ پیشگامان هدایت آگاهانه و انتخاب رشته کنکور

آرشیو الکترونیکی ۲۱ هزار عنوان کتاب درسی از سال ۱۳۳۰

آموزش قرآن در برنامه‌درسی ملی باید مورد توجه قرار گیرد

چهار فضانورد اسپیس ایکس به زمین باز می‌گردند

برندگان نوبل شیمی معرفی شدند

آیا الگوریتمها شخصیت مارا می‌سازند؟

تحلیلی بر مناسبات فقه و تاریخ دوره نبوی

گفتن حقیقت درباره صاحبان قدرت، چه از سوی حوزه و چه قضا، هزینه دارد

بخل از کجا می‌آید؟؛ گنجی که صاحبش را نگهبان ترس می‌کند

«حیوانات» بن افلک بدترین نقدها را گرفت؛ فاجعه بود!

چین و عربستان هم آمدند؛ ۹۸ کشور در رقابت بهترین فیلم بین‌المللی اسکار

غزل شاکری و سیامک صفری به تالار وحدت می‌آیند؛ اجرای اقتباسی از «ویتسک»

داریوش عیاری فیلمبردار سینما درگذشت

حمایت بانک‌ها از ۴ دانشگاه آسیب دیده از جنگ کلید خورد

ساخت چندین ماهواره سنجشی ایران با دقت تصویربرداری یک متر

نوبل فیزیک به «پیام‌های شبح‌وار از فضا» رسید

آرای نهایی ۱۴ پرونده انضباطی دانشجویان مرتبط با حوادث دی‌ماه صادر شد

تصویب صندوق عدالت آموزشی برای حمایت از دانش‌آموزان مناطق محروم

دانشجویان دانشگاه هنر نقوش ایرانی را در طراحی پوشاک به‌کار گرفتند

آغاز اجرای طرح «ردا کارت» دانشجویی در ۲۰ دانشگاه کشور طی ۱۰ روز آینده

مدیر ناسا: یوفوها می‌توانند یک «لحظه اسپوتنیک» باشند

«کامپیوتر شریف» انتخاب اول برترین رتبه های ریاضی کنکور ۱۴۰۵

واتس‌اپ ورود کاربران با سیستم‌عامل قدیمی را مسدود می‌کند

کشف سیاره ای که از خاکستر ستاره اش متولد شد

اوپن ای آی ویکی مدیا را هم هک کرد

رتبه ۶ کنکور: جنگ را مدیریت کردم، نه اینکه تسلیمش شوم

وزیر آموزش و پرورش: معیشت معلمان را جدی پیگیری می‌کنیم

ارتقای کیفیت آموزشی اولویت مدارس غیردولتی است

توزیع ۷۶۵ میلیارد تومان تجهیزات ورزشی در ۶۲ هزار مدرسه

قهرمانی دانش‌آموزان ایرانی در مالزی؛ سه سکوی نخست برای ایران

سرپرست صندوق ذخیره فرهنگیان منصوب شد

وزیر آموزش و پرورش وارد لامرد شد

کاظمی: ظرفیت‌های آموزشی ایران و عراق باید بیش از گذشته توسعه یابد

حضور ۸۹ دانشگاه ایرانی در رتبه بندی دانشگاه‌های جهان تایمز ۲۰۲۷

برندگان نوبل پزشکی ۲۰۲۶ معرفی شدند؛ کنترل سلول‌های عصبی با نور

اسپانیا و پرتغال مقصد جدید اعضای هیئت علمی برای فرصت‌ مطالعاتی

توافق مجلس و شورای عالی انقلاب فرهنگی برای بررسی سهمیه‌های کنکور

ثبت نام در رشته‌های بدون آزمون‌ کنکور ۱۴۰۵ آغاز شد

دیار: نخستین همکاری شهرام ناظری و تهمورس پورناظری

تام کروز شکست فیلمش را نپذیرفت

دیوارنگاره میدان جهاد به رنگ پایتخت درآمد

علت لغو کنسرت علیرضا قربانی در شاندیز چه بود؟

پیشنهاد برای ساخت فصل دوم سریال «اکسیر»؛ بازخورد خوبی گرفتیم

کمک اربعین به بازتولید حافظه تاریخی مقاومت و سرمایه اجتماعی فراملیتی

ضرورت انتقال پژوهش‌های علمی هیئات از دانشگاه به هیئت

دوازدهمین شماره «خردورزی» با پرونده‌ای درباره نسل نو منتشر شد

جستارهایی در فلسفه علوم حکمی کتاب شد

آغاز انتخاب رشته کنکور ۱۴۰۵؛ لزوم دریافت رسید انتخاب رشته

شانس‌های جایزه نوبل فیزیک کدامند؟

مطالبات دانشجویان دانشگاه الزهرا(س) در نشست با مسئولان بررسی شد

هوش مصنوعی کسب وکار یابندگان باگ های نرم افزاری را کساد کرد

وجه مغفول شخصیت شهید سید حسن نصرالله امامت اوست

آمادگی ۴۰ کشور برای حضور در مسابقات بین‌المللی قرآن

سید حسن نصرالله رهبران جنبش‌های آزادی‌بخش را تحت‌تأثیر قرار داد

تمدید مهلت ثبت‌نام دومین آزمون بسندگی زبان فارسی ویژه دانشجویان خارجی

اسامی ‌معرفی‌شدگان رشته‌های خاص آزمون کاردانی به کارشناسی اعلام شد

تفاهم‌نامه چهارجانبه طرح رداکارت دانشجویان فردا ۱۴ مهر امضاء می‌شود

گامی تازه در توسعه آموزش بین‌المللی؛ مجتمع آموزشی بین‌المللی حکیم با افتتاح ساختمان جدید به ۷ شعبه رسید

فراخوان بورس ویژه هنگ‌کنگ برای دانشجویان دکتری منتشر شد

نحوه انتخاب رشته‌های بدون آزمون در کنکور ۱۴۰۵ اعلام شد

سامانه راهنمای انتخاب رشته مجازی کنکور ۱۴۰۵ در دسترس قرار گرفت

تعیین تکلیف بدهی وام‌های دانشجویی پس از پایان سنوات مجاز تحصیلی

ثبت نام در رشته‌های بدون آزمون‌ کنکور ۱۴۰۵ آغاز شد

گامی تازه در توسعه آموزش بین‌المللی؛ مجتمع آموزشی بین‌المللی حکیم با افتتاح ساختمان جدید به ۷ شعبه رسید

حضور ۸۹ دانشگاه ایرانی در رتبه بندی دانشگاه‌های جهان تایمز ۲۰۲۷

آرای نهایی ۱۴ پرونده انضباطی دانشجویان مرتبط با حوادث دی‌ماه صادر شد

اسپانیا و پرتغال مقصد جدید اعضای هیئت علمی برای فرصت‌ مطالعاتی

دیار: نخستین همکاری شهرام ناظری و تهمورس پورناظری

پیشنهاد برای ساخت فصل دوم سریال «اکسیر»؛ بازخورد خوبی گرفتیم

آغاز اجرای طرح «ردا کارت» دانشجویی در ۲۰ دانشگاه کشور طی ۱۰ روز آینده

توزیع ۷۶۵ میلیارد تومان تجهیزات ورزشی در ۶۲ هزار مدرسه

آغاز انتخاب رشته کنکور ۱۴۰۵؛ لزوم دریافت رسید انتخاب رشته

توافق مجلس و شورای عالی انقلاب فرهنگی برای بررسی سهمیه‌های کنکور

نوبل فیزیک به «پیام‌های شبح‌وار از فضا» رسید

سید حسن نصرالله رهبران جنبش‌های آزادی‌بخش را تحت‌تأثیر قرار داد

کمک اربعین به بازتولید حافظه تاریخی مقاومت و سرمایه اجتماعی فراملیتی

علت لغو کنسرت علیرضا قربانی در شاندیز چه بود؟

دیوارنگاره میدان جهاد به رنگ پایتخت درآمد

حمایت بانک‌ها از ۴ دانشگاه آسیب دیده از جنگ کلید خورد

هوش مصنوعی کسب وکار یابندگان باگ های نرم افزاری را کساد کرد

برندگان نوبل پزشکی ۲۰۲۶ معرفی شدند؛ کنترل سلول‌های عصبی با نور

ساخت چندین ماهواره سنجشی ایران با دقت تصویربرداری یک متر

جستارهایی در فلسفه علوم حکمی کتاب شد

رشته‌محل‌های جدید و اصلاحات دفترچه‌ انتخاب رشته کنکور ۱۴۰۵ اعلام شد

آمادگی ۴۰ کشور برای حضور در مسابقات بین‌المللی قرآن

قهرمانی دانش‌آموزان ایرانی در مالزی؛ سه سکوی نخست برای ایران

تفاهم‌نامه چهارجانبه طرح رداکارت دانشجویان فردا ۱۴ مهر امضاء می‌شود

دانشجویان دانشگاه هنر نقوش ایرانی را در طراحی پوشاک به‌کار گرفتند

وجه مغفول شخصیت شهید سید حسن نصرالله امامت اوست

تمدید مهلت ثبت‌نام دومین آزمون بسندگی زبان فارسی ویژه دانشجویان خارجی

مطالبات دانشجویان دانشگاه الزهرا(س) در نشست با مسئولان بررسی شد

«کامپیوتر شریف» انتخاب اول برترین رتبه های ریاضی کنکور ۱۴۰۵