وزن‌كشي اتم‌ها با فناوري ايراني/ دستگاه طيف‌سنج جرمي زمان پرواز در كشور ساخته شد

[yasaman hedayati]

محققان جوان حوزه نانو فناوري كشورمان موفق به طراحي و ساخت دستگاه «طيف سنج جرمي زمان پرواز» با هدف تعيين وزن مولكول‌ها و اتم‌ها شدند.



دكتر محمود تبريزچي، مجري طرح و استاد دانشگاه صنعتي اصفهان در گفت‌وگو با خبرنگار فناوري خبرگزاري دانشجويان ايران (ايسنا)، با بيان اين كه دستگاه «طيف سنج جرمي زمان پرواز» (Time of Flight Mass Spectrometer) يكي ازدستگاه‌هاي اساسي و ضروري در اكثر مطالعات شيمي، بيوشيمي، فيزيك، زيست شناسي، مواد، كشاورزي و ساير علوم است، گفت: اين دستگاه به دليل قابليت بالا در آناليز مواد و مطالعه ماكرومولكول‌ها مثل پروتئين‌ها از اهميت خاصي در اين علوم برخوردار است.





وي با بيان اين كه كار اصلي اين دستگاه، تعيين وزن مولكول‌ها و اتم‌ها است، تصريح كرد: به عنوان مثال مولكول آب 18 واحد جرم اتمي وزن دارد. براي تصور كوچكي يك مولكول، اگر مولكول‌هاي موجود در يك قطره آب بين تمام افراد كره زمين تقسيم شود، در اين صورت به هر نفر بيش از ده ميليارد مولكول مي‌رسد. حال تصور كنيد كه اين مولكول به اين كوچكي را بخواهيم توزين كنيم. در واقع اين دستگاه همين كار را مي‌كند و وزن مولكول‌ها راتعيين مي‌كند.





استاد دانشگاه صنعتي اصفهان تصريح كرد: هر مولكول وزن مشخصي دارد كه با تعيين دقيق آن مي‌توان به ماهيت اتم‌هاي تشكيل دهنده آن پي برد. مثلا با دست آوردن عدد 18 براي مولكول آب و ساير شواهد مي‌توان به اين موضوع پي برد كه از دو اتم هيدروژن هر كدام با جرم يك واحد و يك اتم اكسيژن با جرم 16 ساخته شده است و يا چنانچه به عنوان مثال در طيف جرمي يك تركيب ناشناخته عدد 18 مشاهده شد مي‌توان گفت كه در آن تركيب آب وجود دارد.




وي در خصوص عملكرد دستگاه طيف سنج جرمي زمان پرواز توضيح داد: اساس كار اين دستگاه به اين گونه است كه ابتدا مولكول‌ها را باردار يا يونيزه مي‌كند؛ سپس يون‌ها در يك ميدان الكتريكي شتاب داده مي‌شوند و در نهايت در يك ناحيه خلا به پرواز در مي‌آيند. يون‌هاي سنگين شتاب كمتري مي‌گيرند و آهسته‌تر حركت مي‌كنند و يون‌هاي سبك شتاب بيشتري مي‌گيرند و سريعتر حركت مي‌كنند. به اين ترتيب يون‌هاي مختلف در حين پرواز از يكديگر جدا مي‌شوند. سرانجام، يون ها با يك آشكارساز در انتهاي ناحيه پرواز برخورد مي‌كنند. زمان پرواز يون‌ها نشان دهنده سرعت آنها است كه از روي آن جرم يون تعيين مي‌شود.





تبريزچي با بيان اينكه اين دستگاه دانش فني با ارزش و پيچيده‌اي دارد كه تنها در اختيار چند كشور پيشرفته جهان است، افزود: ساخت اين دستگاه چندين گلوگاه تكنيكي داشت كه تجربه آنها در كشور وجود نداشت اما ما قادر به ساخت آن شديم. زير فناوري‌هاي دخيل در آن مانند خلاء بالا، الكترونيك سريع، آشكارسازهاي مولكولي و يوني هر كدام دريچه جديدي هستند كه بر روي صنعت كشور باز مي‌شوند.





وي با اشاره به تحريم شديد اين دستگاه تصريح كرد: هم اكنون دانش فني ساخت چنين دستگاه‌هايي در اختيار ايران قرار دارد. البته ادعا نمي‌كنيم كه اين محصول با شركت هايي كه با هزينه‌ چندين ميليارد دلاري و سابقه 50 ساله و با پشتيباني عظيم نيروي متخصص و بازارياب ماهر در سراسر دنيا اين گونه دستگاه‌ها را توليد مي‌كنند قابل رقابت است اما ادعا مي‌كنيم كه به مغز اين فناوري دست يافته‌ايم.





استاد دانشگاه صنعتي اصفهان با بيان اينكه علاوه بر ارزش بالاي علمي، دستگاه دستگاه طيف سنج جرمي زمان پرواز از نظر اقتصادي ارزش فوق العاده‌اي دارد، گفت: بازار بين‌المللي اين دستگاه چندين ميليارد دلار است. قيمت خام ساده‌ترين نوع اين دستگاه 300 هزار دلار است كه با احتساب تحريم و ساير هزينه‌ها به 500 هزار دلار هم مي‌رسد. از سوي ديگر چون از راه‌هاي غير رسمي خريداري مي‌شود، هيچ گونه سرويس و خدماتي براي آن ارائه نشده و اكثرا پس از مدتي بلااستفاده خواهند بود.





به گفته تبريزچي در حال حاضر مي‌توان اين دستگاه را با نصف قيمت وارداتي آن در كشور توليد كرد.


وي خاطرنشان كرد: ساخت دستگاه طيف سنج جرمي زمان پرواز هم اكنون با هدف تجهيز آزمايشگاه‌هاي دانشگاه‌ها و مراكز تحقيقاتي و صنعتي كشور انجام شده كه در آينده با حمايت دولت براي صادرات آن برنامه ريزي خواهيم كرد. همچنين اين دستگاه با حمايت معاونت علمي و فناوري رياست جمهوري و ستاد ويژه توسعه فناوري نانو با اختصاص اعتباري بر بالغ بر 300 ميليون تومان ساخته شده است.





استاد دانشگاه صنعتي اصفهان با بيان اينكه انتظار مي‌رود از اين پس از اين گونه طرح‌ها، حمايت بيشتري از سوي نهادها ذي‌ربط صورت گيرد، خواستار سفارش ساخت تعدادي از اين دستگاه‌ها براي مصرف داخلي از سوي دولت براي دانشگاه‌هاي كشور شد.