مرکز مشخصات و ساخت مواد در خدمت دانشگاه و صنعت - Physics World است

آیا می توانید توضیح مختصری در مورد WATLab، ابزارهای اصلی آن و آنچه که شما در اختیار کاربران قرار می دهید ابزارهای اصلی و آنچه که به کاربران ارائه می دهید ارائه دهید.

WATLab یک مرکز اندازه‌شناسی چند کاربره در گروه شیمی دانشگاه واترلو است. در سال 2000 توسط پروفسور Kam Tong Leung تأسیس شد و دو ابزار اول آن یک میکروسکوپ نشر میدانی Leo 1530 و یک ابزار طیف‌سنجی فوتوالکترون پرتو ایکس VG EscaLab (XPS) بودند. امروزه، متداول‌ترین ابزارها شامل میکروسکوپ‌های الکترونی روبشی (SEMs)، XPS، میکروسکوپ الکترونی عبوری با وضوح بالا (HRTEM)، سیستم‌های لیتوگرافی پرتوی الکترونی و یونی (تامین شده توسط Raith)، طیف‌سنجی جرمی یونی ثانویه (SIMS) و همچنین میکروسکوپ نیروی اتمی، پراش اشعه ایکس و رامان و طیف‌سنجی تصویربرداری. ما همچنین ابزارهای تخصصی تری داریم، مانند میکروسکوپ یون هلیوم زایس و میکروسکوپ تصویربرداری Thermo VG Auger، با لیست کامل موجود در وب سایت ما، watlabs.com.

کاربران چگونه با WATLab تعامل می کنند؟ آیا آنها برای استفاده از تجهیزات وارد می شوند یا نمونه های خود را برای شما ارسال می کنند؟

در طول همه‌گیری COVID-19، ما به خدمات از راه دور پرداختیم. با این حال، اکنون به ترکیب معمول خود از اندازه‌شناسی خدمات کاربر (عمدتا SEM) و خدمات اپراتور بازگشته‌ایم. آموزش بخش بزرگی از دستور اولیه آژانس های مالی ما بود، و ما کلاس های آموزشی کوتاهی را در مورد استفاده ایمن و موثر از برخی ابزارها ارائه می دهیم. اکثر پروژه ها همچنین شامل بحث با کاربران در مورد چگونگی تفسیر نتایج و درک محدودیت های داده ها می شوند. با این حال، بسیاری از بودجه ما بر اساس یک مدل هزینه در ازای خدمات است، بنابراین بحث های گسترده و عملیات کاربر ابزارهای پیچیده تر و گران قیمت ما به سادگی مقرون به صرفه نیست.

آیا می توانید ایده ای از پایگاه کاربری خود در دانشگاه به ما بدهید – کاربران از چه بخش هایی آمده اند؟

اکثر کاربران ما دانشجویان و اساتید دانشگاه واترلو و شرکت های فناوری محلی هستند. ما همچنین به محققان دانشگاه ها و شرکت های مرحله اولیه از سراسر کانادا و ایالات متحده کمک می کنیم. بیشتر ابزار و تخصص ما مربوط به مواد معدنی مانند فلزات، سرامیک ها، نیمه هادی ها است، اگرچه چندین پروژه پلیمری و علوم زیستی را انجام داده ایم. پایگاه کاربران ما در واترلو شامل شیمی، فیزیک، زمین و علوم محیطی است. ما همچنین با افرادی در بخش‌های مهندسی از جمله مهندسی مکانیک، شیمی، عمران و طراحی سیستم‌ها کار می‌کنیم - و پروژه‌های موردی را با افرادی از گروه‌های دیگر دانشگاه انجام می‌دهیم.

برخی از محبوب ترین خدماتی که ارائه می دهید کدامند؟

محبوب‌ترین ابزار ما میکروسکوپ‌های الکترونی روبشی نشر میدانی با طیف‌سنجی پرتو ایکس پراکنده انرژی (SEM/EDS) هستند. در علم نانو، توانایی مشاهده و تحلیل آسان مواد در مقیاس طول ده‌ها نانومتر یکی از دلایلی است که این حوزه در سال‌های اخیر بسیار گسترش یافته است.   

پس از آن، ابزار VG-ESCALAb XPS قطعه ای از تجهیزات است که توسط کاربران ما رزرو شده است.  XPS یک ابزار قدرتمند برای تجزیه و تحلیل وضعیت ظرفیت ترکیبات مختلف است. به عنوان مثال، گرافیت دارای پیوندهای کربنی با هیبریداسیون sp2 و هیبریداسیون الماس sp3 است. این ساختارهای پیوندی مختلف را می توان در XPS به عنوان یک تغییر در اوج انرژی جنبشی کربن مشاهده کرد. یکی دیگر از مزایای XPS حساسیت بالای سطح آن است. XPS معمولاً فقط یک یا دو نانومتر از سطح نمونه را بدون هیچ صدایی از بستر زیرین کاوش می کند. این به فرد امکان می دهد تا مواد لایه نازک را با دقت تجزیه و تحلیل کند.

آیا می توانید چند نمونه از کارهای علمی و صنعتی قابل توجهی که در WATLab انجام شده است را ذکر کنید؟

به صورت محلی، ما به عیب یابی ساخت و اصلاح محیط کمک کرده ایم. یکی از اعضای هیئت علمی علوم زمین پروژه ای داشت که به دنبال وجود و شکل آرسنیک در خاک نزدیک یک سایت معدن بود. ما تعداد زیادی از نمونه‌های بخش نازک را با SEM برای یافتن کانی‌های آرسنیک رسوب‌شده سنگین بررسی کردیم و آن‌ها را با EDS و XPS ارزیابی کردیم تا تعیین کنیم آیا ترکیبات آرسنیک وجود دارد یا خیر.  بی اثر یا از نظر محیطی فعال بودند.   

یک پروژه قدیمی‌تر برای BlackBerry مبتنی بر واترلو، ارزیابی مواد موجود در زنجیره تامین آنها از نظر وجود کروم شش ظرفیتی بود که سرطان‌زا و در اتحادیه اروپا ممنوع است.  از آنجایی که ظرفیت‌های مختلف کروم معمولاً در رنگدانه‌ها استفاده می‌شود و فقط کروم شش ظرفیتی خطرناک است، از ESCALab برای تعیین وضعیت پیوند کروم در مواد استفاده شد.

اخیراً، یک شرکت نوپا محلی فرآیند جدیدی را برای ساخت الیاف پلیمری مذاب با الیاف بلندتر و ظریف‌تر برای کاربردهای مختلف از جمله پوشک، دستمال مرطوب و فیلترها توسعه داده است. سپس COVID-19 ظاهر شد، بنابراین شرکت روی برنامه فیلتر متمرکز شد. الیاف نازکتر اجازه می دهد تا ذرات کوچکتر با افت فشار کمتری در فیلتر حذف شوند که باعث بهبود کارایی می شود. ما از SEM برای تصویربرداری از مواد فیبر ساخته شده در شرایط مختلف استفاده کردیم تا مشخص کنیم کدام عوامل بهینه هستند.

چه مسیر شغلی را برای کار در WATLab دنبال کردید؟

چگونه Treesearch در حال مطالعه اسرار مواد جنگلی با علم سنکروترون است

من مدرک لیسانس فیزیک را در دانشگاه مک گیل در مونترال گذراندم و دکترای علوم و مهندسی مواد را در دانشگاه ویسکانسین-مدیسون در ایالات متحده گذراندم. پروژه دکتری من ساخت، تجزیه و تحلیل و اندازه گیری خواص ابررسانایی مرزهای دانه اکسید مس ایتریم باریم بود. پس از آن، قبل از بازگشت به کانادا، به عنوان یک فوق دکترا و دانشمند تحقیقاتی در کالیفرنیا کار کردم. این به من تجربه استفاده از ابزارهای مختلف و تکنیک های اندازه گیری و همچنین تجربه تجهیزات عیب یابی را داد.

از چه چیزی در شغل خود بیشتر لذت می برید؟

جالب ترین چیز در مورد کار در WATLab، تنوع پروژه های مختلفی است که کاربران ما روی آنها کار می کنند. مطالعه مصنوعات (یا نه!) در یک مجموعه داده جدید همیشه چالش برانگیز است. من در مورد ابزارهایمان و نحوه به کارگیری این ابزارها در تعدادی از زمینه های دانشگاهی چیزهای زیادی یاد گرفته ام. آموزش و برقراری ارتباط با کاربران از دیگر مهارت های مهمی است که من در WATLab ایجاد کرده ام.

• محتوای مبتنی بر SEO و توزیع روابط عمومی. امروز تقویت شوید.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. به خودت قدرت بده دسترسی به اینجا.
• PlatoAiStream. هوش وب 3 دانش تقویت شده دسترسی به اینجا.
• PlatoESG. خودرو / خودروهای الکتریکی، کربن ، CleanTech، انرژی، محیط، خورشیدی، مدیریت پسماند دسترسی به اینجا.
• BlockOffsets. نوسازی مالکیت افست زیست محیطی. دسترسی به اینجا.
• منبع: https://physicsworld.com/a/materials-characterization-and-fabrication-centre-serves-academia-and-industry/