کوی دانش - kooy

دریچه هایی به سوی مواد جدید

دریچه هایی به سوی مواد جدید
31 فروردین
07:03 1394
تیمی از پژوهشگران دانشکده هوا فضا و مکانیک از دانشگاه Notre Dame واقع در ایالت ایندیانا در آمریکا شرح می دهند که چگونه یک توصیف دقیق آماری مربوط به مواد خاص ناهمگون که در نظریه های میکرومکانیکی آماری به کار می رود، بر خواص ترمومکانیکی کلی حاکم است. این شرح مفصل آماری با به کارگیری یک طرح کلی جدید سازگار، با کمک بزرگ ترین کامپیوترهای موازی محاسبه شده است. تعیین کمیت ساختاری بسیاری از سیستم ها، در زمینه های علمی زیادی کاربرد دارند که این زمینه ها حوزه وسیعی دارند، حوزه ای که از پیکربندی های مولکولی تا ترکیبات ساختاری و اجرام آسمانی را در بر می گیرد.

یکی از پژوهشگران می گوید: «به مدت چندین سده، دانشمندان بزرگی مانند کپلر، ماکسول و انیشتین، ویژگی های آماری بسیاری از سیستم ها را بررسی کردند و مفاهیم مربوط به ساختارهای با مقیاس کوچک را در انتقال ماکروسکوپی و ویژگی های مکانیکی مورد بررسی قرار دادند». او می افزاید: «ما برای نخستین بار، ویژگی های جامدات دانه دانه (بلورین) را پیش بینی کردیم و اثر قابل توجهی را کشف کردیم که در رفتار ترمومکانیکی آنها وجود داشت و براساس کار خودمان رده بزرگی از مواد را درنظر گرفتیم که می توانیم اجزاء دلخواه آن را به سادگی مطالعه کنیم».

این پژوهش، بخشی از استراتژی مدل سازی چند مقیاسی اطلاعات محور (بر اساس تصویر) می باشد که طی آن، محاسبات توسط داده های تجربی میکرو ساختاری هدایت می شوند.

«من در این پژوهش، با کمک ابزارهای محاسباتی و تجربی، مواد ناهمگون و چند منظوره را در محیط های غیر معمولی بررسی می کنم. این مواد در زندگی روزمره ما نقشی اساسی دارند و در مهندسی زیستی، صنایع خودرو و صنایع هوا فضا، سیستم های میکرو الکترومکانیکی (MEMS) و سایر کاربردها استفاده می شوند. مواد چند منظوره ناهمگون، چندین نقش اساسی دارند، پشتیبانی ساختاری، قابلیت بهبود بخشیدن خود به خود، تولید و ذخیره برق، کاهش فشار و فیلتراسیون زیستی، تنها چند مورد از این کاربرها هستند».

«این عملکردهای ساده و زیبا، توسط دانش گسترده ای از فیزیک، مکانیک و شیمی اداره می شوند و درک ما را از روابط مربوط به ویژگی آماری میکرو ساختاری به سنجش می گذارند. اگر اطلاعات آماریِ با نظم بیشتری در آنالیز چند مقیاسی نگهداری شوند، ویژگی های بسیاری از این مواد را می توان بهتر درک کرد. هدف ما آنست که از طریق توسعه ویژگی آماری- میکروساختاری، درک کاملی از روابط دانش مکانیک و مواد داشته باشیم که این کار می تواند به توسعه مواد جدید کمک کند».

پژوهشگران خاطر نشان می کنند که گام بعدی عبارت است از درک اثر ارتباطات مواد و نیز ناهمسانگرد بودن (1) آنها (که مستقیماً بستگی به رفتار ماده دارد).

«چالشی که وجود دارد، توسعه دادن این مدل ها و به شمار آوردن آن برای رفتار این مواد می باشد. همچنین بسیاری از مواد ناهمسانگرد هستند و تعیین کمیت ناهمسانگرد بودن آنها، پرسشی است که همچنان مطرح است. همچنین ارتباط دادن این کار با تکنیک های توصیف ویژگی ها (که تصویر- محور است)، ازقبیل پرتونگاری مقطعی میکرو کامپیوتری، یک گام طبیعی برای آینده می باشد. این تکنیک ها تبدیل به متد متداولی برای میکروساختارهای واقعی می باشند تا بتوان به کمک آنها، سیستم های مواد را آنالیز کرد».

.................................................................................................................................................

(1) ناهمسانگرد (anisotropic): برخی از مواد هنگامی که در شرایط گوناگونی مورد سنجش قرار می گیرند، ویژگی های فیزیکی گوناگونی از خود نشان می دهند که به آنها ناهمسانگرد گفته می شود. یک نمونه ساده از این مواد، چوب است. چوب در طول الیاف قوی تر است تا در عرض الیاف.

درباره نویسنده

ابراهیم یگانه

ابراهیم یگانه

با درودهای گرم به همه.

 

*  تحصيلات: لیسانس الكترونيك

*  تاریخ تولد: 1342

*  سابقه کار ترجمه (به جز سایت کوی دانش): همکاری با دارالترجمه ها، شرکت ها و اعضاء هیئت علمی دانشگاه ها و دانشجویان مقاطع تحصیلی مختلف، ترجمه چندین سایت (سایت آمریکایی سرطان، ...)

*  پیشینه شغلی در سایر زمینه ها: مهندس بازنشسته ایران خودرو با تجربه علمی و عملی در زمینه بهینه سازی مصرف انرژی (برق، آب، گاز، هوای فشرده) در صنایع و در محیط های خانگی.

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
خوردن هر تکه پیتزا به سلامتی کودکان شما ضرر می‌رساند.

خوردن هر تکه پیتزا به سلامتی کودکان شما ضرر می‌رساند.

بر اساس تحقیقات جدید، هنگامی که کودکان پیتزا می‌خورند در واقع منبع کالری بیشتر، چربی اشباع شده و سدیم بیشتری را جذب بدن کرده‌اند و این برای سلامتی آنان بسیار مضر و خطرناک است.

مطالعه متن کامل
سیم های بسیار ریز می توانند به دستگاهها کمک کنند تا گرمای دریافتی و حتی گرمای اتلافی خود را به الکتریسیته تبدیل کنند

سیم های بسیار ریز می توانند به دستگاهها کمک کنند تا گرمای دریافتی و حتی گرمای اتلافی خود را به الکتریسیته تبدیل کنند

یک مدل ریاضی برای عبور جریان گرما از طریق سیم های بسیار کوچک، می تواند به تولید دستگاههای ترموالکتریکی که گرمای دریافتی و حتی گرمای اتلافی خود را به طور مؤثری به الکتریسیته تبدیل می کنند، کمک کند.

مطالعه متن کامل
اولین دیتاسنتر دوستدار محیط زیست جهان در سوئد ساخته می شود

اولین دیتاسنتر دوستدار محیط زیست جهان در سوئد ساخته می شود

اکو دیتاسنتر EcoDataCenter که در سوئد در دست احداث قرار دارد، اثر مثبتی را بر محیط زیست اطراف خود خواهد داشت. فناوری اطلاعات و ارتباطات روی همرفته 10 درصد از برق جهان را مصرف می کند. همین موضوع نشان می دهد که هنگام طراحی یک مرکز داده جدید، صرفه جویی در مصرف انرژی یکی از اصلی ترین نکات است. حال پروژه جدیدی به نام اکو دیتاسنتر قرار است اولین مرکز داده مثبت اقلیمی در جهان باشد، به این منظور از فناوری ها و تکنیک های مختلفی بهره گیری می کند تا اثرگذاری مثبتی را بر روی محیط اطرافش داشته باشد.

مطالعه متن کامل
ربات کنترلی هرمس MIT دارای عکس العمل های شِبه انسان است

ربات کنترلی هرمس MIT دارای عکس العمل های شِبه انسان است

تحقیقات رباتیک با چنان سرعتی در حال پیشرفت است که به سختی می توان نقطه عطفی را در تاریخچه پویای نوآوری های این فناوری تعیین کرد. یکی از گام های بزرگ در این حوزه مربوط به یک اختراع در MIT است که هرمس (Hermes) نامیده می شود. هرمس از لحاظ فیزیکی تماماً ربات است، اما تمام اعمال و عکس العمل های آن توسط انسان کنترل می شود. این ربات به صورت آنی اطلاعاتی درباره تعادل و وضعیت مکانی خود ارسال می کند، به طوری که اپراتور انسانی می تواند طبق این اطلاعات پاها و بدن خود را تنظیم کند. ای ربات یکی از مسائل عمده رباتهای آدم نما، یعنی ایستادن بر روی دو پا را حل کرده است. به عبارت دیگر واکنش های ربات به سطحِ در حالِ تغییر یا عکس العمل آن به هل دادن از پشت، تقریباً همانند عکس العمل های انسان است.

مطالعه متن کامل
آسمان شب: سیاره های قابل مشاهده، رویدادهای نجومی و مراحل ماه در سپتامبر (شهریور و مهر 2015)

آسمان شب: سیاره های قابل مشاهده، رویدادهای نجومی و مراحل ماه در سپتامبر (شهریور و مهر 2015)

آسمان شب امشب و هر شب دیگری که هوا صاف باشد صحنه دائم التغییری از اجرام شگفت انگیزی است که می توان چشم به آنها دوخت، از ستارگان و صورت های فلکی گرفته تا سیاره های روشن، ماه و برخی اوقات حتی رویدادهای ویژه ای نظیر بارش های برساوشی را نیز خواهیم داشت. برای تماشای آسمان شب نیاز به تجهیزات خاصی ندارید، البته استفاده از نقشه های آسمانی و تلسکوپ یا دوربین دو چشمی در حد مبتدی خوب است و برخی از این تجربیات آسمان بینی را با کیفیت بهتری در اختیار نهاده و اجرام غیرقابل مشاهده را پیش چشم شما نمایان می سازد. افزون بر این ها، می توانید از اکسسوارهای نجومی نیز برای آسان تر کردن مشاهدات خود بهره بگیرید.

مطالعه متن کامل