به دام انداختن اپتیکی نانوذرات و راهکارهای آن

گروهی از دانشمندان آمریکایی، به‌منظور بررسی قابلیت عملی حامل‌های موج اپتیکی در به دام انداختن و رهاسازی ذرات مورد نظر در ابزارهای آزمایشگاه روی تراشه(lab on a chip)، کمیتی به نام عدد پایداری را برای شرایط انتقال ذرات به شیوه سیالیت نوری تعریف نمودند که بزرگ‌تر یا کوچک‌تر بودن آن از یک، به‌ترتیب بیانگر دو حالت به دام افتادن ذره در حامل موج، یا پراکندگی آن است.

گروهی از دانشمندان آمریکایی، به‌منظور بررسی قابلیت عملی حامل‌های موج
اپتیکی در به دام انداختن و رهاسازی ذرات مورد نظر در ابزارهای آزمایشگاه
روی تراشه(lab on a chip)، کمیتی به نام عدد پایداری را برای شرایط انتقال
ذرات به شیوه سیالیت نوری تعریف نمودند که بزرگ‌تر یا کوچک‌تر بودن آن از
یک، به‌ترتیب بیانگر دو حالت به دام افتادن ذره در حامل موج، یا پراکندگی
آن است.

این دانشمندان در مرحله بعد دو حامل موج سیلیکونی(برای طول موج‌های nm
۱۵۵۰) و پلیمری (برای طول موج‌های nm 1064) در انتهای یک کانال میکروسیالی
در نظر گرفتند.

آنها دریافتند که سیستم سیلیکونی با توجه به داشتن ضریب شکست بالا برای به
دام انداختن ذرات نانومقیاس؛ مانند DNA یا نقاط کوانتومی مناسب‌تر است، و
از سیستم پلیمری هم می‌توان به‌عنوان بستر مناسبی برای به دام انداختن و
هدایت ذرات میکرونی، مانند دانه‌های پلی استیرن استفاده نمود.

به علاوه این محققان با روش‌های شبیه‌سازی سه‌بعدی نموداری از محدوده سرعت
جریان‌های محتمل رابرای به دام انداختن ذرات با اندازه ۶۰۰-۳۰۰ نانومتر
تهیه و محدوده‌های بحرانی ناپایداری(جایی که نیروی کشش وارد بر ذره بیش از
نیروی به دام انداختن است) را هم مشخص کرده‌اند.

همچنین نشان داده‌اند که در مورد ذرات کوچک‌تر، با توجه به افزایش نسبت سطح
به حجم و قوی‌تر شدن برهم کنش‌های سطح – ذره(از قبیل چسبندگی)، باید برخلاف
قبل، برای به دست آوردن نتیجه درست غیر یکنواختی ساختار ذرات هم در نظر
گرفته شود.

هم‌اکنون این دانشمندان با انجام شبیه‌سازی‌های بیشتر و استفاده از
ابزارهای فوتونیکی پیشرفته‌تر مانند تشدیدگرهای حلقوی، در حال انجام
تحقیقات بیشتری در این زمینه هستند.

گفتنی است جزئیات بیشتر این کار تحقیقی طی مقاله‌ای در نشریه
Nanotechnology منتشر شده‌است.