شاید هنوز ساخت تراشههای کامپیوتری که برای ایجاد سرعت محاسباتی بالا به جای جریان الکتریسیته از نور استفاده میکنند، تشخیص انواع سرطان و سایر بیماریهای پیچیده فقط با گرفتن یک قطره خون، بهبود و اصلاح کارتهای هوشمند و نمایشگرهای LCD ؛ تنها یک رویا برایمان باشد و این مسائل را غیر واقعی جلوه دهد اما محققین آینده قادر خواهند بود تمام این رویاها را به حقیقت تبدیل کنند و دنیایی جدید از ارتباطات و تکنولوژی را بواسطه معجزه نانوسیمها به ارمغان آورند. تا کنون با نانوساختارهای مختلفی از جمله نانولولههای کربنی، نانوذرات و نانوکامپوزیت آشنا شدهاید؛ یکی دیگر از نانوساختارهایی که امروزه مطالعات و تحقیقات بسیاری را به خود اختصاص داده است نانوسیمها است. عموماً سیم به ساختاری گفته میشود که در یک جهت (جهت طولی) گسترش داده شده باشد و در دو جهت دیگر بسیار محدود شده باشد. یک خصوصیت اساسی از این ساختارها که دارای دو خروجی میباشند رسانایی الکتریکی میباشد. با اعمال اختلاف پتانسیل الکتریکی در دو انتهای این ساختارها و در امتداد طولی شان انتقال بار الکتریکی اتفاق میافتد. ساخت سیمهایی در ابعاد نانومتری هم از جهت تکنولوژیکی و هم از جهت علمی بسیار مورد علاقه میباشد، زیرا در ابعاد نانومتری خواص غیر معمولی از خود بروز میدهند. نسبت طول به قطر نانوسیمها بسیار بالا میباشد. ( L>>D ) انواع نانوسیمها: روشهای ساخت نانوسیمها: کاربرد نانوسیم در تشخیص بیماریها: از نانوسیم هایی که از مواد مورداستفاده در تراشه رایانههای امروزی مثل سیلیکون و نیترید گالیون ساخته شده است میتوان برای تشخیص بیماریها استفاده کرد . شاید بپرسید ابزار رایانهها چه ارتباطی به تشخیص بیماری و بدن انسان دارد ، بدن انسان نیز همانند یک رایانه باید حسگرهایی داشته باشد که بتواند در صورت بروز مشکل و خطا و یا وجود مواد سمی به ابزارهای هشداردهنده خارجی اخطار دهد و درصدد رفع آن برآید همانند یک رایانه که اگر مسیری اشتباه را در آن اجرا کنید و یا ویروسی در آن پیدا شود پیغام (ERROR) میدهد اما این کار چگونه امکان پذیر است؟! استفاده از نانوسیمها در رگهای خونی برای تحریک اعصاب مغزی: همیشه انتقال فرستندههای کوچک به درون رگها و هدایت آنها بطرف محلهای موردنظر را در فیلمهای تخیلی دیده بودیم اما هیچ باور نمیکردیم که روزی این را در واقعیت ببینیم.! محققین توانستهاند نانوسیمهایی از جنس پلاتین که ضخامت آن 100 برابر نازکتر و ظریفتر از موی انسان است را ابداع کنند. آنها این نانوسیمها را به داخل رگهای خونی میفرستند و توسط دوربین کوچکی آنها را بطرف اعصاب مغزی هدایت میکنند. این روش برای کمک به یافتن علل مختلف و پیدایش بیماریهای عصبی از جمله پارکینسون بسیار مفید است. در گذشته برای یافتن علل مختلف پیدایش بیماریهای قلبی و عصبی، بدن را در هر نقطه میشکافتند تا علت بیماری را بیابند، اما امروزه با گسترش فنآوری نانوتکنولوژی هر وسیلهای را میتوان بصورت ظریف، نازک و حساس، اختراع و ابداع کرد و حتی آن را به درون ظریفترین رگ نیز فرستاد. استفاده از نانوسیمهای سیلیکونی برای هدفمند کردن رشد سلولهای بنیادین : تولید و رشد بافتها و سلولهای مورد نیاز برای بیماران نیازمند اهدافی است که دانشمندان در عرصه پزشکی همواره به دنبال آن هستند، از جمله ابزاری که میتواند این هدف را تحقق بخشد نانوسیم های سیلیکونی است. نانوسیم ها همچون تختی از میخها هستند که به صف شدهاند و قابلیت تغییر شکل و رشد را دارند ، برای این منظور از طیفی وسیعی از تحریکات مکانیکی و شیمیایی بعنوان فاکتور رشد استفاده می کنند اما به تازگی توانستهاند از محرکهای الکتریسیته نیز استفاده کنند و امیدوارند که استفاده از پالسهای الکتریکی در سلولها با استفاده از آرایه رسانای نانوسیمها در آیندهای نزدیک بعنوان شیوهای ارزشمند برای تحت تاثیر قرار دادن سلولهای بنیادین بکار روند. |
منبع : nanoclub.ir |
| ||||
مقدمهمحاسبه مکان یک شیء و تصویر متناظر آن در عدسیها معمولا بدون رجوع به بزرگنمایی تصویر انجام میگیرد. هر چند ، در عمل هنگام ایجاد تصاویر حقیقی ، این بزرگنمایی ، یعنی نسبت طول تصویر به طول جسم است که مشخص میکند تصویر ایجاد شده از نظر اندازه مناسب است یا خیر. همچنین ، اگر فاصلهها در محدوده فاصله کانونی و معادله به عنوان تابعی از بزرگنمایی نوشته شود. تخمینهای سریع یا فاصله کانونی و معادله به عنوان تابعی از بزرگنمایی نوشته شود. تخمینهای سریع یا محاسبات سر انگشتی و ذهنی معمولا سریعتر صورت میگیرند.بزرگنماییبزرگنمایی به صورت زیر تعریف میشود:طول شیء / طول تصویر = M از تشابهات دو مثلث ABD و CBG حاصل از رسم پرتوهای فرودی و عبوری خواهیم داشت:(معادله 1) M = I/O = q/p از حالتهای بسیار رایج ، ثبت تصویر روی فیلمی به ابعاد 36×24 میلیمتر است. به عنوان مثال فرض کنید میخواهیم تصویر عمارت بلندی به طول 30 متر را روی یک فیلم 30 میلیمتری قرار دهیم. به عبارت دیگر ، بزرگنمایی باید چنین باشد: M = I/O = 30/30000 mm = 1/1000 معادله گاوسیرابطه بین شیء تا عدسی و تصویر تا عدسی برای عدسیهای نازک توسط کارل فردریش گاوس (1855-1777) در قرن نوزدهم ارائه گردید. این رابطه چنین است:(معادله 2)f-1 = 1/p + 1/q که f فاصله کانونی عدسی p فاصله شیء تا عدسی p فاصله تصویر تا عدسی است. اما برای تخمین سریع یا محاسبه ذهنی ، شاید در این رابطه مقادیر معکوس زیاد مناسب نباشند. اگرمعادله (2) را در q ضرب کنیم، خواهیم داشت:(معادله 3) q/f = q/p + q/q q/r فاصله تصویر اندازه گیری شده برحسب فاصله کانونی q/p بزرگنمایی M و q/r برابر با 1 است. با جاگذاری q بجای q/r و M بجای q/p خواهیم داشت:(معادله 4) Q = M +1 به عبارت دیگر ، فاصله تصویر (تا عدسی) ، (M+1) برابر فاصله کانونی است. به همین ترتیب میتوانیم P یعنی فاصله شیء اندازه گیری شده بر حسب فاصله کانونی را چنین نمایش دهیم: p = 1/M + 1 معادله نیوتندر سالهای آغازین قرذن هجدهم ، ایزاک نیوتن (1727-1642) رابطهای برای عدسیها نوشت که در آن فاصله شیء و تصویر نه عدسی بلکه دو کانون F و 'F اندازه گیری میشوند، همانطور که در شکل نشان داده شده است. نیوتن در کتاب "اپتیک" خود این رابطه را بدون توضیح چنین نوشته بود:'x/f = f/x وی در سالهای بعد استدلال کامل برای آن نیز ارائه داد. با مراجعه به شکل پیداست که این کمیتها مربوط به تشابه دو مثلث هستند. مثلثهای قائم الزاویه ADF و BHF باهم متشابهند. همین طور مثلثهای قائم الزاویه 'CGF و 'BEF نیز باهم متشابهند. از طرفی در شکل داریم: AD = BE = 0 و CG=BH=1 که نسبت تناسب آنها نیز توسط نیوتن ارائه شد. کتابهای درسی عصر حاضر ، این معادله را معمولا بصورت زیر مینویسند:(معادله 5) 'f2 = xx که میتوان x و 'x را به ترتیب فاصله شیء تا کانون و تصویر تا کانون متناظر نامید. معادله نیوتن بیش از یک قرن ، پیشتر از معادله گاوس ارائه شده بود. در سالهای اخیر ، برخی کتابهای درسی این معادله را فقط بصورت یک تمرین مطرح میسازند و از دانش آموزان میخواهند که آن را از معادله گاوس بدست آورد، یا آنکه اصلا به آن اشارهای نمیکنند. دو طرف معادله (5) را بر f2 تقسیم میکنیم، خواهیم داشت: 1 = xx'/ff که x/f و x'/f فاصلههای جسم و تصویر بر حسب فاصله کانونی است. مناسب است که این عبارتها را به ترتیب با نمادهای x و 'x نمایش دهیم:(معادله 6) 'I = xx معادله (6) نکته جالب و مفیدی را آشکار میسازد و آن این است که فاصله جسم برحسب فاصله کانونی ، x ، و فاصله تصویر برحسب فاصله کانونی ، 'x ، کمیتهایی هستند که با هم نسبت عکس دارند. از معادلههای (3) و (4) میتوان نوشت:(معادله 7) q/f = M + 1 با جاگذاری ('f+x) برای q ، معادله (7) خواهد شد: f + x')/f = M + 1) پس از ساده شدن می شود: 1 + x'/f + 1 = M x'/f = M با جاگذاری 'x در سمت چپ معادله فوق ، خواهیم داشت:(معادله 8) x' = M میبینیم که معادله نیوتن برای عدسی میتواند از معادله گاوسی مناسبتر باشد، چون فاصله تصویر بر حسب فاصله کانونی از نظر عددی برابر با بزرگنمایی عدسی میشود. به همین ترتیب فاصله شیء بر حسب فاصله کانونی برابر عکس بزرگنمای میشود:(معادله 9) x = 1/M به مثال تصویر برداری از عمارت 30 متری برگردیم. تصویر در 1000/1 فاصله کانونی نسبت به کانون متناظر ، 'F و پشت عدسی تشکیل میشود. از آن سو ، شیء در 1000 برابر فاصله کانونی نسبت به کانون متناظر ، F ، جلوی عدسی قرار دارد. به عنوان مثالی دیگر ، دستگاه پروژکتور فیلم متحرک 35 میلیمتری را در نظر بگیرید. قاب تصویر 22×18 میلیمتر را اندازه میگیرد، اما برای پروژکتور به هنگام فیلمبرداری ابعاد فیلم 17.8×20.9 میلیمتر میشود. اگر فیلم بخواهد روی پردهای به عرض 8 متر نمایش داده شود، در آن صورت بزرگنمایی تصویر خواهد شد: M = 8000/20.9 mm = 383 یعنی فاصله تصویر بر حسب فاصله کانونی 383 برابر فاصله کانونی تا پرده میشود. بنابراین ، میبینیم که بیان فاصلههای جسم و تصویر (بر حسب کانونی) به عنوان تابعی از بزرگنمایی راهی سریع و مستقیم برای تجسم رابطهها در معادلات عدسی است. معادله نیوتن ، بویژه ، کاربرد ساده و مفیدی را در این خصوص ارائه میدهد. |
| ||||
مقدمهمحاسبه مکان یک شیء و تصویر متناظر آن در عدسیها معمولا بدون رجوع به بزرگنمایی تصویر انجام میگیرد. هر چند ، در عمل هنگام ایجاد تصاویر حقیقی ، این بزرگنمایی ، یعنی نسبت طول تصویر به طول جسم است که مشخص میکند تصویر ایجاد شده از نظر اندازه مناسب است یا خیر. همچنین ، اگر فاصلهها در محدوده فاصله کانونی و معادله به عنوان تابعی از بزرگنمایی نوشته شود. تخمینهای سریع یا فاصله کانونی و معادله به عنوان تابعی از بزرگنمایی نوشته شود. تخمینهای سریع یا محاسبات سر انگشتی و ذهنی معمولا سریعتر صورت میگیرند.بزرگنماییبزرگنمایی به صورت زیر تعریف میشود:طول شیء / طول تصویر = M از تشابهات دو مثلث ABD و CBG حاصل از رسم پرتوهای فرودی و عبوری خواهیم داشت:(معادله 1) M = I/O = q/p از حالتهای بسیار رایج ، ثبت تصویر روی فیلمی به ابعاد 36×24 میلیمتر است. به عنوان مثال فرض کنید میخواهیم تصویر عمارت بلندی به طول 30 متر را روی یک فیلم 30 میلیمتری قرار دهیم. به عبارت دیگر ، بزرگنمایی باید چنین باشد: M = I/O = 30/30000 mm = 1/1000 معادله گاوسیرابطه بین شیء تا عدسی و تصویر تا عدسی برای عدسیهای نازک توسط کارل فردریش گاوس (1855-1777) در قرن نوزدهم ارائه گردید. این رابطه چنین است:(معادله 2)f-1 = 1/p + 1/q که f فاصله کانونی عدسی p فاصله شیء تا عدسی p فاصله تصویر تا عدسی است. اما برای تخمین سریع یا محاسبه ذهنی ، شاید در این رابطه مقادیر معکوس زیاد مناسب نباشند. اگرمعادله (2) را در q ضرب کنیم، خواهیم داشت:(معادله 3) q/f = q/p + q/q q/r فاصله تصویر اندازه گیری شده برحسب فاصله کانونی q/p بزرگنمایی M و q/r برابر با 1 است. با جاگذاری q بجای q/r و M بجای q/p خواهیم داشت:(معادله 4) Q = M +1 به عبارت دیگر ، فاصله تصویر (تا عدسی) ، (M+1) برابر فاصله کانونی است. به همین ترتیب میتوانیم P یعنی فاصله شیء اندازه گیری شده بر حسب فاصله کانونی را چنین نمایش دهیم: p = 1/M + 1 معادله نیوتندر سالهای آغازین قرذن هجدهم ، ایزاک نیوتن (1727-1642) رابطهای برای عدسیها نوشت که در آن فاصله شیء و تصویر نه عدسی بلکه دو کانون F و 'F اندازه گیری میشوند، همانطور که در شکل نشان داده شده است. نیوتن در کتاب "اپتیک" خود این رابطه را بدون توضیح چنین نوشته بود:'x/f = f/x وی در سالهای بعد استدلال کامل برای آن نیز ارائه داد. با مراجعه به شکل پیداست که این کمیتها مربوط به تشابه دو مثلث هستند. مثلثهای قائم الزاویه ADF و BHF باهم متشابهند. همین طور مثلثهای قائم الزاویه 'CGF و 'BEF نیز باهم متشابهند. از طرفی در شکل داریم: AD = BE = 0 و CG=BH=1 که نسبت تناسب آنها نیز توسط نیوتن ارائه شد. کتابهای درسی عصر حاضر ، این معادله را معمولا بصورت زیر مینویسند:(معادله 5) 'f2 = xx که میتوان x و 'x را به ترتیب فاصله شیء تا کانون و تصویر تا کانون متناظر نامید. معادله نیوتن بیش از یک قرن ، پیشتر از معادله گاوس ارائه شده بود. در سالهای اخیر ، برخی کتابهای درسی این معادله را فقط بصورت یک تمرین مطرح میسازند و از دانش آموزان میخواهند که آن را از معادله گاوس بدست آورد، یا آنکه اصلا به آن اشارهای نمیکنند. دو طرف معادله (5) را بر f2 تقسیم میکنیم، خواهیم داشت: 1 = xx'/ff که x/f و x'/f فاصلههای جسم و تصویر بر حسب فاصله کانونی است. مناسب است که این عبارتها را به ترتیب با نمادهای x و 'x نمایش دهیم:(معادله 6) 'I = xx معادله (6) نکته جالب و مفیدی را آشکار میسازد و آن این است که فاصله جسم برحسب فاصله کانونی ، x ، و فاصله تصویر برحسب فاصله کانونی ، 'x ، کمیتهایی هستند که با هم نسبت عکس دارند. از معادلههای (3) و (4) میتوان نوشت:(معادله 7) q/f = M + 1 با جاگذاری ('f+x) برای q ، معادله (7) خواهد شد: f + x')/f = M + 1) پس از ساده شدن می شود: 1 + x'/f + 1 = M x'/f = M با جاگذاری 'x در سمت چپ معادله فوق ، خواهیم داشت:(معادله 8) x' = M میبینیم که معادله نیوتن برای عدسی میتواند از معادله گاوسی مناسبتر باشد، چون فاصله تصویر بر حسب فاصله کانونی از نظر عددی برابر با بزرگنمایی عدسی میشود. به همین ترتیب فاصله شیء بر حسب فاصله کانونی برابر عکس بزرگنمای میشود:(معادله 9) x = 1/M به مثال تصویر برداری از عمارت 30 متری برگردیم. تصویر در 1000/1 فاصله کانونی نسبت به کانون متناظر ، 'F و پشت عدسی تشکیل میشود. از آن سو ، شیء در 1000 برابر فاصله کانونی نسبت به کانون متناظر ، F ، جلوی عدسی قرار دارد. به عنوان مثالی دیگر ، دستگاه پروژکتور فیلم متحرک 35 میلیمتری را در نظر بگیرید. قاب تصویر 22×18 میلیمتر را اندازه میگیرد، اما برای پروژکتور به هنگام فیلمبرداری ابعاد فیلم 17.8×20.9 میلیمتر میشود. اگر فیلم بخواهد روی پردهای به عرض 8 متر نمایش داده شود، در آن صورت بزرگنمایی تصویر خواهد شد: M = 8000/20.9 mm = 383 یعنی فاصله تصویر بر حسب فاصله کانونی 383 برابر فاصله کانونی تا پرده میشود. بنابراین ، میبینیم که بیان فاصلههای جسم و تصویر (بر حسب کانونی) به عنوان تابعی از بزرگنمایی راهی سریع و مستقیم برای تجسم رابطهها در معادلات عدسی است. معادله نیوتن ، بویژه ، کاربرد ساده و مفیدی را در این خصوص ارائه میدهد. |
| ||||
روش درمان فتودینامیک (PDT) نوعی درمان سرطان است که از تلفیق یک ماده شیمیایی به نام حساسکننده نوری و نوعی خاص اشعه که باعث کشتن سلولها می شود حاصل میشود. اگرچه روش PDT به طور گستردهای جهت درمان سرطان پوست مورد استفاده قرار گرفته با این حال استفاده از آن برای درمان سرطان های عمیق تر یکی از مشکلات عمده پیش رو است چرا که نور لازم جهت انجام PDT قادر به نفوذ به مناطق عمقی بافتها نیست.
به گزارش سرویس فنآوری خبرگزاری دانشجویان ایران(ایسنا)، محققان دانشگاه تگزاس برای رفع این مشکل نوع جدید PDT را عرضه کردهاند که در آن نور به کمک نانوذرات درخشانی که به آنها مواد تحریک شونده با نور متصل می باشند ایجاد میشود.
موقعی که ترکیب نانو ذره- ماده تحریک شونده با نور به سمت یک تومور هدایت می شوند و به کمک اشعه X یا سایر منابع تابش تحریک می شوند، ذرات شروع به تولید نور کرده و مواد تحریک شونده با نور فعال میشوند. با استفاده از این ایده جدید درمانی هیچگونه نور خارجی برای فعال کردن ماده تحریک شونده با نور در درون تومورها نیاز نیست و از این رو ضخامت بافتها یک عامل محدود کننده برای استفاده از PDT نخواهد بود. از طرفی با توجه به اینکه تابش اشعه و فتودینامیک درمانی با هم تلفیق شده و با هم اتفاق میافتند لذا تخریب تومور به صورت موثرتری اتفاق می افتد.
با توجه به اینکه اشعه X قادر به نفوذ به بافتهای عمقی است از آن می توان برای درمان تومورهای عمقی استفاده کرد. به این دلایل روش مذکور، راهکاری ساده اما موثر برای درمان سرطان ارائه کرده است.
برای دستیابی به کاربردهای عملی، مجموعه نانو ذره – پورفیرین بایستی به کمک حاملهایی همچون آنتیبادیها، پیتیدها، لیپوزوم ها و سایر ملکولهای فعال به سلولهای تومور انتقال داده شوند.
به گزارش ایسنا از ستاد ویژه توسعه فنآوری نانو، برای طراحی این حاملها افراد بایستی به اثر آنها بر مقدار تولید اکسیژن فعال توجه داشته باشند. در این مطالعه محققان از اسیدفولیک برای هدفگیری گیرنده های فولات در سلولهای سرطانی استفاده کردند.
نتایج آنها نشان داد که اسیدفولیک هیچ اثری بر روی مقدار تولید اکسیژن فعال در مجموعه نانوذره ندارد. از این سیستم به طور عملی جهت انجام روشهای فعال سازی به کمک نور می توان استفاده کرد.
|
تدریس خصوصی فیزیک در سبزوار توسط دبیر مجرب با سابقه10 سال تدریس درتهران
کنکور-پیش دانشگاهی -فیزیک 1-2-3 دبیرستان
تقویتی -ساعتی ۲۵۰۰۰کریمی 09358228398