واحد مشترک کمکی پژوهش و مهندسی «هوش یار-تواندار»     (HT-CSURE)

واحد مشترک کمکی پژوهش و مهندسی «هوش یار-تواندار» (HT-CSURE)

Hooshyar-Tavandar Common Subsidiary Unit for Research & Engineering
واحد مشترک کمکی پژوهش و مهندسی «هوش یار-تواندار»     (HT-CSURE)

واحد مشترک کمکی پژوهش و مهندسی «هوش یار-تواندار» (HT-CSURE)

Hooshyar-Tavandar Common Subsidiary Unit for Research & Engineering

اولین ربات گاوچران هم در مزرعه شروع به کار کرد


روبات مزرعه‌دار SWagBot
هر زمان درباره روبات‌ها صحبت می‌کنیم؛ به‌طور ناخودآگاه به مکان‌های ایزوله شده یا مکان‌هایی که همیشه مرتب و آراسته هستند، فکر می‌کنیم. طبیعی است فناوری عمدتا در این‌گونه مکان‌ها به فور پیدا می‌شود. اما همان‌گونه که پیش از این بارها به آن اشاره کرده‌ایم، روبات‌ها به مرور زمان به مکان‌های مختلفی وارد خواهند شد. این‌بار روبات‌ها تصمیم گرفته‌اند به مزارع کشاورزان وارد شده و همانند کارگران مزارع به ایفای نقش بپردازند. چه عیبی دارد؟

SwagBot اولین روبات گاوچران جهان قرار است در مزارع و زمین‌های ناهموار استرالیا به کار گرفته شود. او نه تنها این توانایی را دارد تا تعدادی از فعالیت‌های کارگران را انجام ‌دهد، بلکه قادر است این کارها را بدون هیچ‌گونه اشتباهی انجام دهد. SwagBot بیشتر شبیه به یک سگ نگهبان وفادار است. این روبات قادر است به محافظت از گله پرداخته و آن‌ها را به سمتی که باید حرکت کنند هدایت کند.


مطلب پیشنهادی

آیا روبات‌ها برای اعمال موجودیت خود به برخورد فیزیکی نیاز دارند؟

توانایی حمل وسایل سنگین مزرعه در کنار حرکت کردن در کوهستان‌های بروکبک از دیگر قابلیت‌های این روبات به شمار می‌رود. طراحی مکانیکی این روبات به گونه‌ای است که SwagBot حتا می‌تواند از درون چاله‌های آب، مرداب‌ها و حتی موانعی که پیش روی او قرار دارد حرکت کند. به‌طور مثال اگر این روبات در مسیر حرکت خود با یک لبه شیب‌دار برخورد کند این توانایی را دارد تا از روی لبه حرکت کند. در نتیجه برای حرکت در تپه‌ها با مشکل خاصی روبرو نخواهد شد. در برنامه‌ریزی‌های بلندمدت سازندگان این روبات در نظر دارند در گام اول از این شاهکار برای کنترل از راه دور گوسفندان و گله گاوها و در گام دوم برای پرورش اسب‌ها استفاده کنند. مکانیزم‌های ارتباطی و آنتن‌های گیرنده به کار رفته در این روبات به اندازه‌ای قدرتمند هستند که بدون هیچ‌گونه مشکلی به راحتی در زمین‌های دورافتاده کار کرده و به راحتی این روبات را در دسترس مالکان قرار می‌دهند.


مطلب پیشنهادی

قبل از این که روبات‎ها انسان را در مسابقات ورزشی شکست دهند آنها را آزمایش کنید

در مقایسه با دیگر روبات‌های کشاورز، SwagBot از انعطاف‌پذیری بالایی برخوردار بوده است و همین موضوع باعث شده است تا نگاه‌ها را به سمت خود معطوف سازد. این روبات در نهایت به اندازه‌ای از مهارت دست پیدا خواهد کرد که توانایی شناسایی بیماری حیوانات یا زخم‌هایی که برداشته‌اند را نیز خواهد داشت. این‌کار از طریق حس‌گرهای حرارتی، تصویربرداری از نحوه حرکت دام‌ها، کنترل میزان حرارات دمای بدن آن‌ها و راه رفتن آن‌ها به دست خواهد آمد. در حال حاضر دام‌ها در مناطق دورافتاده استرالیا در طول سال یک یا دو بار مورد نظارت و بررسی قرار می‌گیرند. در نتیجه به‌کارگیری SwagBot به معنای حضور دام خواهد بود. در حالی که این روبات در حال حاضر در مرحله آزمایشی قرار دارد، اما دانشمندان اعلام کرده‌اند این روبات آزمایش‌های اولیه را با موفقیت پشت سرگذاشته و به زودی توانایی شناسایی بیماری حیوانات را خواهد داشت.

حال سوال اصلی این است آیا این شروعی بر انقلاب روبات‌ها در حوزه کشاورزی و مزرعه‌داری خواهد بود؟

اقامتگاههای لوکس جنگل های آفریقا ***

اقامتگاههای لوکس جنگل های آفریقا + تصاویر 

دوست دارید تجربه ای جدید در میان جنگل و حیات وحش داشته باشید ؟ این خانه های گنبدی لوکس که بر فراز درخت ها در ‏تانزانیا طراحی شده اند می تواند گزینه مناسبی برای شما باشند.‏ ‏ ‏ ‏ ‏ ‏ ‏ ‏

‏ این گروه خانه ها که همانند یک شبکه به هم متصل هستند شبیه به قلعه های سنتی قبیله ماسایی ها در آفریقا ساخته شده اند که ‏دارای تختخواب های بزرگ و پنجره هایی از سقف تا کف می باشند که بخاری های چوبسوز دارند که در فصل سرد زمستان فضا ‏را به خوبی گرم می کند.وسایل و مبلمان داخل خانه چوبی ساخته شده اند تا کمی حالت سنتی به خود بگیرند. درب خانه نیز ‏چوبی طراحی شده اند.‏ ‏‏ ‏

این خانه ها ، اتاق خواب های بزرگ و حمام اختصاصی نیز دارند.حمام این خانه های گنبدی بسیار لوکس ساخته شده است و دو ‏سینک جداگانه برای دستشویی و حوله تمیز همچنین آبگرم دارند. چه کسی در قلب جنگل ، حمام آبگرم پیدا خواهد کرد؟ ‏ ‏ ‏

در اتاق خواب ها پرتره های سیاه و سفید از مردمان قبیله ماسایی ها به دیوار آویزان است و سایر لوازم اتاق خواب کاملا مدرن و ‏به روز است. شکل پنجره های این اتاق خواب ها باعث می شود صبح که خورشید طلوع می کند به خوبی خط افق و روشنایی ‏روز از فراز تپه ها نمایان باشد. صبحانه را می توان در تراس چوبی بیرون اتاق ها خورد و چشم انداز زیبا از کوهستان و جنگل ‏های اطراف – و گاها حیوانات وحشی که تردد می کنند - را مشاهده کرد ‏

این کمپ ها اثرات زیست محیطی نیز دارند و کاملا از انرژی خورشیدی تغذیه می شوند. بدنه این ساختار از مواد قابل بازیافت ‏ساخته شده است و سقف گنبدی و کروی آنها باعث می شوند گرما و سرمای داخل محیط به خوبی تنظیم شود. ‏ ‏ ‏

حیات وحش این منطقه شامل حیواناتی از جمله شیر ، پلنگ ، فیل ، بوفالو و کرگدن سیاه می شود که در هر زمان از روز می ‏توان با آنها برخورد کرد. ‏ ‏

‎خانه های گنبدی شکل سنتی ، اقامتگاههای لوکس در جنگل های آفریقا  ‏ ‏ ‏ ‏‏ ‏

‎خانه های گنبدی شکل سنتی ، اقامتگاههای لوکس در جنگل های آفریقا  ‏ ‏ ‏ ‏‏ ‏

‎خانه های گنبدی شکل سنتی ، اقامتگاههای لوکس در جنگل های آفریقا  ‏ ‏ ‏ ‏‏ ‏

‎خانه های گنبدی شکل سنتی ، اقامتگاههای لوکس در جنگل های آفریقا  ‏ ‏ ‏ ‏‏ ‏

‎خانه های گنبدی شکل سنتی ، اقامتگاههای لوکس در جنگل های آفریقا  ‏ ‏ ‏ ‏‏ ‏

‎خانه های گنبدی شکل سنتی ، اقامتگاههای لوکس در جنگل های آفریقا  ‏ ‏ ‏ ‏‏ ‏

‎خانه های گنبدی شکل سنتی ، اقامتگاههای لوکس در جنگل های آفریقا  ‏ ‏ ‏ ‏‏ ‏

‎خانه های گنبدی شکل سنتی ، اقامتگاههای لوکس در جنگل های آفریقا  ‏ ‏ ‏ ‏‏ ‏

‎خانه های گنبدی شکل سنتی ، اقامتگاههای لوکس در جنگل های آفریقا  ‏ ‏ ‏ ‏‏ ‏

‎خانه های گنبدی شکل سنتی ، اقامتگاههای لوکس در جنگل های آفریقا  ‏ ‏ ‏ ‏‏ ‏

‎خانه های گنبدی شکل سنتی ، اقامتگاههای لوکس در جنگل های آفریقا  ‏ ‏ ‏ ‏‏ ‏

‎خانه های گنبدی شکل سنتی ، اقامتگاههای لوکس در جنگل های آفریقا  ‏ ‏ ‏ ‏‏ ‏



منبع : Dailymail‏ ‏

دستگاه ذخیره انرژی برای خانه ها بزودی از مرسدس بنز


مرسدس بنز اعلام کرد تا سال آینده محصولی برای ذخیره انرژی واحدهای مسکونی در شمال آمریکا ارائه خواهد کرد.

به گزارش ایسنا و به نقل از سایت انرژی، این شرکت قصد دارد ماژول‌های باتری 2.5 کیلو وات ساعتی را با 20 کیلووات ساعت ترکیب کند تا به عنوان یک واحد مستقل و یا واحد ترکیبی با انرژی خورشیدی مورد استفاده منازل قرار گیرد.

این شرکت شعبه جدید خود در ایالات متحده را با نام واحد انرژی مرسدس- بنز آمریکا برای تولید محصولات جدید بازگشایی کرده است.

بوریس فون بورمان مدیرعامل این شعبه اظهار کرد که محصولات منحصربه‌فرد و روشی برای ذخیره انرژی در آب و برق و تجارت ارائه خواهند کرد که موجب صرفه‌جویی در هزینه‌ها خواهد شد.

از دیگر مزایای این روش استفاده از وسایل نقلیه الکتریکی و ترکیبی است.

وی در ادامه افزود: در آینده نزدیک سیستم‌های عظیمی در مصارف صنعتی و تجاری  توسط این شرکت عرضه خواهد شد.
منبع: ایسنا

از پیشرفتهای فناوری خانه های هوشمند ***

در این نوشتار از ۱۰ برترین پیشرفت فناوری خانه های هوشمند برای‌تان می‌گوییم. پس با ما همراه باشید تا این  برترین پیشرفت فناوری خانه های هوشمند که بسیار جالب هم هستند را به شما معرفی کنیم.
نگاهی کوتاه در زمینه‌ی نوآوری‌هایی که به روش زندگی و نحوه‌ی لذت بردن از خانه‌تان شکل می‌دهند.

۱۰ برترین پیشرفت فناوری خانه های هوشمند

فناوری‌های خانگی روز به روز در حال پیشرفت و حرکت، و نویدبخش آینده‌ای راحت و آسان برای زندگی‌مان هستند. بنابراین چه نوع نوآوری‌هایی می‌توانند تاثیری بزرگ بر زندگی‌مان بگذارند؟ در این مقاله، در نمایشگاه بزرگ CEDIA (انجمن طراحی و راه‌اندازی لوازم الکترونیکی سفارشی) که به تازگی در دالاس برگزار شده است، نگاهی مختصر به آینده‌ای بسیار نزدیک خواهیم داشت. در ادامه به ۱۰ برترین پیشرفت فناوری خانه های هوشمند می‌پردازیم که شاید بخواهید نگاهی به آنها بیندازید.

۱۰ برترین پیشرفت فناوری خانه های هوشمند

۱. کنترل صدا.

فناوری خانه های هوشمند

محبوبیت الکسای آمازون به پیشرفت همه‌ی انواع محصولات قابل کنترل صدا پرتو افکنده است: چراغ، دستگاه تنظیم حرارت، دستگاه موسیقی، و دستگاه‌های خانگی کاملا خودکار. با شرکت‌هایی پیشرو نظیر نست، سونوس، و لاترون می‌توانید هزینه‌های‌تان را کاهش دهید، و با شرکت آمازون که تقریبا برای همه‌ی افراد، توسعه‌ی محصولات قابل کنترل به وسیله‌ی صدا را تسهیل کرده است، مطمئنا از نقاط مختلف خانه‌تان می‌توانید دست‌کم برخی کارهای خانگی‌تان را فقط با بیان نیازهای‌تان مدیریت کنید. سخنگوی آمازون در یک سخنرانی در زمینه‌ی فناوری در نمایشگاه بزرگ CEDIA ۲۰۱۶ گفت: “می‌خواهیم الکسا را نقطه‌ی محوری هر خانه‌ای کنیم.‌”

مطلب مرتبط: ۱۵قدرتمندترین شرکت فناوری امریکایی

۲. دستگاه‌های کوچک.

همه‌ی آدم‌ها نمی‌توانند در خانه‌های بزرگ زندگی کنند یا آن‌قدر پول داشته باشند تا صرف دستگاه‌ها و محصولات الکترونیکی خانگی رویایی و گران‌قیمت کنند. ولی خوشبختانه، تولیدکنندگان در حال ساده کردن محصولات اصلی خانگی هستند که به درد صاحبان خانه‌های کوچک و افرادی بخورد که بودجه‌ی آن‌چنانی ندارند. امروزه، می‌توانید تنها با هزینه‌ی کم‌تر از ۵۰۰ دلار بخش‌هایی از خانه‌تان را خودکار کنید.

۳. شبکه‌ی چشم‌نواز.

فناوری خانه های هوشمند

چرا زودتر از این‌ها این اتفاق نیفتاد؟ دستگاه شبکه‌ی وای‌فای شرکت ایرو به اندازه‌ی کافی زیبا است که می‌توانید آن را در هر جا از خانه قرار دهید و از پوشش عالی بی‌سیم آن بهره‌مند شوید. وقتی چنین دستگاهی را بتوانید به جای آن‌که در جایی مخفی کنید، در فضی اتاق بگذارید، آنتن‌دهی‌اش بسیار بهتر خواهد بود.

۴. پنل‌های لمسی بزرگ‌تر.

همین چند سال پیش بود که آیپد به ابزاری محبوب برای مراقبت و مدیریت از دستگاه‌های هوشمند خانگی تبدیل شد؛ هرچند به نظر می‌رسد این پنل‌های لمسی بار دیگر به عنوان ابزار کنترل محبوب با قدرت بازگشته‌اند. بر خلاف آیپد و دیگر انواع تبلت که کارهای زیادی انجام می‌دهند، پنل‌های لمسی فقط بری انجام یک کار طراحی شده‌اند و باید آن کار را به نحو احسن انجام دهند: نمایش وضعیت نور، تنظیم حرارت اتاق، تجهیزات A/V و بسیاری چیزهای دیگر، و با استفاده از آنها فرمان و کنترل تمام این وسایل و ابزار را دست می‌گیرید.

علاوه بر این‌که پنل‌های لمسی بازگشت موفقی را تجربه و بازار را قبضه کردند، از هر زمان دیگری بزرگ‌تر نیز شده‌اند، و از صفحه نمایش ۱۲ اینچی و تمام رنگی بهره می‌برند – همین قدر کافی است که این پنل‌ها به مشاورین املاک کمک می‌کنند اطلاعات زیادی را در یک چشم بر هم زدن به مشتریان انتقال دهند.

۵. هشداردهنده‌ی کیفیت هوای داخل خانه.

فناوری خانه های هوشمند

حسگرهایی که وجود ترکیبات ارگانیک سیال (VOC)، دی‌اکسید کربن (CO۲)، و میزان رطوبت را هشدار می‌دهند روز به روز رایج‌تر و محبوب‌تر می‌شوند – از همه بهتر این‌که این حسگرها می‌توانند دستگاه‌های تهویه‌ی‌ هوا را راه بیندازند تا هوای آلوده را از خانه خارج و هوای تمیز و سالم را وارد خانه کنند و این بهترین فناوری خانه های هوشمند است.

مطلب مرتبط: پیش بینی جهان در ۲۰۴۵ : نظر محققان درباره جهان در آینده

۶. پرده‌های خودکار و موتوردار واقعا تاثیرگذار هستند.

فناوری خانه های هوشمند

شکوفایی قابل‌توجهی در محبوبیت عملکرد پرده‌های موتوردار به وجود آمده است؛ تا آن‌جا که تولیدکنندگان برای هر شرایط و مشکلی، یک نوعِ خاص از پرده‌ی موتوردار را طراحی و تولید کرده‌اند. اگر پنجره‌ای سراسری و گرد دارید که می‌خواهید برای حفظ حریم خصوصی، امنیتی یا هر دلیل دیگر آن را بپوشانید، راه‌حل‌های منحصر‌به‌فردی به شما پیشنهاد می‌کنند. و روز به روز این راه‌حل‌ها آسان‌تر و کامل‌تر می‌شوند تا این‌که همگی با یکدیگر جمع شوند و یک دستگاه کنترل خانگی جامع و کامل را ترتیب دهند.

۷. راه‌حل‌هایی برای شرایط پیش‌بینی نشده که می‌توانید انجام‌شان دهید.

عاقبت یک دستگاه خودکار خانگی تهیه کردید و از یک متخصص حرفه‌ای درخواست کردید آن را برای‌تان نصب کند و مجبور شدید هزینه‌ی آن را نیز بپردازید. البته تصمیم خوبی است. هیچ چیز بهتر از این‌ نیست یک متخصص حرفه‌ای دستگاه‌های هوشمند خانگی‌تان را نصب و تنظیم کند؛ این کار ضمانتی است برای اطمینان خاطر از عملکرد صحیح تمام دستگاه‌هایی که بابت آنها پول پرداخت کرده‌اید. با وجود این، ممکن است زمانی برسد که بخواهید یک قطعه‌ی جدید به دستگاه‌تان اضافه کنید؛ مثلا بخواهید یک حسگر امنیتی جدید برای اتاق سرگرمی‌تان که به تازگی بازسازی‌اش کرده‌اید، اضافه کنید.

آیا واقعا باز هم باید از یک متخصص حرفه‌ای بخواهید، بیاید و آن را برای‌تان نصب کند؟ به تازگی و به شکلی روزافزون، تولیدکنندگان دستگاه‌های خانگی شرایطی را فراهم کرده‌اند که بتوانید به این سوال پاسخ منفی دهید و بدون نیاز به یک متخصص دستگاه‌های‌تان را به‌روزرسانی کنید یا ارتقا دهید. آنها حتی پا را فراتر گذاشته‌اند و وب‌گاه‌هایی مخصوص مصرف‌کنندگان ساخته‌اند که می‌توانید به آن‌جا مراجعه کنید و قطعاتی سفارش دهید که بتوانید خودتان به راحتی نصب‌شان کنید و دستگاه خودکار خانگی‌تان را به صورت حرفه‌ای ارتقا ببخشید.

۸. سرگرمی‌های خارج از خانه بیش از پیش مقرون به صرفه‌ می‌شوند.

فناوری خانه های هوشمند

تلویزیون‌هایی که بتوانید آنها را در فضای خارج از خانه‌تان قرار دهید، به محصولات داغ و محبوبی تبدیل شده‌اند – پیامد طبیعی گسترش ساخت‌وسازهای داخل خانه به حیاط و محیط اطراف آن. هر شخصی دوست دارد در فضای باز خانه‌اش یک تلویزیون داشته باشد تا هنگام استراحت، درست کردن کباب یا هر کار دیگر بتواند تلویزیون تماشا کند، ولی تاکنون فقط خانواده‌های محدودی از این امکانات بهره‌مند بوده‌اند زیرا داشتن این امکانات در بردارنده‌ی هزینه‌ی زیادی بوده است. تولیدکنندگان پیشرو در زمینه‌ی تلویزیون‌های خارج از خانه قیمت‌های‌شان را به شکل قابل توجهی شکستند. تلویزیون‌های مقاوم به تغییرات آب‌وهوا نسبت به سال گذشته تا ۲۰ درصد افت قیمت داشته‌اند.

مطلب مرتبط: ۱۴ شغل روبات ها که باورنکردنی هستند

۹. گزینه‌های نمایشی چندمنظوره.

سینمای خانگی همیشه صاحب‌خانه‌ها را با مجموعه‌ای از انتخاب‌ها مواجه می‌کند؛ زیرا بلندگوها، صفحه‌های نمایش و اجزای مختلف آن از نظر قیمت، عملکرد و زیبایی بسیار متنوع هستند. ولی نیازهای مصرف‌کنندگان روز به روز تغییر می‌کند؛ تولیدکنندگان صفحه ‌نمایش برای آن‌که با روند جدید گرایش به فضاهای کوچک و مدرن همگام باشند، راه‌های نوآورانه‌ی جدیدی را ابداع کرده‌اند که لذت تماشای تصاویر را دوچندان می‌کنند.

برای مثال، پروژکتورهای بُردِ کوتاه که در کمد یا کابینت جاسازی می‌شوند، به صاحب‌خانه‌ها این امکان را می‌دهند تا در نیمی از فضایی که دستگاه‌های پروژکتور قدیمی اشغال می‌کردند، سینمای خانگی باکیفیتی داشته باشند – و کسی نیز متوجه‌ی آن نشود. صفحه‌ نمایش‌هایی که به نظر در هوا شناور هستند، تجربه‌ی جالب و عجیبی را به مصرف‌کننده ارائه می‌کنند و می‌توانند یک صفحه‌ی نمایش بزرگ را در فضایی به اندازه‌ی یک اتاق فراهم ‌کنند و این یکی از بهترین های فناوری خانه های هوشمند است.

۱۰. حداکثر یکپارچگی.

زیبایی نهفته در یک خانه‌ی هوشمند همان هماهنگی و آمیزش محصولاتی است که به عنوان یک دستگاه واحد بی‌عیب و نقص کار می‌کنند. با این حال، اجرای یکپارچه‌ی این عملیات به صورت تصادفی و بی‌دلیل اتفاق نمی‌افتد؛ بلکه نیازمند هماهنگی و همکاری قابل توجه تولیدکنندگان هر یک از قطعاتی است که با اجماع آن‌ها، یک دستگاه کامل شکل می‌گیرد. دستگاه‌های نورپردازی باید بتوانند با دستگاه‌های امنیتی هماهنگ شوند، و هم‌چنین بتوانند با دستگاه‌های تنظیم حرارت، پرده‌های موتوردار، تجهیزات A/V و غیره همکاری کنند.

شرکت‌های بزرگی نظیر لگراند و کوربرندز در حال ایجاد یکپارچه‌سازی دستگاه‌های خانگی هستند، و قصد دارند این هدف را از طریق گردهمایی بازیگران پیشرو در عرصه‌ی دستگاه‌های خانگی محقق کنند، که در نهایت بتوانند شرکت‌هایی را که با هدف مشترک توسعه‌ی دستگاه‌های جامع و قطعات کاملا یکپارچه فعالیت می‌کنند، با یکدیگر متحد سازند. به طوری که عاقبت صاحب‌خانه‌ها برای تهیه‌ی همه‌ی قطعاتی که برای ایجاد یک خانه‌ی هوشمند لازم دارند – نظیر روشنایی، پرده، ابزارهای امنیتی، HVA، A/V و غیره فقط به یک مرکز فروش مراجعه کنند.


ترجمه: تحریریه سایت کسب و کار بازده _ امیررضا مصطفایی

نویسنده: لیزا منتگومری

منبع: الکترونیک هاوس

۱۰ برترین پیشرفت فناوری خانه های هوشمند


 


راحت و سریع با زدن دکمه + انتشار بده

برچسب ها الکترونیک هاوسفناوریفناوری خانه های هوشمندفناوری هوشمندفناوری هوشمند خانگیپیشرفتپیشرفت فناوری۱۰ برترین پیشرفت فناوری خانه های هوشمند

معرفی آئروژل‌ها؛ خواص و کاربرد

(قسمت اول)


آئروژل ها (Aerogel) نانو موادی هستند که پتانسیل زیادی برای کاربردهای مختلف دارند و به خاطر پیشرفت فناورانه و رقابت پذیری بازار مقوله ای چالش برانگیز می باشند.

معرفی آئروژل ها؛ خواص و کاربرد

از لحاظ فنی و فناورانه آئروژل ها در حوزه های مختلف می توانند کاربرد داشته باشند که عبارتند از: میکروالکترونیک، مهندسی برق، در کشاورزی و داروسازی، در صنعت نفت و گاز یا در مهندسی معماری و ... . در این مطلب قصد داریم به معرفی، خواص و کاربردهای آئروژل ها بپردازیم.

آئروژل ها از مواد خاص به شمار می روند که خواص خیره کننده ای در مقابل حرارت نشان می دهند. آئروژل ها را می توان به عنوان موادی با پایین ترین چگالی نسبت به هر ماده شناخته شده دیگر تعریف نمود. این مواد بسیار سبک با ساختار نانو می باشند. در واقع آئروژل ها مواد جامد متخلخلی هستندکه از طریق یک فرایند سل-ژل (Sol-Gel) همراه با یک مرحله خشک کردن ویژه بدست می آیند. در اثر یکپارچگی، مواد متخلخل از نظر ریخت شناسی ، مشابه با رشته های مرواریدی هستند. این مواد نسبت جرم به سطح کوچک در محدوده 300-1000گرم برمترمربع دارند و هدایت حرارتی پایین دارند.

 

معرفی آئروژل ها

واژه ی آئروژل از دو کلمه هوا Air و ژل Gel تشکیل شده است، ژل شامل دوجزء است: 1-چارچوب ژل 2-ماتریس پرکننده آن. درمورد آئروژل پرکننده آن هواست.

معرفی آئروژل ها؛ خواص و کاربرد

آئروژل ها مواد جامد با تخلخل بالا (منافذ باز زیاد) ، مساحت سطح داخلی بالا و هدایت گرمایی پایین هستند، به همین دلیل دارای خصوصیات استثنایی و منحصر به فردی هستند. این مواد سرعت صوت پایین (عایق صوتی) و گذردهی اپتیکی یا نوری بالا دارند و به دلیل داشتن چگالی پایین به عنوان سبک ترین مواد جامد شناخته می شوند. آئروژل ها شامل نانوذراتی هستند که در یک شبکه سه بعدی با درجه تخلخل بالا قرار دارند.

این حفره ها قطرهای متفاوتی دارند و از چند نانومتر تا چند میکرومتر متغیر است. اندازه قطر حفره های مذکور معمولا در حد 10 نانومتر است. تقریبا 95 درصد حجم آئروژل ها را تخلخل یا حفره ها تشکیل می دهند.

آئروژل ها با نام بخار یخ زده، بخار جامد یا بخار آبی نیز نامیده می شوند. علت نامگذاری آئروژل ها به بخار آبی این است که آئروژل ها خاصیت عبور دهی نوری و پخش نور را دارا هستند. آئروژل ها بسیار متنوع هستند. آئرو ژل های ساخته شده از کوارتز، سیلیکا آئروژل نامیده می شوند. سیلیکا آئروژل حاوی ذراتی به قطر 2-5 نانومتر هستند. این ترکیبات دارای نسبت سطح به حجم بسیار بالا و مساحت سطح ویژه بالا هستند. تولید سیلیکا آئروژل ها کاربرد های فراوانی دارد مانند حامل های دارو. آئروژل های کربنی و آئروژل های کامپوزیتی با اجزایی شامل فلزات و پلیمر ها نیز مورد توجه هستند.

 یکی از مشخصات بارز آئروژل ها، سبکی و شکندگی آنهاست. در عین‌حال این مواد به اندازه کافی محکم هستند که بتوان آنها را با دست حمل کرد. قدرت فشردگی، قدرت کششی و الاستیسیته (Elasticity) آنها بسیار پایین است

خواص آئروژل ها

خواص عایق بودن آئروژل ها: آئروژل ها بهترین مواد عایق حرارتی شناخته شده هستند. آئروژل ها کمترین میزان هدایت گرمایی را نسبت به دیگر عایق ها دارند. آئروژل‌ها اگر چه بسیار ترد هستند، می توانند بسیار شفاف ساخته شوند. هدایت پایین آئروژل ها از بافت متخلخل آنها سرچشمه می گیرد.

سیلیکا آئروژل ها در پنجره های عایق کاربرد دارند که مانع از ورود و خروج گرما می شوند.

از جمله مزایای دیگر آئروژل ها آتشگیر نبودن آن هاست. این عایق ها در سیستم های گرمایش و سرمایش، باتری های با کاربرد دمای بالا، عایق لوله ها، مخازن تحت گرما و سرما، لوله اگزوز ماشین، به عنوان پوشش جاذب انرژی خورشید در سلول های خورشیدی جهت ذخیره سازی انرژی و... می توانند به کار برده شوند.

معرفی آئروژل ها؛ خواص و کاربرد

خواص نوری : خواص نوری آئروژل ها به شرایط تولید آنها بستگی دارد. این مواد در روشنایی به رنگ زرد و در تاریکی به رنگ آبی دیده می شوند. روش های مختلف حذف حلال، حذف آب یا رطوبت از ساختار آئروژل و شرایط واکنش از جمله پارامترهای مهم و موثر در خاصیت نوری آئروژل ها مطرح هستند.

خواص اکوستیک (صوتی) : ساختار شبکه ای ویژه آئروژل ها در کارایی آکوستیک آن ها بسیار موثر است و تا حدودی به خواص الاستیکی آن ها نیز بستگی دارد. سرعت سیلیکا آئروژل در حدود 100-300 m/s است که کمترین مقدار در میان مواد جامد معدنی است. این مقدار در شیشه کوارتز 500m/s است.

هدایت گرمایی : هدایت گرمایی آئروژل ها تابعی از پارامترهای زیر است: 1-انتقال گرما بوسیله فازجامد 2-انتقال گرما بوسیله فازگازی 3-انتقال گرما بوسیله بازتابش. هدایت گرمایی فاز جامد با افزایش چگالی ،افزایش می یابد در حالی که هدایت گرمایی فاز گازی با افزایش چگالی کاهش می یابد و انتقال گرما از طریق تشعشع مستقل از چگالی آئروژل است. کمترین مقدار هدایت گرمایی آئروژل ها در چگالی 0.15 میلی‌گرم بر سانتی متر مکعب است. با توجه به مقدار کم ماده جامد و ساختار غیرمستقیم آئروژل هدایت جامد و گاز به شکل بارزی محدود می شود. در دماهای بالا عبور تابش قابلیت عایق حرارتی آئروژل را کاهش می دهد.

معرفی آئروژل ها؛ خواص و کاربرد

شیمی یکپارچگی آئروژل ها

خواص شیمیایی آئروژل ها به طبیعت گروه های سطحی بستگی دارد که تعیین کننده طبیعت آب دوست/آب گریز بودن آن هاست. از نظر شیمی تقویت خواص فیزیکی سیلیکا آئروژل ها بدون از بین رفتن دیگر خواص آنها لازم و ضروری است، بویژه وقتی که از اینها در ابر عایق ها حرارتی و ... استفاده می شود. شفافیت سیلیکا آئروژل ها مزیت مهم آنها در کاربردهای مختلف است.

 

برای این منظور دو فرایند قبل از خشکاندن آئروژل صورت می گیرد:

1- شستن ژل مرطوب با محلول اتانول و آب

2- مرحله پیرسازی (Aging) یعنی قرار دان ژل شسته شده در تماس با محلول اتانولی که شامل پیش ماده سیلیکونی مثلا تترامتیل ارتوسیلیکات است. با این فرایندها بدون اینکه خواص تراوایی آئروژل ها از بین برود، سختی آنها افزایش می یابد.

 

شیمی آبگریزی آئروژل ها

سیلیکا آئروژل ها خواص آبگریزی (Hydrophobicity) زیادی از خود نشان می دهند. ساختارهای آبگریز آئروژلی بوسیله Schwertfeger از متیل تری متوکسی سیلان و تترامتوکسی سیلان در شرایط بازی سنتز شدند و در متانول فوق بحرانی خشک شدند. در این روش خشکاندن با حرارت بالا منجر به آب گریز شدن سطح آئروژل ها می شود. آئروژل هایی که از 20 درصد متیل تری متوکسی سیلان تشکیل شده اند روی آب شناور می مانند وبنابراین آبگریز هستند. آبگریز کردن سیلیکا آئروژل بوسیله متیل تری-متوکسی سیلان در شکل 1 نشان داده شده است.

معرفی آئروژل ها؛ خواص و کاربرد


خواص مکانیکی آئروژل ها: یکی از مشخصات بارز آئروژل ها، سبکی و شکندگی آنهاست. در عین‌حال این مواد به اندازه کافی محکم هستند که بتوان آنها را با دست حمل کرد. قدرت فشردگی، قدرت کششی و الاستیسیته (Elasticity) آنها بسیار پایین است و بزرگی این خواص وابسته به بهم پیوستگی شبکه آئروژل و دانسیته پایین آن است. شکنندگی،انعطاف پذیری وپایداری ابعادی ازجمله پارامترهای مهم درخواص مکانیکی آئروژل هستند.

طی فرایند پیرسازی (Aging)، ژل های در محلول های الکوکسید قرار می گیرند و شبکه محکم تری می یابند. این فرایند، ژل ها را در مقابل فشار موئینگی مقاومتر می سازد و خواص مکانیکی آنها را بهبود می بخشد.

 

    ادامه دارد...

 

مریم نایب زاده

بخش دانش و زندگی تبیان