۱۱ شهریور ۱۳۸۵، ۱۷:۵۰

جنبش مولكولي با فمتو‌تكنولوژي براي بشر قابل رويت مي شود ؛ گزارشي از فمتونيك ؛ پديده اي حساس تر از نانوتكنولوژي

جنبش مولكولي با فمتو‌تكنولوژي براي بشر قابل رويت مي شود ؛ گزارشي از فمتونيك ؛ پديده اي حساس تر از نانوتكنولوژي

خصوصيات ليزرهاي فمتوثانيه ‌اي آنها را به ابزار فوق ‌العاده دقيق و بي ضرري تبديل كرده ‌است كه در حوزه ‌هاي متفاوتي مانند توليد، سلامت و حفظ محيط زيست مي ‌تواند بسيار مؤثر باشد. بدين شكل تكنولوژي فمتوثانيه ‌اي يك تكنولوژي كليدي محسوب مي ‌شود چرا كه همزمان بر پردازش مواد در مقياس نانو و ميكرو، فناوري اطلاعات و ارتباطات، تكنولوژي اندازه ‌گيري و علوم طبيعي و پزشكي تأثير مي ‌گذارد.

به گزارش خبرنگار دانشگاهي مهر، فمتونيك درمان بدون درد پوسيدگي دندان ‌ها را ممكن مي سازد. درد هنگام سوراخ كردن دندان ناشي از گرما و لرزش است كه هر دو به وسيله ليزر فمتوثانيه ‌اي قابل پيشگيري است ولي اين فقط يكي از كاربردهاي متعدد فمتونيك است.

ليزر فمتوثانيه ‌اي امكان كار روي مواد با دقت و ظرافت نانومتري (در مقياس نانومتر) را امكان ‌پذير مي‌ كند. در موتورهاي ديزلي و اكنون نيز در موتورهاي بنزيني مي‌ توان با كمك ليزر فمتوثانيه ‌اي توان موتور را افزايش و در مقابل ميزان مصرف سوخت و آلودگي محيط زيست را كاهش داد.

فمتونيك تكنولوژي يك ميليون بار ريزتر از نانوتكنولوژي

فمتونيك با فرايندهايي در محدوده‌ زماني فمتوثانيه، يعني يك بيلياردم ثانيه سر و كار دارد. با يك مثال مي‌ توان اين مقياس را واضح تر بيان كرد: در حالي كه نور در يك ثانيه تقريباً هفت بار زمين را دور مي‌ زند، در يك فمتوثانيه مسيري به اندازه‌ يك صدم قطر مو را طي مي‌ كند. (اين تكنولوژي بسيار حساس‌ تر و دقيق تر از نانوتكنولوژي است. نانو، مباحثي در ابعاد يك ميلياردم ثانيه است و فمتو يك ميليون بار از نانوتكنولوژي ريزتر و كوچكتر است)

حوزه‌ هاي كاربردي براي چنين طول موج‌ ‌هاي ليزري كوتاه‌ مدت بسيار متفاوت هستند: با اينگونه طول موج ‌هاي كوتاه مي‌ توان تضمين كرد مواد و مخصوصاً مواد آلي بدون تماس و يا تخريب مورد تجزيه و تحليل قرار مي ‌گيرند. اكنون فمتونيك براي كار بر روي مواد، حوزه‌ هاي كاري جديدي ايجاد مي ‌كند.

مشاهده و تغيير جنبش يك مولكول و هدفمند سازي آن در خدمت بشر

انسان تا امروز براي مشاهده، فهم و تغيير كوتاه ‌ترين فرايندها با مشكل روبرو بود اما اكنون مي ‌تواند توسط ليزر فمتونيك فرايند‌هايي را در طبيعت مانند جنبش يك مولكول كه در محدوده زماني فمتوثانيه به وقوع مي‌ پيوندند، مشاهده كند، تغيير دهد و هدفمند در خدمت بشر قرار دهد.

فرايندهاي فمتوثانيه ‌اي فقط توسط ليزر مي‌ توانند به طور مصنوعي ايجاد شوند. ليزر فمتوثانيه ‌اي جرقه‌هاي الكتريكي فوق‌ العاده كوچكي پراكنده مي ‌كند. با اين طول موج‌ هاي فمتوثانيه ‌اي مي ‌توان ـ مانند ليزرهاي معمولي ـ مواد را پردازش كرد. از اين واقعيت كه طول موج‌ ها به كوتاهي جنبش‌ هاي مولكولي در مواد هستند نتايج مهمي مانند موارد زير حاصل مي شود:
1- در حوالي ناحيه ‌اي كه بر رويش كار شده جايي وجود ندارد كه تحت تأثير گرما قرار گرفته باشد (تغيير حالت داده باشد)، 2- در اين حوالي هيچ كشش يا پارگي وجود ندارد 3- هيچ عوارضي ندارد.

كاربردهاي فمتونيك

به گزارش مهر، خصوصيات ليزرهاي فمتوثانيه ‌اي آنها را به ابزار فوق ‌العاده دقيق و بي ضرري تبديل كرده ‌است كه در حوزه ‌هاي متفاوتي مانند توليد، سلامت و حفظ محيط زيست مي ‌تواند بسيار مؤثر باشد. بدين شكل تكنولوژي فمتوثانيه ‌اي يك تكنولوژي كليدي محسوب مي ‌شود چرا كه همزمان بر پردازش مواد در مقياس نانو و ميكرو، فناوري اطلاعات و ارتباطات، تكنولوژي اندازه ‌گيري و علوم طبيعي و پزشكي تأثير مي ‌گذارد. براي مثال سوزن‌ هاي انژكتوري نسل بعد براي موتورهاي ديزلي را كه مجدداً موجب كاهش مصرف سوخت مي‌شوند، فقط مي ‌توان با ليزرهاي فمتوثانيه‌ اي سوراخ كرد.

ديواره‌ هاي سيلندر موتورها در آينده يك ساختمان ميكروسكوپي از بافت ‌ها در سطحشان ايجاد مي‌ شود به طوري كه موتورها با وجود بازدهي بيشتر مواد مضر كمتري توليد مي ‌كنند.

20 درصد صرفه‌ جويي در مصرف سوخت و كاهش آلودگي محيط زيست در عين افزايش رفت و آمد با وسيله‌ نقليه شخصي، صرفه جويي ارزي به ميزان 100 ميليون يورو در سال، عمل جراحي ‌هاي مغزي بدون تخريب بافت ‌هاي اطراف و جراحي قرنيه چشم (اين كاربرد فمتونيك در حال حاضر 300 ميليون يورو سالانه سود خالص دارد) از مزاياي اين تكنولوژي جديد است.

5/1 درصد از نوزادان به خاطر سفتي استخوان‌ هاي شنوايي، كر و يا دچار اختلال در شنوايي هستند. با ليزر فمتوثانيه ‌اي مي ‌توان اين سفتي را درمان كرد بدون اينكه به اين استخوانچه ‌ها كه كوچكتر از يك ميليمتر هستند، آسيبي برسد.

به گزارش مهر، به وسيله فمتونيك امروزه مي ‌توان پوسيدگي دندان را بدون درد درمان كرد. به علاوه اين روش ديگر شيارهايي بر روي دندان باقي نمي‌ گذارد كه موجب پيدايش مجدد پوسيدگي شود. با اين روش مي ‌توان در بخش پزشكي حدود يك ميليارد يورو در سال صرفه ‌جويي ارزي كرد.

کد خبر 375086

نظر شما

شما در حال پاسخ به نظر «» هستید.
  • نظرات حاوی توهین و هرگونه نسبت ناروا به اشخاص حقیقی و حقوقی منتشر نمی‌شود.
  • نظراتی که غیر از زبان فارسی یا غیر مرتبط با خبر باشد منتشر نمی‌شود.
  • captcha