کوی دانش - kooy

استفاده خارق العاده دانشمندان از نور

استفاده خارق العاده دانشمندان از نور
16 اسفند
07:15 1393
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.

این پژوهش که توسط دانشجوی دکترای دپارتمان فیزیک دانشگاه سینسیناتی آمریکا، آقای مسعود باغبادرانی انجام شد، در 14 اسفند سال 1393، در اجلاس انجمن فیزیک آمریکا ارائه خواهد شد.
محققان با استفاده از دفاز کردن و پویایی جمعیت سوراخ های الکترونی در نانوسیم های دارای روکش فلزی که دارای پوسته مرکزی نیمه رسانا هستند، در حال بررسی و آزمایش بر روی نور در نانو ذرات پلاسمونی هستند. این تکنیک، هدر رفتن انرژی و تولید گرما را کاهش خواهد داد. این پژوهش بر روی هدایت نور از میان غشاهای فلزی با ضخامت نانومتری که در حدود هزاران برابر نازک تر از موی انسان می باشند، متمرکز است و هدف آن انتشار نور با امواج پلاسمون که یک نوسان الکترونی تجمعی است می باشد.
علم پلاسمون، حوزه پژوهشی جدیدی است که به نوسانات الکترون های آزاد یک محیط می پردازد و بدلیل افت های مقاومتی در غشاهای فلزی، دارای محدودیت هایی می باشد. کاوه باغبادرانی بر روی نانوسیم های نیمه رسانای دوگانه فلزی/ارگانیک که به عنوان پمپ های انرژی برای جبران افت های انرژی در پوشش های فلزی به کار می روند، کار کرده است.
علاوه بر استفاده از یک فلز متفاوت، محققان همچنین از صف بندی عمودی ساختارهای نانوسیم استفاده می کنند. آنها همچنین روشی را برای احاطه سازی کامل نانوسیم ها توسط لایه هایی از غشای طلا با ضخامت 10 نانومتر، به کار بردند. مواد ارگانیک نیز به عنوان لایه ای برای کنترل انتقال انرژی از نانوسیم به فلز استفاده می شوند.
طبق گفته محققان این پژوهش، فلز منجر به افت های شدید مقاومتی می شود و آنها قصد دارند تا از طریق پمپ کردن انرژی از تحریکات نانوسیم یا تحریکات الکترونیکی به فلز، بر این افت ها غلبه کنند و این امر هدف این پژوهش است.
این پژوهش همچنین به بررسی تاثیر استفاده از ضخامت های مختلف لایه ارگانیک بر روی انتقال انرژی می پردازد.
وقتی از مواد ارگانیک مختلفی در ساختار پلاسمونی استفاده می شود، عمر انتقال دهندگان شارژ که به صورت برانگیخته درآمده اند افزایش یافته و بنابراین می توانند قبل از اینکه توسط فلز جذب شوند، مسیر طولانی تری را در سازه طی کنند. با تغییر ضخامت لایه ارگانیک، می توان فرآیند انتقال انرژی را کنترل کرد.
به عنوان کاربردهای دیگر این فناوری می توان به عملکرد بهتر و سریعتر کامپیوترها، سایر ابزارهای هوشمند الکترونیکی و سلول های خورشیدی و یا حتی تولید ابر لنزهایی اشاره کرد که می توانند منجر به پیشرفت گسترده نسل کنونی میکروسکوپ ها شوند. در حال حاضر فاصله زیادی با کشف کاربردهای بالقوه دیگر برای این پژوهش داریم و بطور مداوم به کشف کاربردهای دیگر آن می اندیشیم. به گفته محققان این پژوهش، حوزه تحقیقاتی در این زمینه بسیار غنی بوده و پایانی را نمی توان برای آن تصور کرد.

کلمات کلیدی

اشتراک

درباره نویسنده

علیرضا پورمهرگان

علیرضا پورمهرگان

  1. کاربر مهمان
    کاربر مهمان 24 اردیبهشت, 18:04

    ای ول واقعا خسته نباشید.خدا یار و یاورتون.

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
معماران دی پی، ساختمانی با مصرف انرژی صفر را در آکادمی BCA ساختند

معماران دی پی، ساختمانی با مصرف انرژی صفر را در آکادمی BCA ساختند

تمام تصاویر توسط معماران دی پی ارائه شده است. موفقیت "ساختمان انرژی صفر" که ساخته معماران دی پی در آکادمی BCA (مرکز آموزش و تحقیقات ساختمان و سازه در سنگاپور) است و پیشگامی این تیم در ارائه طرحی زیست محیطی و پایدار، موجب شده تا انواع سازه های دیگر در سنگاپور از همین ساختمان برای کاهش استفاده خود از نیروی برق الگو بگیرند. هدف از این طرح، نشان دادن عملی بودن ساخت پروژه های معماری است که کمترین میزان وابستگی را به منابع محدودی همانند سوخت های فسیلی داشته باشند و درعین حال درعین مقاومت در برابر تغییرات آب و هوایی، آسایش کابر را نیز فراهم کنند.

مطالعه متن کامل
مقادیر زیاد دی اکسید کربن در هوا، باعث کاهش توانایی گیاهان در جذب سایر مواد مغذی خاک می شود.

مقادیر زیاد دی اکسید کربن در هوا، باعث کاهش توانایی گیاهان در جذب سایر مواد مغذی خاک می شود.

افزایش سریع مقادیر دی اکسید کربن در هوا، توانایی گیاهان در جذب نیتروژن را تحت تأثیر قرار می دهد. نیتروژن از جمله مواد مغذی است که برای رشد گیاه در بیشتر اکوسیستم های خشکی حیاتی است. پژوهشگران می گویند میزان غلظت نیتروژن در بافت های گیاه با افزایش دی اکسید کربن در هوا، مستقل از تحریک شدگی رشد گیاه، کاهش می یابد. این پژوهش در نشریه Global Change Biology به زیور طبع آراسته شده است.

مطالعه متن کامل
دالر(DALER) : رباتی ملهم از خفاش که می تواند پرواز کرده و راه برود

دالر(DALER) : رباتی ملهم از خفاش که می تواند پرواز کرده و راه برود

این ربات می تواند به همه طرفی رفته و به علاوه پرواز هم کند. اگر با دیدنش فکر ظهور نسلی از ربات های آینده با قابلیت پرواز و راه رفتن به سرتان زد که از انسان ها هم برتر باشند، هراسناک نشوید و بد به دل خود راه ندهید. آنچه در خصوص این ربات جدید صدق می کند آینده فناوری است که LIS، EPFL و NCCR Robotics را در خود جمع کرده تا یک جانور بالدار فلزی را عرضه کند که قادر به پرواز کردن و خزیدن است. نام این ربات دالر است که اختصاری برای ربات اکتشافی هوایی-زمینی مستقرشدنی می باشد و الهام گرفته از خفاش خون آشام است.

مطالعه متن کامل
ورزش  فضایی در داخل سانتریفیوژ

ورزش فضایی در داخل سانتریفیوژ

گروهی از مهندسان دانشگاه ماساچوست یک گام دیگر در جهت تقویت و حفظ سلامت فضانوردان در فضا پیش رفتند. آنها سانتریفیوژی ساخته اند که افراد را قادر می سازد تا در شرایط بی وزنیِ فضا، با شبیه سازی جاذبه زمین ورزش کنند.

مطالعه متن کامل
نکته سلامتی: حقایقی درباره ید

نکته سلامتی: حقایقی درباره ید

اگر شما در منطقه ای سکونت دارید که مواد معدنی کافی را دریافت می کنید، کلسیم، آهن، پتاسیم می تواند بیشتر از ید روی مغز شما اثر گذارد.

مطالعه متن کامل