گروه آموزشی مهندس شکوفه ساتری

موچین های نوری نرم شدن و سیالیت درون سلولی را در طول تقسیم سلولی نشان می دهند

سلول های زنده بلوک های اساسی ساختمان همه موجودات هستند. ما به عنوان انسان اساساً مجموعه ای از تریلیون ها سلول زنده هستیم: و همه این سلول ها از یک تخمک بارور شده پدید می آیند. این بدان معناست که "میتوز" (یا تقسیم سلولی) یکی از اساسی ترین و مهم ترین فرآیندهای زندگی است.

مجله خبری اپتیک و فوتونیک

مجله خبری اپتیک و فوتونیک

شماره مارچ

فیبر نوری: از طریق شیشه ظاهر

وقتی موچین های نوری با زیست شناسی آشنا شدند

اپتیک در آفریقا، قسمت 2: تحقق وعده

موچین های نوری چیست؟

موچین های نوری چیست؟

آرتور اشکین از ایالات متحده برای اختراع موچین های نوری که از فشار تابش یک پرتو متمرکز نور کوچک برای به دام انداختن اجسام بسیار کوچک استفاده می کند، جایزه نوبل را دریافت کرد.

موچین های او به محققان اجازه می دهد اشیا را بدون تماس با آنها بگیرند، برش دهند و در اطراف حرکت کنند، که منجر به کاربردهای بی شماری در بسیاری از زمینه های علم و پزشکی شده است.

ماسگریو گفت، برای مثال، از آنها برای به دام انداختن یک قطره آب برای مطالعه نحوه رفتار آنها در هنگام قرار گرفتن در ابر استفاده شده است، یا قطرات را از دستگاه تنفسی آسم می گیرند تا بفهمند که چگونه می تواند بهتر در داخل ریه ها پراکنده شود.

"ابزار ساخته شده از نور": برنده جایزه نوبل علم لیزر توضیح داده شده است

جرارد مورو فرانسوی یکی از سه محققی بود که برنده جایزه نوبل فیزیک ۲۰۱۸ برای اختراعات در زمینه فیزیک لیزر شد.

پس از اینکه سه دانشمند روز سه شنبه جایزه نوبل فیزیک را برای اکتشافات پیشگامانه ای که از قدرت لیزر استفاده می کنند، بردند، در اینجا چند واقعیت اساسی در مورد تحقیقات آنها آورده شده است.

لیزر چیست؟

به گفته ایان ماسگریو، رهبر گروه لیزر Vulcan در مرکز لیزر مرکزی بریتانیا، لیزرها درست مانند مشعل ها، اما دارای خواص ویژه هستند.

معمولاً وقتی نور از مشعل خارج می‌شود، روشن می‌شود - او آن را با بچه‌هایی مقایسه کرد که در جهات مختلف مدرسه را ترک می‌کنند و کت‌های مختلفی می‌پوشند.

او گفت، اما یک لیزر نور را متمرکز می کند، گویی همه بچه ها مجبور شده اند با یک یونیفرم یکسان راهپیمایی کنند.

او افزود که این تفاوت ناشی از حفره ای است که برای به دام انداختن و تنظیم نور قبل از تابش آن و همچنین نحوه تولید نور استفاده می شود.

به همین دلیل آکادمی سلطنتی علوم سوئد از برندگان نوبل روز سه شنبه به عنوان «ابزار ساخته شده از نور» استقبال کرد.

موچین های نوری ساخته شده از نور لیزر ممکن است اجسام ریز بیولوژیکی را بگیرد و بچرخاند

موچین های نوری ساخته شده از نور لیزر ممکن است اجسام ریز بیولوژیکی را بگیرد و بچرخاند

ترجمه با مهندس شکوفه ساتری

می‌توانیم کیفیت و تازگی میوه‌ها و سبزیجات را با انگشتان خود آزمایش کنیم و حتی ربات‌های صنعتی سال‌هاست که در کاربردهای لمسی با موفقیت عمل می‌کنند.

اما چگونه می توان اشیایی را به پهنای یک موی انسان گرفت و چرخاند - پروفسور دکتر الکساندر رورباخ از گروه مهندسی میکروسیستم های دانشگاه فرایبورگ و تیمش اکنون مطالعه ای در مورد این سوال در مجله Nature Communications منتشر کرده اند. کار آنها نشان می دهد که چگونه چندین موچین نوری ساخته شده از نور لیزر بسیار متمرکز، روزی می توانند خوشه های سلولی را به شیوه ای کنترل شده گرفته و آنها را در هر جهت دلخواه بچرخانند. این امر به اشیاء ریز مانند تومورهای مینیاتوری اجازه می دهد تا به طور خاص زیر میکروسکوپ بررسی شوند.

انگشتان ساخته شده از نور لیزر

در آزمایشگاه، انگشتان چنگنده مربوط به موچین های نوری هستند که از نور لیزر بسیار متمرکز تولید می شوند. مزیت متمایز موچین های سبک این است که بر خلاف موچین های مکانیکی، می توانند نیرو یا گشتاور را حتی در هنگام چنگ زدن به اجسام شفاف اعمال کنند.

موچین‌های نوری هولوگرافیک رایانه‌ای که قادر به فوکوس کردن پیکسل به پیکسل نور لیزر در پیکربندی‌های دلخواه و چندگانه هستند، سال‌هاست که برای کنترل موقعیت چندین انگشت درگیر نور به طور همزمان در فضای سه‌بعدی استفاده می‌شوند.

این روش تقریباً دو دهه است که در آزمایشگاه‌های تحقیقاتی وجود دارد، اما قادر به اعمال نیرو و گشتاور بر روی اجسام بزرگ‌تر، یعنی مواردی با قطر بزرگ‌تر از 1/10 میلی‌متر نیست.

موچین ها با مشکلاتی مواجه می شوند زیرا اجسام بسیار بزرگ و تنبل هستند که نمی توانند به صورت دلخواه و پایدار در محلول آبی بچرخند، زیرا موچین های نوری یا به اندازه کافی قوی نیستند یا موقعیت مناسبی برای گرفتن پیدا نمی کنند و بنابراین می لغزند. شایان ذکر است، دلیل اینکه آنها نتوانستند بهترین موقعیت گرفتن را پیدا کنند این است که اصلاً به دنبال آن نمی‌گردند، بلکه کورکورانه با تکیه بر توانایی محققانی که تلاش می‌کنند موچین‌های نوری را قرار دهند، آن را می‌گیرند.

مفهوم موچین نوری غیر کور

رورباخ توضیح می‌دهد: «موچین‌های غیرکور با اندازه‌گیری و تجزیه و تحلیل نور پراکنده شده بر روی جسم، آنچه را که در حال چنگ زدن هستند، می‌بینند. ما اشیاء مختلف را با چشمان خود می بینیم زیرا نور خورشید یا نور داخل خانه بر روی آنها پراکنده شده و در شبکیه چشم ما تکثیر می شود. موچین لیزری می تواند از طریق اشیاء شفاف چنگ بزند. با این حال، اشیاء تحقیقاتی بیولوژیکی که دانشمندان زیر میکروسکوپ مطالعه می‌کنند، مانند خوشه‌های سلولی مانند تومورهای مینیاتوری یا جنین‌های کوچک مگس، کاملاً شفاف نیستند، اما مانند شیشه‌های مات در پنجره حمام عمل می‌کنند، جایی که نور پس از انتقال منتشر می‌شود و بنابراین تجزیه و تحلیل آن دشوار است. .اتری

نمونه هایی از زمینه های تحقیق و توسعه فیزیک

ترانزیستور که برای اولین بار توسط فیزیکدانان جان باردین ، ​​والتر براتین و ویلیام شوکلی در سال 1947 اختراع شد

لیزرها ، مانند لیزرهای انتشار دهنده سطح حفره عمودی

بلورهای فوتونی و اپتیک کوانتوم

تصویربرداری رزونانس مغناطیسی 

آرتور اشکین ، 2022-1922

آرتور اشکین

آرتور اشکین ، 98 ساله ، درگذشت. برنده نوبل "پرتو تراکتور" را اختراع کرد