مجله انجمن مهندسی صوتیات ایران
سال:1397 | دوره:6 | شماره:2 |تعداد مقالات:6

در این پژوهش، اثر آوادهی تک بسامدی و دوگانه-بسامدی بر مرگ یاخته های ملانوما بی 16-اِف10 در دمای ثابت بررسی شد. 20 گروه مورد مطالعه قرار گرفتند. گروه های آزمون شامل پایش و بدل بودند. یک گروه تحت آوادهی 40 کیلوهرتز (شدت 0/24 2W/cm) و 1 مگاهرتز (شدت 0/5 2W/cm) بود و گروهی در معرض تابش همزمان دو بسامد 40 کیلوهرتز و 1 مگاهرتز قرار گرفت. هر گروه بسامدی متشکل از هفت زیرگروه بر مبنای مدت زمان آوادهی 30، 60، 120، 150، 300، 600، 1200 ثانیه ای است. بقاء (حیات پذیرگی) یاخته بوسیله شیوه ارزیابی اِم تی تی اندازه گیری شد. نتیجه نشان داد بقاء یاخته در بسامد 40 هرتز با زمان تابش 30 ثانیه، 96 درصد بود که مقدار آن با افزایش زمان آوادهی از 30 ثانیه به 1200 ثانیه به 6 درصد کاهش یافت. در آوادهی دو بسامدی، درصد بقاء در همه زیر گروه ها از 95 درصد در زمان آوادهی 30 ثانیه به 3 درصد در زمان تابش 1200 ثانیه رسید. درصد بقاء برای بسامد 1 مگاهرتز با شیب نسبی کم تری از پیش (از 97 درصد برای زمان آوادهی 30 ثانیه به 15 درصد برای زمان آوادهی 1200 ثانیه) حاصل شد. براساس نتایج حاصله، امواج فراصدا سبب مرگ یاخته ملانوما بی16-اِف10 در دمای ثابت شد. آوادهی دوگانه-بسامدی، احتمالاً به دلیل افزایش حفره سازی، موجب مرگ تعداد بیشتری یاخته نسبت به مرگ یاخته تحت آوادهی تک بسامدی، خصوصاً در مدت بالاتر آوادهی می شود.

در این مطالعه، اثر امواج فراصدا با بسامد پایین بر ساختار و فعالیت آنزیم اوره آز بررسی شده است. برای این منظور، آنزیم اوره آز در بازه های زمانی متفاوت در معرض امواج فراصدا با بسامد ثابت 20 کیلوهرتز قرار گرفت. آنزیم اوره آز بر روی نانوذرات مغناطیسی اکسید آهن (3O2Fe) و سیلیکا ژل فعال شده به ترتیب با بازده اتصال 89 درصد و 66 درصد تثبیت شد. فعالیت آنزیم، پارامترهای جنبشی (سینتیکی)، پی اِچ و دمای بهینه آنزیم محلول و هم چنین تثبیت شده در شرایط متفاوت تعیین شدند. تغییر ساختار آنزیم محلول، ناشی از امواج دهی براساس طیف های فلورسانس و فرابنفش تائید شد. فعالیت آنزیم در حضور امواج فراصدا تشدید شد. اعمال امواج فراصدا حین فعالیت آنزیمی، باعث افزایش فعالیت آنزیم شد. در اثر اعمال امواج فراصدا بر آنزیم محلول و تثبیت شده بر سیلیکا ژل قبل از واکنش آنزیمی، کاهش فعالیت آنزیم و Vmax و افزایش Km مشاهده شدند. این در حالی است که امواج فراصدا روی آنزیم تثبیت شده بر نانوذرات اکسید آهن (مغناطیسی) تأثیری نداشتند.

مواد متخلخل دارای مشخصات میرایی صوتی خوب در یک گستره بسامدی وسیع هستند. بسیاری از خُلل کوچک-مقیاس موجود در مواد پوششی (اندودی) قادر به تبدیل اندودهای-زیرآب به سطح زبر در قبال امواج صدا هستند. خاصیت اصلی جاذب های متخلخل، مقاومتی است که در مقابل موج صدای فرودی دارند که منجر به اثر میرایی می شود. از یک دیدگاه فیزیکی، میرایی در نتیجه اصطکاک بین ملکول های سیال درون حفره و ساختمان جاذب رخ میدهد. در این پژوهش، مشخصه های صوتی جاذب های متخلخل با درصدهای تخلخل متفاوت با استفاده از الگوهای مختلف ریاضی مورد ارزیابی قرار گرفته اند. این الگوها یک یا چند پارامتر از مواد را برای محاسبه مشخصه های صوتی استفاده می کنند. در همه این الگوها، مواد به عنوان سیال معادل در نظر گرفته شده اند و مشخصه های ارتجاعی در محاسبات وارد نشده اند.

صوتیّات زیرآب در کاربردهای بسیاری از جمله اقیانوس شناختی، زیست شناختی بحری، آونگاری، ماهی گیری و غیره مورد استفاده قرار می گیرد. الگوهای متنوعی برای شبیه سازی انتشار زیرآب امواج صوتی در اقیانوس ها و دریاها ارائه شده اند. در این مطالعه، شبیه سازی انتشار امواج صوتی در رودخانه ی آب شیرین با عمق کمتر از 3 متر به اسم رودخانه گونو واقع در غرب ژاپن با استفاده از الگوی نظریه پرتو ارائه شده است. نیم رخ های عمودی سرعت صدا با استفاده از دستگاه سی تی دی در پنج نقطه اندازه گیری شدند و در شبیه سازی به عنوان ورودی های الگو به کار برده شدند. نتایج این مطالعه نشان دادند بر خلاف دریا و اقیانوس که گرادیان دما، شوری و امواج درونی عوامل اصلی انتشار امواج صوتی در چند مسیر مختلف هستند، در رودخانه ی مورد مطالعه که گرادیان دما و شوری وجود ندارد، جانگاری (توپوگرافی) بستر رودخانه و سرعت جریان آب عوامل اصلی انتشار دو گروه اصلی امواج صوتی در چند مسیر مختلف می باشند. تأخیر زمانی بین زمان ورود دو گروه 0/5 میلی ثانیه بود. صحت سنجی شبیه سازی با استفاده از دو دستگاه تراگذار اِف اِی تی اِس (س ت ص ر) که در دو طرف رودخانه به فاصله ی 294/629 متر از یکدیگر نصب شده بودند و امواج صوتی را با بسامد مرکزی 30 کیلوهرتز ارسال و دریافت می کردند، انجام شد. نهایتاً، اندازه گیری های انجام شده توسط اِف اِی تی اِس (س ت ص ر) نتایج الگو را تأیید نمودند.

حسگرها و عملگرهای صوتی شفاف نسل جدیدی از تراگذارهای صوتی هستند که می توانند تحولی در صنایع میکروفون ها و بلندگوها ایجاد کنند. این تراگذارها با داشتن خواصی چون شفافیت، انعطاف پذیری، تختی، وزن و ضخامت بسیار کم پتانسیل فراوانی برای کاربردهای متنوع همچون سامانه های بلندگو برای مصارف عمومی، سامانه های فعال الغاء نوفه، نمایشگرها، تلفن های همراه و میکروفون های شنود دارند. در این بررسی هدف ساخت یک نخست نمونه از این تراگذارهای شفاف بود. در این پژوهش با پوشش دادن نانولوله های کربنی چند دیواره به روی زیرلایه پلیمری پلی وینیلیدن فلوراید، یک حسگر و عملگر صوتی شفاف ساخته و مشخصه یابی شد. در ابتدا، محلول نانولوله های کربنی کاملا پراکنده شده تهیه شد و عملیات پوشش دادن به نانولوله ها روی زیرلایه به شیوه غوطه وری و با اصلاح سطح زیرلایه صورت گرفت. پوششی با مقاومت سطحی 2/2 kΩ /sq و شفافیت 75 درصد ساخته شد. سپس، تراگذار ساخته شده در اتاق ناپژواک مورد آزمون قرار گرفت و نتایج با نتایج کارهای پیشین مقایسه شدند. تراگذار ساخته شده تحت تحریک با نوفه سفید با ولتاژ 25 ولت صدایی با شدت 58 دسی بل تولید کرد.

در این مقاله، طراحی و تحلیل عملکردی یک نانوحسگر بازآوایشی برای رصد زمین لرزه با کاربرد اندازه گیری امواج بسامد پایین زمین صوتی پیشنهاد شده است. الگوی ارائه شده از یک جرم معیار که توسط تکیه گاه به زیرلایه متصل شده و یک نانوتیر که در نزدیکی محل اتصال تکیه گاه قرار دارد، تشکیل شده است. این نانوتیر را می توان یک نوسانگر دوسردرگیر در نظر گرفت که با نیروی برقی ایستایی (الکترو استاتیک) تحریک می شود. وارد شدن شتاب به جرم معیار موجب ایجاد نیروی کششی یا فشاری به صورت محوری در نوسانگر می شود. نیروی محوری وارد شده بر تیر منجر به تغییر انرژی پتانسیل ذخیره شده در تیر و در نتیجه تغییر بسامد طبیعی سامانه می شود. بنابراین، با اندازه گیری مقدار تغییر در بسامد طبیعی می توان شتاب وارده به جرم معیار را اندازه گرفت. به علاوه، بر روی دو طرف نوسانگر، لایه ای از ماده ی پیزوالکتریک قرار گرفته است که با اعمال ولتاژ به آن می توان عملکرد حسگر را بهبود بخشید. در ابتدا، معادلات حاکم بر نانوحسگر با استفاده از اصل همیلتون به دست می آیند که شامل نیروهای برقی ایستایی (الکترو استاتیک) با اثر میدان فرینج، میرایی، پیزوالکتریک، کزیمیر و غیرخطی ناشی از اثرات کششی است. در ادامه، معادلات با روش عددی انتگرال گیری مستقیم حل شده اند. عملکرد نانوحسگر از طریق نتایج شبیه سازی بررسی شده که شامل عملکرد دینامیکی ابزار، حساسیت، تفکیک پذیری، پهنای باند، برد دینامیک و مقاومت سازه ای می شود. نتایج به دست آمده نشان می دهند که ابزار پیشنهاد شده می تواند در اندازه گیری امواج فروآوا و بسامد پایین زمین صوتی، عملکرد بهتری در مقایسه با حسگرهای تجاری ریز و کلان (میکرو و ماکرو) داشته باشد.