بلوتوث Bluetooth

صنعت IT در جهان از سال ۲۰۰۰ به بعد تحولات بسیارى را به خود دیده است. هر روزه مردم با یک تکنولوژى جدید روبه رو مى شوند و دنیاى پیچیده و پیشرفته امروزى مردم را وادار به حرکت مى کند. اما سرعت این حرکت به قدرى زیاد است که حتى متخصصین IT را هم به تعجب واداشته است. با ایجاد هر تکنولوژى مردم مشتاق شده تا با آن آشنا شوند ولى بلافاصله تکنولوژى پیشرفته دیگرى متولد مى شود. یکى از این تکنولوژى ها، Bluetooth است که به ارتباط بى سیم با برد کوتاه مربوط مى شود. این تکنولوژى در تمام قطعات، وسائل الکترونیکى و ارتباطى کاربرد دارد و استفاده از آن تنها به شبکه ها و اینترنت مربوط نمى شود، به طورى که امروزه حتى موس و کى بورد Bluetooth هم به بازار آمده است. اکثر کارشناسان و متخصصین کامپیوتر و شبکه اعتقاد دارند که از ۲۰۰۴ سال پیشرفت هر چه بیشتر این تکنولوژى خواهد بود. فرض کنید در منزلتان از تکنولوژى Bluetooth استفاده مى کنید و در حال چک کردن E-mailهاى خود از طریق تلفن همراه هستید، در همان حال نامه اى از دوست خود دریافت مى کنید. شما هم نامه او را از طریق Bluetooth به پرینتر که به این سیستم مجهز است ارسال کرده و یک پرینت از آن تهیه مى کنید. در همین زمان تلویزیون هم مشغول پخش برنامه اى است که بلافاصله تصویر را به مانیتور انتقال داده و توسط CD-Writer که به تکنولوژى Bluetooth مجهز است تصاویر را روى CD ذخیره مى کند. اینها تنها برخى از موارد استفاده تکنولوژى Bluetooth در زندگى امروز است.

 تجهیزات مجهز به این تکنولوژى در کنار هم شبکه اى خانگى به نامPAN (Personal Area Network) را ایجاد مى کنند.

دندان آبی یا Bluetoothاز کجا آمد

 Bluetoothاز کجا آمد شاید جالب باشد تا از تاریخچه نام Bluetooth هم اطلاع داشته باشیم.

 این نام از نام یک پادشاه دانمارکى به نام Harald Blaatand گرفته شده است. کلمه Blaatand پس از انتقال به زبان انگلیسى به شکل Bluetooth تلفظ شد که به معنى دندان آبى است.

این پادشاه که بین سال هاى ۹۴۰ تا ۹۸۶ مى زیست، توانست دانمارک و نروژ را که در جنگ هاى مذهبى با هم مشکل پیدا کرده بودند متحد کند و از آن پس شهرت زیادى کسب کرد. در واقع تکنولوژى Bluetooth هم بر پایه اتحاد یکپارچه سیستم هاى کامپیوتر در قالبى بدون سیستم تاکید دارد که نماد کار و تلاش پادشاه دانمارکى است.

این دندان آبیBluetooth یعنی چه

ایده اصلى ایجاد این سیستم در سال ۱۹۹۴ توسط شرکت موبایل Ericsson ارائه شد. این شرکت به همراه چند شرکت دیگر به دنبال یک سیستم ارتباطى بین وسایل الکترونیکى مختلف بودند تا قادر به هماهنگى و سازگارى با هم باشند. امروزه بسیارى از وسایل ارتباطى مانند PC، PDA، موبایل، پرینتر و... از پروتکل هاى متفاوت و ناسازگار با یکدیگر استفاده مى کنند و همین امر باعث عدم ارتباط مناسب بین آنها خواهد شد.

 بنابراین شرکت هاى مربوطه تصمیم به ایجاد یک استاندارد مشترک براى انواع وسایل ارتباطى گرفتند تا ارتباط میان آنها تحت یک پروتکل ثابت و مشخص برقرار شود.

فن آوری دندان آبی Bluetooth در حال حاضر

 در حال حاضر Ericsson، Intel، Nokia، IBM و Toshiba از پدیدآورندگان و توسعه دهندگان این تکنولوژى هستند. این شرکت ها با تشکیل گروهى به نامBluetooth (Special Interest Group)SIG موفق شدند استاندارد مورد نظر را ایجاد کنند.

از امواج رادیویى تا فن آوری دندان آبی Bluetooth

هر وسیله اى که از سیم براى انتقال اطلاعات خود استفاده نمى کند از امواج رادیویى بهره مى گیرد در واقع امواج رادیویى سیگنال هایى هستند که توسط فرستنده در هوا پخش مى شود. امواج رادیویى قادر به انتقال صدا، تصویر و هر نوع Data هستند.

 تلفن هاى بى سیم، موبایل، ماهواره ها، اداره تلویزیون و غیره جزء وسایلى هستند که ارتباط خود را از طریق این امواج فراهم مى کنند. حتى دزدگیر اتومبیل شما هم از طریق امواج رادیویى کنترل مى شود.

فن آوری دندان آبی Bluetooth امواج بردکوتاه

 Bluetooth نوعى از ارتباطات امواج رادیویى ولى با برد کوتاه است و از پروتکل خاصى براى ارسال اطلاعات خود استفاده مى کند و به همین دلیل است که شرکت هاى معتبر سازنده دستگاه هاى ارتباطى و کامپیوترى علاقه زیادى دارند تا در این پروژه شرکت کنند.

 در واقع تمام دستگاه هایى که بر پایه Bluetooth ایجاد مى شود باید با استاندارد مشخصى سازگارى داشته باشند. همان طور که مى دانید فرکانس هاى امواج رادیویى با استفاده از واحد هرتز محاسبه مى شوند.

 فرستنده این فرکانس ها که Transmitter نام دارد امواج مورد نظر را در یک فرکانس خاص ارسال مى کند و دستگاه گیرنده در همان طول موج اقدام به دریافت اطلاعات مى کند و دامنه آن GHZ2.40 تا GHZ2.48 است. •

مزایاى Bluetooth

 مزایاى Bluetooth عوامل بسیارى موجب شده تا شرکت ها و موسسات ارتباطى به دنبال استفاده از Bluetooth باشند. یکى از این عوامل محدودیت در انتقال Data از طریق سیم است.

دستگاه هایى که با سیم کار مى کنند از طریق رابط هاى سریال یا پارلل و یا USB به کامپیوتر متصل مى شوند. اگر از ارتباط سریال استفاده شود در هر سیکل زمانى یک بیت ارسال مى شود و ارتباط پارلل در هر سیکل ۸ تا ۱۶ بیت را ارسال مى نماید. این مقادیر در دنیاى ارتباطات پرسرعت امروزى بسیار کم است. تا چندى پیش در مقام کشورهاى پیشرفته براى ارتباط اینترنت به طور کامل از ارتباطات سیمى و تکنولوژى هایى چون ISON و DSL استفاده مى شد. البته این سیستم ها هنوز هم جزء پرطرفدارترین و کاربردى ترین وسایل ارتباطى در جهان هستند. بگذریم که در کشور ما هنوز به طور کامل از این سیستم ها استفاده نمى شود و همچنان سیستم قدیمى و بسیار ضعیف Dial up مورد استفاده قرار مى گیرد.

Bluetooth یا فن آوری دندان آبی در جهان امروز

به لطف تکنولوژى جدید Bluetooth کشورهایى چون آمریکا و برخى کشورهاى اروپایى که در زمینه تکنولوژى حرف اول را در دنیا مى زنند به سمت استفاده از ارتباطات بى سیم بین شبکه ها و اینترنت حرکت مى کنند که علاوه بر سرعت زیاد، کیفیت بسیار خوبى را در اختیار کاربرانش قرار مى دهد.

استاندارد Bluetooth

 از دیگر مشکلاتى که متخصصین بخش ارتباط با آن سروکار داشتند عدم وجود یک استاندارد مشخص و ثابت براى ارتباط دستگاه هاى مختلف با یکدیگر بود. تا پیش از این هر شرکت دستگاه هاى خود را براساس استانداردهاى ارتباطى خود تولید مى کرد و به همین خاطر اغلب آنها براى ارتباط با دستگاه هایى از همان نوع ولى متعلق به یک کمپانى دیگر دچار مشکل مى شدند زیرا پروتکل ثابتى وجود نداشت.

 حال این مشکل توسط استاندارد Bluetooth به راحتى قابل حل است. قبل از مطرح شدن مسئله استفاده از Bluetooth متخصصان اعتقاد داشتند که در ارتباطات نزدیک از اشعه مادون قرمز استفاده شود. مثلاً در کنترل از راه دور تلویزیون از این سیستم استفاده مى شود.

تکنولوژى مادون قرمز در مقابل دندان آبی

 تکنولوژى مادون قرمز IrDA نام دارد و مخفف Infrared Data Association است. در عمل ثابت شده که استفاده از این استاندارد قابل اطمینان است و هزینه بسیار کمى به خود اختصاص مى دهد. ولى با این وجود معایبى نیز دارد.

اولین مشکل حرکت نور در خط راست است. فرستنده مادون قرمز و گیرنده آن مى بایست در مقابل هم قرار بگیرند تا ارسال اطلاعات صورت گیرد، در غیر این صورت و وجود داشتن مانعى در بین راه، انتقال اطلاعات به درستى صورت نمى گیرد.

 یکى دیگر از مشکلات مادون قرمز اصطلاح «یک به یک» است. به این معنى که شما فقط مى توانید اطلاعات را از یک دستگاه تنها به یک دستگاه دیگر ارسال کنید و در یک لحظه قادر به ارسال اطلاعات از یک دستگاه به چند دستگاه نخواهید بود اما هر دو مشکل IrDA از طریق Bluetooth قابل رفع است.

قیمت ارزان فن آوری دندان آبی Bluetooth

یکى دیگر از دلایل استفاده از تراشه هاى Bluetooth قیمت بسیار مناسب آن است. قیمت این تراشه ها عملاً ۱۵ تا ۳۰ دلار است که با توجه به کارایى بسیار خوب، این قیمت کاملاً مناسب به نظر مى رسد.

 همان طور که اشاره شد این تکنولوژى از محدوده فرکانس ۴۰/۲ تا ۴۸/۲ گیگا هرتز که محدوده اى رایگان است استفاده مى کند که ۷۹ کانال ارتباطى را شامل مى شود. البته این محدوده در اروپا و آمریکا مورد استفاده قرار مى گیرد ولى در ژاپن این محدوده بین ۴۷/۲ تا ۴۹/۲ گیگا هرتز است و ۲۳ کانال ارتباطى را شامل مى شود. هر کدام از این کانال هاى ارتباطى قابلیت ارسال یک مگابایت اطلاعات را دارد و برد موثر آن ۱۰متر ذکر شده که شرکت هاى ارائه کننده این سیستم ها تا برد ۷ متر را ضمانت مى کنند و بیشتر از آن به فضاى اتاقى بستگى دارد که دستگاه ها در آن قرار دارند و همچنین به میزان وجود دیگر امواج رادیویى هم وابسته است.

سرعت انتقال اطلاعات  در دندان آبی Bluetooth

 سرعت انتقال اطلاعات در استاندارد Bluetooth بستگى به نوع سیستم ارتباطى دارد. مثلاً اگر از ارتباط همزمان یا Synchronous استفاده شود نرخ انتقال اطلاعات ۴۲۳ کیلوبایت در ثانیه خواهد بود. در این نوع ارتباط دستگاه فرستنده و گیرنده به طور همزمان قادر به دریافت و ارسال اطلاعات هستند.

در نوع دیگر ارتباط که ارتباط غیرهمزمان یا Asynchronous نام دارد نرخ انتقال اطلاعات ۷۲۱ کیلوبایت در ثانیه خواهد بود. البته با وجود سرعت بیشتر این ارتباط نسبت به ارتباط همزمان، قابلیت ارسال و دریافت در یک زمان را ندارد.

البته تکنولوژى هاى مانند Wi-Fi که بر پایه Bluetooth است برد موثر و نرخ انتقال اطلاعات بیشتر مى شود.

Bluetooth و سیستم تداخل امواج

 Bluetooth از سیستم بسیار حساسى نیز برخوردار است و از این لحاظ با استفاده از آن احتمال تداخل بین دستگاه هاى مجهز به امواج رادیویى به حداقل خود مى رسد و حتى در صورت بروز تداخل در ارتباط بلافاصله اطلاعات از بین رفته مجدداً به طور خودکار براى دستگاه گیرنده ارسال خواهد شد. حال این تصور به وجود مى آید که با وجود چندین دستگاه مجهز به این تکنولوژى در یک اتاق چگونه آنها روى یک فرکانس مشخص و بدون تداخل با یکدیگر به تبادل اطلاعات مى پردازند.

براى جلوگیرى از تداخل اطلاعات Bluetooth از تکنیکى به نام Spread Spectrum Frequency استفاده مى کند و این تکنیک به دستگاه ها اجازه مى دهد که در یک محدوده فرکانسى مشخص شده به صورت خودکار تغییر فرکانس داشته باشند.

 در واقع در این تکنولوژى یابنده کانال آزاد بیش از ۱۵۰۰ بار در ثانیه کانال هاى ارتباطى را چک مى کند تا از کانال هاى اشغال شده با خبر باشد و در صورت ایجاد یک ارتباط جدید یک کانال آزاد را به آن ارتباط اختصاص دهد.

 مثلاً یک دستگاه کامپیوتر در حال ارتباط با پرینتر از طریق فرکانس GHZ2.47 باشد در همین زمان موبایل قصد ارتباط با اسکنر را دارد. با استفاده از تکنیکى که ذکر شد به طور خودکار فرکانس اشغال شده توسط کامپیوتر و پرینتر شناسایى شده و ارتباط موبایل و اسکنر به روى یک فرکانس جدید برقرار مى شود.

•Wi-Fiچیست

 این استاندارد از زیرمجموعه Bluetooth است و تحت آن ارتباطى با قدرتى بیشتر از خود Bluetooth ایجاد خواهد شد. ارتباط Wi-Fi که مخفف Wireless Fidelity است بیشتر بر پایه ارتباط شبکه اینترنت به صورت بى سیم تاکید مى کند و همین امر باعث محبوبیت بسیار زیاد آن شده است با استفاده از این تکنولوژى به راحتى در مسافرت، هواپیما و یا هتل مى توان از طریق Laptop به اینترنت متصل شد.

لیزرهای فضائی

همانطور که میدانید لیزرها در ماموریت های فضائی استفاده های جدیدی پیدا کرده اند . برای بررسی یک موضوع خاص لیزرها میتوانند در وسیله ای به نام طیف سنج مورد استفاده قرار بگیرند . یکی از کاربردهای طیف سنج استفاده از آن برای تشخیص ترکیبات شیمیائی به وسیله نور است... [ الکترومغناطیس ] لیزرهای فضائی گامی نو در کشف حیات در منظومه شمسی به نام او همانطور که میدانید لیزرها در ماموریت های فضائی استفاده های جدیدی پیدا کرده اند . برای بررسی یک موضوع خاص لیزرها میتوانند در وسیله ای به نام طیف سنج مورد استفاده قرار بگیرند . یکی از کاربردهای طیف سنج استفاده از آن برای تشخیص ترکیبات شیمیائی به وسیله نور است . برای مثال وقتی پرتوی نوری از میان یک گاز عبور میکند گاز مورد نظر بر طول موج آن اثرهای خاصی میگذارد .برای مثال گازهای زیادی هستند که طول موج های مختلفی از نور را در خود جذب میکنند . بنابراین نور عبور کرده از گاز میتواند یک انگشت نگاری منحصر به فرد از آن گاز باشد . (بنابراین به کمک طیف سنج میتوانیم به تشخیص نوع گاز مورد نظر بپردازیم ) مثلا وقتی یک طیف سنج نور خورشید از بالای یک شهر را جذب میکند میتواند تشخیص بدهد که هوای یک شهر شامل چه گازهائی است یا میزان آلودگی هوای آن شهر را تشخیص و بررسی کند . خوب حالا یک نوع طیف سنج لیزری مخصوص وجود دارد که میتواند به همه طرف پیش روی کند و میزان دقیق گاز موجود را اندازه بگیرد . (به نظر شما ) مثلا این وسیله چه طوری میتواند آثار حیات روی مریخ را جست و جو کند؟ بله درست است ... یکی از راهها برای جست و جوی حیات گاز متان است . متان گازی است که توسط موجودات زنده مثل باکتری ها ساخته میشود . حتی مقدار کمی از متان بر روی مریخ میتواند به این معنی باشد که برخی موجودات زنده در آن به خوبی و خوشی زندگی میکنند . قابل گفتن است که دانشمندان طیف سنج های مخصوص را به عنوان قسمتی از یک مریخ نورد یا مامور سیار به مریخ میفرستند . دانشمندان بر این باورند که متان و فقط متان است که یک طول موج مخصوص از نور را جذب میکند ... بنابراین مانند تنظیم صدا در یک ایستگاه رادیوئی دانشمندان نیز طیف سنجهای لیزری خود را روی آن طول موج مخصوص تنظیم میکنند . لیزر طیف سنج با پرتوی خود یک سنگ را در فاصله دوری از مریخنورد نشانه گیری میکند و پرتوی خود را روی آن می اندازد این پرتو با فشار از میان هوای مریخ عبور کرده و به سنگ برخورد میکند و سپس باز میگردد این پرتوی برگشتی به چشم طیف سنج باز میگردد . اگر در برگشت نور لیزر ساتع شده از سنگ نسبت به حالت قبل ضعیف تر شده باشد به این معنی است که متان موجود در هوای مریخ مقداری از انرژی این پرتو لیزر با طول موج مخصوص را جذب کرده است و مقدار انرژی جذب شده توسط متان نشان دهنده میزان متان موجود است . یک لیزر مخصوص : ناسا در حال فرستادن یک طیف سنج لیزری مخصوص به مریخ در سال 2009 است که طیف سنج لیزری تنظیمی نام دارد . این طیف سنج یکی از ابزارهای مریخ نورد سیار " آزمایشگاه علمی مریخ " خواهد بود . در این طیف سنج از سه نوع لیزر استفاده شده است . این طیف سنج برای طول موج های مشخصی برای تشخیص گازها استفاده میشود .مانند گاز متان . این طیف سنج بسیار کوچک و سبک و حساس است . و میتوان گفت که این طیف سنج وسیله ای ایده آل برای ماموریت های فضائی به مریخ و سایر سیارات خواهد بود . از این طیف سنج در کره خاکی خودمان هم میتوانیم استفاده کنیم : -- کمک کردن به پزشکان برای تشخیص بیماری ها -- قسمتی از سیستم های کنترلی گردشی برای جلوگیری از تصادفات اتومبیل ها

اثرات سوء فضا بر استخوان

نگاهی علمی به اثرات سوء فضا بر استخوان فضانوردان [ نجوم و اخترفیزیک ] اسکلت یکی از سیستم‌های مهم انسان است که سبب حفظ وضعیت ایستاده و استوار بدن در برابر نیروی جاذبه می‌شود. به‌طور طبیعی اسکلت انسان در محیط جاذبه 1 جی زمین رشد و نمو می‌کند و ساختار استخوانی آن به ‌شکلی طراحی شده است که در مقابل نیروهای وارد بر خود مقاومت کند. لایه خارجی استخوان را پریوست (در مقابل لایه داخلی یا آندوست) گویند. بافت استخوانی محیطی به‌شکل تیغه‌های استخوانی در زیر پریوست قرار دارد. در لایه‌های زیرین، مجاری استخوانی هم‌مرکز (نظیر تنه درخت) در اطراف یک منبع خونی قرار می‌گیرد و سیستم‌های هاورس (استئون) را می‌سازد. بافت استخوانی از دو قسمت سخت قشری در خارج، و مغز‌ استخوان در داخل تشکیل شده است. قسمتی از استخوان که در مجاورت مغز استخوان قرار دارد، استخوان اسفنجی (ترابکولار) نام دارد. استخوان قشری ، در حدود 80 درصد استخوان‌بندی افراد بزرگسال را تشکیل می‌دهد و اکثراً در تنه استخوآنهای دراز وجود دارد. استخوان اسفنجی به‌صورت تیغه‌های موازی میکروسکوپی آرایش می‌یابد و بیشتر در تنه مهره‌ها، دنده‌ها، لگن و انتهای استخوآنهای دراز وجود دارد. ترتیب قرارگیری بافت اسفنجی و متراکم، استحکام مناسب را برای تحرک فراهم می‌سازد. قسمت اسفنجی استخوان وزن بدن را متحمل می‌شود و آن را در برابر شکستگی محفوظ می‌کند. بافت استخوانی دائماً در حال بازسازی است و کلسیم مورد نیاز بدن به‌طور متناوب از ذخایر اسکلتی آزاد می‌شود. فضانوردانی که بی‌تحرکی طولانی‌مدت را تجربه می‌کنند، مانند بیماران بستری، قطع نخاع، فلج اندام‌های تحتانی، و کسانی که اندام‌هایشان مدت‌ها در گچ می‌ماند، بخش زیادی از توده استخوانی، قدرت استخوانی، و عضلانی خود را از دست می‌دهند. مطالعات مختلف بر روی فضانوردان نشان می‌دهد که از دست رفتن توده استخوانی در مأموریت‌های فضایی به طور متوسط، حدود 1 تا 2 درصد در ماه و از دست دادن کلسیم در فضانوردان تقریباً 10 برابر میزان از دست دادن کلسیم در بدن زنان در اوایل یائسگی است (بیشترین میزان ازبین رفتن توده استخوانی انسان در روی زمین). کاهش توده استخوان باعث کاهش قدرت استخوانی و افزایش خطر شکستگی می‌شود که یکی از مشکلات سلامتی فعلی فضانوردان است و سبب اختلال در کارکرد آنها در مأموریت‌های فضایی می‌شود. پوکی استخوان در فضانوردان یکی از بزرگ‌ترین موانع مأموریت‌های طولانی‌مدت مثل سفر به مریخ است. آموخته‌های ما درباره پوکی‌استخوان در فضا موجب خواهد شد تا این معضل را، که بیماری شایع و ناتوان‌کننده‌ای در کره زمین است، بهتر بشناسیم. اخیراً دانشمندان متوجه شده‌اند که اشعه درمانی در بیماران مبتلا به سرطان، خطر شکستگی خودبه‌خودی استخوان را افزایش می‌دهد و این واقعیت افق جدیدی از تحقیقات برای محققان است. بتمن یکی از دانشمندان ناسا، که در حال حاضر بر روی پوکی‌استخوان کار می‌کند، می‌گوید: "بروز شکستگی استخوان در زنان یائسه‌ای که به علت سرطان گردن رحم و روده بزرگ تحت درمان با اشعه (رادیوتراپی) قرار می‌گیرند 60 درصد و در بیماران مبتلا به سرطان مقعد به میزان 200 درصد افزایش می‌یابد". با توجه به آنکه کاهش توده استخوانی در فضانوردان و مواجه آنها با تشعشعات کیهانی در مأموریت‌های فضایی 30 ماهه به مریخ، امری اجتناب‌ناپذیر است باید شرایطی مهیا کرد تا بتوان مسافران را در برابر آن‌ محافظت نمود.  بتمن در جولای 2006، 35 موش ماده را در معرض یک مواجهه (تک دُز) اشعه‌ به شدت 2گری قرار داد. البته این مقدار تقریباً معادل شدت اشعه‌ای است که برای فرد مبتلا به سرطان استفاده می‌شود. وی موش‌ها را به 4 گروه تقسیم کرد و اثر اشعه‌های مختلف گاما (امواج الکترومغناطیسی با طول موج کوتاه و انرژی بالا که به وسیله مواد رادیواکتیو تابیده می‌شود)، پروتون (از اجزای اتم با بار مثبت و اندازه حدوداً 1836 برابر بزرگ‌تر از الکترون)، کربن و یونیزه (اشعه با قدرت بالا با انرژی کافی برای خارج‌کردن الکترون از مدار حرکتی و در نتیجه باردارکردن هسته) را روی آنها بررسی کرد. سپس قسمت ابتدایی استخوان بزرگ ساق پا (تیبیا) و استخوان ران (فمور) را به وسیله سی‌تی‌اسکن بررسی کرد. طبق نتایج به‌دست آمده، اشعه کربن باعث شد تا توده استخوان اسفنجی 39 درصد (بیشترین کاهش) کاهش یابد. اشعه‌های پروتون، یونیزه و گاما به ترتیب 35، 34 و 29 درصد توده استخوان اسفنجی را کاهش دادند. میزان کاهش اتصالات متحمل‌کننده وزن در استخوان اسفنجی در بین چهار گروه، حدود 46 تا 64 درصد متغیر بود. شایان ذکر است که قطع اتصالات استخوانی برگشت‌پذیر نیست و با درمان‌های جبرانی بهبود نمی‌یابد. تک‌تک اشعه‌های؛ گاما، پروتون، کربن و یونیزان در این مطالعه نسبت به مجموع این اشعه‌ها (پروتون و یون‌های سنگین یا اشعه‌های یونیزان) تخریب کمتری داشت. طبق اظهارات بتمن در میزان‌های بسیار پایین اشعه هم، که انتظار کاهش توده استخوانی نمی‌رفت، این معضل مشاهده شد. براساس مطالعه بتمن مشخص شده است که اشعه بر روی قسمت قشری و سخت استخوان اثر محسوسی ندارد و فقط ناحیه اسفنجی را تحت تأثیر قرار می‌دهد. براساس نتایج این مطالعه، تشعشعات فضایی موجب تشدید کاهش توده استخوانی و وخیم‌تر شدن اثرات زیان‌آور بی‌وزنی بر روی استخوان می‌شود.

آیا نانوذرات به سلامتی انسان آسیب می‌رسانند؟

فناوری‌های نانو در زمینه‌های گوناگونی همچون توسعه داروها، آلودگی‌زدایی آب‌ها، فناوری‌های ارتباطی و اطلاعاتی تولید مواد مستحکم‌تر و سبک‌تر دارای مزایای بالقوه می‌باشند. در حال حاضر شرکت‌های زیادی نانوذرات را به شکل پودر، اسپری و پوشش تولید می‌‌کنند خلاصه فناوری‌های نانو در زمینه‌های گوناگونی همچون توسعه داروها، آلودگی‌زدایی آب‌ها، فناوری‌های ارتباطی و اطلاعاتی تولید مواد مستحکم‌تر و سبک‌تر دارای مزایای بالقوه می‌باشند. در حال حاضر شرکت‌های زیادی نانوذرات را به شکل پودر، اسپری و پوشش تولید می‌‌کنند که کاربردهای زیادی در قسمت‌های مختلف اتومبیل، راکت‌های تنیس، عینک‌های آفتابی ضدخش، پارچه‌های ضدلک، پنجره‌های خود تمیزکن و صفحات خورشیدی دارند.  اما اثرات افزایش بیش از حد تولید و استفاده از نانومواد در سلامت کارکنان و مصرف کننده‌ها، سلامت عمومی و محیط زیست باید به دقت مورد توجه قرار گیرد. از آنجایی که فرآیند رشد و واکنش‌های شیمیایی کاتالیستی در سطح اتفاق می‌افتند، یک مقدار مشخصی از ماده در مقیاس نانومتری بسیار فعال‌تر از همان مقدار ماده با ابعاد بزرگ‌تر می‌باشد. این ویژگی‌ها ممکن است بر روی سلامتی و محیط زیست اثرات منفی داشته و منجر به سمیت زیاد نانوذرات شوند. همزمان با توسعه دانش ما در مورد مواد در مقیاس‌نانو و افزایش توانایی کار کردن با ساختارها در این مقیاس، فناوری‌نانو رفته رفته گسترش یافته و سرمایه‌گذاری جهانی در این زمینه نیز افزایش می‌یابد. فناوری‌های نانو در زمینه‌های گوناگونی همچون توسعه داروها، آلودگی‌زدایی آب‌ها، فناوری‌های ارتباطی و اطلاعاتی تولید مواد مستحکم‌تر و سبک‌تر دارای مزایای بالقوه می‌باشند. در حال حاضر شرکت‌های زیادی نانوذرات را به شکل پودر، اسپری و پوشش تولید می‌‌کنند که کاربردهای زیادی در قسمت‌های مختلف اتومبیل، راکت‌های تنیس، عینک‌های آفتابی ضدخش، پارچه‌های ضدلک، پنجره‌های خود تمیزکن و صفحات خورشیدی دارند. تعداد این شرکت‌ها روز به روز در حال افزایش است. محدوده اندازه ذراتی که چنین علاقه‌مندی را به خود جلب کرده است، عموما کمتر از 100 نانومتر است. برای داشتن تصوری از این مقیاس لازم به ذکر است که موی انسان دارای قطر 10000 تا 50000 نانومتر، یک سلول قرمز خونی دارای قطر حدود 5000 نانومتر و ابعاد یک ویروس بین 10 تا 100 نانومتر است. با کاهش اندازه ذرات، نسبت تعداد اتم‌های سطحی به اتم‌های داخلی افزایش می‌یابد. به عنوان مثال درصد اتم‌های سطحی یک ذره با اندازه 30 نانومتر، 5 درصد است، در حالی که این نسبت برای یک ذره با اندازه 3 نانومتر، 50 درصد می‌باشد. بنابراین نانوذرات در مقایسه با ذرات بزرگ‌تر نسبت سطح به وزن بسیار بزرگ‌تری دارند. با کاهش اندازه ذرات به یک دهم نانومتر یا کمتر، اثرات کوانتومی پدیدار می‌شوند و این اثرات، می‌تـوانـند به مقـدار زیــادی ویـژگی‌هـای نــوری، مغـناطیسی و الکتـریکی مواد را تغییر دهند. از طریق پی‌گیری ساختار مواد در مقیاس نانو، امکان طراحی و ساخت مواد جدید با ویژگی‌های کاملا نو به وجود می‌آید. تنها با کاهش اندازه و ثابت نگهداشتن نوع ماده، ویژگی‌های اساسی از قبیل هدایت الکتریکی، رنگ، استحکام و نقطه ذوب ماده (که معمولا برای هر ماده مقدار ثابتی از آنها را در نظر می‌گیریم) می‌تواند تغییر کند. در حال حاضر نانوذراتی که به طور ناخواسته، از طریق فرآیندهای احتراق انجام شده جهت تولید انرژی یا در اتومبیل‌ها، فرآیندهای خوردگی مکانیکی و یا فرآیندهای صنعتی معمول به وجود می‌آیند، بیش از تولید صنعتی نانوذرات بر محیط زیست و زندگی انسان تاثیر می‌گذارند. اما اثرات افزایش بیش از حد تولید و استفاده از نانومواد در سلامت کارکنان و مصرف کننده‌ها، سلامت عمومی و محیط زیست باید به دقت مورد توجه قرار گیرد. از آنجایی که فرآیند رشد و واکنش‌های شیمیایی کاتالیستی در سطح اتفاق می‌افتند، یک مقدار مشخصی از ماده در مقیاس نانومتری بسیار فعال‌تر از همان مقدار ماده با ابعاد بزرگ‌تر می‌باشد. این ویژگی‌ها ممکن است بر روی سلامتی و محیط زیست اثرات منفی داشته و منجر به سمیت زیاد نانوذرات شوند. تنفس نانوذرات خطرات احتمالی نانوذراتی که در هوا پخش شده‌اند، یعنی آئروسل‌ها از اهمیت بیشتری برخوردارند. این قضیه به دلیل تحرک بالای آنها و امکان جذب آنها از طریق ریه، که راحت‌ترین مسیر ورود به بدن می‌باشد، اهمیت پیدا می‌کند. اندازه ذرات تا حدزیادی تعیین‌کننده محل نشست این ذرات در دستگاه تنفسی می‌باشد. به خاطر راحت‌تر شدن کار، دستگاه تنفسی را به سه قسمت ناحیه‌ای و کارکردی تقسیم می‌‌کنیم: 1- مسیر‌های هوایی بالایی، 2- ناحیه نایژه‌ها، که هر دوی آنها به وسیله لایه موکوس حفاظت می‌شوند. در اینجا ذرات بزرگ‌تر، از طریق نشستن بر روی دیواره مسیر هوایی، از هوای ورودی به ریه جدا می‌شوند. حرکات مژه‌های این قسمت، خلط را به سوی گلو بالا برده و از آنجا یا در اثر سرفه خارج و یا بلعیده می‌شوند. ذرات کوچکتر (کوچکتر از 2.5 میکرومتر) و نانوذرات ممکن است وارد کیسه‌های هوایی شوند، که ناحیه مبادله گاز در ریه می‌باشند. جهت تسهیل جذب اکسیژن و دفع دی‌اکسید کربن، تمام غشاها و سلول‌ها در این قسمت از ریه، نازک و آسیب‌پذیر بوده و هیچ‌گونه لایه حفاظتی ندارند. تنها مکانیسم حفاظتی در این قسمت از طریق ماکروفاژها می‌باشد. 3- ماکروفاژها سلول‌های بزرگی هستند که اشیای خارجی را بلعیده و از طریق جابه‌جا کردن آنها، به عنوان مثال به سوی گره‌های لنفاوی، آنها را از کیسه‌های هوایی خارج می‌کنند. نانوذرات تا حد زیادی از این سیستم حفاظتی رها شده و می‌توانند وارد بافت‌های تنفسی گردند. ذرات و الیاف باقی‌مانـده می‌تواننـد با بافت‌های مخاطی ریوی بر هم کنش داده و منجر به ایجاد التهاب شدید، زخم و از بین رفتن بافت‌های ریوی گردند. این وضعیت ریه‌ها شبیه حالت به وجود آمده در بیماری‌هایی همچون بیماری باکتریایی ذات‌الریه، یا بیماری‌های ریوی صنعتی مهلک همانند سیلیکوسیس یا آزبستوسیس می‌باشد. سیلیکوسیس و آزبستوسیس با وجودی که بیماری‌های سیلیکوسیس و آزبستوسیس از طریق نانوموادی که به روش تکنیکی تولید شده‌اند به وجود نمی‌‌آیند، اما منشا ایجاد این بیماری‌ها، تنفس موادی شبیه نانوذرات است که اطلاعات قدیمی در مورد اثرات زیان‌بخش آنها بر روی سلامتی وجود دارد. سیلیکوسیس زمانی ایجاد می‌شود که گرد و غبار حاوی سیلیس به مدت طولاتی به درون ریه تنفس شود. سیلیس بلوری برای سطح بیرونی ریه سمی می‌باشد. زمانی که سیلیس بلوری در تماس با ریه قرار می‌گیرد اثرات التهابی شدیدی به وجود می‌آید. در مدت زمان طولانی این التهاب باعث می‌شود تا بافت ریه به طور برگشت‌ناپذیری آسیب‌دیده و ضخیم شود که این پدیده به نام فیبروسیس نامیده می‌شود. سیلیس بلوری عموما در ماسه‌سنگ، گرانیت، سنگ لوح، زغال سنگ و ماسه سیلیسی خالص وجود دارد. بنابراین افرادی همچون کارگران کارخانه‌های ذوب فلزات، سفال‌گران و کارگرانی که با ماسه کار می‌کنند، در معرض خطر قرار دارند. سیلیس بلوری از سوی سازمان بهداشت جهانی به عنوان یک ماده سرطانزا معرفی شده است. الیاف پنبه نسوز دارای طول چند میکرومتر می‌باشند و در نتیجه جزء نانومواد قرار نمی‌گیرند. با این‌ حال جزء ذرات و الیاف مجموعه امراض شغلی قرار می‌گیرند. پنبه نسوز یک فیبر معدنی طبیعی است که در بیش از 3000 ماده ساختمانی و محصول تولید شده به کار گرفته شده است. تمام انواع پنبه نسوز تمایل به خرد شدن به الیاف بسیار ریز دارند. به دلیل کوچک بودن، این الیاف پس از پخش شدن در هوا ممکن است به مدت چند ساعت یا حتی چند روز معلق بمانند. الیاف پنبه نسوز تخریب‌پذیر نبوده و در طبیعت پایدار می‌باشند. این الیاف در مقابل مواد شیمیایی پایدار هستند، تبخیر نمی‌شوند، در آب حل نمی‌شوند و در طول زمان تجزیه نمی‌گردند. پنبه نسوز موجب ایجاد سرطان ریه و مزوتلیوما می‌شود که نوعی تومور خطرناک غشایی است که ریه را می‌پوشاند . آلودگی ذره‌ای هوا در مشاغل دیگری همچون تولید و فرآوری کربن سیاه و الیاف مصنوعی نیز موجب ایجاد نگرانی می‌شود. آلودگی ذره‌ای هوا آلودگی هوا مخلوط کمپلکسی از ترکیبات مختلف در فاز گاز، مایع و جامد است. خود مواد ذره‌ای مخلوطی ناهمگن از ذرات معلق هستند که ترکیب شیمیایی و اندازه آنها متفاوت است. در مطالعات اپیدمی‌شناسی، انواع مختلفی از آلودگی‌های ذره‌ای هوای معـرفی شـده‌اند کـه از آن جمـله میـتـوان بـه TPS (مجموع مواد معلق) و PM 10 (مواد ذره‌ای با قطر موثر آئرودینامیک کمتر از 10 میکرومتر) اشاره کرد. در سال‌های اخیر مطالعات زیادی در زمینه مواد ذره‌ای ریز PM 2.5 (ذراتی با قطر آئرودینامیک کمتر از 2.5 میکرومتر) و فوق ریز (ذرات با قطر کمتر از 100 نانومتر) انجام گرفته است. با وجودی که میزان خالص آلودگی‌ ذره‌ای هوای شهری (یعنی مقدار PM 2.5)، با کم شدن نشر ذرات از صنایع و مراکز تولید انرژی کاهش یافته است، غلظت ذرات فوق‌ریز ناشی از ترافیک افزایش یافته است. هر چند غلظت این ذرات کوچک معمولاً مهمتر است اما سهم آنها معمولاً پایینتر از غلظت کل است. بنابراین اندازه‌‌گیری توزیع اندازه ذرات تا چند نانومتر ، برای توصیف ذرات پخش‌شده از ترافیک ضروری است. با توسعه روش‌های اندازه‌گیری آثار روشن‌تری از ذرات با اندازه کوچک‌تر مشاهده گردید. با این‌حال، بسیاری از مطالعات هنوز ادامه دارند و تعداد بسیار کمی از آنها تاکنون به نتیجه رسیده‌اند. پیشنهاد شده است که اثرات زیان‌آور آلودگی ذره‌ای هوا به طور عمده به غلظت ذرات کوچک‌تر از 100 نانومتر ارتباط دارد و به غلظت جرمی ذرات بزر‌گ‌تر بستگی چندانی ندارد. بنابراین معقول به نظر می‌رسد که اطلاعات به دست آمده از اپیدمی‌شناسی محیطی را با داده‌های حاصل از مطالعات سم‌شناسی انجام گرفته بر روی حیوانات و یا سایر داده‌های تجربی ترکیب نماییم. مطالعات اپیدمی‌شناسی زیادی ثابت کرده‌اند که ارتباط مستقیمی بین افزایش مقطعی مواد ذره‌ای و افزایش بیماری و مرگ و میر ناشی از نارسایی‌های قلبی و عروقی وجود دارد. بیماران مسن‌تری که سابقه بیماری‌های قلبی و یا تنفسی دارند و همچنین بیماران دیابتی، در معرض خطر بیشتری قرار دارند. مدارک تجربی، مکانیسم‌های بیولوژیکی محتملی همچون تحریک دستگاه تنفسی و فشار اکسیدی جهازی را نشان می‌دهند. در نتیجه این تحریک‌ها، مجموعه‌ای از پاسخ‌های زیستی همانند موارد زیر ممکن است ایجاد شوند: تغییر جریان خون به نحوی که موجب ایجاد انعقاد در قسمتی از رگ‌های خونی گردد، به هم خوردن آهنگ ضربان قلب، عملکرد نادرست و بحرانی رگ‌ها، ناپایداری پلاکت‌های خونی، و در طولانی مدت توسعه تصلب شرایین، التهاب مزاجی و ریوی ناشی از ذرات، تصلب شرایین تسریع شده و عملکرد تغییر یافته ارادی قلب. این موارد ممکن است بخشی از عوامل زیستی باشند که آلودگی ذره‌ای هوا را به مرگ و میر ناشی از بیماری‌های قلبی ارتباط می‌دهند. همچنین نشان داده شده است که نشست ذرات در کیسه‌های هوایی شش‌ها منجر به فعال شدن تولید سیتوکین به وسیله ماکروفاژها و سلول‌های اپیتلیال کیسه‌های هوایی گشته و موجب التهاب سلول‌ها می‌شود. در نمونه‌هایی که به طور تصادفی از میان بزرگسالان سالم در معرض آلودگی ذره‌ای هوا انتخاب شده بودند، افزایش ویسکوزیته پلاسما، فیبرینوژن و پروتئین فعال C مشاهده گردید. خلاصه و چشم‌انداز بحث در مجموع مدارک بسیار زیادی حاصل از مطالعات اپیدمی‌شناسی وجود دارد که اثرات زیان‌آور ذرات فوق‌ریز را بر روی سلامتی نشان می‌دهند. همچنین از مدت‌ها پیش مدارک زیادی مبنی بر زیان‌آور بودن تنفس ذرات قابل تنفس در محیط‌های کاری وجود دارد. به طور کامل مشخص نیست که این مسائل به نانومواد ساخت بشر مربوط است یا نه. با این حال منطقی آن است تا زمانی که بر اساس مطالعات بیشتر اپیدمی‌شناسی، همچنین مطالعات انجام شده بر روی حیوانات، اثرات زیان‌آور این نانومواد کاملا مشخص نشده است، از این داده‌ها چشم‌پوشی نکنیم. در حال حاضر هیچ قانونی در مورد تولید و کاربرد نانومواد برای سلامتی کارکنان و مصرف‌کنندگان و همچنین برای مسائل زیست‌محیطی وجود ندارد. همچنین در زمینه قانون‌گذاری برای مواد شیمیایی، هیچ گزینه‌ای برای اندازه ذرات در هنگام ثبت یک ماده مدنظر قرار نمی‌گیرد. پیش از انجام هرگونه قانون‌گذاری در زمینه نانومواد، باید اطلاعات بسیار زیادی راجع به اثرات فرآیندها و محصولات نانو، بر روی سلامتی انسان و همچنین محیط زیست به دست آید. اما حتی با در نظر گرفتن عدم قطعیت علمی موجود، شواهد کافی برای انجام اقدامات پیشگیرانه در محیط‌های کاری و بسته وجود دارد.

تبادل لینک

 ۱)

آرش

http://kasbedaramad22.blogsky.com/

۲)مدرسه               http://www.classro.blogsky.com/

۳)امیر                  http://linkbox3.blogsky.com

۴)someone http://yaveh-gooyan.blogsky.com

۵) حاجیانی

http://www.hajiani.blogsky.com