اپتیک و فوتونیک برای انرژی و محیط زیست

اپتیک و فوتونیک برای انرژی و محیط زیست

اپتیک و فوتونیک در تولید انرژی، حفظ انرژی و نظارت بر پیامدهای هر دو بر محیط زیست حیاتی هستند.

نقش فوتونیک در حفظ انرژی:

روشنایی حالت جامد: طیف الکترومغناطیسی تولید شده از گرمایش رشته تنگستن در یک لامپ رشته ای، عمدتاً طیف مادون قرمز را با بخش کوچکی در ناحیه مرئی پوشش می دهد.

نمایشگرهای تخت: محرک کلیدی برای نمایشگرهای صفحه تخت، پیشرفت در فناوری سیلیکون آمورف بود. در نمایشگرهای ماتریس فعال، هر پیکسل با یک مدار راه انداز هدایت می شود و به قطعات الکترونیکی لایه نازک با مساحت بزرگ نیاز است.

مدیریت نور برای کاربردهای نمایشگر و روشنایی: مدیریت نور یک جنبه مهم برای روشنایی حالت جامد و کاربردهای نمایشگر است که دارای LEDهای غیرآلی یا OLED هستند، به ویژه در رابطه با راندمان استخراج نور این دستگاه ها.

ارتباطات و اتصالات نوری: استفاده از اپتیک در مخابرات کاملاً شناخته شده است. مقدار داده ای که روی یک موج رمزگذاری می شود، با فرکانس موج حامل سیگنال تعیین می شود. بنابراین، توسعه ارتباطات شامل استفاده از فرکانس‌های موج حامل بالاتر است که از طریق طیف فرکانس رادیویی و فراتر از آن به فرکانس‌های نوری افزایش می‌یابد. علاوه بر موج حامل فرکانس بسیار بالا، مزیت تعیین کننده ارتباطات نوری در دسترس بودن فیبرهای نوری برای نگه داشتن سیگنال در فواصل بسیار زیاد با تلفات بسیار کم بوده است.

نانوفوتونیک و بلورهای فوتونیک

نانوفوتونیک و بلورهای فوتونیک

نانوفوتونیک روشی برای مطالعه خواص مواد در محدوده نانومتری با استفاده از نور، تنظیم امواج نوری با مواد ساختاری کوچکتر از طول موج آنها، یا تغییر خواص نوری ماده توسط میدان های نوری کنترل شده است.

بلورهای فوتونیک مواد درشت متخلخل با خواص جالب به ویژه خواص نوری هستند.

استراتژی های ساخت بلورهای فوتونیک:

1. بلورهای فوتونیک یک بعدی: در یک بلور فوتونیک یک بعدی، لایه‌های ثابت دی الکتریک مختلف نیز می‌توانند به یکدیگر رسوب کرده یا به هم بچسبند تا یک شکاف باند در یک جهت ایجاد کنند. توری براگ نمونه ای از این نوع کریستال فوتونی است. بلورهای فوتونیک یک بعدی اغلب همسانگرد یا ناهمسانگرد هستند که دومی به عنوان سوئیچ نوری کاربرد بالقوه دارد.

2. بلورهای فوتونیک دوبعدی: در دو بعد، حفره‌هایی را نیز می‌توان در بستری ایجاد کرد که نسبت به طول موج تشعشعی که شکاف باند برای مسدود کردن آن برنامه‌ریزی شده است شفاف باشد. شبکه های مثلثی و مربعی سوراخ ها با موفقیت به کار می روند.

3. بلورهای فوتونیک سه بعدی

چندین نوع ساختار وجود دارد که ساخته می شوند:

ساختار چوبی: «میله‌ها» بارها با لیتوگرافی پرتو حکاکی می‌شوند، پر می‌شوند و با لایه‌ای از آخرین مواد پوشانده می‌شوند. از آنجا که فرآیند تکرار می شود، کانال های حک شده در هر لایه عمود بر لایه زیر و موازی و خارج از فاز با کانال های دو لایه زیر هستند.

عقیق‌های معکوس یا کریستال‌های کلوئیدی معکوس: کره‌ها اغلب اجازه دارند در یک شبکه مکعبی بسته‌بندی شده و معلق در یک حلال رسوب کنند. سپس یک سخت کننده معرفی می شود که از مقدار اشغال شده توسط حلال، یک جامد شفاف تولید می کند. سپس کره ها با اسیدی مانند اسید هیدروکلریک حل می شوند.

بیوفتونیک و مهندسی پزشکی

بیوفتونیک و مهندسی پزشکی

مهندسی زیست پزشکی یا مهندسی پزشکی کاربرد اصول و تکنیک های حل مسئله مهندسی در زیست شناسی و پزشکی است. این امر در سراسر مراقبت های بهداشتی، از تشخیص و ارزیابی تا درمان و بهبودی مشهود است، و از طریق تکثیر دستگاه های پزشکی قابل کاشت، مانند ضربان سازها و باسن مصنوعی، تا فناوری های پیشرفته دیگر مانند مهندسی سلول های بنیادی و 3- به وجدان عمومی رسیده است. چاپ D اندام های بیولوژیکی.

زمینه های کاربردی مهم: مهندسی پزشکی کاربردهای زیر را دارد

1. تحقیقات بنیادی زیست پزشکی: زیست شناسی سلولی، زیست شناسی مولکولی: درک فرآیندهای زندگی، و همچنین منشاء و پیدایش بیماری ها، در سطح سلولی و مولکولی.

2. آزمایشات آزمایشگاهی، تشخیص نقطه مراقبت: تجزیه و تحلیل مایعات بدن به عنوان مثال: در آلرژی، ایمونولوژی، هماتولوژی، قلب و عروق، اپیدمیولوژی، غدد درون ریز، میکروبیولوژی پزشکی. سنجش نوری، به عنوان مثال: اکسیمتری نوری.

3. تحقیقات فارماکولوژیک: توسعه دارو به عنوان مثال: ارزیابی هدف، غربالگری با کارایی بالا از نامزدهای دارویی، تحویل دارو.

4. پایش محیطی، ایمنی مواد غذایی: آزمایش و پایش در محل ترکیبات مضر موجود در هوا، آب و غذا، به عنوان مثال، پاتوژن ها، گرد و غبار ریز، گرده، مواد شیمیایی.

5. کنترل فرآیند: کنترل ترکیب، کیفیت مواد دارویی، تغذیه، و لوازم آرایشی.

6. پزشکی احیا کننده: تحقیقات سلول های بنیادی، مهندسی بافت، انتقال مواد ژنتیکی.

7. کاربردهای امنیتی: تشخیص مواد و سلاح های مضر بیولوژیکی و شیمیایی.

اندرکنش نور-ماده کوانتیزه شده

فعل و انفعالات نور-ماده نتیجه یک میدان الکترومغناطیسی نوسانی است که با ذرات باردار برهمکنش رزونانسی دارد. طیف‌سنجی مولکولی از نور برای بررسی ماده استفاده می‌کند، اما در واقع هرگز مولکول‌ها را نمی‌بیند، فقط تأثیر آنها بر نور است. انواع مختلف طیف سنجی دیدگاه های متفاوتی را ارائه می دهند. این تماس غیرمستقیم با اهداف میکروسکوپی به این معنی است که تفسیر طیف‌سنجی نیاز به یک مدل دارد، خواه بیان شود یا نه.

مدل‌سازی و عملکرد آزمایشگاهی طیف‌سنجی به یکدیگر متصل هستند و طیف‌سنجی به اندازه توانایی آن در تمایز مدل‌های مختلف مفید است. این باعث می شود که یک توصیف نظری دقیق از فرآیند فیزیکی زیربنایی حاکم بر تعامل نور و ماده مهم باشد.

لیزر، فوتونیک و اپتیک

فراتر رفتن از چشم انداز لیزر، فوتونیک و اپتیک از طریق کاربردهای نوآورانه در دنیای امروز

بیوفوتونیک با شکوفه ساتری

جلسات مرتبط

1. اندرکنش نور-ماده کوانتیزه شده

2. لیزر

3. بیو فوتونیک و مهندسی پزشکی

4. نانو اپتیک و متاسرفیس

5. بیوفوتونیک

6. فن آوری های جدید لیزر و کاربردهای آنها

7. نانوفوتونیک و بلورهای فوتونیک

8. مواد فوتونیک و فرامواد

9. دستگاه ها و حسگرهای موجبر فیبر نوری

10. علم و فناوری لیزر

11. اپتیک و فوتونیک برای انرژی و محیط زیست

12. اپتیک و لیزر در پزشکی

13. اپتوالکترونیک یکپارچه

14. مدارها و سیستم های مجتمع فوتونیک-الکترونیک

15. علم آتو

16. سیستم های فوتونیک

17. کنترل انسجام نوری

18. ترمودینامیک کوانتومی

19. اپتیک کوانتومی و اطلاعات کوانتومی

20. اتم اپتیک

21. کیهان شناسی لیزری و اخترفیزیک

22. فوتونیک کوانتومی و فناوری اطلاعات

23. فوتونیک توپولوژیکی

24. اپتیک یکپارچه غیرخطی و کوانتومی

25. اپتیک و فوتونیک: تأثیر بر سیستم های دفاعی

26. چشم پزشکی

27. فوتونیک غیرخطی: مبانی و کاربردها

28. فوتونیک مایکروویو

29. اپتیک و بیوفیزیک

30. فوتونیک در هوش مصنوعی

31. اپتیک غیر خطی و فوق سریع

32. Optofluidics

33. فوتونیک فضایی

34. سیستم های ارتباطی ماهواره ای

35. ارتباطات و شبکه بی سیم

36. مهندسی مایکروویو

بیوفوتونیک با شکوفه ساتری

بیوفوتونیک

بیو فوتونیک رشته جدیدی است که بر نتایج لیزرها برای انتقال ذرات ماده به ساختارهای سازمانی خاصی مانند صفحه شطرنج سه بعدی یا آرایه های شش ضلعی متکی است. این مسئول توسعه روش هایی است که طیف وسیعی از تکنیک های تصویربرداری و درمانی فعلی را در استفاده گسترده بالینی تکمیل می کند.

بیوفوتونیک درمانی: کاربردهای نور شامل درمان بیماری ها با تغییر فرآیندهای بیولوژیکی است. نور برای اصلاح عملکردهای سلولی از نظر فتوشیمیایی و از بین بردن بافت ها توسط فرآیند فوتومکانیکی یا فتوترمال استفاده می شود.

فوتومکانیک: آنالیزهای فوتومکانیکی مبتنی بر اپتیکی است که برای مطالعه خواص گرادیان در مواد بیولوژیکی استفاده می شود. همچنین برای بررسی ارتباط بین تنش مکانیکی و کرنش در ساختار عاج ریشه استفاده می شود. ذرات حساس به نور در محلول‌ها یا جامدات پلیمری تحت یک تبدیل از نور به انرژی مکانیکی قرار می‌گیرند که انقباض عکس نامیده می‌شود.

سنسورهای فیبر نوری: این تکنیک با سنجش از دور مشخصات فیزیکی و شیمیایی سروکار دارد. با تمرکز نور به قسمت مرکزی و هدایت به یک نمونه، اطلاعات تحلیلی به دست می آید. سیگنال های نوری در یک فیبر معادل منعکس می شوند و بنابراین شدت آن محاسبه می شود. به طور گسترده ای در تشخیص آنالیت های بالینی و بیوشیمیایی، به عنوان مثال، متابولیت ها، پروتئین های ایمنی، آنزیم ها و الکترولیت های سرم پذیرفته شده است. حسگرهایی که به آن پارامترها واکنش نشان می دهند اغلب حسگرهای زیستی نامیده می شوند.

فیزیک هسته ای در اخترفیزیک

فیزیک هسته ای پیوند ضروری بین مشاهدات نجومی، مدل های ستاره ای و تکامل شیمیایی کهکشانی است. پیشرفت چشمگیر در اخترفیزیک طی دهه های گذشته در توضیح و پیش بینی سناریوهای نجومی تنها به دلیل تعامل پربار بین همه رشته ها امکان پذیر بود. بینش جدید در یک زمینه باعث تحولات جدید در زمینه های دیگر شد. تکنیک‌های آزمایشی جدید معمولاً پاسخی به پیش‌بینی‌ها و مشاهدات جدید هستند. داستان‌های موفق اخیر شامل اجرام عجیب و غریب مانند ادغام ستاره‌های نوترونی، غول‌های قرمز فراوان‌تر یا حتی ستاره‌های معمولی مانند خورشید است.

گروه آموزشی مهندس شکوفه ساتری

تله های نوری و صوتی مناسب برای تحقیقات ارگانوئیدی

تصویربرداری نوری از نمونه‌های زیستی به دام افتاده، چالشی جدی برای نمونه‌های زنده بزرگ، مانند رشد ارگانوئیدهای جنینی ایجاد می‌کند.

ترکیبی سفارشی از موچین های نوری و امواج اولتراسوند ایستاده، راه حلی انعطاف پذیر برای این مشکل است که دستکاری سه بعدی و تصویربرداری حجمی را تسهیل می کند.

نور لیزر و برهمکنش با ذرات

سیزدهمین مجموعه کنفرانس بین المللی در

نور لیزر و برهمکنش با ذرات

پیگیری خصوصیات ذرات نوری!

21 تا 26 آگوست 2022، ورشو، لهستان

جدید ! نسخه ترکیبی: از مشارکت حضوری و از راه دور استقبال می شود