روز جهانی نور (International Day of Light) رویدادی بین ‌المللی است که توسط دانشگاه‌ ها و مراکز علمی در اقصی ‌نقاط دنیا گرامی داشته می شود. برای بزرگداشت این روز، یکشنبه مورخ 15 اردیبهشت 98 کارگاهی تحت عنوان “طیف ­سنجی رامان” با همکاری شرکت “تکسان” و “پژوهشکده لیزر و پلاسما”ی دانشگاه شهیدبهشتی در این پژوهشکده به مدت هفت ساعت و در دو قسمت تئوری و عملی برگزار شد که حدود صد نفر از دانشجویان تحصیلات تکمیلی و اعضای هیئت علمی در آن شرکت داشتند.

سخنرانان این کارگاه دکتر “سیدحسن توسلی” رئیس پژوهشکده لیزر و پلاسما، دکتر “حمید لطیفی” دبیر ستاد “توسعه فناوری لیزر، فوتونیک، ساخت و مواد پیشرفته” و دکتر “عزالدین مهاجرانی” رئیس اسبق پژوهشکده لیزر و پلاسما بودند که به صورت جداگانه به صحبت درباره فناوری نوینِ عرصه اپتیک و فوتونیک و نقش آن­ها پرداختند.

در این راستا یکی از موضوعات مهم در حوزه آکادمیک و صنعت به طور ویژه ‌ای مورد بررسی قرار گرفت: طیف‌ سنجی رامان. حوزه‌ طیف ‌سنجی نوری در قسمت­ های فراوانی از تحقیقات دانشگاهی و همچنین صنعت نقش کلیدی ایفا می کند. در این کارگاه دانشجویانی از ایران و سایر کشورها که روی مباحث مختلف طیف ­سنجی رامان فعالیت تخصصی داشتند با ارائه فعالیت ‌های خود، زمینه ­های دارای پتانسیلِ تجاری­ سازی در این حوزه را معرفی نمودند. این مباحث به طور کلی شامل تشخیص کیفیت مواد غذایی، تشخیص جنسیت گیاهان، تشخیص اصالت اسناد، سلول ­های خورشیدی نسل سوم، تشخیص مواد UP Conversion و تشخیص مواد سمی با استفاده از طیف ­سنجی رامان می ‌شد.

در قسمت دوم، که قسمت عملی کارگاه بود با استفاده از دستگاه میکروسکوپ رامان ساخت شرکت تکسان از مواد مختلف به صورت آنلاین طیف­ گیری شد تا دانشجویان به صورت عینی با عملکرد دستگاه آشنا شوند.

 

 

کیفیت آب محل پرورش ماهی

کیفیت آب محل پرورش ماهی با تجزیه و تحلیل لینولوژیکی متعارف در طول چرخه تولید ماهی قابل بررسی است. درواقع کیفیت، با اندازه گیری اکسیژن محلول، دمای آب، هدایت الکتریکی، جامدات نامحلول و شفافیت آب به دست می آید. اما به تازگی اندازه گیری های اپتیکی براساس طیف سنجی جذبی مرئی-فرابنفش و فلوئورسنس با هدف نظارت بر کیفیت آب پرورشگاه ماهی انجام شده است. با این روش، حضور پروتئین ها و کلروفیل به صورت اپتیکی در چرخه تولید ماهی قابل رصد کردن است. نتایج نشان می دهد که طیف سنجی فلوئورسنس و مرئی-فرابنفش روش تحلیلی سریع کیفی برای تعیین کیفیت آب پرورشگاه ماهی است.

:See more

Fish farming water quality monitored by optical analysis: The potential application of UV–Vis absorption and fluorescence spectroscopy,2018

https://doi.org/10.1016/j.aquaculture.2018.02.027

رامان مواد در ظروف پلاستیکی غیرشفاف

طیف سنجی رامان یک روش طیف سنجی مولکولی است که به صورت غیرتهاجمی و غیر مخرب قادر است روی گونه‌های مختلف مواد، آنالیز شیمیایی و ترکیبی صورت دهد. به وسیله این روش می­ توان مواد نانویی، مواد شیمیایی خطرناک، مواد خام دارویی، سنگ‌های قیمتی و معدنی، رنگ‌دانه‌های موجود در اشیای هنری و باستانی و حتی بافت‌های سرطانی و بیمار را مورد بررسی قرار داد. از مزیت‌های مهم این روش طیف سنجی، قابلیت استفاده از آن به صورت قابل حمل است که آنالیز و بررسی طیف وسیع‌تری از مواد را ممکن می ­سازد. با استفاده از دستگاه‌های رامان قابل حمل می‌توان بدون نیاز به استخراج و یا جابه­ جایی مواد مختلف به داخل آزمایشگاه، کار طیف سنجی و مطالعه را انجام داد. همچنین در صورت داشتن یک کتابخانه از طیف مواد مختلف، می‌توان در کسری از دقیقه کار شناسایی ترکیبات شیمیایی گوناگون را به انجام رسانید.

دستگاه‌های طیف سنجی رامان به گونه‌ای عمل می‌کنند که با متمرکز کردن نور لیزر به عنوان سیگنال تحریک (Excitation) بر روی نقطه‌ای از ماده، سیگنال رامان به دست آمده را جمع آوری کرده و سپس با استفاده از یک دستگاه طیف سنج آن را مورد تحلیل و ارزیابی قرار می‌دهند. به این ترتیب هرچه نور متمرکز شده بر روی ماده دارای شدت و توان بالاتری باشد امکان دست‌یابی به سیگنال‌های رامان نیز بیشتر می­ شود. اما هنگامی که پوشش یا ظرف نگه‌دارنده ماده، غیر شفاف باشد و نور را به سمت بیرون منعکس کند، استفاده از این روش طیف سنجی با مشکلاتی همراه خواهد بود. چرا که در این صورت دیگر نوری بر روی سطح ماده کانونی نمی‌شود و در نتیجه سیگنال رامانی هم از آن بدست نخواهد آمد و حتی در صورت جمع آوری سیگنال رامان از ماده، این سیگنال با سیگنال بازگشتی از خود ظرف نیز همراه خواهد بود و این خطای طیف سنجی محسوب می شود. این موضوع سبب می‌شود که طیف رامان بدست آمده از مواد موجود در ظروف غیر شفاف ضعیف باشد و یا با سیگنال‌ رامانِ این پوشش نگهدارنده ترکیب شده و پاسخ مناسبی در خروجی دستگاه مشاهده نشود.

محققان در سال 2016 روش جدیدی بر پایه طیف سنجی رامان معرفی کردند که با پیاده سازی آن امکان دریافت سیگنال‌های مناسب رامان حتی از مواد موجود در ظروف پلاستیکی یا غیرشفاف نیز ممکن خواهد بود. این روش که با عنوان See-Through Raman Spectroscopy یا به صورت خلاصه STRaman معرفی می ­شود، ضمن افزایش سطح مقطع نمونه برداری نسبت به سیستم‌های Confocal، سیگنال‌های بیشتری را از لایه‌های عمیق ماده جمع آوری می‌کند. در این روش، با افزایش سطح مقطع نمونه برداری و در نتیجه کاهش شدت لیزر، احتمال آسیب رسیدن به ماده نیز کم می‌شود.

با استفاده از روش طیف سنجی STRaman، می‌توان از ماهیت مواد درون بطری‌های پلاستیکی غیرشفاف، قرص‌ها و داروهای موجود در بسته بندی‌های مختلف، مواد و اشیای موجود در بسته‌های نامه و… آگاهی پیدا کرد.

Raman Spectroscopy Peers Through Packaging

A newly developed Raman technique can identify chemical species nondestructively

beneath diffusely scattering packaging material such as plastics or tablet coatings, 2016

تشخیص مواد مخدر با طیف سنجی رامان

تشخیص مواد مخدر با طیف سنجی رامان

در طی سال های اخیر مصرف مواد مخدر افزایش چشمگیری داشته و به مسئله نگران کننده ای برای دولت ها و مؤسسات بین المللی تبدیل شده است. پیدایش سریع ترکیبات جدید، دسترسی آسان و سرعت بالای تأثیر روی افراد، باعث شده دانشمندان به راهکاری سریع، حساس و دقیق برای تشخیص این مواد بیندیشند. روش های تشخیصی که امروزه به طور گسترده استفاده می شوند به زمان اندازه گیری زیاد، تجهیزات پیچیده و کاربران متخصص نیاز دارند. اما به تازگی گروهی از دانشمندان سیستم هومولوگ نانوساختاری را برای تشخیص کوکائین توسط طیف سنجی رامان مورد استفاده قرار داده اند. این روش نیازهای این حوزه را تأمین خواهد کرد.

 

:See more

Chromogenic and Fluorogenic Probes for the Detection of Illicit Drugs, 2018

DOI: 10.1002/open.201800034

میکروسکوپ‌های رامان به عنوان یکی از پرکاربردترین تجهیزات در تشخیص ساختار مولکولی مواد مختلف، در کشورمان و توسط یکی از شرکت‌های فناور حاضر در چهارمین نمایشگاه تجهیزات و مواد آزمایشگاهی ساخت ایران به عرصه تجاری وارد شد.
به گزارش مرکز روابط عمومی و اطلاع رسانی معاونت علمی و فناوری ریاست جمهوری، تولید میکروسکوپ‌های رامان، به عنوان یک محصول فناور و پرکاربرد در حوزه تشخیص ساختار مولکولی توسط یک شرکت داخلی حاضر در چهارمین نمایشگاه تجهیزات و مواد آزمایشگاهی ساخت ایران محقق شد.

 شرکت تکفام سازان طیف نور (تکسان): طراح و تولید کننده دستگاه های پیشرفته اپتیکی و اسپکتروسکوپی

سید حسن توسلی، مدیرعامل شرکت تکسان (تکفام سازان طیف نور)، با اشاره به طراحی و ساخت دستگاه های آزمایشگاهی طیف سنجی، به عنوان برجسته‌ترین فعالیت این شرکت گفت: طراحی و ساخت سیستم‌های اپتیکی حساس،  آشکارسازی سیگنال ضعیف نوری، طراحی و اجرای آزمایش های مرتبط با اپتیک، لیزر و طیف سنجی و طراحی و ساخت بسته های آموزشی اپتیکی برای مقاطع مختلف تحصیلی از عمده‌ترین فعالیت‌هایی است که با بهره‌گیری از توانمندی داخلی کشورمان قادر به انجام آن‌ها هستیم. وی با اشاره به تولید سه نوع میکروسکوپ رامان، به عنوان تولیدات شاخص این شرکت گفت: بر اساس قراردادی با ستاد توسعه فناوری نانو، برای تولید میکروسکوپ رامان در این شرکت اقدام شد.

توسلی، با اشاره به تولید این سه میکروسکوپ بر مبنای استانداردهای روز دنیا، افزود: این سه میکروسکوپ با شاخصه‌های متنوعی ساخته شده‌اند و هریک از آن ها، بر اساس اسپکترومتر به کار رفته در آن‌ها دارای قابلیت ها و ویژگی‌های خاص خود هستند.

این فعال حوزه فناوری، با اشاره به کاربردهای گوناگون دستگاه میکروسکوپ رامان، از جمله تشخیص ساختار مولکولی مواد،  تشخیص سلول‌های سرطانی، شناخت انواع مواد مخدر و تشخیص جعل اسناد، بیان کرد: امروزه این دستگاه در بسیاری از حوزه های تحقیقاتی شیمی، بیولوژی، زمین شناسی، فیزیک و پزشکی مورد استفاده قرار می گیرد. وی با اشاره به تولید این دستگاه با بهره‌گیری از توانمندی محققان کشورمان، به کیفیت و دانش فنی بومی به عنوان مزیت‌های آن اشاره کرد و گفت: نصب نرم افزار با قابلیت های فراوان، استفاده از طول موج های متفاوت و خدمات مناسب پس از فروش از مهم‌ترین مزایای این دستگاه است و این در حالی است که با قیمتی بسیار پایین‌تر از نمونه خارجی آن به فروش می‌رسد.

مدیرعامل تکسان، ایجاد بسترهای لازم تولید محصولات دانش بنیان را امری ضروری دانست و گفت: فناوران بخشی از مجموعه ای هستند که منجر به تولید یک محصول دانش بنیان می شوند. اما وقتی بسترهای لازم را در اختیار نداشته باشند، نمی‌توانند در تولید موفقیتی داشته باشند. وی با اشاره به حرکت کشور به سوی ایجاد این بسترها، ابراز امیدواری کرد حمایت‌های دولت و تلاش تولیدکنندگان در سال‌های آینده بتواند زمینه ایجاد بسترهای مورد نیاز رسیدن ایده به محصول را فراهم کند.

برای اطلاعات بیش‌تر در خصوص نمایشگاهی تجهیزات و مواد آزمایشگاهی ساخت ایران، می توانید به وبسایت iranlabexpo.isti.ir نیز مراجعه کنید.

لینک خبر

فناوری میکروسکوپ رامان

شرکت تکفام سازان طیف نور (تکسان) اولین و تنها سازنده میکروسکوپ رامان در ایران است.

به گزارش دانشمندآنلاین، سید حسن توسلی، مؤسس و مدیرعامل شرکت تکفام‌سازان طیف نور و عضو هیئت‌علمی دانشگاه شهید بهشتی، از جمله کارآفرینانی است که توانسته علم را به عمل تبدیل کند و آغازگر تحولی نو در زمینه میکروسکوپی و طیف‌سنجی در کشور باشد.
مدیرعامل شرکت تکفام‌سازان طیف نور ضمن اشاره به شروع فعالیت اقتصادی خود با حمایت ستاد فناوری نانو و پشتوانه ١٥ سال تحقیق در روش‌های مختلف اسپکتروسکوپی گفت: “سرمایه اولیه شرکت در واقع از قراردادی که با ستاد نانو تنظیم شده بود، تأمین ‌شد. در این قرارداد، تکسان موظف به ساخت دستگاه میکروسکوپ رامان و تحویل آن به ستاد نانو بود. اولین محصول شرکت، میکروسکوپ رامان بود که این محصول خودش زیرمجموعه‌های زیادی را شامل می‌شود. یکی از زیرمجموعه‌های اصلی این محصول اسپکترومتر است که این دستگاه هم توسط شرکت طراحی و ساخته شد.”
وی روند توسعه محصولات شرکت تکفام‌سازان طیف نور از اولین نمونه خریداری‌شده توسط ستاد نانو تا فروش داخلی محصولات به مراکز علمی، پژوهشی و صنعتی را راهی دشوار ولی ممکن ارزیابی کرد و گفت: “همه تولیدکنندگان با سختی های کار آشنا هستند، زیرا با توجه به اینکه زنجیره‌های تأمین و تولید محصول در کشور هنوز به‌صورت کامل مهیا نیست، کار تولیدی سخت و چالش‌برانگیز است. درصدد هستیم با تغییر محصولات شرکت، یک بازار فروش جدید در سطح عمومی جامعه ایجاد کنیم تا به فروش بهتری دست یابیم.”
توسلی ضمن تشریح فعالیت‌های بازاریابی در نمایشگاه‌ها و نشست‌های تخصصی ابراز امیدواری کرد که در آینده‌ای نزدیک شاهد خودکفایی و نیز صادرات خواهیم بود.

محققان چينی از گرافن برای افزايش سيگنال‌ «طيف سنجی افزايش يافته سطحی رامان» استفاده کردند.

براي اين کار به گرافن، ولتاژی اعمال می‌شود تا انرژی فرمی آن به مولکول جذب شده روي سطح برسد. با اين کار تغيير شگرفی در استخراج سيگنال‌های اين طيف سنجی اتفاق می‌افتد.

گرافن ماده ای است که ویژگی های نوری، الکترونيکی، مکانيکی و گرمايی ويژه‌ای از خود نشان می‌دهد. به ‌همين دليل دانشمندان به ‌دنبال استفاده ازا این ماده در علوم و صنایع مختلف هستند. اين ويژگی‌ها موجب شده که گرافن به ‌عنوان ابزاری برای مطالعه مواد ديگر با استفاده از روش‌هايی نظير طيف سنجی تقويت شده سطحی رامان، به‌ کار گرفته شود.

«جين ژانگ» و همکارانش از دانشگاه «پکينگ» و دانشگاه «لانژو» در چين نشان دادند که گرافن می تواند در افزایش شدت سيگنال‌های رامان مؤثر باشد. آن ها نتايج کار خود را در قالب مقاله‌ای تحت عنوان Effect of Graphene Fermi Level on the Raman Scattering Intensity of Molecules on Graphene به چاپ رساندند.

طيف سنجي تقويت شده سطحی رامان، زمانی اتفاق می‌افتد که يک مولکول، جذب یک سطح رسانا شده و با آن برهمکنش می‌دهد. سيگنال‌های رامان جزئيات و اطلاعات شيميايی و الکتروشيميايی خوبی از نمونه در مقياس مولکولی ارائه می‌کنند؛ با اين حال، روی زيرلايه‌های فلزی، شناسايی سيگنال‌های شيميايی بسيار دشوار است.

«جين ژانگ» و همکارانش ثابت کردند که می‌توان با استفاده از زيرلايه گرافن و همچنين با استفاده از اعمال ولتاژ جهت تنظيم مقدار حامل های بار، مشکل استخراج سيگنال‌های شيميايی را حل کرد. در واقع با اعمال ولتاژ، سطح انرژی فرمی گرافن تغيير کرده و با سطح انرژی مولکول جذب شده هم تراز می‌شود. با تغيير ولتاژ اعمال شده و رصد سيگنال‌ رامان، تغيير بسیار خوبی در سيگنال ديده می‌شود، اما اين حالت زمانی اتفاق می‌افتد که ولتاژ خيلي سريع تغيير کند. توضيح علمی اين قضيه به اثر پسماند در گرافن هنگام شارژ و دشارژ شدن تحت ولتاژ اعمالی برمی‌گردد. اين موضوع وجود ارتباط ميان سطح انرژی فرمی گرافن و شدت رامان را تأیید می‌کند. در صورتي که سطح انرژی فرمی گرافن با انرژی پايين‌ترين اوربيتال مولکولی اشغال نشده مولکول مورد نظر تراز شود، شدت سيگنال رامان به بيشينه مقدار خود می‌رسد.