بینش‌های هیجان انگیزی در مواد سلول‌های خورشیدی آشکار شد
تاریخ انتشار: ۱۹ دی ۱۴۰۱ | کد خبر: ۳۶۸۰۵۶۴۵
به گزارش گروه دانش و فناوری خبرگزاری آنا به نقل از وبگاه (سای تک دیلی)، یک ابزار شناسایی جدید توسط تیمی از دانشمندان ایجاد شد که به آنها اجازه می‌دهد بینش منحصربه‌فردی در مورد مواد جایگزین احتمالی برای سلول‌های خورشیدی به دست آورند. آنها میکروسکوپی ساختند که از امواج تراهرتز برای جمع‌آوری داده‌های نمونه‌های مواد استفاده می‌کند.
بیشتر بخوانید:
اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!
این تیم از آزمایشگاه ملی آمز وزارت انرژی که تحت رهبری دانشمند ارشد جیگانگ وانگ کار می‌کند، سپس از میکروسکوپ خود برای کاوش پروسکایت متیل آمونیوم سرب یدید (MAPbI۳) استفاده کردند، ماده‌ای که به طور بالقوه می‌تواند جایگزین سیلیکون در سلول‌های خورشیدی شود.
ریچارد کیم، دانشمند آزمایشگاه ایمز، دو ویژگی را توضیح داد که میکروسکوپ کاوشگر اسکن جدید را منحصر به فرد می‌کند. ابتدا، میکروسکوپ از محدوده تراهرتز فرکانس‌های الکترومغناطیسی برای جمع آوری داده‌ها در مورد مواد استفاده می‌کند. این محدوده بسیار کمتر از طیف نور مرئی است و بین فرکانس‌های مادون قرمز و مایکروویو قرار می‌گیرد. ثانیاً، نور تراهرتز از طریق یک نوک فلزی تیز تابیده میشود که قابلیت‌های میکروسکوپ را در مقیاس‌های نانومتری افزایش می‌دهد.
به طور معمول اگر موج نوری داشته باشید، نمی‌توانید چیز‌هایی کوچکتر از طول موج نوری که استفاده می‌کنید ببینید. کیم توضیح داد و برای این نور تراهرتز، طول موج حدود یک میلی متر است، بنابراین بسیار بزرگ است. اما در اینجا ما از این نوک فلزی تیز با راس استفاده کردیم که تا شعاع ۲۰ نانومتری انحنای تیز شده است و این به عنوان آنتن ما عمل می‌کند تا چیز‌های کوچکتر از طول موجی که استفاده می‌کردیم را ببینیم.
با استفاده از این میکروسکوپ جدید، این تیم یک ماده پروسکایتی به نام MAPbI۳ را بررسی کردند که اخیراً به عنوان جایگزینی برای سیلیکون در سلول‌های خورشیدی مورد توجه دانشمندان قرار گرفته است. پروسکایت‌ها نوع خاصی از نیمه هادی‌ها هستند که بار الکتریکی را هنگامی که در معرض نور مرئی قرار می‌گیرند منتقل می‌کنند. چالش اصلی استفاده از MAPbI۳ در سلول‌های خورشیدی این است که وقتی در معرض عناصری مانند گرما و رطوبت قرار می‌گیرد، به راحتی تجزیه میشود.
به گفته وانگ و کیم، تیم انتظار داشتند که MAPbI۳ زمانی که آن را در معرض نور تراهرتز قرار می‌دهند، مانند یک عایق رفتار کند. از آنجایی که داده‌های جمع‌آوری‌شده بر روی یک نمونه، خوانشی از نحوه پراکندگی نور هنگام قرار گرفتن مواد در معرض امواج تراهرتز است، آنها انتظار داشتند که سطح پایینی از پراکندگی نور در سراسر ماده وجود داشته باشد. اما چیزی که آنها دریافتند این بود که تنوع زیادی در پراکندگی نور در امتداد مرز بین دانه‌ها وجود دارد.
کیم توضیح داد که مواد رسانا، مانند فلزات، دارای سطح بالایی از پراکندگی نور هستند، در حالی که مواد کم رسانا، مانند عایق‌ها، به این میزان نخواهند بود.
تنوع گسترده‌ای از پراکندگی نور که در امتداد مرز‌های دانه در MAPbI۳ شناسایی شده است، مشکل تخریب مواد را روشن می‌کند.
در طول یک هفته، تیم به جمع‌آوری داده‌ها در مورد مواد ادامه داد و داده‌های جمع‌آوری‌شده در آن زمان روند تخریب را از طریق تغییرات در سطوح پراکندگی نور نشان داد. این اطلاعات می‌تواند برای بهبود و دستکاری مطالب در آینده مفید باشد.
وانگ گفت: ما معتقدیم که مطالعه حاضر ابزار میکروسکوپی قدرتمندی را برای تجسم، درک و کاهش احتمالی تخریب مرز دانه، تله‌های نقص و تخریب مواد نشان می‌دهد. درک بهتر این مسائل ممکن است امکان توسعه دستگاه‌های فتوولتائیک مبتنی بر پروسکایت بسیار کارآمد را برای سال‌های آینده فراهم کند.
نمونه MAPbI۳ توسط دانشگاه تولدو ارائه شد. این تحقیق بیشتر در مقاله «نانو تصویربرداری تراهرتز از مواد سلول خورشیدی پروسکایتی» نوشته شده توسط ریچارد اچ جی کیم، ژائیو لیو، چوانکون هوانگ، پارک جونگ موک، ساموئل جی هائوسر، ژائونینگ سونگ، یانفا یان، یونگشین یائو، لیانگ مورد بحث قرار گرفته است.
انتهای پیام/
منبع: آنا
کلیدواژه: سلول های خورشیدی میکروسکوپ جدید سلول های خورشیدی پراکندگی نور جمع آوری داده ها
درخواست حذف خبر:
«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت ana.press دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «آنا» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۳۶۸۰۵۶۴۵ را به همراه موضوع به شماره ۱۰۰۰۱۵۷۰ پیامک فرمایید. لطفاً در صورتی‌که در مورد این خبر، نظر یا سئوالی دارید، با منبع خبر (اینجا) ارتباط برقرار نمایید.
با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت «خبربان» مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویر است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان در قانون فوق از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هر گونه محتوی خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.
خبر بعدی:
فناوری مشاهده درون سلول‌های سرطانی ابداع شد
به گزارش خبرگزاری علم و فناوری آنا به نقل از اینترستینگ اینجینیرینگ، گروهی از محققان به سرپرستی دانشگاه ساری در انگلیس تلاش کرده اند محتوای چربی (لیپیدها) موجود در سلول‌های سرطانی را مشاهده و مطالعه کنند.
این فناوری نوین با همکاری پژوهشگران دانشگاه کالج لندن، شرکت داروسازی GSK و شرکت‌های «یوکوگاوا» «Yokogawa» و «سایکس» «Sciex» توسعه یافته است.
نظارت بر محتوای چربی
لیپیدها اجزای مهمی در سلول‌ها هستند و به سلول‌های سرطانی اجازه رشد، تکثیر و متاستاز را می‌دهند.
پژوهشگران از سامانه تک سلولی شرکت یوکوگاوا موسوم به SS۲۰۰۰ استفاده و سلول‌های سرطانی منفرد را از یک ظرف کشت شیشه‌ای نمونه برداری کردند. این سامانه‌ی نوآورانه، سلول‌های زنده منفرد را با استفاده از لوله‌های کوچک استخراج می‌کند و امکان بررسی دقیق را فراهم می‌آورد.
عرض این لوله‌ها به سختی ۱۰ میکرومتر یعنی نصف قطر نازک‌ترین موی انسان است.
در گام بعدی، محققان با رنگ آمیزی این سلول‌ها با رنگ فلورسنت، توانستند قطرات لیپید را در طول آزمایش بررسی کنند. آنها سپس با سایکس برای ایجاد یک رویکرد جدید طیف سنجی جرمی همکاری کرده و توانستند لیپیدها را شکسته و ساختار واقعی سلول را مشخص کنند.
کل این فرآیند به مشاهده چگونگی تکامل سلول‌های سرطانی در پاسخ به تغییرات محیط اطراف منجر شد.
مجریان این مطالعه از دانشکده شیمی و مهندسی شیمی دانشگاه ساری می‌گویند مشکل سلول‌های سرطانی این است که «هیچ دو سلولی شبیه هم نیستند» و همین موضوع طراحی یک درمان مطلوب را سخت‌تر می‌کند، زیرا برخی از سلول‌ها همیشه بیش از سایرین در مقابل درمان مقاومت می‌کنند.
با این حال، همیشه ثابت شده مطالعه سلول‌های زنده با جزئیات کافی برای درک واقعی ساختارشان پس از خارج کردن آنها از محیط طبیعی، دشوار است.
به همین دلیل نمونه برداری سلول‌های زنده زیر میکروسکوپ و بررسی یک به یک محتوای چربی آنها برای محققان همیشه جذاب و هیجان انگیز بوده است.
دانشمندان همچنین از این رویکرد جدید برای مطالعه مولکول‌های چربی لیپیدها در چندین سلول سرطانی استفاده کردند. جالب است که محققان تفاوت‌هایی را در ویژگی‌های لیپیدی سلول‌های مختلف شناسایی کردند.
مجریان این پژوهش ادعا می‌کنند روش آنها راه را برای مطالعه سلول‌های سرطانی با جزئیاتی که قبلا دیده نشده هموار می‌کند. یک روز، ممکن است بتوان نحوه تعامل تک سلول‌های سرطانی را با سلول‌های اطرافش مشاهده کرد؛ پیشرفتی که به ارائه درمان‌های جدید و هدفمندتر منجر خواهد شد.
این شیوه فناورانه می‌تواند شناخت ارزشمندی از چگونگی پاسخ انواع سرطان به درمان‌ها ارائه داده و به پزشکان در درک تاثیر پرتو درمانی سلول‌ها کمک کند، به ویژه اینکه چگونه برخی از سلول‌های سرطانی در برابر پرتودرمانی مقاومت می‌کنند؛ مقاومتی که می‌تواند منجر به عود سرطان شود.
این یافته‌ها در مجله Analytical Chemistry منتشر شد.
انتهای پیام/
علت فوت پزشک متخصص در استان فارس در دست بررسی است