چطور آفتابگردانها آفتاب را دنبال می کنند؟

مطالعات جدید دانشمندان، پرده از راز جذاب آقتاب گردان برداشت! + ویدیو

گل های آفتاب گردان نه تنها خود شباهت زیادی به خورشید دارند، بلکه یکی از عجیب ترین رفتارهای آنها این است که روی این گل ها مدام به سمت خورشید است و از همین روی نام آفتاب گردان روی آنها گذاشته شده است؛ اما دلیل و چگونگی مکانیزم این رفتار برای یک قرن دانشمندان و محققان را به خود مشغول کرده بود تا آنکه مطالعه اخیر پرده از این راز گل های آفتاب گردان برداشته است.

به گزارش «تابناک» مطالعه جدید که روز گذشته در ژورنال علمی Science توسط تیمی تحقیقاتی از دانشگاه UC Davis منتشر شده است، برخی از اسرار پشت مکانیزم حرکتی و رفتاری گل های آفتاب گردان را نشان می دهد که گویا ارتباط بسیاری به ریتم شبانه روزی آنها دارد.

گل های آفتاب گردان در آغاز روز روی خود را به سمت شرق و رو به خورشید می گیرند و در طول روزها همچنان روی آنها به سمت خورشید است. زمان شب و بعد از غروب خورشید اما این گل ها به تدریج روی خود را دوباره به سمت شرق باز می گردانند تا فردا مجددا روی به خورشید داشته باشند.

دقیقا مشخص است که این گونه های گیاهی بنا به یک دلیل خاص همواره خورشید را دنبال می کنند و مطالعه جدید محققان نشان می دهد، دلیل این موضوع یک نوع خاص از مکانیزم رشد گیاه و همچنین دلیلی مرتبط با جذب حشرات برای گرده افشانی است.

این محققان اقدام به انجام چندین آزمایش مختلف بر روی گل های آفتاب گردان کرده اند. در ابتدا آنها بخشی از این گیاهان را به اجبار از گردیدن به سمت خورشید بازداشته و یا آنها را در محیط های بدون نور مستقیم خورشید قرار داده اند. آزمایش آنها نشان داد، گل هایی که از خورشید محروم شده اند، از میزان حجم و اندازه کمتری نسبت به گل های آفتاب گردانی که مستقیم در معرض خورشید هستند، برخوردار می شوند.

این محققان همچنین روی ساقه این گل ها با جوهر علامت گذاری کردند و با فیلمبرداری از فرایند رشد آنها متوجه شدند، سمت راست ساقه زمانی که گل روی به خورشید دارد، سریع تر از سمت چپ رشد می کند و زمانی که روی گل به سمت غرب باز می گردد، سمت چپ ساقه به رشد خود ادامه می دهد.

«استیسی هارمر» استاد بیولوژی گیاهی دانشگاه UC Davis در این مطالعه خاطرنشان کرد، به نظر در طول روز این گل ها از دو مکانیزم رشد برخوردارند: مکانیزم اول فرایند ابتدایی رشد را شامل می شود و دومی از طریق ریتم شبانه روزی ساعت و نور عمل می کند. از آنجا که یک سمت از ساقه گیاه در روز سریعتر رشد می کند، این امر باعث چرخیدن گل می شود.

این محققان همچنین دریافته اند، گل های آفتاب گردانی که توسط خورشید بیشتر گرم می شوند، حشرات بیشتری را به سمت خود جلب می کنند و از این طریق به فرایند گرده افشانی آنها کمک فراوانی می شود. جالب آنکه این گلها حتی زمانی که در معرض نور مصنوعی قرار می گیرند نیز مکانیزم رفتاری مشابهی از خود نشان می دهند.

این نخستین نوع از تحقیقات علمی است که نشان دهنده مکانیزم رفتاری مبتنی بر ساعت و نور در گیاهان است.

دانلود

تولید آب شیرین با انرژی خورشید

کشورهایی که از انرژی خورشید برای تولید آب شیرین بهره می برند

ساخت صدها تاسیسات آب شیرین کن در نقاط مختلف جهان دنبال می شود زیرا ارزش آب شیرین به طور روز افزون در حال افزایش است. بنابر گزارش موسسه پژوهشی سیاست غذایی بین المللی، بیش از نیمی از جمعیت جهان تا سال 2050 در صورت تداوم روندهای فعلی با خطر کمبود آب مواجه هستند.

عصرایران؛ محمد مهدی حیدرپور - در پارک خورشیدی محمد بن راشد آل مکتوم که روند ساخت و ساز آن در نزدیکی شهر دوبی، امارات، دنبال می شود، یک تاسیسات آب شیرین کن طی ماه جاری میلادی عملیاتی خواهد شد. این سیستم که از آرایه ای از پنل های خورشیدی و باتری ها نیرو می گیرد روزانه 13,200 گالن آب آشامیدنی را برای استفاده در این سایت تولید می کند. اگرچه این رقم در برابر تاسیسات آب شیرین کن دیگر ناچیز است اما گام نخست در مسیر پاسخ به پرسشی کلیدی محسوب می شود: آیا کشورها می توانند استفاده از سوخت های فسیلی را برای تامین آب شیرین خاتمه دهند؟

به گزارش "گروه علم و فناوری" عصرایران، ساخت صدها تاسیسات آب شیرین کن در نقاط مختلف جهان دنبال می شود زیرا ارزش آب شیرین به طور روز افزون در حال افزایش است. بنابر گزارش موسسه پژوهشی سیاست غذایی بین المللی، بیش از نیمی از جمعیت جهان تا سال 2050 در صورت تداوم روندهای فعلی با خطر کمبود آب مواجه هستند.

در ایالت کالیفرنیا که با خشکسالی دست و پنجه نرم می کند، تاسیسات یک میلیارد دلاری کارلزبد (Carlsbad) واقع در شمال سن دیگو روزانه 54 میلیون گالن آب شیرین تولید خواهد کرد.

از سوی دیگر، تاسیسات آب شیرین کن سورک در سرزمین های اشغالی می تواند بیش از 160 میلیون گالن آب در روز تولید کند.

اما این تاسیسات آب شیرین کن چندان بدون عیب و ایراد نیستند زیرا از نیروی استفاده می کنند که تولید آن در بیشتر موارد با انتشار گازهای گلخانه ای مرتبط است و در نهایت به وخیم‌تر شدن مشکل خشکسالی منجر می شود.

به عنوان مثال، عربستان روزانه حدود 300 هزار بشکه نفت برای نمک زدایی آب دریا استفاده می کند که 60 درصد از آب شیرین مورد نیاز این کشور را تامین می کند. بدون تردید، این روشی پایدار و دوستدار محیط زیست محسوب نمی شود. یافتن روشی برای تولید آب شیرین بدون سوزاندن سوخت های فسیلی اقدامی کلیدی و مهم نه تنها برای کشورهای بیابانی در خاورمیانه بلکه برای بسیاری از نقاط دیگر جهان است.

در شرایطی که تاسیسات آب شیرین کن خورشیدی دوبی مجموعه کوچکی محسوب می شود اما سال آینده تاسیساتی بسیار بزرگتر در شهر الخفجی، عربستان قرار است عملیاتی شود. این تاسیسات روزانه 16 میلیون گالن آب شیرین تولید خواهد کرد که برای تامین نیازهای جمعیت محلی کافی است. شرکت اسپانیایی ابنگوا ساخت این تاسیسات را به همراه شرکت عربستانی ادونسد واتر تکنولوجی بر عهده دارد.

بنابر گزارش بانک جهانی، متاسفانه ساخت تاسیسات آب شیرین کن خورشیدی در حال حاضر پر هزینه است و هزینه تولید آب شیرین از این طریق سه برابر تاسیساتی است که به شبکه برق سراسری متصل هستند. تاسیسات آب شیرین کن باید 24 ساعت شبانه روز فعال باشند و بر همین اساس به بسته های باتری گران قیمت نیاز است تا در زمانی که نور خورشید وجود ندارد، اختلالی در عملکرد مجموعه ایجاد نشود. به لطف افزایش بهره‌وری و کاهش قیمت نیروی خورشیدی، انتظار می رود هزینه ها به سرعت کاهش یابند.

یکی دیگر از عوامل پر هزینه بودن تاسیسات آب شیرین کن خورشیدی بزرگ نیاز به فضای بسیار زیاد برای پنل های خورشیدی است. این به معنای آن است که آب شیرین کن های خورشیدی در مقیاس کوچک می توانند اقتصادی‌تر باشند. به عنوان مثال، مرکز پژوهشی فناوری آب در دانشگاه UCLA چندین تاسیسات خورشیدی کوچک را در سنترال ولی کالیفرنیا برای نمک زدایی فاضلاب کشاورزی و استفاده از آن در شهرهایی که فاقد منابع آب پاک هستند، ساخته است.

برای خواندن مطالب بیشتر در زمینه علم و فناوری به اینجا مراجعه کنید.

انقلابی جدید در انرژی خورشیدی

فیزیکدانان خواص جدید رادیکال را در یک نانو‌مواد کشف کرده‌اند.

به گزارش ایسنا،این کشف جدید امکانات جدیدی را برای سلول‌های ترموفوتوولتاتیک بسیار کارآمد فراهم می‌کند که می‌تواند حرارت را گرفته و آن را به برق تبدیل کند.

یک تیم تحقیقاتی از دانشگاه ملی استرالیا و دانشگاه برکلی کالیفرنیا یک ماده جدید مصنوعی و یا فراماده را کشف کردند که در هنگام حرارت دیدن به طرز غیر معمولی می‌درخشد.

این یافته‌ها می‌تواند یک انقلاب در توسعه سلول‌هایی باشد که می‌توانند حرارت تابیده شده را به برق تبدیل کنند.

دکتر سرگئی کروک از مدرسه تحقیقاتی فیزیک و مهندسی اظهار کرد: سلول‌های ترموفوتوولتاتیک نیروی بالقوه آن را دارند تا بسیار کارآمد‌تر از سلول‌های خورشیدی باشند.

این فراماده جدید بر موانع مختلف غلبه کرده و می‌تواند به رمزگشایی از نیروی بالقوه سلولهای ترموفوتوولتاتیک بپردازد.

سلول‌های ترموفوتوولتاتیک بیش از دو برابر کارآمدتر از سلول‌های خورشیدی معمولی هستند. آنها به نور مستقیم خورشید برای تولید برق نیاز نداشته و در عوض می‌توانند حرارت را به شکل اشعه مادون قرمز از محیط اطراف خود جذب کنند.

فرا ماده این تیم تحقیقاتی، از ساختارهای نانومقیاس کوچک طلا و فلورید منیزیم تشکیل شده که گرما را در جهت‌های خاص می‌تاباند.

در مقایسه با مواد استاندارد که حرارت خود را در تمام جهات در یک طیف گسترده‌ای از طول موج مادون قرمز منتشر می کنند، هندسه این فرا ماده همچنین می‌تواند طوری بهینه‌سازی شود که تابش را در محدوده طیفی خاصی بیرون دهد. این امر باعث می‌شود که این ماده جدید برای استفاده به عنوان یک ساتع کننده همراه با یک سلول ترموفوتوولتاتیک مناسب باشد.

این پروژه در زمان کشف خواص شگفت‌آور این فرا ماده جدید توسط دکتر کروک آغاز شد. سپس تیم تحقیقاتی دانشگاه ملی استرالیا با دانشمندان دانشگاه برکلی کالیفرنیا که تخصص منحصر به فردی در ساخت این مواد داشتند آغاز به کار کرد.

دکتر کروک گفت: تیم دانشگاه برکلی برای ساخت این مواد از امکانات فناورانه استفاده کردند.

اندازه یک بلوک ساختمانی منحصر به فرد از این فرا ماده آنقدر کوچک است که می‌توان بیش از 12000 عدد از آن را یک تار موی انسان جای داد.

این پژوهش در مجله Nature Communications منتشر شده است.

ط‌رح روسیه برای ساخت اولین ستاره مصنوعی جهان

‌ساخت اولین ستاره مصنوعی جهان

سازمان فضایی روسیه به دنبال ساخت اولین ماهواره سبک با پوشش پلیمر بسیار نازک به منظور انعکاس دائمی نور خورشید در آسمان است.

اولین ستاره مصنوعی یا پروژه Mayak در واقع یک ماهواره با پوشش بسیار براق پلیمری با قطر 20 برابر کمتر از موی انسان است که به منظور کشف زباله‌های فضایی در مدار ساخته خواهد شد.

طبق اعلام تیم طراحی، یکی از کاربردهای این ستاره مصنوعی مبارزه با زباله‌های فضایی با استفاده از روش به دام اندازی و کاهش ارتفاع و در نهایت سوزاندن زباله‌ها در جو زمین است.

سرپرست تیم طراحی ستاره مصنوعی Mayak عنوان کرد: در صورت پرتاب این ماهواره به مدار زمین، مشاهده آن در آسمان به راحتی امکان‌پذیر است و این قمر مصنوعی به درخشان‌ترین شئ در آسمان پس از خورشید مبدل خواهد شد.

طبق برنامه‌ریزی‌های انجام شده در صورت تامین بودجه این پروژه، نخستین ستاره مصنوعی جهان با راکت فضایی سایوز 2 به ارتفاع 600 کیلومتری زمین پرتاب خواهد شد.

یکی از دلایل انتخاب مدار 600 کیلومتری زمین، قرار گرفتن دائمی ماهواره در برابر نور خورشید است.

نخستین ستاره مصنوعی جهان حدود 16 متر مربع سطح منعکس‎ کننده از جنس پلیمر و هر وجه این ماهواره حدود 2.7 متر ارتفاع دارد.

منبع: ایسنا

ساخت دستگاه تبدیل رطوبت هوا به آب آشامیدنی

ساخت دستگاه تبدیل رطوبت هوا به آب آشامیدنی

یک شرکت اروپایی در اتریش موفق به ساخت دستگاهی شده است که می تواند رطوبت موجود در هوا را جذب و آن را به آب آشامیدنی تبدیل کند. 

به گزارش خبرگزاری مهر، نام این گجت کوچک Fontus است و می تواند به دوچرخه وصل شود و آب مورد نیاز دوچرخه سواران را در طول مسیرهای طولانی تامین کند. همچنین این گجت می تواند رطوبت موجود در بیابان را هم جذب و آن را به آب آشامیدنی تبدیل کند.

از ویژگی های این دستگاه تبدیل رطوبت هوا به آب آشامیدنی، تامین انرژی توسط صفحات خورشیدی و دارای یک دستگاه تلخیص کننده است که شبیه به کولر عمل می کند. این دستگا همچنین به یک سری از سطوح hydrophobic متصل شده است که آب را دفع می کند. به دلیل سطوح hydrophobic، رطوبت هوا سریع تلخیص شده و قطره قطره در مخزن کوچک این گجت جمع می شود.

Fontus می تواند ظرف مدت یک ساعت، نیم لیتر آب بین دمای ۳۰ تا ۴۰ درجه تولید کند ضمن اینکه دارای فیلتر است تا از ورود گرد و غبار به داخل مخزن جلوگیری کند. آب تهیه شده توسط گجت Fontus پاکیزه است مگر اینکه در هوای آلوده تولیده شده باشد.

منبع