کوی دانش - kooy

ابداع روش اندازه‌گیری با دقت میلیونیم متر وبا استفاده از نور

ابداع روش اندازه‌گیری با دقت میلیونیم متر وبا استفاده از نور
25 فروردین
20:45 1394
برخی دانشمندان مانند پژوهشگران و محققانی در رشته‌های زیست‌شناسی، مهندسی مکانیک و داروسازی، در پروژه‌های خود از مقیاس نانو (نانو برابر با یک میلیاردم‌ متر است) استفاده می‌کنند. رسیدگی به این ترکیبات و کار با آنها نیازمند ابزار‌های بسیار دقیق و اندازه‌گیری با دقت بالاست. پروژه‌ حرفه‌ایِ رودولفوکورتس مارتینز، عضو مرکز تحقیقات علمی و آموزش عالی (CICESE) در مونتری، شمال مکزیک، پاسخی به این نیاز است. مارتینز فرآیند اندازه‌گیری را بر اساس تداخل زمینه‌های ناپایدار در زمینه دور توسعه داده است.

 فیزیکدان مارتینز گفت:‌ «این یک روش غیر تهاجمی است که با استفاده از آن می‌توان ترکیبات و اشیاء با ابعاد نانومتری را بدون هیچ آسیبی اندازه‌گیری کرد. به طوریکه شی‌ء مورد نظر بین دو منبع نوری قرار می‌‌گیرد و فاصله این دو منبع نور در نظر گرفته می‌شود. سپس ما به تناوب،‌ حاشیه تولید‌شده را مورد سنجش قرار می‌دهیم و فاصله‌های مشاهده‌شده را محاسبه می‌کنیم. بدین ترتیب می‌توانیم قطر و ضخامت ‌شیء را اندازه‌گیری کنیم. این درحالیست که در صورت استفاده از ابزار‌های مکانیکی امکان آسیب به این مواد و ترکیبات وجود دارد.

روش دیگر برای دستیابی به این اندازه‌ها، استفاده از یک منبع نوری به جای دو منبع نور است. در این روش، شیء مورد نظر را روی منبع نور قرار می‌دهیم. بدین ترتیب شیء نور را پراکنده می‌کند. با استفاده از دوربین‌های تخصصی، تداخل آنها ثبت می‌شود. بنابراین با اندازه‌گیری حاشیه‌های تداخلی می‌توان ابعاد یا فاصله بین اشیایی را که نور آنها را احاطه کرده‌ است، بدست آورد.»

مارتینز توضیح داد: «در روش‌های تداخلی به منظور درک جابه‌جایی نسبی مقیاس نانو در اشیاء باید فیبر نوری مخروطی را به نمونه نزدیک‌تر کرد. برای انجام این روش‌ها باید مراحلی را طی کرد. روش مکانیکی که از پیچ میکرومتر استفاده می‌کند، تقریباً تا ۳۰۰ نانومتر می تواند فاصله‌های میکرونی را اندازه‌گیری ‌کند. در روش‌های نوری ما از تداخل نوری استفاده می‌کنیم که به ما اندازه قریب به صحتی از سطح شیء مورد نظر می‌دهد.

در این روش از بازتاب نورِ عبورکرده از میان نوک فیبر نوری استفاده می‌شود. این بازتاب در فضا با خودش تداخل پیدا می‌کند. این نور با دوربین‌های تخصصی ثبت می‌شود و الگوی تداخلی دو منبع نوری را به ما می‌دهد. میزان نزدیکی نوار‌های نوری،‌ اندازه‌ای است که ما به دنبال آن هستیم.»

تا کنون این روش در پروژه مشترک بین گروه نورشناسی نانو (NanoOptics) در CICESE مونتری و Héctor Rafael Siller Carrillo از مؤسسه فناوری مطالعات برتر در مونتری (ITESM) مورد استفاده قرار گرفته است. در این پروژه روش تداخل نوری با روش منطق فازی تکمیل شده است. ترکیب این دو روش برای دستگاهی به نام میکروسکوپ زمینه نزدیک به کار گرفته شده است.

متخصص نورشناسی اشاره کرد مفهوم تداخل نور به عنوان ابزار اندازه گیری نشان می‌دهد چگونه دو منبع نوری بر روی سطح منشور ایجاد شده‌اند، به طوریکه نورِ منتشر شده بر سطح، با استفاده از دوربین، دورتر از سطح ثبت شده است. بنابراین انطباق حاشیه‌های تداخل نوری، ‌اطلاعات مورد نظر را به ما می‌دهد.

رشته تحصیلی مارتینز در پلاسمون، نورشناسی در مقیاس نانو مبتنی بر مطالعه فرآیند‌های تعامل با نور بوده است. او اشاره کرد، روش‌های اندازه‌گیری که نیازمند رویکرد‌هایی با مقیاس نانو هستند یا اندازه‌گیری‌های غیر تهاجمی و بدون آسیب در تخصص‌هایی مثل مهندسی مکانیک، اندازه‌گیری دقیقِ فرسایش ابزارهای مکانیکی و دیگر پروژه‌های کاربردی مورد استفاده قرار می‌گیرند.

پروژه‌هایی که از روش مارتینز در آنها استفاده شده است، دو مقاله بین‌المللی در مجلات علمی منتشر کرده‌اند.

کلمات کلیدی

اشتراک

درباره نویسنده

زهرا رضی یی

زهرا رضی یی

شما اولین نفری باشید که برای این خبر نظر میدهد
تصویر امنیتی



عبارت در تصویر را وارد کنید


محققان راهی برای خودترمیمی کامپوزیتها در دمای بسیار پایین یافتند

محققان راهی برای خودترمیمی کامپوزیتها در دمای بسیار پایین یافتند

دانشمندان روشی را توسعه داده اند که توسط آن موادی که عموماً در صنایع هوایی و ماهواره ها استفاده می شوند می توانند به خودترمیمیِ شکستها و خش های خود در دمای زیر انجماد بپردازند. برای بررسی بیشتر با کوی دانش همراه باشید...

مطالعه متن کامل
راه حلی مؤثر و کم هزینه برای ذخیره انرژی خورشیدی

راه حلی مؤثر و کم هزینه برای ذخیره انرژی خورشیدی

چگونه می توان انرژی خورشیدی را برای استفاده در زمانی که تابش خورشید وجود ندارد ذخیره کرد؟ یک راه حل تبدیل انرژی خورشیدی به هیدروژن توسط الکترولیز آب است. این ایده به این صورت است که از الکتریسیته ای که توسط انرژی خورشیدی (پنلهای خورشیدی) بدست می آید برای تجزیه ملوکولهای آب به اکسیژن و هیدروژن استفاده شود. سپس هیدروژن خالص را می توان بعنوان منبع انرژی الکتریسیته ویا یک منبع سوختی استفاده کرد. اما دقیقاً همینجاست که موضوع پیچیده می شود. حتی با وجود فناوری های مختلفِ تولید هیدروژن و نتایج نوید بخش آزمایشگاهی، هنوز این روش بسیار ناپایدار و گران است و صرفاً برای استفاده های بزرگ تجاری دارای صرفه است. حال، رویکرد جدیدی توسط محققانِ سوئیسی عرضه شده است. برای بررسی بیشتر با کوی دانش همراه باشید...

مطالعه متن کامل
تولید سوخت از دی اکسید کربن

تولید سوخت از دی اکسید کربن

در مطالعه ای جدید که توسط دپارتمان انرژی آرگونه از لابراتوار ملی آمریکا و دانشگاه ایلینویز در شیکاگو انجام شد، محققان موفق به یافتن راهی شدند تا با کمک نور آفتاب، دی اکسید کربن را به یک منبع قابل استفاده انرژی تبدیل کنند. برای بررسی بیشتر با کوی دانش همراه شوید...

مطالعه متن کامل
قهوه جوشی با قابلیت کشت قارچ

قهوه جوشی با قابلیت کشت قارچ

اگر از زمره عاشقان قهوه هستید و در عین حال قارچ هم از چاشنی های همیشگی غذاهای شماست احتمالاً از همین الان تصمیم قطعی برای خرید این دستگاه را خواهید گرفت. این دستگاه جالب توسط آدریان پرز طراح بارسایی طراحی و تولید شده است. دستگاه های قهوه جوش صرفاً دو دهم درصد از قهوه را تبدیل به نوشیدنی می کنند و مابقی بصورت تفاله دور ریخته می شود. گرچه استفاده از تفاله قهوه بعنوان بستری برای پرورش قارچ موضوع جدیدی نیست ولی در پشت دستگاهی که در ادامه بررسی می کنیم تفکر خلاقانه ای وجود دارد. برای بررسی بیشتر با کوی دانش همراه شوید...

مطالعه متن کامل
پیشرفت تکنولوژی پهپادها

پیشرفت تکنولوژی پهپادها

پهپادها بزودی قادر خواهند بود همانند یک پرنده ویا یک حشره بالدار تصاویر محیط را دریافت کرده، پردازش نمایند و بدون نیاز به دخالت نیروی انسانی، رادار وحتی هدایت GPS ماهواره ای راه خود را بیابند. برای بررسی بیشتر با کوی دانش همراه شوید...

مطالعه متن کامل
هفت دلیل برای خرید Samsung Galaxy S6 به جای LG G4

هفت دلیل برای خرید Samsung Galaxy S6 به جای LG G4

Samsung Galaxy S6 و برادر منحنی اش Galaxy S6 Edge آخرین پرچمداران شرکت سامسونگ بعد از Galaxy S5 هستند. بدنه تلفیقی شیشه و پلاستیک بکار رفته در تولید این پرچمدارها، بالاخره به گلایه ها مبنی بر تولید گوشی های هوشمند فوق العاده با بدنه پلاستیکی که حس در اختیار داشتن یک اسباب بازی را به کاربران منتقل می کرد، خاتمه داد. همچنین شرکت سامسونگ با عرضه این پرچمدارها نشان داد در بحث طراحی می تواند گوی سبقت را از سایر رقبا برباید.

مطالعه متن کامل
کشف گونه های جدید گل استوایی  که به خوبی در کهربای باستانی حفظ شده اند

کشف گونه های جدید گل استوایی که به خوبی در کهربای باستانی حفظ شده اند

اوایل سال گذشته، گیاه شناسی از دانشگاه دولتی اورگان به یک اثرهنری باستانی بی سابقه ای برخورد. دو شکوفه استوایی ظریف که تقریبا به طور کامل در کهربا جا خوش کرده اند.

مطالعه متن کامل
از حواس پرتی در جاده بپرهیزید.

از حواس پرتی در جاده بپرهیزید.

رانندگی با حواس پرتی برای شما، رانندگان دیگر و مسافران خطرناک است. کوی دانش برای مقابله با حواس پرتی هنگام رانندگی توصیه هایی برای شما دارد...

مطالعه متن کامل
شاهکار جدید مایکروسافت، برنامه نویسی قطعات درون موبایل (سفت افزارها) توسط برنامه نویسان

شاهکار جدید مایکروسافت، برنامه نویسی قطعات درون موبایل (سفت افزارها) توسط برنامه نویسان

مایکروسافت، به عنوان راه حلی برای عبور از سد عرضه کننده های بی مبالاتِ تلفن همراه (مثلا وریزون!) برنامه جدید Developer Preview ویندوز فون را ارائه می دهد. دلیل ذکر شده برای ارائه برنامه مزبور، هشداردهی به توسعه دهندگان به موازات بروزرسانی بعدی ویندوز فون و مطلع کردن آنان است، البته علاوه براین، سایر مصرف کنندگان نیز قبل از اعمال شدن ِ بروزرسانی نرم افزاری بعدی از سوی عرضه کننده ها، از همین برنامه برای دسترسی به سیستم عامل نوین مایکروسافت بهره خواهند برد.

مطالعه متن کامل
اگزواسکلتی برای استفاده در پیاده روی

اگزواسکلتی برای استفاده در پیاده روی

شبیه سازی حرکت انسان نشان می دهد که پیاده روی با سرعتی ثابت بر روی زمین صاف امری است که به لحاظ نظری نیاز به صرف انرژی ندارد، درعین حال تمام افرادی که می دوند یا کوه نوردی کرده اند نظرشان مخالف با این گفته است. بنا به دلایلی پیاده روی کردن نسبت به آنچه که فکر میکنیم، انرژی بیشتری می برد، اما مهندسان به فکر افتاده اند و دنبال روش هایی برای تغییر این وضعیت هستند.

مطالعه متن کامل