لومینسانس در سواحل مالدیو

یکی از پدیده‌های عجیب و زیبای طبیعت در روزهای اخیر در سواحل کشور مالدیو ظهور پیدا کرده که فکردانشمندان را مشغول خود کرده است.

شب‌ها در سواحل مالدیو نور آبی خیره کننده‌ای به چشم می‌خورد که همانند ستارگان آسمان است. این نور آبی درخشان ناشی از فعالیت دسته‌ای از فیتوپلانکتون‌ها یا موجودات ریزدریایی هستند.

به گونه‌ای که وقتی این موجودات ذره‌بینی لمس شوند یا در مسیر شکست موج قرار بگیرند، نور آبی رنگی از خود بروز می‌دهند. وقتی موج به ساحل می‌رسد و می‌شکند این نور آبی رنگ به روشنی قابل مشاهده است.

وارد آمدن هرگونه فشاری به این موجودات ، همین واکنش را در این موجودات دریایی به همراه دارد. بنابراین ، وقتی فردی روی ساحل راه برود، در محل قدم‌های او نوری آبی رنگ شکل می‌گیرد که بسیار خیره کننده است.

این پدیده نوعی لومینسانس است که در آن ، پلانکتون‌ها انرژی مکانیکی امواج را به انرژی نورانی تبدیل می‌کنند .

ساخت و ساز دوستدار محیط زیست

 در دنیایی که با فشار روز افزون کاهش انتشار گازهای گلخانه ای مواجه هستیم، صنعت ساخت و ساز یکی از مهم ترین حوزه ها برای پاسخگویی به تقاضای سازگاری و استفاده از روش های نوین در این بخش با میزان کمتر آسیب های زیست محیطی محسوب می شود.

بر همین اساس، شاهد روند فزاینده ارائه مواد جایگزین و روش های موجود در صنعت ساخت و ساز بوده که در ادامه به برخی از آنها اشاره می کنیم. در شرایطی که این روش ها تنها نمونه های موجود در این صنعت محسوب نمی شوند، اما برخی از کارآمدترین ویژگی ها را در قالب کاهش آسیب های زیست محیطی با کمترین میزان تغییر نسبت به روش های استاندارد را در اختیار ما قرار می دهند.

رنگ متالیک

رنگ متالیک به صورت گسترده در سازه های کشاورزی و صنعتی برای حفاظت از تضعیف ورقه موجدار در برابر نور خورشیداستفاده شده است. این اقدام ساده به عنوان یکی از مقرون به صرفه ترین روش های افزایش طول عمر مصالح ساختمانی نیز شناخته شده است.

محدود کردن مواد شیمیایی

مقدار مواد شیمایی موجود در یک سایت ساخت و ساز، از قیر و لاک تا حتی رنگ، بی پایان به نظر می رسد. هنگامی که با مواد شیمیایی به ویژه در مقادیر بسیار زیاد سر و کار دارید، آسیب به محیط زیست نیز یکی از پیامدهای آن محسوب می شود. در نتیجه، اتخاذ اقدام هایی برای محدود کردن حداکثری استفاده از این مواد اهمیت ویژه ای دارد.

عایق اسپری

عایق بندی یکی از بخش های حیاتی هر ساختمان محسوب شده که باید تا حد ممکن کارآمد و سبز باشد. در شرایطی که مواد سنتی مانند عایق رول فیبر ویژگی های موثر حرارتی را بهبود می بخشند، تکنیک های جدیدتر و نوآورانه تر مانند عایق اسپری مزایای بیشتر و عایق کارآمدتری را ارائه می کنند.

جایگزین های بتن

از آن جایی که شرکت های ساختمانی هرچه بیشتر روند دوستدار محیط زیست بودن را دنبال می کنند، استفاده از مصالح ساختمانی بازیافت شده نیز رواج بیشتری یافته است. تولید بتن سهمی حدود پنج درصدی در کل انتشار کربن داشته و از این رو، حوزه ای کلیدی برای توجه و کاهش انتشار از این صنعت محسوب می شود. جایگزین هایی مانند بلوک های لانه زنبوری به طور فزاینده رایج شده و طراحی های سبک وزن و عایق را بدون خروجی کربن مرتبط فراهم کرده اند.

سقف های سبز

در مسیر حرکت به سوی گزینه های ساخت و ساز نوآورانه و نادر، بر محبوبیت سقف های سبز، هم برای اهداف عایق بندی و هم با هدف ایجاد فضایی سبزتر، افزوده می شود. در زمینه عایق بندی، سقف های سبز از انتشار مواد شیمیایی مرتبط با قیر و مواد دیگر که به محیط زیست آسیب وارد می کنند، جلوگیری می کنند.

به رغم نوآوری های مرتبط با صنعت ساخت و ساز مدرن، قدمت استفاده از سقف های سبز به چندین قرن باز می گردد. امروزه، سقف های سبز برای ساختمان های تجاری و مسکونی در سراسر جهان استفاده می شوند.

قطب شمال هم سبز بوده است

در حدود ۱۰۰۰۰سال پیش، در قطب شمال گاومیش کوهان دار امریکایی، ماموت و گل وجود داشته است.

به نقل از بخش علم و تکنولوژی خبرگزاری ANSA ایتالیا، تنوع زیستی غنی تا ۱۰۰۰۰ سال پیش در قطب شمال وجود داشته است. 

براساس این گزارش، تا قبل از ناپدید شدن وسعت گیاهان گلدار، ماموت، گاومیش کوهان دار امریکایی و اسب در قطب شمال بسیار شگفت انگیز بوده است. 

براساس این مطالعه که توسط یک گروه از محققان به رهبری دانشگاه کپنهاگ انجام شده با تجزیه و تحلیل DNA موجود در طبیعت آنجا این موضوع نشان داده شد و گزارش آن در مجله Earth منتشر شد. 

 برای اولین بار این مطالعه وجود تعداد زیادی از گیاهان که تاکنون دانشمندان آن‌ها را به دست فراموشی سپرده بودند را نشان داد. 

بسیاری از این حیوانات گیاه خوار بودند که نیاز آن دشت بزرگ غنی از گیاهان دارویی و گیاهان متفاوت است. 

با این حال، حتی امروز با بازسازی بسیاری از فسیل‌های یافت شده بررسی این مطالعه کار بسیار پیچیده ایست. 

این امر به خاطر این واقعیت است که بسیاری از گیاهان می‌توانند به راحتی در معرض پوسیدگی قرار بگیرند و شواهد موجود فقط از گیاهانی که در بقایای فسیل شده و تنه درختان موجود هستند ممکن است کشف شده باشد. 

با تجزیه و تحلیل توالی DNA محیط زیست، یعنی مواد ژنتیکی موجودات زنده محققان قادر به پیدا کردن اثری از تعداد زیادی از گیاهان که هرگز تا کنون وجود نداشتند، شدند. 

 به طور خاص، مطالعه شناسایی بسیاری از گیاهان گلدار، که تا آن زمان گرده افشانی می‌کردند، یافت نشده است. 

نوع‌شناسی گیاهان پروتئینی به عنوان یک منبع انرژی علفخواران بزرگ بیشتر و در نتیجه مناسب‌تر به نظر می‌رسد. 

حضور این گیاهان گلدار که به سرعت در حدود ۱۰۰۰۰ سال پیش در حال سقوط بودند احتمالا یکی از علل کمک کننده بر ناپدید شدن جانوران بزرگ قطب شمال است.

آینه چوبی ساخته شد

دانیل روزین (Daniel Rozin) هنرمند آمریکایی است که از هر وسیله ای آینه می سازد. این هنرمند موفق به ساخت آینه ای از جنس چوب شده است که تصویر هر چیزی که در مقابلش قرار بگیرد، بازتاب می دهد.

این هنرمند از قطعات چوب، فولاد، پنکه دستی و کاغذ آینه می سازد.

روی هر یک از آینه ها، یک دوربین نصب شده است که از کسانی که به آن نزدیک شوند تصویربرداری می کند.

این دوربین، تصویر افراد یا وسایل قرار گرفته در مقابل خود را به یک رایانه ارسال می کند و رایانه نیز به نوبه خود تصاویر ارسالی از قطعات آینه را به زوایا و موقعیت های مناسب می فرستد .

برای این کار، رایانه هر تصویر را در مقیاس خاکستری ارزیابی و قسمت های سیاه و سفید آن را برجسته سازی می کند.

هر بخش سیاه و سفید مربوط به یک زاویه از پیکسل های آینه است که می تواند از تراشه های چوبی، گیره ، تکه های زباله و چیزهای دیگر ساخته شود.

به گفته این طراح، این تبدیل توسط نرم افزار های رایانه ای انجام می شود.

این نرم افزار تصویر را 15 تا 20 بار در ثانیه تجدید ( refresh ) می کند تا یک انیمیشن صاف و یک دست بر روی سطح آینه به وجود آید.

تا کنون طرفداران این آینه در کشورهای کره جنوبی، چین، تایوان ، اسپانیا و ژاپن آن را خریداری کرده اند .

موتور های ابهام زدایی

میدان مغناطیسی چرخنده به عنوان مجموعی از بردارهای مغناطیسی کوئل‌های سه‌فازه.

تصویر چند نوع موتور

موتور الکتریکی، نوعی ماشین الکتریکی است که الکتریسیته را به حرکت مکانیکی تبدیل می‌کند. عمل عکس آن که تبدیل حرکت مکانیکی به الکتریسیته‌است، توسط ژنراتور انجام می‌شود. این دو وسیله بجز در عملکرد، مشابه یکدیگر هستند. اکثر موتورهای الکتریکی توسطالکترومغناطیس کار می‌کنند، اما موتورهایی که بر اساس پدیده‌های دیگری نظیر نیروی الکترواستاتیک و اثر پیزوالکتریک کار می‌کنند، هم وجود دارند.

ایده کلی این است که وقتی که یک ماده حامل جریان الکتریسیته تحت اثر یک میدان مغناطیسی قرار می‌گیرد، نیرویی بر روی آن ماده از سوی میدان اعمال می‌شود. در یک موتور استوانه‌ای، چرخانه (روتور) به علت گشتاوری که ناشی از نیرویی است که به فاصله‌ای معین از محور چرخانه به چرخانه اعمال می‌شود، می‌گردد.

اغلب موتورهای الکتریکی دوار هستنند، اما موتور خطی هم وجود دارند. در یک موتور دوار بخش متحرک (که معمولاً درون موتور است) چرخانه یاروتور و بخش ثابت ایستانه یا استاتور خوانده می‌شود. موتور شامل آهنرباهای الکتریکی است که روی یک قاب سیم پیچی شده‌است. گر چه این قاب اغلب آرمیچر خوانده می‌شود، اما این واژه عموماً به غلط بکار برده می‌شود. در واقع آرمیچر آن بخش از موتور است که به آن ولتاژ ورودی اعمال می‌شود یا آن بخش از ژنراتور است که در آن ولتاژ خروجی ایجاد می‌شود. با توجه به طراحی ماشین، هر کدام از بخش‌های چرخانه یاایستانه می‌توانند به عنوان آرمیچر باشند. برای ساختن موتورهایی بسیار ساده کیتهایی را در مدارس استفاده می‌کنند.

محتویات

  [نهفتن] 

• ۱ موتورهای Dc
  • ۱.۱ موتورهای میدان سیم پیچی شده
• ۲ موتورهای یونیورسال
• ۳ موتورهای AC
  • ۳.۱ اصل ساخت اولیه و کاربری
  • ۳.۲ استاتور
  • ۳.۳ روتور
• ۴ انواع موتورهای القایی
  • ۴.۱ موتورهای القایی تک فاز
    • ۴.۱.۱ موتور القایی AC فاز شکسته
    • ۴.۱.۲ موتور القایی با استارت خازنی
    • ۴.۱.۳ موتورهای AC القایی با خازن دائمی اسپلیت
    • ۴.۱.۴ موتورهای AC القایی استارت با خازن/ کارکرد با خازن
    • ۴.۱.۵ موتور القایی AC با قطب سایه دار
  • ۴.۲ موتورهای AC سه فاز
    • ۴.۲.۱ موتور قفس سنجابی
    • ۴.۲.۲ موتور با روتور پیچشی
• ۵ موتورهای پله‌ای
• ۶ موتورهای خطی
• ۷ جستارهای وابسته
• ۸ منابع

ادامه نوشته

ارتقای ارتباطات نوری زیرآبی با متامواد

دانشمندان نخستین‌ گام‌ را برای ساخت سیستم‌های ال‌ای‌دی جهت ارتقای ارتباطات نوری زیرآبی با قابلیت چشمک‌زدن سریع برداشته‌اند.

 پروفسور ژائووی لیو و همکارانش نشان دادند نوعی متاماده مصنوعی می‌تواند شدت نور و سرعت چشمک‌زدن مولکول‌ رنگی پخش‌کننده نور فلورسنت را افزایش دهد.

لایه‌های نانوطرح‌دار سیلیکون و نقره در ماده جدید، سرعت چشمک‌زدن مولکول را 76 برابر بیش از سرعت معمول افزایش داده و همزمان میزان شفافیت آن را به طور قابل‌توجهی ارتقا دادند.

لیو گفت: هدف عمده این برنامه طراحی منبع نوری بهتر برای اهداف ارتباطی است، اما این نخستین گام در این فرآیند به شمار می‌آید.

وی ادامه داد: ما ثابت کردیم این ماده مصنوعی و ساخته دست انسان را می‌توان برای افزایش انتشار و شدت نور طراحی کرد و گام بعدی اعمال آن بر ال‌ای‌دی‌های معمولی است.

در صورت پیشرفت، می‌توان از سیستم‌های ارتباطی بی‌سیم نوری برای جایگزین‌کردن سامانه‌های ارتباطی شنیداری زیرآبی در فواصل کوتاه استفاده کرد.

سرعت کند و نرخ‌ داده‌های پایین از محدودیت‌های ارتباطات شنیداری گزارش شده‌اند و این موضوع موجب اختلال در زندگی نهنگ‌ها، دلفین‌ها و دیگر موجودات می‌شود.

درمان جوش صورت و پوست به کمک فناوری‌ نانو

محققان دانشکده پزشکی دانشگاه آلبرت انیشتین و دانشگاه کالیفرنیا ترکیب جدیدی از نانوذرات با استفاده از چیتوسان (پلی‌ساکاریدی که از پوسته سخت‌پوستانی مانند خرچنگ و میگو گرفته می‌شود) ساخته‌اند که می‌توان از آن برای درمان بیماری‌های التهابی صورت مانند آکنه (جوش غرور جوانی) استفاده کرد.

این نانوذرات نه تنها برای از بین بردن پروپیونی‌باکتریومِ آکنه (باکتری تشدیدکننده آکنه) موثر است، بلکه از آسیب‌رسانی التهاب ناشی از آکنه که منجر به زخم بزرگ و دردناک می‌شود، نیز جلوگیری می‌کند.

به نوشته سایت نانو، آکنه بیماری پوستی بسیار شایعی است که سالانه 40 تا 50 میلیون انسان به آن دچار می‌شوند. اگرچه آکنه بیشتر به عنوان بیماری مزاحم در سنین بلوغ شناخته و تقریبا 75 درصد نوجوانان دچار آن می‌شوند، اما این بیماری می‌تواند در دوران بزرگسالی شروع شود و یا کماکان ادامه داشته باشد و باعث بروز ناراحتی‌های روانی و فیزیکی و همچنین بدشکلی‌های ماندگار شود.

تمامی درمان‌های موضعی آکنه شامل بنزوئیل پراکسید، سالیسیلیک اسید، آنتی‌بیوتیک‌های موضعی مانند کلیندامایسین و رتینوئیدها با اثرات جانبی مختلفی مانند سوزش، قرمز شدن، لایه برداشتن و پوسته‌ پوسته شدن و مقاومت باکتریایی همراه بوده و نتیجتا در بیمارهای با رنگ تیره‌تر پوست، باعث تغییر رنگ ناشی از سوزش می‌شوند. این عوارض جانبی اغلب به عنوان عامل اساسی محدودکننده در سازگاری بیمار و راندمان تاثیر درمان شناخته می‌شود.

به منظور بهبود فعال بودن و مهمتر از آن تحمل‌پذیری بعنوان عامل ضد آکنه، بنزوئیل پراکسید در نانوذرات چیتوسان- آلژینات کپسوله شد. برای سنتز این نانوذرات (اندازه کمتر از 50 نانومتر) غیرسمی، زیست‌تخریب‌پذیر و زیست‌سازگار قابل استفاده برای درمان عفونت‌های پوستی، از مشتق پلیمر چیتین- چیتوسان (پوسته زیست ساختار سخت‌پوستان) و آلژینات (عامل ژلی پایدار حرارتی) استفاده شد.

خاصیت ضدمیکروبی چیتوسان به خوبی اثبات شده و از آن بعنوان نگاهدارنده در بسته‌بندی غذا برای جلوگیری از فساد غذایی استفاده می‌شود. همچنین از این ماده بعنوان یک جزء در ساخت منسوجات ضدمیکروبی برای لباس‌های کارکنان بخش مراقبت‌های بهداشتی استفاده می‌شود.

این نانوذرات سنتز شده به خودی خود علاوه بر خاصیت ضدمیکروبی در برابر پروپیونی‌باکتریوم آکنه، در برابر استافیلوکوک اورئوس (Staphylococcus aureus) مقاوم به متیسیلین و اشریشیاکُلی (Escherichia coli) نیز چنین خاصیتی دارند.

نتایج تحقیق حاضر نشان داد نانوذرات چیتوسان- آلژینات نه تنها می‌توانند بعنوان ابزار کنترل‌شده رهایش استفاده شوند، بلکه به صورت ذاتی دارای خاصیت ضدمیکروبی و ضدالتهاب بوده که می‌توانند برای کاربردهای درمانی دیگر مورد استفاده قرار گیرند. این یافته جدید کشف بزرگی به حساب می‌آید که در آن توسعه داروهای جدید با استفاده از نانوذرات چیتوسان- آلژینات می‌تواند به صورت بالقوه برای درمان آکنه و بیماری‌های عفونی و التهاب‌آور دیگر صورت مفید باشد.

این محققان، جزئیات نتایج کار تحقیقاتی خود را در مجله‌ی Journal of Investigative Dermatology منتشر کرده‌اند.

تولید سیناپسی از نانولوله با توانایی انجام رفتارهای هوشمندانه

پژوهشگران دانشگاه کالیفرنیا یک سیناپس نانولوله کربنی را عرضه کردند که قادر است با شبیه ‌سازی پردازش سیگنال‌های سنگین موازی و فراگیری توابع شبکه عصبی بیولوژیکی اقدام به شناسایی صدا و شناسایی الگو کند.

پژوهشگران دانشگاه کالیفرنیا به رهبری پروفسور یانگ چن، یک سیناپس نانو لوله کربنی با منطق پویای مقدماتی، یادگیری و عملکرد حافظه‌ای شبیه به سیناپس بیولوژیکی ساختند. این سیناپس عملکردی بر پایه اثر پویایی متقابل بین نانو لوله‌های کربنی و یون‌های هیدروژن در یک سلول الکتروشیمیایی یکپارچه به عنوان سیناپس نانو لوله کربنی دارد.

این پژوهشگران دریافتند که این سیناپس نانو لوله کربنی مقدار بسیار کمی انرژی مصرف می‌کند و این مقدار مصرفی نیز می‌تواند با کوچک کردن مقیاس دستگاه به مقدار قابل‌توجهی کاهش یابد.

این سیناپس‌های نانولوله کربنی می‌توانند در مدارهای با مقیاس بزرگ جمع شده تا با شبیه ‌سازی پردازش سیگنال‌های سنگین موازی و فراگیری توابع شبکه عصبی بیولوژیکی، قادر به شناسایی صدا، شناسایی الگو، استنتاج آماری و رفتارهای هوشمندانه دیگر است.

بر اساس اعلام ستاد توسعه فناوری نانو برای ساخت این سیناپس نانو لوله کربنی با ساختار شبیه به ترانزیستور، در ابتدا شبکه تصادفی از نانولوله های کربنی تک‌دیواره بر روی سطح لایه‌ای از جنس اکسید سیلیکون واقع بر روی تراشه سیلیکونی، پوشش داده شد.

نواری برش خورده از این شبکه به ابعاد 8 و 30 میکرون، به ضخامت 10 و 50 نانومتر با لایه‌های تیتانیوم و طلا پوشش داده شد تا الکترودهای منبع و تخلیه را بسازند. لایه ضخیمی از پلی‌اتر (PEG) به ضخامت 90 نانومتر با لایه‌نشانی چرخشی و ایجاد پیوند عرضی (cross-linked) و استفاده از لیتوگرافی با پرتو الکترونی بر روی شبکه نانولوله کربنی ایجاد شد. سپس لایه‌هایی از تیتانیوم و آلومینیوم به ترتیب به ضخامت‌های 15 و 85 نانومتر بر روی این لایه PEG بعنوان الکترود گیت لایه‌نشانی شدند. در مرحله نهایی با گیرانداختن الکترولیت PEG حاوی هیدروژن بین کانال نانولوله کربنی و الکترود گیت تیتانیوم/آلومینیوم، یکپارچه‌سازی سلولالکتروشیمیایی در گیت ترانزیستور انجام پذیرفت.

این سیناپس نانولوله کربنی تحت شرایط مشابه با سیناپس بیولوژیکی، در یک مدار الکترونیکی خاص مورد تست قرار گرفت.

پلاستیسیته طولانی مدت سیناپس بعنوان مکانیزم اساسی برای یادگیری و حافظه مغز شناخته می‌شود. رفتار طولانی مدت پلاستیسیته این سیناپس نانولوله کربنی با اصلاح استحکام سیناپسی در قبل و بعد از اسپایک (Spike) سیناپسی تشریح شد.

استحکام سیناپسی در این سیناپس نانولوله کربنی می‌تواند به طور مداوم و برگشت ‌پذیر، با وارد کردن یکسری اسپایک‌های سیناپسی قبل و بعد با دامنه‌های متفاوت، به مقادیر آنالوگ موردنظر اصلاح شود.