آشنایی با آزمایشگاه نانو دانشگاه استنفورد

به گزارش ایسنا، دانشگاه استنفورد یکی از مکان‌هایی است که در آن به علم نانو و پیشرفت در این زمینه توجه بسیار زیادی می‌شود.

این دانشگاه از سال 2011 جدیدترین آزمایشگاه نانو خود به نام "مرکز نانو استنفورد"(Stanford Nano Shared Facilities) یا SNSF را افتتاح کرده و  ابزارهای علمی مشترک، امکانات آزمایشگاهی و پشتیبانی از کارکنان متخصص را برای انجام تحقیقات چند رشته‌ای و آموزش دانشمندان و مهندسان آینده در دستور کار خود قرار داده است.

محققان استنفورد اکنون به آخرین و بهترین ابزارها برای کشف دنیای عجیب و امیدوار کننده نانومواد دسترسی دارند.

این آزمایشگاه جدید و تجهیزاتش می‌تواند راه را برای توسعه سلول‌های خورشیدی بهتر، باتری‌های کارآمدتر و ابزارهای جدید برای تشخیص و درمان انواع سرطان‌ها هموار کند.

کارکنان این مرکز به آموزش و کار با دانش آموزان و محققان مشغول هستند.

نانومتر یک میلیاردم یک متر و در اندازه چند اتم بوده و کاترین مولر، استادیار فیزیک و فیزیک کاربردی، که از سال 2007 در توسعه این مرکز مشارکت داشته می‌گوید، این اندازه بسیار هیجان انگیز است و در این مقیاس‌ها  فیزیک، زیست‌شناسی و شیمی همه در هم تنیده می‌شوند.

مولر گفت: تحقیق در زمینه نانوساختار دارای پتانسیل پیشرفت در هر زمینه از فناوری است. در تحقیقات انرژی، فناوری نانو می‌تواند به دانشمندان کمک کند تا کاتالیزورهای پلاتینی کارآمدتری را برای سلولهای سوختی طراحی کنند. در پزشکی، نانوذرات می‌توانند برای تحویل هدفمند دارو و برای تصویربرداری پزشکی پیشرفته استفاده شوند. از این فناوری همچنین می‌توان برای پیشرفت در زمینه الکترونیک نیز استفاده کرد.

این ابزارها و تجهیزات آزمایشگاهی به غیر از برنامه‌های عملی، به محققان کمک می‌کند تا پاسخی برای پرسش‌های بنیادی در مورد مکانیک کوانتومی و ماهیت ماده را بیابند.

مولر گفت: همه چیز در این مقیاس دارای خواص متفاوت است. به عنوان مثال، رنگ یک قطعه طلای یک متری، طلایی رنگ است اما وقتی این مقیاس به کوچکتر از 100 نانومتر می‌رسد، دارای رنگ‌ها و خواص بصری مختلف هستند.

در سال 2006، اعضای هیات علمی استنفورد، 77 آزمایشگاه در سراسر محوطه دانشگاه افتتاح کردند که علاقه مند به استفاده از آخرین تجهیزات نانو فناوری بودند. اما این تجهیزات، بزرگ و گران بوده و اغلب باید از کوچکترین ارتعاشات وارد شده از دنیای بیرون محافظت شوند. مولر گفت: دانشمندان برای دیدن و دستکاری چیزهایی که یک میلیاردم متر هستند نیازمند ابزارهای مختلفی بودند. بنابراین ما تصمیم گرفتیم به جای ساخت این امکانات در 77 آزمایشگاه مختلف، یک آزمایشگاه با ابزارهای جدید و مشترک ایجاد کنیم.

مرکز جدید نانو استنفورد در دو طبقه ساخته شده و بخشی از این آزمایشگاه نیز در زیر زمین ساخته شده چرا که بنا کردن سازه‌ها به صورت زیرزمینی موجب کاهش ارتعاشات شده و دمای پایدار را حفظ می‌کند. همچنین منبع نیرو و سایر خدمات در خارج از محل قرار گرفته است تا تداخل الکترومغناطیسی را به حداقل برساند.

این مرکز همچنین شامل چندین "اتاق تمیز"((clean room است که عاری از گرد و غبار هستند زیرا در غیر اینصورت نانومواد را آلوده می‌کنند. بر خلاف بسیاری از اتاق‌های تمیز سنتی که تنها می‌توانند برای کار بر روی سیلیکون استفاده شوند، طبقه اول مرکز نانو دارای اتاق های تمیزی است که محققان می‌توانند بر روی هر عنصری که برای تحقیقات شان نیاز دارند کار کنند.

یکی از کارکنان این مرکز نانو می‌گوید که این اتاق‌های تمیز هزار برابر تمیزتر از دفتر کار معمولی است. با استفاده از این تسهیلات می‌توان به طور معمول اجسامی به کوچکی صد نانومتر ساخت و همچنین می‌توان اقلام دست ساز را به اندازه 10 نانومتر افزایش داد.

همچنین تجهیزات این آزمایشگاه، مانند میکروسکوپ الکترونی تحقیقات دانشجویی را سرعت می‌بخشد.

مرکز جدید نانو استنفورد که از سال 2011 افتتاح شده، همراه با آزمایشگاه "نانو ساخت‌ها" (Nanofabrication) و آزمایشگاه  "توصیف صفات نانومواد" (Nanocharacterization) ، امکانات نانو فناوری دانشگاه را برای قرار گرفتن در رتبه بندی بین بهترین‌ها در جهان ارتقا داده است.