باز کردن پيچ‌خوردگي rna با استفاده از نانوحفرات
گروهي از محققان دانشگاه دلف در هلند براي اولين بار موفق شده‌اند تک‌مولکول‌هاي RNA را درون يک نانوحفره گير انداخته و نيروهاي وارد بر آنها را اندازه بگيرند. مي‌توان از اين روش براي تعيين شکل مولکول‌هاي RNA (که در برخي موارد مشکل است) و روشن کردن ساختار پيچيده آنها استفاده کرد.
ميشيل وان‌دن‌‌هات يکي از اعضاي اين گروه پژوهشي مي‌گويد قبلاً از اين روش براي DNA استفاده شده است، اما در مورد RNA چنين کاري صورت نگرفته بود.
RNA يک مولکول زيستي بسيار مهم و جالب است، زيرا مي‌تواند پيچ خورده و به شکل‌هاي پيچيده‌اي دربيايد. اين امر چگونگي برهمکنش RNA با مولکول‌هاي ديگرِ درون سلول و در نتيجه چگونگي عملکرد آن را تعيين مي‌کند. به علاوه، بسياري از ويروس‌ها ژنومي دارند که از RNA تشکيل شده است.
با اين حال هنوز تعيين شکل مولکول‌هاي RNA بسيار مشکل است. در اين روش جديد که توسط گروه نينکه دکر توسعه يافته است، مولکول‌هاي RNA از دو طرف در طول حفره کشيده شده و بدين ترتيب پيچ‌خوردگي آنها باز شده و امکان تعيين ساختارشان به وجود مي‌آيد. همچنين با اين روش مي‌توان پروتئين‌هاي پيونديافته به RNA را تعيين کرد.
وان‌دن‌‌هات توضيح مي‌دهد: «تاکنون چالش اصلي اين بود که مولکول‌هاي RNA بسيار کوچک بوده و در نتيجه کار کردن با آنها بسيار دشوار است. اندازه‌گيري‌هاي ما نشان مي‌دهند با استفاده از اين روش جديد مي‌توان مولکول‌هاي منفرد DNA را گرفته، آنها را در طول يک حفره کشيده، به جلو و عقب حرکت داده، پيچ آنها را باز کرده و نيروهاي آنها را اندازه گرفت. اين ابزار جديد مي‌تواند دانش و درک ما را از اين مولکول‌ها تا حد بسيار زيادي گسترش دهد».
اين پژوهشگران ابتدا يک تک‌مولکول دورشته‌اي (RNA (dsRNA را در يک محلول نمکي به يک دانه پلي‌استايرني متصل کردند. سپس اين دانه را به روش اُپتيکي گير انداختند، يعني آن را در نقطه تمرکز يک تابش ليزري قوي تثبيت کردند. اين روش امکان جابه‌جايي اين دانه را به هر نقطه‌اي در درون سلول نمونه ايجاد مي‌کند.
گرفتن RNA
سپس اين گروه پژوهشي دانه پلي‌استايرني را به نزديکي يک غشاي جامدِ داراي يک نانوحفره منتقل کردند. در اين حالت مي‌توان مولکول‌ها منفرد را درون اين نانوحفره گير انداخت، زيرا اين مولکول‌ها داراي بار منفي بوده و با اعمال يک ميدان الکتريکي به درون حفره کشانده مي‌شوند. با اين حال چون اين مولکول‌ها به دانه پلي‌استايرني نيز متصل هستند، درون نانوحفره باقي مي‌مانند.
نتايج اين کار در مجله Nano Letters منتشر شده است.
به نقل از : nano.ir
منبع :
Nanopores could unravel RNA - nanotechweb.org
روش جديد تصويربرداري از پديده‌هاي سلولي
محققان MIT با توسعه‌ي ميکروسکوپAFM، روشي بسيار حساسي را موسوم به « AFM با سرعت بالا» ابداع کردند که مي‌توان با آن از باکتري‌ها به‌صورت زنده تصويربرداري کرد.
ميکروسکوپAFM همانند ميکروسکوپ‌هاي الکتروني داراي بزرگ‌نمايي بالايي است؛ اما براي گرفتن يک تصوير چند دقيقه زمان لازم است. بنابراين با آن نمي‌توان از فرايندهايي که خيلي سريع اتفاق مي‌افتند تصوير گرفت. در سال‌هاي اخير ميکروسکوپ AFM پرسرعتي ساخته شدهاست که براي تصويربرداري از سلول‌هاي زنده مناسب نيست.
محققان با بهره‌گيري از ميکروسکوپAFM پرسرعت، توانستند به چگونگي پاسخ سلول‌ها به دارو و آلودگي‌هاي ميکروبي پي ببرند. اين روش جديد محققان را قادر مي‌سازد تا ببينند چگونه برخي از باکتري‌ها به پپتيد‌هاي ضد ميکروب (AMP) کمک مي‌کند. پپتيد‌هاي ضد ميکروب نوعي از پروتئين‌هاي طبيعي هستند که برخي ميکروب‌ها را از بين مي‌برند.
براي اين کار محققان از نوک‌هايي (T IP ) استفاده کردند که 1000 مرتبه از نوک‌هاي معمول براي AFM کوچک‌تر است، بنابراين مي‌توان با آن سطح را خيلي سريع و وارد کردن آسيب به باکتري اسکن کرد. با اين روش مي‌توان هر 13 ثانيه يک تصوير گرفت.
نتايج کار با اين روش نشان داد که مرگ همه‌ي سلول‌ها با پپتيد‌هاي ضد ميکروب در يک زمان اتفاق نمي‌افتد، حتي اگر دو سلول شبيه به هم و به يک اندازه در معرض پپتيد‌هاي ضد ميکروب قرار گرفته باشند.
اين گروه تحقيقاتي تصميم دارد از اين روش در مطالعه‌ي ديگر پديده‌هاي سلولي نظير اسمبل شدن ويروس‌ها در سلول‌هاي آلوده و تأثير آنتي‌بيوتيک‌هاي معمولي بر روي سلول‌هاي باکتري استفاده کنند.
به نقل از : nano.ir
منبع :
New microscopy technique offers close-up, real-time view of cellular phenomena
صفحه نمايش‌هاي oled جديد براساس گرافن
پژوهشگراني از دانشگاه استنفورد با استفاده از گرافن به‌عنوان الکترود شفاف توانستند به طور موفقيت‌آميزي مدل کاملاً جديدي از ديودهاي نور-گسيل آلي (OLED) را توسعه دهند. اين پيشرفت مي‌تواند راه را براي توليد انبوه و ارزان OLEDها بر روي زيرلايه‌هاي پلاستيکي انعطاف‌پذير با اندازه بزرگ و قيمت کم هموار کند به گونه‌اي که مانند کاغذ ديواري پيچيده شوند و در مواقع لزوم استفاده گردند.
شمايي از OLED گرافني ساخته شده بوسيله دانشمندان در دانشگاه استنفورد.
OLEDها، به خاطر کيفت تصوير بسيار خوب، توان مصرف پايين و ساختار بسيار نازک، بيش از 20 سال است که توسعه يافته‌اند و اخيراً در تلوزيون‌ها و صفحه نمايش‌هاي بسيار نازک مانند دوربين‌هاي ديجيتالي و گوشي تلفن همراه کاربردهاي فراواني پيدا کرده‌اند. OLEDها از ساختار آلي فعال و تابناکي که بين دو الکترود قرار داده شده است، تشکيل مي‌شوند. يکي از الکترودها بايد شفاف باشد. استفاده از اکسيد قلع اينديوم (ITO) در اين ساختارها مرسوم است. با اينحال، اينديوم يک ماده نادر و گران‌قيمت است و بازيافت آن مشکل مي‌باشد. دانشمندان براي يافتن جايگزين مناسب اين ماده تاکنون تلاش فراواني کرده‌اند.
نسل بعدي افزاره‌هاي اپتوالکترونيکي نياز به الکترودهاي رسانا و شفافي دارند که سبک، ارزان، انعطاف‌پذير و سازگار با محيط‌زيست بوده و با روش‌هاي توليد انبوه سازگاري داشته باشند. گرافن، لايه منفرد گرافيت، در طول دوسال گذشته به خاطر خواص الکتريکي و نوري منحصربه فردش توانسته است، خودش را مطرح کند. به تازگي جونبو وو و همکارانش، از دانشگاه استانفورد، توانستند براي اولين بار به طور موفقيت‌آميزي از گرافن به‌عنوان الکترود در OLEDها استفاده کنند.
جونبو وو گفت که آنها به OLEDهايي بر روي گرافن رسيده‌اند که داراي عملکردي مشابه با افزاره‌هاي کنترلي ساخته شده از آندهاي شفاف ITO مي‌باشد. اين امر مي‌تواند در کاربردهاي واقعي بسيار جذاب و اميدبخش باشد.
اين پژوهش توانسته است توان بالقوه فوق‌العاده گرافن را نشان دهد و راه کاملاً جديدي به روي توسعه رساناهاي شفاف، کارآمد و اقتصادي جهت افزاره‌هاي اپتوالکترونيکي انعطاف‌پذير، مانند OLEDها و سلول‌هاي فوتوولتائيک آلي، باز کند. انتقال گرافن نازک و بزرگ به روي يک زيرلايه انعطاف‌پذير قبلاً انجام شده است. با ترکيب اين دو فناوري با هم، مي‌توان انتظار داشت که در آينده نزديک OLEDهاي گرافني بر روي پلاستيک انعطاف‌پذير ساخته شوند.
نتايج اين تحقيق در مجلهي ACS Nano منتشر شده است.
به نقل از : nano.ir
منبع :
Nanometer Graphene Makes Novel OLEDs Display
توليد سريع نمونه‌هاي اوليه‌ي ابزارهاي گرافني
دانشمندان موسسه ماکس پلانک در اشتوتگارات آلمان با استفاده از تنها يک دستگاه، روش جديدي براي ساخت سريع ابزارهاي گرافني توسعه داده‌اند. اين روش بر فرونشاني فلورسانس استوار است.
اولين مرحله ساخت ابزارهاي گرافني به طور معمول شامل تعيين محل تکه‌هاي گرافني منفرد است که روي يک بستر نشانده شده‌اند. چون ضخامت گرافن تنها يک لايه اتمي است، استفاده از ميکروسکوپ نيروي اتمي (AFM) براي اين کار مناسب است. به علاوه، به يک بستر خاص حاوي نشانگرها نياز است تا محققان در مراحل بعدي فرايند بتوانند موقعيت دقيق اتصال تکه‌هاي گرافني به الکترودهاي فلزي را بيابند. ساخت نشانگرها و الکترودها با استفاده از ليتوگرافي اشعه الکتروني (EBL) صورت مي‌گيرد که اين امر استفاده از دستگاه دوم را اجتناب‌ناپذير مي‌سازد. همچنين در بسياري از موارد براي تعيين تک‌لايه بودن تکه گرافني به دستگاه سومي همچون طيف‌سنج رامان نياز داريم.
فلورسانس ضعيف‌شده نشان‌دهنده وجود تکه‌هاي گرافن است.
روش جديدي که توسط دانشمندان موسسه ماکس پلانک توسعه يافته است، مبتني بر پديده‌‌اي به نام فرونشاني فلورسانس (fluorescence quenchin g ) است. در اين پديده فلورسانسي که از مولکول‌هاي رنگي نشر مي‌يابد، توسط تکه‌هاي گرافني که در لايه زيرين قرار دارند، تضعيف مي‌شود.
در اين روش ابتدا بستري که قبلاً تکه‌هاي گرافن روي آن نشانده شده است، با استفاده از يک فتورزيست که در حقيقت يک مولکول رنگي فلورسانس است، روکش‌دهي مي‌شود. سپس نمونه مورد نظر در يک ميکروسکوپ هم‌کانون که از ليزر براي تصويربرداري از سطح بهره مي‌برد، قرار داده مي‌شود. در نقاطي که تکه‌هاي گرافن قرار دارند، شدت فلورسانس کم بوده و در نتيجه محل مولکول‌هاي گرافن به سرعت مشخص مي‌شود. در مرحله بعد از يک تابش ليزر با طول موج متفاوت براي انجام ليتوگرافي در همان دستگاه استفاده مي‌شود.
مزايا
همانگونه که توضيح داده شد در اين روش تنها از يک دستگاه استفاده مي‌شود و نيازي به استفاده از نشانگرها روي سطح نيست. به علاوه مي‌توان از شدت فلورسانس براي تعيين تعداد لايه‌هاي تکه‌هاي گرافن استفاده کرد.
جزئيات اين کار پژوهشي در مجله Nanotechnology منتشر شده است.
به نقل از : nano.ir
منبع :
Rapid prototyping of graphene devices - nanotechweb.org
ساخت حسگر بسيار دقيق براي شناسايي سيانيد در آب
محققان دانشگاه استنفورد موفق به ساخت حسگري شدند که قادر به شناسايي دقيق آنيون‌هاي سيانيد در محيط آبي است. وجود مواد فلزي سنگين مانند جيوه و سرب در آب‌هاي آشاميدني بسيار خطرناک است؛ اما آنيون‌هايي نظير سيانيد بسيار مرگ‌بارترهستند؛ زيرا خيلي سريع سيستم عصبي را تحريک و باعث مرگ مي‌شوند. پژوهشگران چيني موفق به ساخت حسگرهاي نسبتاً ساده، ارزان و زيست‌سازگاري شده‌اند که مي‌تواند با دقت بسيار بالايي سيانيد موجود در آب را شناسايي کند.
برخلاف حسگرهاي شيميايي نوري رايج، اين حسگرها ساختار ساده‌اي داشته و بي‌نياز از دستگاه‌ها و مواد آلي پيچيده‌اند. از ديگر مزاياي اين دستگاه امکان استفاده‌ي مستقيم آن در محيط آبي است. اين گروه تحقيقاتي نشان داد که با اين حسگر جديد مي‌توان غلظت سيانيد را 14 برابر کمتر از ميزان مجازي آن ـ که سازمان WHO تعيين کرده (0.07 ميلي گرم در ليتر) ـ شناسايي کرد.
اين حسگر بر پايه‌ي کم-نور کردن تابش فلورسانس نانوذرات طلا کار مي‌کند و مستقيماً درون محيط آبي قرار مي‌گيرد و نيازي به حلال‌هاي کمکي ـ که غالباً مواد آلي سمي هستند ـ ندارد. نانوذرات طلا از دسته مواد فلورسانسي محسوب مي‌شوند که برخلاف رنگ‌هاي معمولي و ديگر کروموفورهاي آلي نسبتاً پايدارند. نانوذرات طلا برخلاف نيمه‌هادي‌ها با آلبومين سرم گاوي (BSA) پايدار شده، سميت بسيار کمي دارند. از همه مهم‌تر اين که شدت تابش در آنها به اندازه‌ي ذرات بستگي دارد و براي استفاده از سيستم‌هاي حسگري نانومقياس مناسب هستند.
براي ساخت اين حسگر محققان نانوخوشه‌هاي طلاي پايدارشده‌يموجود روي آلبومين سرم گاوي را به کار گرفتند که در محلول آبي و در معرض تابش فرابنفش به رنگ قهوه‌اي تيره هستند. اگر به اين محيط، آنيون سيانيد اضافه شود نانوذرات با تابش اشعه‌ي فرابنفش بي‌رنگ ديده مي‌شود.
به نقل از : nano.ir
منبع :
Nanotechnology water sensor for highly sensitive detection of cyanide
نمايشگرهاي شفاف و انعطاف‌پذير با نانومخروط‌هاي کربني
محققان ژاپني و مالزيايي شرح داده‌اند که چگونه مي‌توان با سنتز ساختارهاي نانوکربني مخروطي روي يک بستر شفاف و انعطاف‌پذير در دماي اتاق، يک گسيل‌دهنده الکتروني ساخت. اين گسيل‌دهنده سپس مي‌تواند به‌عنوان يک منبع گسيل الکتروني ميداني (FEE) براي نمايشگرهاي گسيل ميداني شفاف و انعطاف‌پذير (FED) استفاده شود. FEDها يک نوع جديد نمايشگر پنل مسطح هستند که در مقايسه با نمايشگرهاي بلور مايع (LCD) چندين مزيت از جمله کنتراست بالا و مصرف کم توان دارند.
تصوير SEM ساختارهاي نانوکربني مخروطي که روي يک بستر شفاف انعطاف‌پذير ساخته شده‌اند.
از آنجايي که گسيل الکترون ميداني ولتاژ عملياتي و ميدان الکتريکي بسيار بالايي لازم دارد، ساخت نمايشگرهاي گسيل ميداني خيلي مشکل مي‌باشد. محققان به‌منظور رسيدن به اين ولتاژ بالا، معمولاً از سطوحي با يک ساختار نوک‌تيز ناهموار استفاده مي‌کنند. دليل استفاده از يک ساختار نوک‌تيز اين است که ميدان الکتريکي، اطراف نوک تقويت مي‌شود، بنابراين مي‌توان ولتاژ عملياتي کوچک‌تري استفاده کرد. اما تاکنون اين ناهمواري مانع شفافيت بوده است.
ماساکي تانمورا از موسسه فناوري ناگويا توضيح داد: شيشه‌هاي مات را در نظر بگيريد. شيشه‌ها خود شفاف مي‌باشنند، اما ناهموار کردن سطح آنها باعث پخش نور و مات‌شدن آنها مي‌شود. مشابه اين مثال، شفافيت براي منابع گسيل الکترون ميداني ناممکن به‌نظر مي‌رسد.
اين محققان با ساخت نانومخروط‌هاي کربني که از طول موج نور مرئي کوچک‌تر هستند، متوجه شدند که آنها مي‌توانند با اين نانوساختارها بر اين چالش غلبه کرده و گسيل‌دهنده هاي الکترون ميداني انعطاف‌پذير و شفافي توليد کنند.
تانمورا گفت: براي رسيدن به مواد شفاف مبتني بر ساختارهاي نانوکربني مخروطي، کنترل دقيق قطر و طول اين ساختارهاي نانوکربني مخروطي لازم است. ما با استفاده از يک روش پرتوافکني يوني به طور موفقيت‌آميزي در دماي اتاق قطر و طول بيشتر اين نانومخروط‌هاي کربني کوچک‌تر از طول موج نور مرئي را کنترل کرديم. تصاوير دقيق ميکروسکوپ الکتروني پيمايشگر (SEM) نشان مي‌دهند که قطر و طول بيشتر اين نانومخروط‌هاي کربني کوچک‌تر از طول موج نور مرئي مي‌باشند. ما سپس اين نانوساختارها را براي ساخت يک گسيل‌دهنده الکترون ميداني شفاف و انعطاف‌پذير استفاده کرديم.
اين دانشمندان، در آزمايشات خود يک بستر نافين(naf ion ) را در دماي اتاق با يون‌هاي آرگن براي 30 ثانيه بمباران کردند. اين پرتوافکني ساختارهاي نانوکربني مخروطي توليد کرد که به‌طور يکنواخت روي تمام سطح نافين پراکنده بودند.
نتايج اين تحقيق در مجلهي J. Am. Chem. Soc. منتشر شده است.
به نقل از : nano.ir
منبع :
Conical nanocarbon structures could lead to flexible, transparent field emission displays
گامي براي پيشرفت صنايع هوايي كشور
محققان دانشگاه صنعتي خواجه نصيرالدين طوسي و دانشگاه صنعتي مالك اشتر شاهين‌شهر، به شرايطي بهينه براي توليد نانوساختاري بر پايه‌ي ترکيب بين‌فلزي Ni3Al (مورد استفاده در ساخت تجهيزات هواپيمايي) دست يافتند.
مهندس مسعود نظريان ساماني، كارشناس ارشد دانشگاه صنعتي خواجه نصيرالدين طوسي، پژوهشي را در زمينه‌ي ترکيبي نانوساختار بر پايه‌ي ترکيب بين‌فلزي Ni3Al انجام داده است. ترکيب بين‌فلزي Ni3Al از مدت‌ها پيش به‌عنوان فاز استحکام‌دهنده در سوپرآلياژهاي پايه نيکلي سختي رسوبي‌شونده به‌كار مي‌رود.
مهندس نظريان، در گفتگو با بخش خبري سايت ستاد ويژه‌ي توسعه‌ي فناوري نانو گفت: «اين پژوهش برخي از مهم‌ترين ابهامات مربوط به رفتار آلياژهاي پايه Ni3Al در دماهاي بالا را پاسخ داده است. همچنين با توجه به اينكه عناصر كروم، موليبدن و بور از مهم‌ترين عناصر آلياژي در آلياژهاي پايه Ni3Al هستند، توضيحات جامعي هم در مورد نقش و رفتار اين عناصر در آلياژ در حين فرايند چگالش ارايه شده است».
برجسته‌ترين يافته‌ي اين پژوهش، انتخاب روش چگالش پرس گرم به‌جاي پرس سرد و زينترينگ بوده كه خواص منحصر به فردي را براي نمونه‌هاي توليد شده فراهم کرده است، زيرا اعمال هم‌زمان فشار و حرارت، مزاياي زيادي براي فرايند چگالش به‌همراه مي‌آورد.
آقاي نظريان، نقطه‌ي عطف پژوهش خود را استفاده از عناصر آلياژي در زمينه‌ي تركيب نانوساختار بين‌فلزي Ni3Al و بررسي تغييرات فازي و حرارتي اين آلياژ در دماهاي بالا بيان کرده و ابراز داشت: «توانستيم؛ آلياژي را با بهترين خواص فيزيكي و مكانيكي براي استفاده در كاربردهاي صنعتي مورد نياز كشور تهيه كنيم».
وي در ادامه افزود: «در همه‌ي پژوهش‌هاي قبلي كه در رابطه با تركيب بين‌فلزي Ni3Al انجام شده، ريزساختار اين آلياژ مورد توجه قرار گرفته و نكات متعددي در اين زمينه منتشر شدهاست. اما با توجه به اينكه اين آلياژ، تركيبي با كاربرد دما بالاست، لازم است؛ تحولات گوناگوني كه در دماهاي بالا اتفاق مي‌افتند، نيز مورد بررسي قرار گرفته و به‌طور كامل تحليل شوند كه اين نكته در اين پژوهش مدنظر قرار گرفته و مي‌تواند به توسعه‌ي اين آلياژ در مقياس نيمه‌صنعتي و صنعتي كمك شاياني نمايد».
در اين تحقيق، ابتدا پودرهاي عناصر Ni، Al، Cr، Mo و B با درصد خلوص بسيار بالا و اندازه‌ي متوسط ذرات 10 µm در يک آسياب گلوله‌اي سياره‌اي با يکديگر مخلوط شده‌اند. پس از انتخاب شرايط بهينه براي توليد پودرهاي نانوکريستال در حين فرايند آلياژسازي مکانيکي، اين محصول نانوكريستال تحت چهار فرايند مختلف چگالش قرار گرفته و نمونه‌هاي بالك به‌دست‌آمده از هر فرايند بررسي شده و ريزساختار، خواص فيزيكي و مكانيكي آنها به‌دست آمده‌است. همچنين تغييرات فازي و حرارتي اين آلياژ در دماهاي مختلف و تا نزديک نقطه‌ي ذوب آلياژ مورد ارزيابي قرار گرفته‌است.
آلياژهاي پايه Ni3Al با توجه به خواص استحکامي بالا، مقاومت به اکسيداسيون و خوردگي در دماهاي بالا و دانسيته‌ي نسبتاً پايين در مقايسه با سوپرآلياژهاي پايه نيکل، کاربردهاي مختلفي در صنايع مختلف از جمله صنايع هوايي در ايران دارند.
اين پژوهش با همكاري دكتر عليرضا كمالي و دکتر علي شکوه‌فر انجام شده و جزئيات آن در مجلات Journal of Alloys and Compounds (شماره 500، صفحات 33-30، سال 2010)، Journal of Alloys and Compounds (شماره 486، صفحات 318-315، سال 2009)، Journal of Alloys and Compounds (شماره 492، صفحات 200-196، سال 2010) وIndian Journal of Engineering & Materials Sciences (شماره 16، صفحات 455-449، سال 2009) منتشر شدهاست.
منبع : nano.ir
كاهش خطاي اندازه‌گيري در سامانه‌هاي نانومترولوژي
به‌همت محققان ايراني و کره‌اي، خطاهاي موجود در سامانه‌هاي نانومترولوژي و تداخل‌سنج‌هاي ليزري كاهش يافت و امکان دستيابي به دقت‌هاي پيکومتري در اندازه‌گيري جابه‌جايي در سامانه‌هاي نانومترولوژي فراهم شد.
نانومترولوژي، اندازه‌گيري ابعاد و جابه‌جايي مواد در مقياس نانو است. اثرات غيرخطي از مهم‌ترين خطاهاي موجود در سامانه‌هاي نانومترولوژي و تداخل‌سنج‌هاي ليزري است که مي‌تواند با استفاده از ماتريس‌هاي جونز مدل‌سازي شود و با يک سامانه‌ي کامل اپتوالکترونيکي با ليزر سه مودي پايدار شده، مقدار خطاي اندازه‌گيري به‌طور قابل ملاحظه‌اي کاهش يابد.
دکتر سعيد عليايي، استاديار دانشگاه شهيد رجايي، در گفتگو با بخش خبري سايت ستاد ويژه‌ي توسعه‌ي فناوري نانو، گفت: «پژوهشي را با همکاري پروفسور يوون ("Yoon") از دانشکده‌ي فيزيک دانشگاه کره‌ي جنوبي و آزمايشگاه ملي ليزر و خانم مهندس حامدي از دانشگاه شهيد رجايي، با هدف مدل‌سازي خطاي غيرخطي در سامانه‌هاي نانومترولوژي و کاهش خطا با ارايه‌ي يک سامانه‌ي کامل اپتوالکترونيکي شامل بخش‌هاي اپتيکي و الکترونيکي انجام داديم و نتايج پژوهش را، در مجلهي IET Optoelectronics (جلد 3، صفحات224-215، سال 2009) منتشر نموديم».
دكتر عليايي، در ادامه‌ي گفتگو افزود: «علاوه بر دقت بسيار بالا، سادگي بخش اپتيک و استفاده از مدارهاي الکترونيک يکسان در بازوهاي تداخل‌سنج ليزري از مزاياي ديگر اين طرح به‌شمار مي‌آيد».
وي در توضيح روش کار گفت: «در اين پژوهش از يک ليزر پايدار شده‌ي سه مودي استفاده شدهاست که در اولين گام منجر به دو برابر شدن قابليت تفکيک‌پذيري در سنجش و اندازه‌گيري جابه‌جايي نسبت به سامانه‌هاي متداول شدهاست. تداخل‌سنج ليزري موردنظر با استفاده از ماتريس‌هاي جونز، مدل‌سازي‌سازي شده و خطاهاي مختلف آن از جمله انحراف قطبنده، نابرابري ضرايب عبور، بازتاب و انحراف در زاويه‌ي قرارگيري شکافنده- قطبنده نسبت به راستاي ليزر، بيضوي بودن قطبش ليزر و عمود نبودن قطبش مودهاي جانبي بر مود مرکزي در نمايه‌ي ليزر، با ماتريس‌هاي مختلف، مدل‌سازي و خطاي غيرخطي متناوب دو، چهار و هشت دوره‌اي نهايي بيان شدهاست. سپس يک سامانه‌ي جديد به‌منظور کاهش خطاهاي مرتبه‌ي مختلف پيشنهاد گرديده و نشان داده شدهاست که با استفاده از اين سامانه، امکان کاهش خطاي کل که ناشي از کميات ذکر شده باشد، به کسري از نانومتر وجود دارد».
با استفاده از سامانه‌ي طراحي شده در اين کار پژوهشي، امکان دستيابي به دقت‌هاي پيکومتري در سنجش و اندازه‌گيري جابه‌جايي در سامانه‌هاي نانومترولوژي فراهم گرديده‌است.
اين سامانه در صنايع نانومترولوژي، تهيه ماسک و فرايندهاي فوتوليتوگرافي، ساخت ادوات نيم‌رسانا و در هر جايي که نياز به اندازه‌گيري فاصله و يا جابه‌جايي با دقت‌هاي بسيار بالا باشد، كاربرد دارد.
شايان ذكر است كه اين طرح در آزمايشگاه تحقيقاتي نانوفوتونيک و اپتوالکترونيک دانشگاه شهيد رجايي انجام شدهاست و در حال حاضر مجموعه‌ي آزمايشگاهي اين سامانه در حال راه‌اندازي است.
منبع : nano.ir
بهبود خواص ابررساناي دما بالا با نانولولههاي كربني
محققان ايراني با همكاري پژوهشگران كره‌اي با استفاده از نانوله‌ها‌ي كربني، موفق به بهينه‌سازي خواص فيزيكي ابررساناي دماي بالاي YBCO شدند.
دکتر صديقه دادرس، عضو هيئت علمي دانشگاه الزهرا(س)، با همکاري دکتر وحيد دادمهر از دانشگاه الزهرا(س) با به‌كار بردن نانولولههاي كربني در ابررساناي دما بالاي YBCO، چگالي جريان بحراني اين ابررسانا را تا 10 برابر افزايش دادند. همچنين اين آلايش، موجب افزايش انرژي ميخ‌کوبي، عدم کاهش دماي گذار بحراني و تغيير علامت دوگانه‌ي هال در نمونه‌ي آلاييده به نانولولههاي كربني گرديد.
در اين پژوهش، نانولولههاي کربني به روش CVD و ابررساناي دما بالاي YBCO به روش واکنش حالت جامد ساخته شده‌اند و در نهايت، ساخت ابرساناي دما بالاي YBCO آلاييده به نانولولههاي کربني در دانشگاه الزهرا(س) صورت گرفته‌است. آزمايش‌ها و اندازه‌گيري‌هاي ترابردي الکتريکي و مغناطيسي با همکاري پرفسور کيم، در دانشگاه ملي سئول انجام شدهاست که نتايج بررسي‌ها در دو مقاله در مجلات Physica C (جلد 470، صفحات 312- 309، سال 2010) و (جلد 469، صفحات 59-55، سال 2009) منتشر شدهاست.
گسترش نتايج اين پژوهش مي‌تواند در پزشكي (تصويربرداري MRI)، صنعت برق (ترانسفورماتورها) و حمل و نقل (قطارهاي پرنده) و ... استفاده گردد.
منبع : nano.ir
اصلاح مدل حركت نانوسيالات به‌دست پژوهشگران ايراني
محققان پژوهشگاه دانش‌هاي بنيادي، توانستند مدل 30 سال پيش ارايه شده به‌وسيله‌ي پژوهشگران آمريکايي/رومانيايي را در زمينه‌ي حركت نانوسيالات اصلاح کنند.
دكتر سيد نادر رسولي، مدرس دانشگاه گيلان، در زمينه‌ي تاثير تغييرات مکاني دما در به حرکت در آمدن ذرات کلوئيدي و پيش‌بيني و کنترل رفتار اين ذرات مطالعه مي‌كند و بخشي از نتايج تحقيقاتش را در جلد 108 مجلهي PHYSICAL REVIEW LETTERS منتشر نموده‌است.
اين نتايج مي‌تواند در هدايت دقيق حرکت نانوسيالات و در هدايت ذرات نانومتري (و البته ميکرومتري) کاربرد داشته‌باشد. تا الان روش‌هاي آزمايشگاهي براي کنترل رشته‌هاي دي-ان-آ و نيز ذرات ميکرومتري با استفاده از اين اثر پيشنهاد شده و مورد استفاده هم قرار گرفته اند.
دكتر رسولي در گفتگو با بخش خبري سايت ستاد ويژه‌ي توسعه‌ي فناوري نانو گفت: «حرکت ريز ذرات کلوئيدي در اثر گراديان دما موضوع اصلي پژوهش ما بوده‌است. اين ذرات مي توانند پروتئين‌هايي در ابعاد 2-1 نانومتر و يا کلوئيدهايي با ابعاد 500 -2 نانومتر باشند، در همه‌ي اين حالات، ذرات در آب معلق بوده و دماي محلول خيلي نرم و آرام از يکسو به سوي ديگر تغيير مي کند».
وي افزود: «شايد در بلند مدت بتوان از اين پديده به‌عنوان يک انبر ظريف آزمايشگاهي، براي کنترل ذرات بسيار ريز بهره برد».
دكتر رسولي در ادامه گفت: «با راهنمايي دکتر رامين گلستانيان، ابتدا مدلي که حدود 30 سال پيش براي اين پديده ارايه شده‌بود را بررسي کرديم؛ نقاط ضعف مدل را يافته و تا حد امکان در صدد برطرف نمودن آن برآمديم. مثلا رفتار دقيق مولکول هاي آب، يا توزيع يون‌ها در پيرامون کلوئيد، نياز به تصحيح داشت. در عين حال تقريب‌هايي به هنگام محاسبات تحليلي زده شده بود که اجازه مقايسه با تجربه را نمي داد و محاسبات عددي را مي طلبيد. ما نشان داديم که مقايسه هايي که برمبناي مدل 30 سال پيش انجام شده بود، غلط و نادرست است؛ همکاران آزمايشگر ما در ايتاليا مدل ناقص 30 ساله را با روشي غير دقيق با داده‌هاي تجربي خود مقايسه کرده و تطابق خوبي به‌دست آورده‌بودند. درصورتي که اگر آن مدل را با دقت اما بدون در نظر گرفتن تصحيح هاي پيشنهادي ما را به‌کار مي بردند، اين تطابق از دست مي‌رفت! تصحيح هاي بعدي که ما پيشنهاد کرديم، تطابق از دست رفته را تا حدي بازگرداند؛ اما هنوز هم تمام داده‌هاي تجربي قابل توصيف نيستند و تلاش براي يافتن توصيفي جامع‌تر ادامه دارد».
منبع : nano.ir
