توليد ابزار تشخيصي ماوراي صوت در مقياس نانو
دانشمندان و مهندسان دانشگاه ناتينگهام کوچکترين مبدل امواج ماوراي صورت را ساختهاند که قابليت توليد و تشخيص اين امواج را دارد.
اين مبدلها بسيار کوچکتر از انواع موجود هستند، به نحوي که ميتوان بيش از 500 عدد از آنها را در فاصلهاي به اندازه قطر موي انسان جاي داد.
با وجودي که اين مبدلها در مراحل اوليه توسعه قرار دارند، ميتوانند در اندازهگيريها و تصويربرداريهايي با مقياس هزاران برابر کوچکتر از اولتراسونيکهاي فعلي مورد استفاده قرار بگيرند. ميتوان اين ابزارها را درون سلولها قرار داده و انجام اولتراسونيک درونسلولي را با آنها عملي کرد. اين ابزار جديد همچنين ميتواند امواج ماوراي صوت با فرکانس بسيار بالا توليد کند که طول موج آنها کوتاهتر از طول موج نور مرئي باشد. از نظر تئوري ميتوان با استفاده از اين مبدلها تصاوير بسيار ريزتري نسبت به بسياري از ميکروسکوپهاي نوري قدرتمند توليد کرد.
گروه اُپتيک کاربردي بخشِ سامانههاي الکتريکي و اُپتيک که اين کار را انجام داده است، سال گذشته موفق به دريافت کمکهزينه 5 ساله 850 هزار پوندي از انجمن تحقيقات علوم فيزيکي و مهندسي (EPSRC) براي توسعه روشهاي پيشرفته ماوراي صوت شده است. اين گروه همچنين يک جايزه 350 هزار پوندي براي انجام تحقيقات مربوط به هوافضا از EPSRC دريافت کرده است.
مت کلارک يکي از اعضاي اين گروه ميگويد: «با پيشرفت فناوري نانو به ابزارهاي تشخيصي قدرتمندتري نياز داريم که بتوانند به صورت غيرمخرب عمل کرده و ويژگيهاي مکانيکي و شيميايي مواد را در اين مقياس تشخيص دهند. اين ابزارهاي ماوراي صوت جديد بسيار جذاب بوده و از توان ماوراي صوت در مقياس نانو بهره ميبرند».
اين مبدلهاي اولتراسونيک داراي ساختار ساندويچي يا حلزوني بوده و به نحوي طراحي شدهاند که هر دو ويژگي تشديد (رزونانس) اُپتيکي و اولتراسونيک را دارا هستند. وقتي يک پالس ليزري به اين مبدلها تابانده ميشود، در حالت توليد فرکانس بالا قرار گرفته و امواج ماوراي صوت را به نمونه ميتابانند. زماني که اين مبدلها توسط امواج ماوراي صوت تهييج ميشوند، تغيير شکل بسيار کوچکي پيدا کرده و اين تغيير، رزونانس اُپتيکي آنها را عوض ميکند که توسط يک ليزر شناسايي ميشود.
ميتوان اين مبدلها را با روشهاي ليتوگرافي ميکرو/نانو و يا با استفاده از خودآرايي مولکولي توليد کرد.
شايد معروفترين کاربرد ابزارهاي اولتراسونيک تصويربرداري پزشکي باشد، اما در زمينههاي مهندسي و حسگري شيميايي نيز استفادههاي وسيعي دارند. اين مبدلهاي کوچ امکان بهکارگيري اين روشها را در مقياسهاي کوچکتر فراهم ميکنند؛ بهعنوان مثال ميتوان از آنها در درون سلول و يا روي قطعات نانومهندسي شده بهره برد.
به نقل از : nano.ir
منبع:High definition diagnostic ultrasonics on the nanoscale
- باشگاه پیام نور
- اخبار پیام نور
- تبلیغات در باشگاه
- نمونه سوالات پیام نور
- پرسش پاسخ پیام نوری
- امکانات باشگاه
- امکانات سایت
- منوی سریع
پاسخ با نقل قول
کانال هاي يون باز شدند و سبب گرم شدن نانوذرات بر اساس ميدان مغناطيسي شدند. اين تيم با حذف بخش عمدهاي از آلومينيوم و نگهداري تنها بخشهاي ستونمانندي که از فروريختن ساختار جلوگيري ميکنند، NIM فعال توليد کردند. سپس فضاهاي خالي ايجاد شده را با فيلم اپوکسي حاوي مولکول رنگي فلورسانس رودامين 800 (Rh800) پر کردند.
کانال هاي يون باز شدند و سبب گرم شدن نانوذرات بر اساس ميدان مغناطيسي شدند. جينپينگ ليو و همکارانش در دانشگاه طبيعي Huazong در چين با روکشدهي نانوميلههاي اکسيد روي با يک لايه چندنانومتري از کربن (با استفاده از روش ساده غوطهوري-کلسينه کردن) اين مشکل را حل کردهاند. رسانايي الکتريکي بالاي کربن، حساسيت حسگر را از طريق تسهيل انتقال الکترونهاي مربوط به اکسيداسيون هيدرازين افزايش ميدهد. به علاوه، بياثر بودن شيميايي اين ماده، نانوميلههاي اکسيد روي را از خورده شدن توسط الکتروليت محافظت ميکند.
اين تصوير نشاندهنده دريافت کمپلکس مخفي نانوذرات طلا (Au) -کوکوربيتوريل و فعال سازي خاصيت سمي آن با مولکولهاي NH3 در درون سلول است. روتلو و همکارانش نانوذرات طلاي ويژهاي را با ليگاندها يا مولکولهاي پيوندي (برآمدگيها) پوشاندند که به آنها خاصيت سمي ميدهد. به هرحال، اين ليگاندها ميتوانند به طور محکم به مولکولهاي جاميشکلي حفرهداري (فرورفتگي که برآمدگي در آن قرار ميگيرد) به نام کوکوربيتوريل (cucurbitur IL پيوند بخورند و و خاصيت سمي خود را مخفي نگاه دارند. هنگامي که نانوذرات طلا وارد سلول ميشوند همچنان ساکت ميمانند. اين پژوهشگران سپس از مولکول ديگري استفاده ميکنند که قويا به مولکولهاي جاميشکل کوکوربيتوريل ميچسبند و آنها را از بين نانوذرات طلا بيرون ميکشند و باعث ميشوند که پوشش آنها از بين رفته وسمي شوند. 
