حذف ردپای سموم شیمیایی در محصولات کشاورزی با تلاش دانش‌بنیان‌ها

به گزارش گروه دانشگاه خبرگزاری دانشجو؛ از ستاد ویژه توسعه فناوری نانو، پژوهشگران آزمایشگاه ملی آرگون وزارت انرژی ایالات متحده آمریکا (Argonne National Laboratory) با توسعه یک ابزار جدید مبتنی بر یادگیری ماشین، گام مهمی در جهت تغییر شیوه انجام آزمایش‌های مواد در مقیاس نانومتری برداشته‌اند.

این ابزار که «دونات» (DONUT) نام دارد، می‌تواند داده‌های پیچیده حاصل از آزمایش‌های پراش پرتو ایکس را تقریباً در لحظه تحلیل کند؛ قابلیتی که به دانشمندان اجازه می‌دهد به‌جای هفته‌ها یا ماه‌ها انتظار برای دریافت نتایج، در همان زمان انجام آزمایش درباره ادامه مسیر پژوهش تصمیم بگیرند.

این فناوری در منبع فوتونی پیشرفته (Advanced Photon Source) یا APS، یکی از تأسیسات کاربری دفتر علوم وزارت انرژی آمریکا، توسعه و آزمایش شده است. «دونات» با ارائه نتایج در زمان واقعی، نه‌تنها سرعت پژوهش‌های علمی را افزایش می‌دهد، بلکه امکان اصلاح و تنظیم آزمایش‌ها در حین اجرا را نیز فراهم می‌کند.

به این ترتیب، پژوهشگر می‌تواند متوجه شود آزمایش به نتیجه مطلوب نزدیک شده یا نیاز دارد مسیر دیگری را دنبال کند؛ اتفاقی که در روش‌های سنتی معمولاً پس از پایان آزمایش و طی فرایند طولانی تحلیل داده مشخص می‌شود.

نام DONUT مخفف عبارت «Diffraction with Optics for Nanobeam by Unsupervised Training» است و به یک شبکه عصبی آگاه از فیزیک اشاره دارد. ویژگی مهم این سامانه آن است که صرفاً بر اساس الگو‌های آماری داده‌ها آموزش نمی‌بیند، بلکه قوانین فیزیکی حاکم بر برهم‌کنش پرتو‌های ایکس متمرکز با مواد را نیز در فرایند تحلیل در نظر می‌گیرد.

این فناوری با استفاده از داده‌های خط پرتو «نانومسبار پرتو ایکس سخت» (Hard X-ray Nanoprobe) که به‌صورت مشترک در اختیار منبع فوتونی پیشرفته و مرکز مواد نانومقیاس (Center for Nanoscale Materials) قرار دارد، توسعه یافته است. مرکز مواد نانومقیاس نیز یکی از تأسیسات کاربری دفتر علوم وزارت انرژی آمریکا در آزمایشگاه ملی آرگون است.

«دونات» برای تفسیر سریع تصاویر پیچیده‌ای طراحی شده است که در روش «میکروسکوپی نانودیفراکشن پرتو ایکس پیمایشی» (Scanning X-ray Nanodiffraction Microscopy یا SXDM) تولید می‌شوند. این روش با استفاده از یک پرتو بسیار متمرکز پرتو ایکس، سطح نمونه را پیمایش می‌کند و اطلاعات ارزشمندی درباره ساختار بلوری مواد در اختیار پژوهشگران قرار می‌دهد.

چنین اطلاعاتی برای درک رفتار موادی که در فناوری‌هایی مانند باتری‌ها، کاتالیست‌ها، تجهیزات الکترونیکی پیشرفته و ادوات مغناطیسی مورد استفاده قرار می‌گیرند، اهمیت زیادی دارد.

با وجود قدرت بالای SXDM، داده‌های تولیدشده در این روش بسیار پیچیده‌اند و چندین لایه و بُعد اطلاعاتی را در خود جای می‌دهند. همین مسئله تحلیل و تفسیر آنها را به کاری زمان‌بر و دشوار تبدیل کرده است.

تا پیش از این، پژوهشگران در بسیاری از موارد مجبور بودند الگو‌های پراش پرتو ایکس اندازه‌گیری‌شده را به‌صورت دستی با الگو‌های شبیه‌سازی‌شده مقایسه کنند تا بتوانند ساختار و ویژگی‌های ماده را تشخیص دهند. این فرایند علاوه بر زمان‌بر بودن، احتمال بروز خطای انسانی را نیز افزایش می‌داد.

«دونات» با ترکیب هوش مصنوعی و یک مدل فیزیکی داخلی، رویکرد متفاوتی را ارائه می‌کند. این سامانه می‌تواند مستقیماً از داده‌های تجربی جمع‌آوری‌شده یاد بگیرد و برای آموزش به مجموعه‌داده‌هایی نیاز نداشته باشد که از پیش توسط متخصصان برچسب‌گذاری شده‌اند. در روش‌های متداول، متخصص باید هر الگوی پرتو ایکس را با پاسخ درست تطبیق دهد یا داده‌های مناسب را با شبیه‌سازی تولید کند تا الگوریتم بتواند از آنها بیاموزد. حذف یا کاهش این مرحله، مزیت مهمی برای پژوهشگرانی محسوب می‌شود که در تأسیسات تحقیقاتی پرتراکم مانند APS فعالیت می‌کنند.

آیلین لو، دانشمند محاسباتی دستیار در آزمایشگاه آرگون و دانشگاه کرنل، درباره این فناوری می‌گوید «دونات» به دانشمندان اجازه می‌دهد هم‌زمان با پیشرفت آزمایش، آنچه را درون ماده اتفاق می‌افتد مشاهده کنند. به گفته او، در گذشته ممکن بود پژوهشگر هفته‌ها منتظر بماند تا مشخص شود آزمایش موفق بوده است یا خیر، اما اکنون می‌توان پاسخ را تقریباً در همان لحظه دریافت کرد. نتیجه چنین تغییری، آزمایش‌های پربازده‌تر و فرصت‌های بیشتر برای کشف پدیده‌های جدید خواهد بود.

متئو چروکارا، دانشمند محاسباتی و سرپرست گروه در آزمایشگاه آرگون نیز بر انعطاف‌پذیری این سامانه تأکید کرده است. به گفته او، پژوهشگران می‌توانند «دونات» را با داده‌هایی که در ابتدای آزمایش جمع‌آوری می‌کنند آموزش دهند و حتی در طول آزمایش مشخص کنند که سامانه باید چه کمیتی را پیش‌بینی کند. به بیان ساده‌تر، هوش مصنوعی می‌تواند خود را با پرسش علمی جدیدی که پژوهشگر در جریان آزمایش مطرح می‌کند، تطبیق دهد.

سرعت و دقت «دونات» همچنین زمینه را برای شکل‌گیری نسل جدیدی از آزمایش‌های موسوم به «پژوهش خودران» یا «آزمایش‌های خودران» فراهم می‌کند. در چنین رویکردی، هوش مصنوعی می‌تواند بر اساس نتایج تازه به‌دست‌آمده، مرحله بعدی آزمایش را پیشنهاد یا حتی به‌صورت خودکار انتخاب کند.

این قابلیت به‌ویژه برای آزمایش‌هایی اهمیت دارد که در شرایط واقعی انجام می‌شوند و ویژگی‌های ماده در طول زمان تغییر می‌کند. در چنین شرایطی، تصمیم‌گیری سریع می‌تواند تفاوت میان یک آزمایش موفق و ساعت‌ها جمع‌آوری داده کم‌فایده باشد؛ بشر بالاخره پذیرفته است که لازم نیست همیشه بعد از تمام شدن کار بفهمد چه اشتباهی کرده است.

این فناوری همچنین می‌تواند ورود کاربران جدید به تأسیسات تحقیقاتی APS و مرکز مواد نانومقیاس را آسان‌تر کند. دانشجویان تحصیلات تکمیلی و پژوهشگران مهمان دیگر الزاماً برای شروع کار به مجموعه‌های بزرگی از داده‌های برچسب‌گذاری‌شده یا تخصص عمیق در تفسیر همه انواع داده‌های تولیدشده نیاز نخواهند داشت. در روش سنتی، تهیه چنین داده‌هایی مستلزم زمان و دانش تخصصی قابل‌توجهی است؛ زیرا متخصصان باید هر مجموعه داده را با دقت تحلیل یا شبیه‌سازی کرده و پاسخ صحیح را برای آن تعیین کنند.

اهمیت این قابلیت با ارتقای منبع فوتونی پیشرفته بیشتر می‌شود. نسخه ارتقایافته APS قادر است پرتو‌های ایکس پرشدت‌تری تولید کند و داده‌ها را با سرعت بسیار بالاتری نسبت به گذشته جمع‌آوری کند. بنابراین، سرعت تحلیل داده نیز باید هم‌پای سرعت تولید آن افزایش یابد. «دونات» می‌تواند این شکاف را کاهش دهد و به پژوهشگران اجازه دهد هم‌زمان با تولید داده، آنها را تحلیل کرده و درباره ادامه آزمایش تصمیم بگیرند.

پژوهشگران در گام بعدی قصد دارند دامنه استفاده از «دونات» را از تحلیل بلادرنگ داده‌ها به سمت خودکارسازی آزمایش‌ها گسترش دهند. یکی از مسیر‌های مورد بررسی، توسعه نسخه‌های جدید این فناوری برای میکروسکوپی خودران است؛ رویکردی که در آن ابزار‌های هوش مصنوعی می‌توانند بخشی از مراحل آزمایش را بدون نیاز به دخالت دائمی انسان هدایت کنند.

گروه پژوهشی همچنین در حال بررسی این موضوع است که آیا رویکرد «آگاه از فیزیک» به‌کاررفته در «دونات» می‌تواند برای سایر روش‌های تصویربرداری پیشرفته نیز مورد استفاده قرار گیرد یا خیر؛ روش‌هایی که آنها نیز حجم عظیمی از داده‌های پیچیده تولید می‌کنند و تحلیل آنها به ابزار‌های محاسباتی پیشرفته نیاز دارد.

پژوهشگران معتقدند چارچوب آموزشی مبتنی بر فیزیک این سامانه می‌تواند در طرح‌های بزرگ‌تر وزارت انرژی آمریکا، از جمله «ماموریت جنسیس» (Genesis Mission)، نیز نقش داشته باشد. این طرح ملی با هدف افزایش بهره‌وری علمی و سرعت‌بخشیدن به نوآوری از طریق استفاده گسترده از هوش مصنوعی در زیرساخت‌های علمی نسل آینده دنبال می‌شود.

«دونات» می‌تواند یکی از پایه‌های پروژه‌های مرتبط با منابع نور و نوترون در این طرح باشد و به پژوهشگران رشته‌های مختلف کمک کند پرسش‌های علمی جدیدی را با سرعت بیشتری بررسی کنند.

نتایج این پژوهش در نشریه «npj Computational Materials» منتشر شده است. تائو ژو، مینگ دو و مارتین هولت از آزمایشگاه ملی آرگون و آندری زینگر از دانشگاه کرنل نیز در انجام این مطالعه مشارکت داشته‌اند. این پژوهش با حمایت دفتر علوم وزارت انرژی آمریکا، برنامه‌های «پژوهش پیشرفته محاسبات علمی» و «علوم پایه انرژی» و همچنین دفتر توسعه نیروی انسانی برای معلمان و دانشمندان این وزارتخانه انجام شده است.

در این میان، نام «دونات» نیز عمداً با حال‌وهوایی غیررسمی انتخاب شده است و پژوهشگران در پایان گزارش خود با شوخی نوشته‌اند که در جریان انجام این پژوهش هیچ دوناتی آسیب ندیده است؛ هرچند نتایج به‌دست‌آمده احتمالاً اشتهای دانشمندان برای کشف‌های تازه را حسابی بیشتر خواهد کرد.

به گزارش گروه دانشگاه خبرگزاری دانشجو، فناوری نانو در سال‌های اخیر به حوزه‌های مختلف سلامت و مراقبت شخصی راه پیدا کرده و اکنون یکی از محصولات این حوزه، خمیردندان حاوی نانو هیدروکسی‌آپاتیت است که توسط شرکت لابراتوار دکتر اخوی تولید و وارد بازار شده است. این محصول با هدف استفاده از قابلیت‌های نانومواد در مراقبت از دندان، طراحی شده و در فرمولاسیون آن از نانو هیدروکسی‌آپاتیت، ماده‌ای با ترکیب و ساختار نزدیک به بخش معدنی دندان، استفاده شده است.

فرشاد اکبرنژاد، مدیر علمی شرکت لابراتوار دکتر اخوی، با اشاره به فعالیت این مجموعه در زمینه تولید محصولات نوین آرایشی و بهداشتی، خمیردندان نانو هیدروکسی‌آپاتیت را یکی از محصولات فناورانه این شرکت معرفی کرد و گفت: هیدروکسی‌آپاتیت از ترکیبات مهم در ساختار معدنی دندان به شمار می‌رود و استفاده از شکل نانومتری این ماده می‌تواند ظرفیت آن را برای برهم‌کنش با سطح دندان افزایش دهد.

بر اساس توضیحات ارائه‌شده، ذرات نانو هیدروکسی‌آپاتیت به دلیل ابعاد بسیار کوچک خود می‌توانند با نواحی ریز و آسیب‌دیده سطح مینای دندان تماس بیشتری داشته باشند. هدف از به‌کارگیری این ماده در فرمولاسیون خمیردندان، کمک به بازسازی تدریجی بخش‌های آسیب‌دیده مینای دندان و افزایش استحکام آن است. این محصول همچنین با هدف کمک به کاهش حساسیت دندانی و بهبود ظاهر دندان‌ها تولید شده است.

مینای دندان اگرچه سخت‌ترین بافت بدن انسان محسوب می‌شود، در برابر فرایند‌های اسیدی و فرسایش مداوم کاملاً مصون نیست. مصرف برخی مواد غذایی و نوشیدنی‌ها، فعالیت باکتری‌های دهان و شرایط مختلف محیطی می‌توانند در طول زمان باعث از دست رفتن مواد معدنی سطح دندان شوند. به همین دلیل، بازگرداندن مواد معدنی به سطح مینا یا همان فرایند بازکانی‌سازی، یکی از موضوعات مهم در حوزه پیشگیری و مراقبت از دندان به شمار می‌رود.

نانو هیدروکسی‌آپاتیت در این میان مورد توجه قرار گرفته است، زیرا ترکیب شیمیایی آن به بخش معدنی دندان شباهت دارد. استفاده از این ماده در محصولات بهداشت دهان می‌تواند امکان برهم‌کنش مستقیم‌تر با سطح دندان و پرکردن برخی نواحی میکروسکوپی آسیب‌دیده را فراهم کند. در محصول تولیدشده توسط لابراتوار دکتر اخوی نیز از همین ظرفیت برای توسعه یک خمیردندان نانویی استفاده شده است.

مدیر علمی لابراتوار دکتر اخوی همچنین به دریافت گواهی‌ها و تأییدیه‌های مرتبط با این محصول اشاره کرده و توسعه آن را بخشی از فعالیت‌های این شرکت در حوزه فناوری‌های پیشرفته دانسته است. وی با اشاره به روند توسعه خمیردندان نانو هیدروکسی‌آپاتیت اظهار کرد: این فناوری ابتدا در فضای تحقیقاتی مورد توجه قرار گرفت و سپس مسیر خود را به سمت تولید تجاری طی کرد.

از نگاه این شرکت، ورود چنین محصولی به بازار می‌تواند نمونه‌ای از حرکت فناوری نانو از مرحله تحقیق و توسعه به سمت تولید محصولات مصرفی باشد. استفاده از نانومواد در محصولات بهداشت دهان و دندان، در صورت برخورداری از فرمولاسیون مناسب و پشتوانه علمی و نظارتی، می‌تواند امکان توسعه محصولات جدیدی را در حوزه مراقبت پیشگیرانه فراهم کند.

اما فعالیت لابراتوار دکتر اخوی به محصولات مربوط به سلامت دهان محدود نمی‌شود. یکی دیگر از محور‌های فعالیت این مجموعه، توسعه مواد اولیه و نانومواد مورد استفاده در محصولات مراقبت از پوست، به‌ویژه ضدآفتاب‌ها، است. اکبرنژاد در این زمینه به تولید نانو دی‌اکسید تیتانیوم اشاره کرد؛ ماده‌ای که در برخی فرمولاسیون‌های ضدآفتاب به‌عنوان فیلتر فیزیکی پرتو‌های فرابنفش مورد استفاده قرار می‌گیرد.

ضدآفتاب‌ها به‌طور کلی بر اساس نوع فیلتر مورد استفاده به گروه‌های شیمیایی، فیزیکی و در برخی دسته‌بندی‌ها محصولات با ترکیبات طبیعی تقسیم می‌شوند. فیلتر‌های فیزیکی با قرار گرفتن روی سطح پوست، بخشی از تابش را بازتاب یا پراکنده می‌کنند، در حالی که فیلتر‌های شیمیایی با جذب انرژی پرتو‌های فرابنفش، از رسیدن آنها به لایه‌های پایین‌تر پوست جلوگیری می‌کنند.

به گفته مدیر علمی لابراتوار دکتر اخوی، یکی از موضوعات مهم در استفاده از ضدآفتاب‌های شیمیایی، رعایت فاصله زمانی مناسب برای تمدید محصول است. وی معتقد است در صورت استفاده نادرست یا تمدیدنکردن به‌موقع، عملکرد فیلتر‌ها تحت تأثیر قرار می‌گیرد و فرایند‌های اکسیداتیو مرتبط با تابش خورشیدی می‌تواند افزایش یابد. او در همین زمینه بر نقش استفاده منظم از ضدآفتاب در محافظت از پوست تأکید کرد.

یکی از مشکلات پوستی مورد اشاره این مجموعه، ایجاد لک و تغییرات رنگدانه‌ای پوست است. اکبرنژاد با اشاره به تأثیر تابش‌های خورشیدی بر ایجاد یا تشدید لک‌های پوستی، اظهار کرد که بخش قابل‌توجهی از تابش خورشید شامل طول موج‌هایی است که می‌توانند در فرایند‌های مرتبط با ایجاد لک نقش داشته باشند. به گفته او، سازوکار ایجاد لک، به‌ویژه در شرایطی مانند لک‌های دوران بارداری، فرایندی پیچیده است و عوامل متعددی در آن دخالت دارند.

در کنار نوع فیلتر، نحوه فرمولاسیون ضدآفتاب نیز اهمیت دارد. یکی از ایراد‌هایی که مصرف‌کنندگان در مورد بسیاری از ضدآفتاب‌های فیزیکی مطرح می‌کنند، باقی‌ماندن لایه سفیدرنگ روی پوست پس از استفاده است. این مسئله به‌ویژه در فرمولاسیون‌هایی که حاوی مقادیر بالاتری از ذرات معدنی هستند، می‌تواند ظاهر نامطلوبی ایجاد کند و میزان استقبال مصرف‌کننده از محصول را کاهش دهد.

لابراتوار دکتر اخوی برای کاهش این اثر، از نانوذرات دی‌اکسید تیتانیوم با اصلاح سطحی استفاده کرده است. در این روش، سطح ذرات با ایجاد یک لایه سیلیکونی اصلاح می‌شود تا ویژگی‌های سطحی ذرات تغییر کند و امکان پراکنده‌شدن مناسب‌تر آنها در فرمولاسیون‌های پایه آب افزایش یابد.

این فناوری از آن جهت اهمیت دارد که فرمولاسیون‌های پایه آب، مانند فلوئید‌های سبک، به دلیل بافت رقیق و جذب سریع‌تر، مورد توجه مصرف‌کنندگان قرار گرفته‌اند. با این حال، واردکردن ذرات معدنی آب‌گریز به چنین فرمولاسیون‌هایی می‌تواند چالش‌برانگیز باشد. اصلاح سطح نانوذرات می‌تواند به پراکندگی بهتر آنها در محیط آبی کمک کند و در نهایت، فرمولاسیونی یکنواخت‌تر ایجاد شود.

یکی از محصولات معرفی‌شده در این حوزه، ضدآفتاب «فیوژن واتر SPF ۵۰ حاوی ویتامین C پرایم» است که بر پایه فناوری آب طراحی شده است. طبق توضیحات ارائه‌شده، این محصول دارای بافت سبک بوده و با هدف کاهش اثر سفیدی روی پوست و ایجاد حس مطلوب‌تر هنگام استفاده تولید شده است. استفاده از فیلتر‌های مختلف در فرمولاسیون نیز از دیگر ویژگی‌هایی است که برای این محصول مطرح شده است.

توسعه هم‌زمان نانومواد برای محصولات مراقبت از دندان و پوست نشان می‌دهد که کاربرد فناوری نانو در صنعت آرایشی و بهداشتی تنها به یک محصول یا یک گروه از مواد محدود نیست. در این حوزه، اندازه و ویژگی‌های سطحی ذرات می‌تواند رفتار آنها را در فرمولاسیون تغییر دهد و امکان طراحی محصولاتی با عملکرد متفاوت را فراهم کند.

از سوی دیگر، فاصله میان یک ماده نانویی در مقیاس آزمایشگاهی و محصولی که به دست مصرف‌کننده می‌رسد، تنها با تولید ماده پر نمی‌شود. پایداری فرمولاسیون، ایمنی، یکنواختی محصول، اثربخشی، دریافت مجوز‌های لازم و امکان تولید در مقیاس صنعتی، همگی از مراحلی هستند که یک فناوری باید پشت سر بگذارد تا به محصول تجاری تبدیل شود.

بر این اساس، ورود خمیردندان حاوی نانو هیدروکسی‌آپاتیت به بازار را می‌توان نمونه‌ای از حرکت یک فناوری نانویی از مرحله پژوهش و توسعه به سمت کاربرد مصرفی دانست. در صورت استمرار توسعه و ارزیابی علمی این محصولات، نانومواد می‌توانند نقش پررنگ‌تری در طراحی نسل جدید محصولات مراقبت از دهان، پوست و سایر محصولات آرایشی و بهداشتی ایفا کنند.

خمیردندان نانو هیدروکسی‌آپاتیت لابراتوار دکتراخوی نیز در همین مسیر قرار دارد؛ محصولی که تلاش می‌کند با نزدیک‌کردن ترکیبات فعال به ساختار معدنی دندان، از ظرفیت فناوری نانو برای تقویت مینای دندان، کمک به بازکانی‌سازی سطحی و کاهش حساسیت استفاده کند. در سوی دیگر، استفاده از نانو دی‌اکسید تیتانیوم اصلاح‌شده در ضدآفتاب‌ها نیز نمونه‌ای از تلاش برای حل یکی از مشکلات شناخته‌شده محصولات فیزیکی، یعنی باقی‌ماندن سفیدی روی پوست، است.

به گزارش گروه دانشگاه خبرگزاری دانشجو، این دستاورد علمی پژوهشگران دانشکده منابع طبیعی دانشگاه تهران، یک مشکل بزرگ و قدیمی در هنر سازسازی را حل می‌کند؛ چراکه دیگر نیازی به انتظار چندین دهه برای کهنه شدن چوب یا پرداخت هزینه‌های گزاف برای تهیه چوب‌های قدیمی نیست. هم‌چنین با سرعت بخشیدن به فرآیند آماده‌سازی چوب، هزینه تولید ساز کاهش یافته و ساز‌های باکیفیت، با قیمت مناسب‌تری در دسترس عموم هنرجویان و نوازندگان قرار می‌گیرد.

کامبیز پورطهماسی، استاد دانشکدگان کشاورزی و منابع طبیعی که به عنوان استاد راهنما، این پژوهش را هدایت کرده است، گفت: «هدف نهایی ما از انجام این تحقیق این است که بتوانیم این فناوری را در قالب شرکت‌های دانش‌بنیان به سازندگان ساز منتقل کنیم تا هم سرعت کار افزایش یابد و هم کیفیت ساز‌های تولیدی بهبود پیدا کند. هم‌چنین، به دلیل افزایش سرعت انجام کار، قیمت ساز‌های تولیدی نیز کاهش می‌یابد و این امکان را برای علاقه‌مندان فراهم می‌کند تا بتوانند ساز‌های مورد نیاز خود را با قیمت پایین‌تری تهیه کنند.»

وی گفت: «به‌طور کلی، این موضوع هم از نظر علمی به اثبات رسیده و هم به لحاظ تجربی، همواره این باور در میان نوازندگان و سازندگان ساز وجود داشته است که هراندازه، چوب قدیمی‌تر و کهنه‌تر باشد، یعنی مدت زمان بیشتری از قطع آن گذشته باشد، از کیفیت بالاتری برای ساخت ساز برخوردار است. این موضوع هم از لحاظ مکانیکی و هم از نظر آکوستیکی مطرح است و مدت زمانی که از قطع یک چوب تا ساختِ ساز سپری می‌شود، بر کیفیت نهایی ساز تأثیر می‌گذارد. به‌عنوان مثال، چوبی که تنها یک یا دو سال از زمان قطع آن گذشته باشد، چوب مناسبی برای ساخت ساز به شمار نمی‌آید. بنابراین، هرچه قدمت چوب بیشتر باشد، قیمت آن نیز افزایش می‌یابد و به تبع آن، سازی که از چنین چوب با قدمت بالایی ساخته می‌شود، گران‌تر خواهد بود. این مسئله، علاوه بر اینکه فرایند ساخت را طولانی می‌کند، تهیه ساز را از نظر قیمتی برای بسیاری از افراد دشوار می‌سازد. از این رو، ما پژوهشی را آغاز کردیم تا بتوانیم روی چوب اقداماتی انجام دهیم و تیمار‌هایی را اعمال کنیم که چوب تازه قطع‌شده (یک یا دو سال) کیفیتی مشابه با چوب‌هایی پیدا کند که چندین سال از قطع آنها گذشته است. در واقع، هدف ما این بود که خصوصیات یک چوب ۵۰ تا ۶۰ سال قطع‌شده را در چوب‌های تازه پدید آوریم و کیفیت چوب‌های جدیدالقطع را تا حد امکان به کیفیت چوب‌های با قدمت بالا نزدیک کنیم تا نهایتاً این بهبود در صدا و کیفیت ساز، مؤثر واقع شود و موجب ارتقای کیفیت و صدای ساز شود.»

وی با بیان اینکه در این فرایند، با استفاده از گرما و بخار، چوب‌های گردو تیمار داده شدند تا کیفیت چوب برای ساختِ ساز بهبود یابد، دلیل استفاده از روش گرما و بخار را در دسترس بودن این فرایند و امکان‌پذیری این روش برای همه سازندگان عنوان کرد و افزود: «برای افزایش کیفیت چوب، روش‌های مختلف دیگری از جمله استفاده از سیستم‌های حرارت دهی، تیمار‌های شیمیایی و آب شویی نیز قبلاً به کار رفته است. این روش در مقایسه با روش‌های دیگر مزیت کارآمدی بهتر و قابلیت اعمال بر روی صفحه رویی سنتور در اندازه واقعی را دارد و سازندگان ساز می‌توانند به‌راحتی از این فرایند برای بهبود کیفیت چوب و ساخت ساز بهره بگیرند.»

استاد گروه علوم و صنایع چوب و کاغذ دانشکدگان کشاورزی و منابع طبیعی، اظهار داشت: «امیدواریم بتوانیم دستورالعملی در این زمینه تهیه و تدوین کنیم و آن را در اختیار سازندگان ساز قرار دهیم تا آنها به‌راحتی از این روش برای بهبود کیفیت چوب در ساخت ساز‌های مختلف استفاده کنند.»

وی با بیان اینکه پژوهشگران در این پژوهش، تیمار را روی چوب گردو که در ساخت ساز سنتور به کار می‌رود، متمرکز کرده‌اند، گفت: «این روش‌ها قابلیت استفاده برای چوب‌های دیگر را نیز دارد.»

پورطهماسی، گفت: «ساز‌های تهیه‌شده با این چوب‌های تیمارشده به چندین آموزشگاه داده شده است تا مشخص شود آیا پس از مدتی استفاده از این سازها، کیفیت صدا‌ها دستخوش تغییر می‌شود یا خیر.»

این نتایج، حاصل پایان‌نامه کارشناسی ارشد عذرا خادم، فارغ‌التحصیل مقطع کارشناسی ارشد رشته بیولوژی و آناتومی گروه علوم و صنایع چوب و کاغذ دانشکده منابع طبیعی دانشگاه تهران است.

گفتنی است این فناوری برای اولین بار برروی صفحه‌های رویی کامل سنتور در صنعت سازسازی ایران مورد استفاده قرار گرفته است.