ستاد ویژه توسعه فناوری نانو

افزاره‌هایی بدون نیاز به باطری جهت تصویربرداری داخل بدن

پژوهشگران دانشگاه تربیت مدرس با همکاری دانشگاه تهران در تحقیقات خود نمونه‌هایی از افزاره‌ی مولد امواج تراهرتز طراحی و ابداع کرده‌اند که می‌تواند بدون نیاز به منبع ولتاژ خارجی کار کند. این افزاره‌ در صورت تکمیل تحقیقات و دستیابی به تولید انبوه می‌توانند در حوزه‌ی پزشکی از جمله تصویربرداری داخلی مورد استفاده قرار گیرند.

کاربردهای منحصربه فرد امواج تراهرتز، در تصویربرداری پزشکی به و یژه از اعضای داخل بدن است. در واقع ضرورت بی خطر بودن چنین ابزاری برای بیمار، لزوم طراحی و ساخت افزاره‌های مولد امواج تراهرتز را ایجاد کرده است. هدف از این کار تحقیقاتی نیز یافتن روشی نوین برای منابع تراهرتز بدون نیاز به ولتاژ خارجی (باطری) است.
دکتر محمد کاظم مروج فرشی در توضیح ابزار طراحی شده در این پژوهش عنوان کرد: «این طرح وسیله‌ی جدیدی در اختیار قرار می‌دهد که مستقیماً امواج فروسرخ (مادون قرمز) را به امواج تراهرتز تبدیل می‌کند و از پیچیدگی‌های مربوط به تأمین منبع الکتریکی برای راه اندازی افزاره به خصوص در کاربردهای پزشکی می‌کاهد. در واقع حذف منبع ولتاژ خارجی، پنجره‌ای را به سوی کاربردهای نوینی نظیر تصویربرداری ایندوسکوپی در گستره‌ی تراهرتز می‌گشاید.»
وی در ادامه افزود: «نوآوری این افزاره در استفاده از میدان درونی پیوند ناشی از اتصال شاتکی برای تولید جریان تراهرتز، به جای مولد ولتاژ خارجی DC است که عموماً برای راه اندازی افزاره‌های معمولی لازم است. این افزاره‌ی مولد تراهرتز، مبتنی بر نانو ساختارهای فلزی قرار گرفته بر روی زیر لایه‌ی نیم‌رسانای نوری طراحی شده است.»
مروج فرشی معتقد است که میسر ساختن تصویربرداری پزشکی در درون بدن، بدون نگرانی از احتمال صدمه زدن به بیمار از طریق شوک الکتریکی و حتی محیط‌هایی که مملو از مواد مشتعل شونده هستند، بارزترین دستاورد این کار تحقیقاتی است.
این نتایج می‌تواند در حوزه‌های مختلف کاربردی نظیر تصویربرداری پزشکی، سنجش‌های شیمیایی و زیستی، مخابرات فرا پهن باند و نسل پنجم مخابرات بیسیم (5G)، سامانه‌های هوشمند حمل و نقل (ITS) و آزمون‌های غیر مخرب کاربرد داشته باشد.
این تحقیقات حاصل تلاش‌های دکتر محمد جواد محمدزمانی- دانش‌آموخته‌ی مقطع دکتری از دانشگاه تربیت مدرس- دکتر محمد نشاط- عضو هیأت علمی دانشگاه تهران- و دکتر محمدکاظم مروج فرشی- عضو هیأت علمی دانشگاه تربیت مدرس- است که نتایج آن در مجله‌ی Optics Letters ( جلد 41، شماره 2، سال 2016، صفحات 420 تا 423) چاپ شده است.