کوی دانش - kooy

کمک گرفتن از لیزر در ساخت فلزات دافع آب، جاذب نور و خود تمیزکننده

کمک گرفتن از لیزر در ساخت فلزات دافع آب، جاذب نور و خود تمیزکننده
05 بهمن
10:00 1393
تکنیک لیزری جدید می‌تواند فلزات را فوق‌العاده آب‌گریز نماید. آن هم بدون هیچ‌گونه نیازی به پوشش شیمیایی خاص (عکس: جی آدام فنستر، دانشگاه روچستر).

محققان دانشگاه روچستر با کمک پرتوهای لیزر بسیار پرقدرت، میکرو و نانوساختارهایی تولید کرده‌اند که فلزات را سیاه کرده و باعث تمیزی سطوح آنها و خشک ماندنشان می‌شود. این پیشرفت می‌تواند در جلوگیری از منجمد شدن، زنگ زدگی، جذب گرما (به شکلی مؤثرتر) و شاید حتی تبدیل فلز به مواد دیگر و منجر شدن به الکترونیک دافع آب کمک رساند.

می دانیم در حال حاضر پوشش‌های آب‌گریز زیادی وجود دارد که می‌توانند به سرعت و به طور موثر آب را دفع کنند تا از زنگ زدگی فلزات جلوگیری شود. اما مشکل این است که پوشش‌های یادشده متکی به استفاده از مواد شیمیایی هستند که در نهایت احتمال ساییدگی‌شان وجود دارد و اگر اینگونه شود، سطح فلز در معرض عناصر دیگر قرار می‌گیرد.

 

استاد چونلی گوو و همکارانش در دانشگاه روچستر موفق به یافتن راهی برای تغییر فلزات شده‌اند. به نحوی که فلزات خاصیت ضدآب دائمی پیدا کنند و یا فوق‌العاده آب گریز شوند. آنان این کار را با کمک لیزر فمتوثانیه‌ای انجام داده‌اند که قادر به شلیک پالس‌هایی با قدرت بالا در فاصله زمانی بسیار کوتاه است (فمتوثانیه یک میلیونیم یک میلیاردم یک ثانیه است). این قدرت به اندازه کافی بالاست تا در مقیاس خُرد و نانوساختاری داخل فلز، حکاکی انجام داده، خواص سطح را تغییر دهد.

همین تیم قبلاً هم از لیزر فمتوثانیه برای ایجاد فلزات جاذب آب (هیدروفیل) استفاده کرده بود. این روش به اندازه‌ای مؤثر است که باعث حرکت آب به سمت بالا می‌شود. این بار دانشمندان مذکور تصمیم گرفتند مشکلی مکمل را حل کنند.

 

دانشمندان توانستند با استفاده از پالس قدرتمند لیزر65 فمتوثانیه‌ای به نسبت حداکثر یک‌هزار در ثانیه، دست به تغییر ساختار سطح نمونه‌های پلاتین، تیتانیوم و برنج بزنند. ساختار تولیدی آنها آرایه‌ای از شیارهای میکروسکوپی است که سپس با 5 الی10 ویژگی نانومتری پوشانده شدند. طرحی که تا حدودی از روش حفظ و نگهداری آب و انگل‌ها در داخل برگ نیلوفر آبی الهام گرفته شده است.

 

نتیجه، تولید موادی قابل‌توجه است که نه تنها از نظر دفع آب بسیار کارآمدند (سطح فلز به اندازه پنج درجه شیب‌دار شده، آب یا سر می‌خورد یا می‌جهد) از هر زاویه‌ای که نگاه کنید فلز، رنگ سیاه مخملی دارد (که توانایی جذب نورآن را بسیار بالا می‌برد) و حتی خودش را تمیز نگاه می‌دارد.

گوا و تیمش به منظور آزمایش خواص خودتمیز نگاهداریِ ساختار تولید شده، ذرات گرد و غبار معمولی را از داخل کیسه یک جاروبرقی برداشته و روی سطح فلزات تغییر داده شده تکاندند. به گفته دانشمندان، سه قطره آب برای حذف حدود نیمی از گرد و غبار کافی بوده و یک دوجین قطره، تمامی آلودگی‌های روی سطح را پاک کرد. در این صورت، موادی که با این خصوصیات تولید شوند می‌توانند به واسطه قطرات باران، شبنم یا مهی که روی سطحشان می‌افتد از گردوخاک پاک شوند و خشک و تمیز باقی بمانند.

 

توان بالقوه این فناوری می‌تواند موجب پیشرفت‌هایی در کشورهای درحال توسعه شود. بدین صورت می‌توان دست به جمع‌آوری مؤثر آب باران زده و یا سرویس‌هایی بهداشتی درست کرد که بدون سیفون کشیدن تمیز باقی می‌مانند و مانع بیماری می‌شوند. خواص جذب نور و دفع آب همچنین باعث می‌شود پنل‌های خورشیدی حرارتی بتوانند مداوم و بدون نیاز به تمیز شدن کار کنند.

گوو و تیمش درحال حاضر روی چگونگی استفاده از تکنیک ابداعی‌شان در مواد غیرفلزی کار می‌کنند که درنهایت می‌تواند به الکترونیک دافع آب منجر شود. اما قبل از عرضه این فناوری در جهان واقعی، محققان باید به دنبال راه‌هایی برای درجه‌بندی مؤثر آن باشند. آنگونه که شرایط فعلی نشان می‌دهد تولید یک نمونه حدود 6 سانتی‌متر مربعی 1 ساعت طول می‌کشد.

گزارش این پیشرفت در مجله فیزیک کاربردی چاپ شده و اطلاعات مربوطه در ویدیو زیر نشان داده شده است.

کلمات کلیدی

اشتراک

درباره نویسنده

هنگامه خوش خلق

هنگامه خوش خلق

اینجانب فعالیت خود را به عنوان مترجم از سال 88 و با همکاری با انتشارات طاهریان آغاز کردم .و سپس به عنوان کارمند مترجم با شرکت های مختلفی همکاری داشته ام . در این میان لازم به ذکر است که فعالیت های اینجانب علاوه بر ترجمه کتاب (در آخرین مورد نشر آوند دانش)شامل ترجمه مقالات ، همکاری به عنوان مترجم شفاهی در دوره ها و سمینارهای مختلف و کار به عنوان مسئول مکاتبات و مکالمات خارجی شرکت توسعه اطلاعات بوده است .علاوه بر زبان انگلیسی ، آشنایی متوسط با زبان های اسپانیولی و ترکی استانبولی را نیز دارا می باشم .

 

شما اولین نفری باشید که برای این خبر نظر میدهد
تصویر امنیتی



عبارت در تصویر را وارد کنید


محققان راهی برای خودترمیمی کامپوزیتها در دمای بسیار پایین یافتند

محققان راهی برای خودترمیمی کامپوزیتها در دمای بسیار پایین یافتند

دانشمندان روشی را توسعه داده اند که توسط آن موادی که عموماً در صنایع هوایی و ماهواره ها استفاده می شوند می توانند به خودترمیمیِ شکستها و خش های خود در دمای زیر انجماد بپردازند. برای بررسی بیشتر با کوی دانش همراه باشید...

مطالعه متن کامل
راه حلی مؤثر و کم هزینه برای ذخیره انرژی خورشیدی

راه حلی مؤثر و کم هزینه برای ذخیره انرژی خورشیدی

چگونه می توان انرژی خورشیدی را برای استفاده در زمانی که تابش خورشید وجود ندارد ذخیره کرد؟ یک راه حل تبدیل انرژی خورشیدی به هیدروژن توسط الکترولیز آب است. این ایده به این صورت است که از الکتریسیته ای که توسط انرژی خورشیدی (پنلهای خورشیدی) بدست می آید برای تجزیه ملوکولهای آب به اکسیژن و هیدروژن استفاده شود. سپس هیدروژن خالص را می توان بعنوان منبع انرژی الکتریسیته ویا یک منبع سوختی استفاده کرد. اما دقیقاً همینجاست که موضوع پیچیده می شود. حتی با وجود فناوری های مختلفِ تولید هیدروژن و نتایج نوید بخش آزمایشگاهی، هنوز این روش بسیار ناپایدار و گران است و صرفاً برای استفاده های بزرگ تجاری دارای صرفه است. حال، رویکرد جدیدی توسط محققانِ سوئیسی عرضه شده است. برای بررسی بیشتر با کوی دانش همراه باشید...

مطالعه متن کامل
تولید سوخت از دی اکسید کربن

تولید سوخت از دی اکسید کربن

در مطالعه ای جدید که توسط دپارتمان انرژی آرگونه از لابراتوار ملی آمریکا و دانشگاه ایلینویز در شیکاگو انجام شد، محققان موفق به یافتن راهی شدند تا با کمک نور آفتاب، دی اکسید کربن را به یک منبع قابل استفاده انرژی تبدیل کنند. برای بررسی بیشتر با کوی دانش همراه شوید...

مطالعه متن کامل
قهوه جوشی با قابلیت کشت قارچ

قهوه جوشی با قابلیت کشت قارچ

اگر از زمره عاشقان قهوه هستید و در عین حال قارچ هم از چاشنی های همیشگی غذاهای شماست احتمالاً از همین الان تصمیم قطعی برای خرید این دستگاه را خواهید گرفت. این دستگاه جالب توسط آدریان پرز طراح بارسایی طراحی و تولید شده است. دستگاه های قهوه جوش صرفاً دو دهم درصد از قهوه را تبدیل به نوشیدنی می کنند و مابقی بصورت تفاله دور ریخته می شود. گرچه استفاده از تفاله قهوه بعنوان بستری برای پرورش قارچ موضوع جدیدی نیست ولی در پشت دستگاهی که در ادامه بررسی می کنیم تفکر خلاقانه ای وجود دارد. برای بررسی بیشتر با کوی دانش همراه شوید...

مطالعه متن کامل
پیشرفت تکنولوژی پهپادها

پیشرفت تکنولوژی پهپادها

پهپادها بزودی قادر خواهند بود همانند یک پرنده ویا یک حشره بالدار تصاویر محیط را دریافت کرده، پردازش نمایند و بدون نیاز به دخالت نیروی انسانی، رادار وحتی هدایت GPS ماهواره ای راه خود را بیابند. برای بررسی بیشتر با کوی دانش همراه شوید...

مطالعه متن کامل
طرح  گرین سیتی هال (Green City Hall)

طرح گرین سیتی هال (Green City Hall)

شرکت معماری وو ترونگ نگیا به تازگی از آخرین طرح دوستدار محیط زیست و سرسبز خود پرده برداری نموده که عبارت است از گرین سیتی هال، یا ساختمان شهرداری پوشیده از گل و گیاهی جهت شهر باک نین در ویتنام. ساختمان مزبور که بر روی سایتی هفت هکتاری در مرکز باک نین ساخته خواهد شد، متشکل از دو بلوک بوده و یک جفت برج تراس دار متمایل است که بالکن پوشیده از انبوه گیاهان روی هر یک از طبقات آن تعبیه شده است.

مطالعه متن کامل
لبخند بزنید تا لبخند را به دیگران یاد آوری کنید: حالات چهره به فراخوانی هیجانات کمک می‌کند.

لبخند بزنید تا لبخند را به دیگران یاد آوری کنید: حالات چهره به فراخوانی هیجانات کمک می‌کند.

پژوهشگران از حالات چهره برای فراخواندن هیجانات استفاده کردند. مطالعه‌ای جدید نشان می‌دهد ما برای فراخوانی هیجانات (مثبت یا منفی)، از بازسازی حالات چهره مرتبط با آن هیجان استفاده می‌کنیم. به عبارت دیگر با یادآوری لبخند، می‌خندیم.

مطالعه متن کامل
فورتو کابریوی جدید شرکت اسمارت

فورتو کابریوی جدید شرکت اسمارت

می توان میله های طرفین فورتو کابربو را برداشت تا سقف آن برداشته شود. شرکت اسمارت، فورتو کابریوی جدید خود را رونمایی کرده و در توصیف این اتومبیل آنرا "سه ماشین در یکی" دانسته است. ماشین دو نفره مزبور را می شود به شکلی دستکاری نمود که متناسب با وضعیت آب و هوا یا خواسته راننده دربیاید. می شود از این خودرو به عنوان ماشینی مسقف استفاده کرد و یا سقف را با سراندن سان روف کرباسی باز کرد یا اینکه سقف آنرا به طورکلی برداشت.

مطالعه متن کامل
انقراض بزرگ "کاپیتانین" به لیست انقراض های بزرگ زمین افزوده شد.

انقراض بزرگ "کاپیتانین" به لیست انقراض های بزرگ زمین افزوده شد.

از زمان شکوفایی حیات [1] کامبرین، زیست بوم های زمین، متحمل انقراض های بزرگ زیادی شده اند. در میان این انقراض های بزرگ، انقراض "بزرگ پنجم" مهم ترین آن ها بوده است. بیست سال پیش، دیرینه شناسان، انقراض بزرگ ششم را در انتهای پرمین (262 میلیون سال پیش) در چین شناسایی کردند. در انتهای پرمین، دیرینه شناسان بقایای "نابودی بزرگ" زمین را از هم تفکیک کردند. با این وجود انقراض کاپیتانین، تنها در مناطق استوایی شناخته شده و توافقی برای اعلام آن به عنوان "واقعه جهانی" صورت نگرفته است.

مطالعه متن کامل
استفاده خارق العاده دانشمندان از نور

استفاده خارق العاده دانشمندان از نور

آیا می توانید روزی را تصور کنید که کامپیوتر، تلویزیون و گوشی هوشمند شما، برای پردازش داده ها، به جای استفاده از جریان الکتریکی، از امواج نور استفاده کنند؟ این باعث شود که این دستگاه ها به واسطه مصرف کمتر توان و همچنین تولید کمتر گرما، تبدیل به ابزارهایی سریعتر، ارزان تر و پایدار تر شوند. این تنها یک احتمال است که ممکن است یک روز در نتیجه همکاری های تحقیقاتی بین المللی که به بررسی چگونگی بهبود عملکرد دستگاه های پلاسمونی می پردازند، حاصل شود. انجام آزمایشات بر روی نور با استفاده از فناوری های کوچک می تواند منافعی را برای پیشرفت هر دستگاهی، از تلویزیون گرفته تا میکروسکوپ به بار آورد.

مطالعه متن کامل