بهبود کنتراست در تصویربرداری نانوذرات در دانشگاه تهران

[sevda_sj]

پژوهشگر دانشگاه تهران بر اساس رابطه پیشنهادی حساسیت مدهای ویژه کانتیلور به سختی و نرمی نانوذرات بررسی شده توسط این پژوهشگر، موفق به بهبود کنتراست در تصویربرداری نانوذرات در محیط مایع شد.

پژوهشگر دانشگاه تهران بر اساس رابطه پیشنهادی حساسیت مدهای ویژه کانتیلور به سختی و نرمی نانوذرات بررسی شده توسط این پژوهشگر، موفق به بهبود کنتراست در تصویربرداری نانوذرات در محیط مایع شد که می‌توان از نتایج آن به صورت دستور العمل تصویر برداری با استفاده از میکروسکوپ نیروی اتمی در محیط مایع استفاده نمود.

امیر فرخ پیام از دانشگاه تهران به عنوان تک نویسنده این مقاله منتنج از تحقیقات، گفت: «هدف اصلی از انجام این کار بهبود کنتراست در تصویربرداری نانوذرات در محیط مایع بوده است. در این مقاله ابتدا رابطه‌ای محاسباتی به منظور محاسبه فرکانس‌های رزونانس کانتیلور در محیط مایع با در نظر گرفتن اثرات هیدرودینامیکی ارائه شده و در ادامه بر اساس رابطه پیشنهادی حساسیت مدهای ویژه کانتیلور به سختی و نرمی نانوذرات بررسی شده و به منظور افزایش کنتراست تصویر در محیط مایع بسته به سختی ماده محدوده تحریک مدهای بالاتر مشخص شده است.»

از ویژگی‌های مهم این تحقیقات می‌توان به چند مورد زیر اشاره کرد:
الف) ارائه فرمول محاسباتی جهت محاسبه فرکانس رزونانس کانتیلور در محیط مایع
ب) بررسی حساسیت کانتیلور به خصوصیات مکانیکی نانوذرات در محیط مایع و مقایسه با محیط هوا
ج) تعیین محدوده تحریک مدهای ویژه بالاتر کانتیلور به منظور دستیابی به کنتراست تصویر بهتر در محیط مایع بویژه برای کاربردهای مربوط به بیولوژی و علوم مواد.

فرخ پیام افزود: «با استفاده از روش اول برنولی و با درنظر گرفتن اثرات تابع هیدرودینامیکی در محیط مایع، رابطه‌ای تحلیلی برای محاسبه فرکانس رزونانس کانتیلور ارائه شد و نتایج آن با نتایج حاصل از آزمایش تجربی مقایسه گردید. این مطالعه نشان داد که در قیاس با روابط پیشین، فرمول ارائه شده دقت بالاتری بویژه برای مدهای پایین دارد. سپس حساسیت مدهای ویژه کانتیلور به ویژگی‌های مکانیکی نانوذرات از جمله مدول یانگ و سختی و نرمی آنها بررسی شد و بر اساس نتایج بدست آمده دستورالعمل تحریک مدهای کانتیلور بر اساس ویژگی ماده جهت حصول کنتراست تصویر بهتر ارائه گردید.»

بسته به سختی یا نرمی ماده یا به عبارت دیگر مدول یانگ ماده، تحریک مدهای بالاتر در محیط مایع به کنتراست تصویر بهتر منجر می‌شود. لذا می‌توان با تحریک مدهای بالاتر برای مواد سخت و تحریک مد اول برای مواد نرم، اطلاعات دقیقتری از ویژگی‌های مکانیکی، فیزیکی و شیمیایی نانوذرات بدست آورد.

وی در مورد قابلیت کاربردی این طرح نیز گفت: « به صورت مستقیم خیر ولی به صورت غیر مستثقیم می‌توان از نتایج آن به صورت دستورالعمل تصویربرداری با استفاده از میکروسکوپ نیروی اتمی در محیط مایع استفاده نمود. کاربرداین طرح در صنایع و تحقیقات مرتبط با تصویربرداری و مطالعه ویژگی‌های فیزیکی شیمیایی و مکانیکی نانوذرات در محیط مایع است که ارتباط مستقیمی با حوزه‌های نانوبیوفناوری، پزشکی، بیولوژی و متالورژی و پلیمر دارد.»

نتایج این کار تحقیقاتی به دست امیر فرخ پیام صورت گرفته است و به عنوان یکی چند مقاله برتر در ستاد ویژه توسعه فناوری نانو نیز انتخاب شده است. قابل ذکر است که یکی از نتایج اخیر این پژوهش در قالب مقاله ISI در مجله Ultramicroscopy (جلد 135، دسامبر سال2013، صفحات 84–88) منتشرشده است.