نانوحسگرهایی با قابلیت آشکارسازی تک ویروس
- مجموعه: گزارشهای علمی
پژوهشگران ايراني، با مطالعه خواص اپتيکي نانوآنتن‌ها، امكان ساخت نانوحسگرهايي با قابليت آشکارسازي تک‌ويروس، پيل‌هاي خورشيدي نانومتري و ديسک‌هاي نوري ظرفيت بالا را فراهم كردند.
نانوآنتن‌ها شامل دو يا چند نانوذره هستند که در فاصله چند نانومتري از يکديگر قرار داشته و نقش آنها در نانواپتيک، مشابه نقش آنتن‌هاي معمولي در سيستم‌هاي مخابراتي و الکترونيکي است. از بر هم‌کنش نور با نانوآنتن‌ها، يک ميدان الکترومغناطيسي بسيار قوي در گاف بين نانوذرات بوجود مي‌آيد که مي‌تواند کاربردهاي گوناگوني را به همراه داشته باشد.
دکتر احمد محمدي پژوهشگري است که به مطالعه سيستماتيک خواص اپتيکي نانوآنتن‌هاي ساخته شده از يک يا دو نانوذره به شکل بيضي‌گون و همچنين بررسي تاثير پارامترهاي مهم مانند مواد سازنده، ضريب گذردهي محيط پيرامون، اندازه نانوذرات و فاصله بين آنها بر سطح مقطع پراکندگي، پرداخته است.
وي در گفتگو با بخش خبري سايت ستاد ويژه توسعه فناوري نانو گفت: «در اين طرح تحقيقاتي، دو روش تحليلي و عددي را براي محاسبه سطح مقطع پراکندگي نانوآنتن‌هاي ساخته شده از يک و دو نانوذره، به‌كار گرفته‌ايم. به همين منظور، از تئوري قطبش‌پذيري، با اعمال تصحيحات مناسب در نانوآنتن‌هاي تک‌ذره استفاده کرده‌ايم».
دکتر محمدي در ادامه افزود: «از آنجا که استفاده از تئوري قطبش‌پذيري، براي نانوآنتن‌هاي شامل بيش از يک نانوذره امکان پذير نيست، بنابراين، در اين پژوهش سعي کرده‌ايم از روش‌هاي عددي همچون FDTD سه بعدي، براي محاسبه سطح مقطع پراکندگي نانوآنتن‌ها استفاده نماييم.
در هر دو مورد، با تغيير پارامترهاي مسئله، بررسي سطح مقطع پراکندگي، تشديد پلاسموني مورد نظر و بهرة پراکندگي بالا، مدل مناسبي را ارائه کرده‌ايم».
با طراحي مناسب نانوآنتن‌ها، امكان ساخت نانوحسگرهاي بسيار حساس با توانايي آشکارسازي تک‌ويروس، ديسک‌هاي نوري با ظرفيت چند ترابايت (چند هزار گيگابايت)، سلول‌هاي خورشيدي در ابعاد نانومتري با بهره بسيار بالا (بيش از 80%) و مدارهاي مجتمع نانوفوتونيکي فراهم مي‌گردد، همچنين تصويربرداري اپتيکي از پروتئين‌ها و DNA، امكان‌پذير مي‌شود.
جزئيات اين طرح كه در گروه فيزيک دانشگاه خليج‌فارس با همکاري فرانسيسکا کامينسکي (موسسه نيلزبور در دانمارک) و دکتر ماريو آجو (گروه نانواپتيک، دانشگاه ETH در سوييس) به سرپرستي پروفسور وحيد صندوقدار انجام شده، در مجله Int. MKS است. '> MKS است. '> J Nanotechnol (جلد 6، صفحات 11- 10، سال 2009) منتشر شده است.
