پدیده های تپنده های فراتر از نور !

اطلاعات رصدی بدست آمده از 9 تپنده ( پالسار ) ، پیشنهاد می کند که این چرخنده های سریع [و این] ستاره های نوترونی معادل الکترومغناطیسی شکست دیوار صوتی و سرعت مافوق صوت را از خود انتشار می کنند و مدلی که برای فهم این پدیده استفاده می شود، نشان می دهد که منبع این پرتوها می تواند با "سرعتی فراتر از سرعت نور" حرکت کند ! [ نجوم و اخترفیزیک ] اطلاعات رصدی بدست آمده از 9 تپنده ( پالسار ) ، پیشنهاد می کند که این چرخنده های سریع [و این] ستاره های نوترونی معادل الکترومغناطیسی شکست دیوار صوتی و سرعت مافوق صوت را از خود انتشار می کنند و مدلی که برای فهم این پدیده استفاده می شود، نشان می دهد که منبع این پرتوها می تواند با سرعتی فراتر از سرعت نور حرکت کند ! محققان بیان می دارند که جریان های قطبیده در این پرتو ها با مکانیزمی شبیه سینکروترون به اطراف پخش می شوند و منابع این جریان ها می تواند با سرعتی بیش از 6 برابر سرعت نور حرکت کند ! یا معادل 1.8 میلیون کیلومتر برثانیه ! این پدیده علمی تخیلی نیست ضمن این که خلاف قوانین فیزیکی هم نمی باشد و نسبیت انیشتین را نقض نمی کند! تنها کافی است ادامه این متن را بخوانید تا متوجه موضوع شوید . Observational data from nine pulsars, including the Crab pulsar, suggest these rapidly spinning neutron stars emit the electromagnetic equivalent of a sonic boom, and a model created to understand this phenomenon shows that the source of the emissions could be traveling faster than light. Researchers say as the polarization currents in these emissions are whipped around with a mechanism likened to a synchrotron, the sources could be traveling up to six times light speed, or 1.8 million km per second. However, although the source of the radiation exceeds the speed of light, the emitted radiation travels at normal light speed once it leaves the source. "This is not science fiction, and no laws of physics were broken in this model," said John Singleton of Los Alamos National Laboratory at a press briefing at the American Astronomical Society meeting in Washington, DC. "And Einstein’s theory of Special Relativity is not violated." This model, called the superluminal model of pulsars, was described by Singleton and colleague Andrea Schmidt as solving many unanswered issues about pulsars."We can account for a number of probabilities with this model," said Singleton, "and there is a huge amount of observational data available, so there will be ample opportunities to verify this." Pulsars emit amazingly regular, short bursts of radio waves. Within the emissions from the pulses, the circulating polarization currents move in a circular orbit, and its emitted radiation is analogous to that of electron synchrotron facilities used to produce radiation from the far-infrared to X-ray for experiments in biology and other subjects. In other words, the pulsar is a very broadband source of radiation. However, Singleton said, the fact that the source moves faster than the speed of light results in a flux that oscillates as a function of frequency. "Despite the large speed of the polarization current itself, the small displacements of the charged particles that make it up means that their velocities remain slower than light," he said. These superluminal polarization currents are disturbances in the pulsar’s plasma atmosphere in which oppositely-charged particles are displaced by small amounts in opposite directions; they are induced by the neutron star’s rotating magnetic field. This creates the electromagnetic equivalent of a sonic boom from accelerating supersonic aircraft. Just as the “boom” can be very loud a long way from the aircraft, the analogous signals from the pulsar remain intense over very long distances. Back in the 1980s, Nobel laureate Vitaly Ginzburg and colleagues showed that such faster-than-light polarization currents will act as sources of electromagnetic radiation. Since then, the theory has been developed by Houshang Ardavan of Cambridge University, UK, and several ground-based demonstrations of the principle have been carried out in the United Kingdom, Russia and the USA. So far, polarization currents traveling at up to six times the speed of light have been demonstrated to emit tightly-focused bursts of radiation by the ground-based experiments. Although Singleton and Schmidt's highly technical presentation was admittedly over the heads of many in attendance (and watching online), LANL researchers said the superluminal model fits data from the Crab pulsar and eight other pulsars, spanning electromagnetic frequencies from the radio to X-rays. In each case, the superluminal model accounted for the entire data set over 16 orders of magnitude of frequency with essentially only two adjustable parameters. In contrast to previous attempts, where several disparate models have been used to fit small frequency ranges of pulsar spectra, Schmidt said that a single emission process can account for the whole of the pulsar’s spectrum. "We think we can explain all observational data using this method," Singleton said. When asked, Singleton said they have received some hostile reactions to their model from the pulsar community, but that many others have been "charitably disposed because it explains a lot of their data." Papers: Singleton et al,, Ardavan, et al, Ardavan, et al

نقش فناوری نانو در توسعة صنعت مغناطیس

یکی از حوزه هایی که انتظار می رود فناوری نانو اثر فراوانی بر پیشرفت آن داشته باشد، مغناطیس ها و مواد مغناطیسی است. با ورود نانوفناوری به علم و صنعت مغناطیس، بهبود زیادی درکیفیت مغناطیس ها ایجاد شده است و مغناطیس هایی با ابعاد کوچک و نیروی مغناطیسی بزرگ ساخته شده اند.

مغناطیس‌های کوچک و مثال موتور ساعت مچی

نانوفناوری با قابلیت ها و توانایی هایی که دارد، نقش مهمی را در توسعه و پیشرفت علوم و صنایع ایفا خواهد کرد و کارهایی را انجام خواهد داد که قبلاً انجام آن ممکن نبوده است؛ به عنوان مثال، شما می‌خواهید موتوری را برای یک ساعت مچی طراحی نمایید، طبعاً این موتور کوچک خواهد بود و اندازة اجزای آن نیز کوچک‌تر خواهد شد و نمی‌توان از مغناطیس‌های معمولی و بزرگ برای ساخت آن استفاده کرد. برای ساخت این موتور باید از مغناطیس‌های قوی و کوچک استفاده نمود. اما ساختن این مغناطیس‌های کوچک با فناوری معمولی ممکن نیست و احتیاج به فناوری پیشرفته‌تری دارد. یکی از توانایی‌هایی که نانوفناوری ایجاد می‌نماید، قابلیت ساختن مغناطیس‌های کوچک است. در بعضی از پودرهای مغناطیسی، کیفیت مغناطیسی با کاهش ابعاد ذره‌های پودر بهبود می‌یابد. فریت‌های مغناطیسی که مواد مغناطیسی سرامیکی هستند از این دسته‌اند. این فریت‌ها شامل مغناطیس‌های سخت (مغناطیس‌های دایمی) و مغناطیس‌های نرم (مغناطیس‌های موقتی) هستند. در این فریت‌ها، با کاهش ابعاد ذره‌های پودر تا ابعاد 500 تا 100 نانومتر، می‌توان به مغناطیس‌هایی با کیفیت بسیار خوب دست یافت.

در بعضی از پودرهای مغناطیسی، کیفیت مغناطیسی با کاهش ابعاد ذره‌های پودر بهبود می‌یابد. فریت‌های مغناطیسی که مواد مغناطیسی سرامیکی هستند از ین دسته‌اند. ین فریت‌ها شامل مغناطیس‌های سخت (مغناطیس‌های دیمی) و مغناطیس‌های نرم (مغناطیس‌های موقتی) هستند. در ین فریت‌ها، با کاهش ابعاد ذره‌های پودر تا ابعاد 500 تا 100 نانومتر، می‌توان به مغناطیس‌های با کیفیت بسیار خوب دست یافت.

کاربردهای نانومغناطیس‌ها

امروزه نانومغناطیس‌‌ها همچون سایر مغناطیس‌ها گسترة کاربرد وسیعی دارند. یکی از کاربردهای اصلی نانومغناطیس‌ها، استفاده از آنها در محیط‌های ذخیره‌سازی اطلاعات (Recording media) است. صفحه‌های مغناطیسی ذخیره‌سازی اطلاعات، مثالی از این محیط‌ها هستند. سطح این صفحه‌ها از جنس ذره‌های مغناطیسی است. این ذره‌ها باید بسیار ریز و دارای دانه‌بندی یکنواخت باشند. با استفاده از نانوفناوری امکان ساخت این ذره‌‌ها فراهم شده است.کاربرد دیگر نانو مغناطیس‌ها در ساخت موتورهای الکتریکی کوچک است. هنگامی که این موتورها کاربردهایی ظریف و حساس دارند، مغناطیس‌های استفاده شده در آنها با فناوری نانو ساخته می‌شود.

نانومغناطیس‌ها در صنایع الکتروفتوکپی نیز استفاده می‌شود. جوهرهای استفاده شده در این صنایع، دارای پودرهای نانومغناطیس هستند.

از زمینه‌های جدید برای کاربرد نانوذره‌های مغناطیسی، تولید مایع‌ها و سیال‌های مغناطیسی است. این مواد در براده‌برداری از سطوح و تصفیه آب مطرح هستند. صنایع پزشکی و بیولوژی یکی از زمینه‌های بزرگ برای استفاده از نانومغناطیس‌ها هستند که در آنها نانوفناوری و زیست‌فناوری با هم تلاقی پیدا می‌کنند. علاوه بر این موارد، نانومغناطیس‌‌ها در صنایع نظامی، رایانه،‌ برق و خودرو نیز کاربرد دارند.

در بسیاری از کاربردهایی که ذکر گردید،‌ محصولات نانومغناطیس‌ها وارد بازار شده‌اند.‌ متأسفانه در کشور ما به علت ضعف صنعت مغناطیس و عدم آشنایی تولیدکننده‌ها با فناوری نانو،‌ تولید نانومغناطیس‌ها مطرح نیست.

انقلاب نانوفناوری در صنعت مغناطیس

امروزه بیشترین استفاده از نانومغناطیس‌ها به تولید نانوپودرهای مغناطیسی مربوط می‌شود. البته در کنار این پودرها،‌ قطعه‌های مغناطیسی هم مورد استفاده هستند،‌ اما چون با کاهش ابعاد ذره‌های پودر، کیفیت قطعه‌های مغناطیسی هم بهبود می‌یابد، بیشتر روی پودرها تکیه می‌شود. ساخته‌شدن پودرهای مغناطیسی در ابعاد نانو می‌تواند انقلابی در صنعت مغناطیس ایجاد نماید.

راهکارهای توسعه تحقیقات نانو مغناطیس در کشور

برای توسعة صنعت نانومغناطیس در کشور باید مشکلات توسعة فناوری نانو حل شود. برای برطرف‌کردن برخی از این مشکلات، باید تعریف مناسبی از جایگاه تحقیقات در دانشگاه‌ها ارایه شود. در حال حاضر بودجه‌های تحقیقاتی بین وزرات‌خانه‌های مختلف توزیع می‌شود و دانشگاه‌ها برای کسب بودجه برای تحقیقات مجبور به مراجعه به این وزارت‌خانه‌ها هستند. مبحث نانوفناوری، مبحثی است که در چند سال اخیر مطرح شده است و حتی در کشورهای پیشرفته هم موضوعی نو شمرده می‌شود؛ برای پیشرفت در این فناوری باید به دانشگاه ها مراجعه نمود چون دانشگاه‌ها در صف مقدم علمی کشور هستند و برای پرداختن به مباحث علمی روز دنیا بیشترین صلاحیت علمی را دارند.

از طرف دیگر فعالیت های ستاد نانوفناوری باید پایدار و هدفمند باشد. تصمیم های این ستاد باید به صورت متمرکز باشد و از اعمال سلیقه در آنها و تعدد مراکز تصمیم‌گیری دوری شود. اولویت‌ها در این مرکز مشخص شود و بودجه‌ها و کمک‌های تعیین‌شده از جانب این مرکز به طور مناسبی توزیع گردد. به این شکل متخصصان و پژوهشگران دلگرم می‌شوند و در نتیجه نانوفناوری در کشور پیشرفت می‌نماید.

علاوه بر آنچه گفته شد برای پیشبرد صحیح فناوری نانو باید تمامی اطلاعات مربوط به آن را تا حد ممکن گردآوری کرده و در اختیار افراد توانایی قرار داد که بتوانند آینده را ترسیم و برنامه‌ای مشخص برای آینده فناوری نانو در کشور ارایه نمایند.

استفاده از نانوذرات خودتابش برای درمان عمیق تر سرطان

<> 

[ نانو و لیزر » اخبار نانوتکنولوژی ] [ شنبه 25 اسفند 1386 ] [ بازدید: 890 ]

---

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. نتایج این مطالعه در مجله Applied Physics Letters منتشر شده است

تولید انبوه 'ضدماده' در آزمایشگاه

تولید انبوه 'ضدماده' در آزمایشگاه

تشعشعاتی که از ابری از اتم های 'ضدهیدروژن' تولید شد
 

انشمندان می گویند موفق به تولید انبوه "ضدماده" (antimatter)  در آزمایشگاه شده اند. این گام مهمی است که به مطالعه دقیق خواص ضدماده و حل یکی از بزرگ ترین معماهای جهان کمک خواهد کرد.

"ضدهیدروژن"  (antihydrogen)  در گذشته به تعداد کم و در نوبت های مختلف آزمایشگاهی تولید شده بود.

اکنون دانشمندان می گویند با استفاده از دستگاه شتاب دهنده ذرات در مرکز "سرن" در شهر ژنو سوییس بیش از 50 هزار اتم ضدهیدروژن تولید کرده اند. سرن سازمان اروپایی برای مطالعات هسته ای است.

ضدماده تصویر آیینه ای ماده معمولی است و دانشمندان تصور می کنند به هنگام خلق جهان هر دو آنها به مقدار یکسان تولید شده اند. به این ترتیب این سوال پیش می آید که چرا ماده معمولی بر جهان حاکم است.


آزمایش ها ادامه دارد
پروفسور مایکل چارلتون از دانشگاه ولز در سوانسی گفت: "این گامی مهم و روشن کننده افقی تازه است که دانشمندان را قادر می کند تقارن در طبیعت را مطالعه و قوانین اساسی فیزیک را که بر جهان حاکم است کشف کنند."
پژوهشگران در آخرین آزمایش ها، از شتاب دهنده سرن برای ایجاد "ضدپروتون" استفاده کرده و آنها را در یک محفظه خلا، به دام انداختند.
در همین حال برای تولید "پوزیترون" از یک منبع رادیواکتیو استفاده شد که آن نیز در چنین محفظه ای به دام انداخته شد. با تزریق ضدپروتون به ظرف پوزیترون ها، "ضدهیدروژن" تولید شد.
البته حیات ضدماده کوتاه بود و بلافاصله پس از برخورد با ماده معمولی نابود شد. دستگاه های ویژه، تشعشع منحصر به فرد ناشی از نابودی ضدماده را ردیابی کردند.
محققان سال ها است که برای تولید انبوه ضدماده تلاش می کنند تا "مدل استاندارد" که ذرات بنیادی و کنش و واکنش آنها را شرح می دهد، آزمایش کنند.
چنین آزمایشی مهم است چون به گفته "جفری هنگست" از موسسه سرن، اگر ضدهیدروژن مانند هیدروژن رفتار نکند "باید کتاب های درسی را بازنویسی کرد."
ماده و ضدماده در اثر اصابت با یکدیگر، ضمن انفجاری نابود شده و به تشعشع بدل می شوند. دانشمندان معتقدند این فرآیند در نخستین مراحل جهان میلیاردها سال قبل نقش اساسی داشته است.
در حال حاضر، ماده بر جهان غالب است، اما دانشمندان علت آن را نمی دانند.

تمجید و تردید

دیوید کریستین از موسسه "فرمیلب" در آمریکا دستاورد سرن را مورد تمجید قرار داد.

وی گفت: "هنوز گام های بزرگ زیادی هست که باید برداشته شود، اما این قدمی مهم است."

با این حال برخی گروه ها هنوز نسبت به این آزمایش که جزییات آن در نشریه "نیچر" (طبیعت) به چاپ رسیده است، قانع نشده اند.

جرالد گابریلسی از دانشگاه هاروارد گفت: "تجربیات طولانی ما با این آزمایش های دشوار نشان می دهد که احتمال دارد ضدهیدروژن واقعا تولید نشده باشد."

وی افزود که مقالات گروه او که قرار است به زودی منتشر شود "نشان خواهد داد چگونه ممکن است محققان فریب بخورند."

هرگونه ایده ای برای استفاده از ضدماده برای نیرو دادن به سفینه های فضایی یا برای تولید سلاح هنوز متعلق به عالم داستان های علمی تخیلی است.

میکروسکوپ TEM چیست ؟

میکروسکوپ TEM چیست ؟

اساس عملکرد میکروسکوپ انتقال الکترونی (Transmission Electron Microscope) که به اختصار به آن TEM گویند مشابه میکروسکوپ های نوری است با این تفاوت که به جای پرتوی نور در آن از پرتوی الکترون استفاده می شود. آنچه که می توان با کمک میکروسکوپ نوری مشاهده کرده بسیار محدود است در حالی که با استفاده از الکترونها به جای نور، این محدودیت از بین می‌رود. وضوح تصویر در TEM هزار برابر بیشتر از یک میکروسکوپ نوری است.

با استفاده از TEM می توان جسمی به اندازه چند انگستروم (10-10 متر) را مشاهده کرد. برای مثال می‌توانید اجزای موجود در یک سلول یا مواد مختلف در ابعادی نزدیک به اتم را مشاهده کنید. برای بزرگنمایی، TEM ابزار مناسبی است که هم در تحقیقات پزشکی، بیولوژیکی و هم در تحقیقات مرتبط با مواد قابل استفاده است.

در واقع TEM نوعی پروژکتور نمایش اسلاید در مقیاس نانو است که در آن پرتویی از الکترون ها از تصویر عبور داده می شود. الکترون هایی که از جسم عبور می کنند به پرده فسفرسانس برخورد کرده سبب ایجاد تصویر از جسم بر روی پرده می شوند. قسمت های تاریک تر بیانگر این امر هستند که الکترون های کمتری از این قسمت جسم عبور کرده اند( این بخش از نمونه چگالی بیشتری دارد) و نواحی روشن تر مکانهایی هستند که الکترون از آنها عبور کرده است (بخش های کم چگال تر).

وضوح این میکروسکوپ 2/0 نانومتر است که در حد اتم است (بیشتر اتم ها ابعادی تقریبا برابر 2/0 نانومتر دارند). با این نوع میکروسکوپ حتی می توان نحوه قرار گرفتن اتمها در یک ماده را بررسی کرد.

استفاده از این میکروسکوپ گران و وقت گیر است چرا که نمونه باید در ابتدا به شیوه ای خاص آماده شود لذا تنها در مواردی خاص از میکروسکوپ انتقال الکترونی استفاده نمایند. از این میکروسکوپ جهت تحلیل و آنالیز ریخت شناسی، ساختار کریستالی( نحوه قرارگیری اتمها در شبکه کریستالی) و ترکیب نمونه ها استفاده می شود.

عملکرد میکروسکوپ:

با کمک یک منبع نور در بالای میکروسکوپ ، الکترون ها گسیل و منتشر می شوند. الکترون ها از تیوب خلاء میکروسکوپ عبور می کنند. در میکروسکوپ های نوری از عدسی های شیشه ای برای متمرکز کردن نور استفاده می شود در حالی که در TEM از عدسی های الکترومغناطیسی استفاده می شود تا الکترون های را جمع و متمرکز ساخته به صورت یک پرتوی باریک گسیل نماید. این پرتوی الکترونی از نمونه عبور داده می شود. بسته به چگالی مواد، الکترون ها ممکن است از بخش هایی از جسم بگذرند و به صفحه فلورسانس برخورد نمایند و تصویر سایه مانندی از نمونه ایجاد کنند که میزان تیرگی بخش های مختلف جسم به چگالی مواد در ان بخش ها وابسته است. هر چه جسم کم چگال تر باشد تصویر تیره تر خواهد بود. این تصویر می توان مستقیما توسط اوپراتور مطالعه شود و یا با کمک یک دوربین تصویر برداری شود