دریانورد استفاده عنکبوت دریایی اکسیژن

دریانورد: استفاده عنکبوت دریایی اکسیژن سیستم اندام عنکبوت عنکبوت دریایی

گت بلاگز اخبار علمی و آموزشی سریع‌ترین روش جهت اندازه‌گیری سرعت انتقال نانوذرات

محققان دانشگاه صنعتی کالیفرنیا(Caltech) اعلام کرده‌اند که به روشی دست یافته‌اند که سریع‌ترین راه جهت سنجش سرعت انتقال نانوذرات است. 

سریع‌ترین روش جهت اندازه‌گیری سرعت انتقال نانوذرات

سریع ترین روش جهت اندازه گیری سرعت انتقال نانوذرات

عبارات مهم : انتقال

محققان دانشگاه صنعتی کالیفرنیا(Caltech) اعلام کرده اند که به روشی دست یافته اند که سریع ترین راه جهت سنجش سرعت انتقال نانوذرات هست.

به گزارش ایسنا وبه نقل از نانوتک، محققان این دانشگاه معتقدند این روش، نخستین روش فوق سریع جهت اندازه گیری سرعت انتقال نانوذرات طلا در آب محسوب می شود.

سریع‌ترین روش جهت اندازه‌گیری سرعت انتقال نانوذرات

نام این روش ذره بینی الکترونی چهاربعدی در مایعات هست. زمانی که نانوذرات طلا که به نور حساس هستند، با پالس های قدرتمند لیزر برانگیخته می شوند، نیروی قدرتمندی از طرف نانوحباب های تولید شده است در اطراف سطح این ذرات ایجاد می شود که می تواند به توسعه نانومواد حساس به نور در محیط های مایع کمک زیادی بکند.

حرکت ذرات معلق در مایعات یک حرکت نامنظم و تصادفی است که نخستین بار بوسیله “رابرت براون”(Robert Brown) در سال 1827 دیده شد که به افتخار وی به آن حرکت براونی نیز گفته می شود. این حرکت باعث می شود ذرات پراکنده شده است و با هم مخلوط شوند. آلبرت اینشتین در سال 1905 نشان داد که این حرکت به خاطر برخورد ذرات با مولکول های محیط اطراف است.

محققان دانشگاه صنعتی کالیفرنیا(Caltech) اعلام کرده‌اند که به روشی دست یافته‌اند که سریع‌ترین راه جهت سنجش سرعت انتقال نانوذرات است. 

در سال های اخیر محققان به مطالعه حرکت های به دور از تعادل پرداخته اند تا بتوانند از اصول حرکت براونی جهت کاربردهای پزشکی و نانوفناوری بهره بگیرند.

دستاورد محققان “کلتک” یکی از نمونه های استفاده از این قاعده در رابطه با دنیای نانومواد است.

در اینجا یک نیروی خارجی می تواند ذره را از تعادل خارج کرده و به حرکت براونی وادار کند. چنین سامانه هایی در محیط زیست به وفور دیده می شوند که از نمونه های آن می توان به حرکت باکتری ها و سلول ها اشاره کرد.

سریع‌ترین روش جهت اندازه‌گیری سرعت انتقال نانوذرات

این نیروها به عنوان یک موتور محرک مصنوعی حساس به نور جهت به حرکت درآوردن نانو ذرات محسوب می شوند و می توانند در جراحی های غیرتهاجمی و همچنین دارورسانی در بدن مورد استفاده قرار بگیرند.

شناخت صحیح روند حرکتی نانومواد در مایعات به علت نبود تکنیک های کارآمد در تصویربرداری میکروسکوپیک از مایعات یکی از چالش های پیش روی محققان محسوب می شود.

محققان دانشگاه صنعتی کالیفرنیا(Caltech) اعلام کرده‌اند که به روشی دست یافته‌اند که سریع‌ترین راه جهت سنجش سرعت انتقال نانوذرات است. 

برای مثال، میکروسکوپ الکترونی سلول مایع ابزار نسبتا مناسبی هست، ولی تصاویری که به دست آمده هست، یا ثابت هستند یا به علت پاسخ میلی ثانیه از آشکارساز به آرامی به دست می آیند و نمی توانند 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 کرده اند که مدت وقت پاسخ دهی آن محدود نیست، ولی نخستین میکروسکوپ آنها تنها قادر به کار در حالت جامد بود.

سریع‌ترین روش جهت اندازه‌گیری سرعت انتقال نانوذرات

همین تیم در حال حاضر به طور موفقیت آمیز تکنیک را اصلاح می بخشد. تکنیکی که آنها آن را “سلول مایع 4D-EM” نامیده اند. بنابراین در فاز مایع کار می کند و از آن جهت تصویر برداری از تبدیل فوق العاده سریع و چرخش نانوذرات طلا در آب به عنوان ذرات برانگیخته با پالس های فمتوثانیه ای (یک میلیون میلیاردم ثانیه یا 10 به توان منفی 15) لیزر استفاده می شود.

محققان زیاد کردن چهار تا پنج برابری ضریب انتشار نانوذرات را تحت قرارگیری در معرض اشعه لیزر، مشاهده کردند. این زیاد کردن معادل منشتر شدن در سرعت های نانو ثانیه است.

آنها می گویند این حرکت به واسطه تشکیل نانوحباب های تصویر گرفته شده است بر روی سطح ذرات هدایت می شود و سپس ذرات را به حرکت در می آورد.

این حباب ها را می توان با استفاده از “4D-EM” همزمان با حرکت ذرات مشاهده کرد.

با استفاده از پالس های برانگیزاننده مداوم و مکرر، گرما تولید می شود که منجر به ترکیب نانوحباب های کوچکتر می شود تا نمونه های بزرگتر و قابل رویت آنان بتوانند نانوذرات را در مسیرهای متفاوت حرکت دهند.

“ژوون فو” سرپرست تیم تحقیقاتی توضیح می دهد: “4D-EM” یک تکنیک تصویربرداری فوق العاده سریع است که لیزرهای فوق سریع و انتقال میکروسکوپی الکترونی را ترکیب می کند.

وی افزود: ما از دو پرتو فوق کوتاه لیزر استفاده می کنیم. نخستین مورد جهت حرکت ذرات در مایع استفاده می شود، در حالی که یک پالس الکترونی دقیق که به وسیله پالس دوم لیزر فوق تولید شده است هست، جهت تصویربرداری از حالت سریع گذر فرآیند دینامیکی استفاده می شود.

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 می دهد و آن را با “4D-EM” ادغام می کند.

این سلول مایع می تواند در خلاء اوج کار کند و جهت هر دو پالس های لیزری فوق کوتاه و پالس های الکترونی، تصویربرداری با رزولوشن اوج با یک پالس الکترونی ضعیف و عکاسی نانوذرات برانگیخته شده است در مایع را امکان پذیر می سازد.

“فو” خاطرنشان کرد: جهت تصویربرداری از تحرکات نانوذرات در مایعات ما یک سلول مایع طراحی کردیم که اطراف یک لایه مایع فوق نازک را می پوشاند تا به 4D-EM متصل شوند. با توجه به براق بودن این سلول و امکان کار کردن آن در خلاء با پالس های لیزری و الکترونی، تصویربرداری با وضوح بسیار اوج از این سلول ها امکان پذیر می شود.

مکانیسم حرکتی نانوحباب هایی که از این فناوری استفاده می کنند می تواند در آشنایی سامانه های فیزیکی و زیستی نامتعادل یاری کند و بینش بهتری جهت مطالعات آینده فراهم کند.

حال محققان در حال تلاش هستند تا ببینند که چطور می توانند از این فناوری های نانویی حساس به نور در دنیای واقعی و خارج از آزمایشگاه استفاده کنند.

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

این تحقیق در ژورنال علمی Science Advances انتشار یافته است.

واژه های کلیدی: انتقال | محققان | استفاده | اخبار علمی و آموزشی

سریع‌ترین روش جهت اندازه‌گیری سرعت انتقال نانوذرات

سریع‌ترین روش جهت اندازه‌گیری سرعت انتقال نانوذرات

دانلود


دانلود فایل ها

نویسنده : blogzz