«تولید نقاط کوانتومی فوق نورگسیل به منظور کاربردهای اپتیکی و بیولوژیکی» عنوان طرحی است که مهدی ملایی، عضو هیات علمی و استاد تمام دانشگاه ولی عصر رفسنجان، به اتمام رسانده است که کاربردهایی نظیر تشخیص محل تومورهای سرطانی و استفاده در لیزرها و حسگرها و سلول‌های خورشیدی نیز دارد.
تشخیص محل تومورهای سرطانی با روش ساده و کم هزینه پژوهشگر ایرانی
ملایی در ابتدا ضمن معرفی خود، به توضیح درباره طرح پرداخت و گفت: من در مقطع کارشناسی، رشته فیزیک – جامد و الکترونیک – اتمی و مولکولی را در دانشگاه یزد انتخاب کردم و سپس برای تحصیلات تکمیلی، در دانشگاه تربیت‌مدرس و در مقطع کارشناسی ارشد، تحصیلاتم را در رشته فیزیک – نانوساختارها به پایان رساندم. از همین دانشگاه توانستم مدرک دکتری تخصصی در رشته فیزیک – نانوساختارها با پایان‌نامه مشترکی که با دانشگاه صنعتی شریف داشتیم، در زمینه نانومواد ساختار ال‌ای‌دی دریافت کنم. همان‌طور که می‌دانید، علم نانو در تمام حوزه‌های دانش و زندگی بشری نفوذ و آن را تحت‌تأثیر قرار داده است. در گستره نانومواد، نانو نیمه‌رساناها به‌ویژه نانو نیمه‌رساناهای گروه II-VI به دلیل کاربردهای گسترده توجه بیشتری را به خود جلب کردند. به دلیل خاصیت‌های منحصربه‌فرد وابسته به‌اندازه و ناشی از محدودیت‌های کوانتومی نانو نیمه‌رساناها کاربردهای گسترده اپتیکی، الکترونیک و بیولوژیکی پیدا کرده‌اند.
وی اضافه کرد: در بین نانو نیمه‌رساناها نقاط کوانتومی به دلیل خاصیت نشر نور در محدوده مرئی و قابل‌تنظیم بودن گسیل آن‌ها اهمیت ویژه‌ای دارد. این نانو نیمه‌رساناها با کنترل اندازه در دیودهای نوری نسل جدید که در نمایشگرهای QLED به‌عنوان جدیدترین نسل نمایشگرها و همین‌طور به‌منظور کاربردهای بیولوژیک به‌خصوص تشخیص محل تومورهای سرطانی به طور گسترده مورداستفاده قرار می‌گیرند.
عضو هیئت‌علمی دانشگاه ولی‌عصر رفسنجان در ادامه توضیح داد: محققان روش‌های متعددی به‌منظور تولید نانوذرات با بازده گسیل بالا ارائه کرده‌اند. عمده روش‌های ارائه شده جزء روش‌های ارگانو متال با دمای سنتز بالای ۲۰۰ درجه سانتی‌گراد و با استفاده از مواد اولیه بسیار سمی است که البته این روش‌ها از روش‌های بسیار گران‌قیمت تولید محسوب می‌شوند و مقرون‌به‌صرفه هم نیستند.
وی تأکید کرد: ارائه روش‌های نوین دمای پایین برای سنتز نانوذرات با گسیل نوربالا بسیار موردتوجه بوده و از اهمیت بالایی برخوردار است. به همین دلیل در این پژوهش هدف ارائه روشی است با دمای پایین، سریع و مقرون‌به‌صرفه به‌منظور تولید نقاط کوانتومی با گسیل نوربالاست تا بتوان در کاربردهای مختلف اپتیکی، الکتریکی و فوتوکاتالیستی از آن‌ها استفاده کرد.
ملایی به اهمیت و ضرورت اجرای این طرح اشاره کرد و افزود: باتوجه‌به اهمیت کاربردی نقاط کوانتومی با گسیل شدید و سرمایه‌گذاری کشورهای مختلف در این زمینه که حتی کشورهای پیشرفته‌ای نظیر آلمان هم شرکت‌هایی در زمینه تولید این مواد نانویی داشته‌اند؛ لذا تولید نقاط کوانتومی گسیل بالا و کسب دانش فنی تولید این مواد در داخل کشور مهم است.
وی به خروجی‌های این طرح اشاره کرد و گفت: نقاط کوانتومی فوق نورتاب دارای کاربردهای گسترده اپتیکی و بیولوژیکی است که می‌توان به استفاده از این به‌عنوان لایه گسیل نور در جدیدترین نسل نمایشگرها دارای وضوح تصویر اشاره کرد. علاوه بر این نقاط کوانتومی دارای قابلیت کاربرد در زمینه‌های پزشکی و بیولوژیکی به‌منظور تشخیص محل تومورهای سرطانی و همچنین استفاده در لیزرها و سنسورها و سلول‌های خورشیدی نیز هستند.
تلاش برای کاهش هزینه‌ها
این پژوهشگر درباره مزایای اجرا و انجام این طرح توضیح داد: در این پژوهش روش‌های استفاده شده برای تولید نقاط کوانتومی فوق نور گسیل جز روش‌های ساده و دمای پایین و بسیار سریع و ارزان محسوب می‌شوند. هزینه‌های تولید نقاط کوانتومی در قیاس با روش‌های مرسوم و معمول خیلی کمتر است و کیفیت و بازده کوانتومی گسیل نقاط کوانتومی تولید نیز بسیار خوب خواهد بود.
وی درباره طرح‌های مصوب و اجرا شده در صندوق گفت: من پیش‌ازاین در ۴ طرح با صندوق حمایت از پژوهشگران و فناوران همکاری داشته‌ام و از حمایت‌های صندوق استفاده کردم. عنوان طرح اول، استفاده از نقاط کوانتومی در ال‌ای‌دی بود. طرح دوم که به‌عنوان طرح برگزیده صندوق نیز شناخته شد، استفاده از نقاط کوانتومی سلولید روی برای کاربردهای اپتیکی و بیولوژیکی بود و طرح سوم مورد حمایت صندوق نیز در زمینه نانوذرات جاذب و گسیلنده IR بود.
ملایی در پایان خاطرنشان کرد: طرح سنتز نانوذرات فوق نور گسیل برای حذف رنگ‌دانه‌های آلی از محیط آب و به‌عنوان ازبین‌برنده باکتری کاربرد دارد و یک‌ساله این طرح تمام شد؛ ولی تا تعهدات طرح به طور کامل انجام شود و مقالات خروجی داده شود تقریباً ۲ سال طول کشید؛ اما خوشبختانه توانستیم نتایج تحقیق را (ISI) به چاپ برسانیم.
