معرفی مرکز

معرفی و تاریخچه هسته

هسته پژوهشی نانو بیو فوتونیک
تاریخ تصویب: 1400/03/11

محور های اصلی فعالیت واحد پژوهش و فناوری شامل:

• استفاده از نانو فناوری در تشخیص و درمان مبتنی بر روش های نوری (نور پویا درمانی و نور گرما درمانی)
• تولید هیدروژن ،آشکار سازی و ذخیره سازی هیدروژن با استفاده همزمان نور،مواد زیستی و نانو فناوری
• سنسورهای نوری

مهم ترین زمینه های علمی بین رشته ای جدیدی که به گفته بسیاری از صاحب نظران تحول علمی و اقتصادی قرن بیست و یکم بر مبنای آنها شکل خواهد گرفت عبارتند از: فوتونیک و فناوری های نوری، نانو تکنولوژی نوری، زیست فناوری.

فوتونیک به دو بخش فوتون (اپتیک) و الکترونیک تقسیم می‌شود. لیزر و بخش بایو فیزیک، بایو اپتیک، اپتوژنتیک و بخش تهیه ادوات اپتیکی در دسته فوتونیک می‌گنجد. فوتونیک که پیوندی است بین علم اپتیک و الکترونیک علم نسبتا جوانی است که از دهه‌های اول قرن بیست و یکم به صورت جدی مورد تمرکز قرار گرفته است. کشور ما نیز نه تنها در این زمینه پیشرفت های چشمگیری داشته است بلکه تقریبا به صورت پایاپای با کشور های دیگر متوجه اهمیت این علم شده و در حال دنبال کردن آن است. فوتونیک به علت ماهیت میان رشته ای خود با بسیاری از از زمینه های کاربردی مرتبط است که می توان از جمله به موارد زیر اشاره نمود:

• زيست‌فناوري (تشخیص و درمان بیماری ها با روش های نوری، عمل جراحی و دارو، زیست ابزارها و…)
• نانوتکنولوژی (نانوجاذبهای اپتیکی، نانوحسگرهای اپتیکی، نانو فوتونیک کریستالها)
• انتقال و پردازش اطلاعات (مخابرات نوری، نظارت و مراقبت، نمایش، حسگرهای نوری و سیستم های تصویری و…)
• انرژی سبز (انرژی هیدروژنی، ذخیره سازهای نوری، سلول خورشیدی و ..)
• صنایع نظامی (ادوات دقیق، نامرئی سازی، رادارها، سیستم های لیزری)

در طول سال‌های اخیر، نانوفوتونيك از توسعه مواد در نيمه‌رساناها و مفاهيم توسعه در فيزيك اتمي و خود ساماني در علوم شيمي سود برده است و اين مسئله منجر به اين شده است كه بازۀ وسيعي از مفاهيم و كاربردها زير چتر نانوفوتونيك قرار گرفته و راهي را به سوي فوتونيك مولكولي باز كرده‌اند كه چشم‌انداز فوق‌العاده‌اي را به ما مي‌نماياند.

■ نور پویا درمانی:
نورپویا درمانی به عنوان یک روش درمانی غیر تهاجمی، مؤثر و نوین حدود دو دهه ای است که در درمان برخی بیماریهای سرطانی و غیر سرطانی جایگاه خود را باز کرده است.

■ نور گرما درمانی:
در این روش از گرمای تولید شده توسط انرژی فوتون برای از بین بردن سلولهای سرطانی استفاده میشود و به دلیل تابش نور شدید مستقیم به تومور هدف، میتواند بسیار دقیق، با حداقل تهاجم و موثر باشد.

■ تولید ،آشکارسازی و ذخیره سازی هیدروژن:
امروزه هیدروژن را می توان از فرایندهایی همچون الکترولیز آب، رفورمینگ گاز طبیعی و اکسیداسیون جزئی سوختهای فسیلی بدست آورد. درحال حاضر ٩٨ % از کل هیدروژن تولید شده در جهان از سوختهای فسیلی بدست می آید.
در زمینه انرژی هیدروژنی هدف اصلی هسته نانوبیوفوتونیک تولید و ذخیرهسازی هیدروژن به روشهایی است که درآن برهمکنش نور و ماده نقش اساسی ایفا میکند و از بین تمامی روش های موجود بر روی روش های مشخص شده در پایین که مکانیزم تقریبا یکسانی دارند متمرکز شده است.