دانشمندان عضله مصنوعی قوی‌تر از عضله انسان ساختند

به گفته پژوهشگران این عضله مصنوعی در حداکثر کارکردش بسیار قدرتمندتر از عضله انسانی است.

---

دانشمندان آمریکایی در حال تجربه با یک پلیمر قوی قابل‌کش‌آمدن هستند تا با آن یک عضله مصنوعی بسازند که آن را قوی‌تر وانعطاف‌پذیرتر از عضله انسان توصیف می‌کنند.

 

به گزارش همشهری آنلاین به نقل از وب‌ام‌دی پلیمرها موادی طبیعی یا مصنوعی ساخته از مولکول‌های بزرگ و واحدهای ساختمانی بسیاری از مواد معدنی و مواد ساخت انسان هستند . پژوهشگران در این مورد از پلیمرهای الکتروفعال استفاده کردند که پلیمرهایی هستند که هنگام تحریک شدن با الکتریسیته شکل یا اندازه آنها تغییر می‌کند. این نوع پلیمرها امروزه محبوب دنیای مهندسی هستند و در فناوری‌هایی از ماهی روباتی گرفته تا پاک‌کننده گردوغبار به کار می‌روند.

پژوهشگران دانشگاه کالیفرنیا در لوس‌آنجلس (UCLA) این ماده را از «الاستومرهای دی‌الکتریک» ساختند و فرآیند جدیدی را برای ساختن عضله مصنوعی ابداع کردند که امیدوارند بتوان روزی آن را در «روبات‌های نرم» و حتی ایمپلنت‌های انسانی استفاده کرد.

 

به گفته این پژوهشگران این عضله مصنوعی در حداکثر کارکردش بسیار قدرتمندتر از عضله انسانی است.

 

پژوهشگران در آزمایش‌هایشان نشان دادند که این ماده نه تنها می‌تواند مانند عضله دیافراگم انسان (صفحه عضلانی میان قفسه‌سینه و شکم) هنگام تنفس منقبض و منبسط شود، بلکه می‌تواند یک توپ به اندازه نخود را که وزنی ۲۰ برابر سنگین‌تر از خودش دارد، بلند کند. به گفته این پژوهشگران، انعطاف‌پذیری عضلات مصنوعی که با این ماده ساخته شده بودند ۳ تا ۱۰ برابر قوی‌تر از عضلات طبیعی بودند.

 

این دانشمندان برای ایجاد این ساختار عضلانی ابرانسانی از ماده رایج انعطاف‌ناپذیر بر پایه آکریلیک و یک فرآیند عمل‌آوری با استفاده از پرتوهای ماورای بنفش استفاده کردند تا ماده با قدرت کارکردی بالا بسازند. نتیجه کار آنها یک نوار یا فیلم ۳۵ میکرومتری با باریکی و سبکی در حد یک تار مو بود که بعد با روی هم گذاشتن لایه‌لایه آن یک صفحه عضله مصنوعی ایجاد کردند.

 

این عضله مصنوعی انرژی الکتریکی مصرف می‌کند، بر خلاف عضله انسانی که از انرژی شیمیایی به دست آمده از غذا استفاده می‌کند. این ویژگی مزیتی بزرگ برای این عضله شمرده می‌شود، چرا که می‌توان این عضله مصنوعی را با فرکانس بالاتری فعال و غیرفعال کرد، در حالیکه در عضلات انسانی با افزایش فرکانس فعال و غیرفعال شدن کارکرد افت می‌کند.

 

پژوهشگران امیدوارند این فناوری در آینده در ایمپلنت‌های پزشکی و ربات‌های نرم به کار رود. جالب‌توجه اینکه این ماده می‌تواند «حس لمس» را به فناوری‌های زیست‌پزشکی پوشیدنی بیفزاید و ممکن است به کسانی کمک کند که نمی‌توانند لبخند یا پلک بزنند.

دیدگاه رییس جهاد دانشگاهی درباره شرکت‌های دانش‌بنیان و زنجیره تولید ارزش و ثروت

رییس جهاد دانشگاهی: از مهاجرت نخبگان به مهاجرت شرکت‌های دانش‌بنیان رسیده‌ایم / برخی بی‌اطلاع می‌گویند شرکت های دانش بنیان باید افزایش یابد

دهقانی فیروزآبادی: علت مهاجرت شرکت‌های دانش‌بنیان مشخص است چراکه دانش بنیان های ما فناوری هایی تولید می کنند که در کشورمان مشتری ندارد.

---

رییس سازمان جهاد دانشگاهی با انتقاد از روند رو به رشد مهاجرت نخبگان، اعلام کرد این رویه اکنون در سایه حمایت‌هایی که از شرکت‌های دانش‌بنیان در کشورهای دیگر به ویژه کشورهای همسایه و عربی می‌شود و در غفلت مسوولان، به مهاجرت دسته‌جمعی نخبگان در قالب شرکت‌های دانش‌بنیان رسیده است.

کانال عصر ایران در تلگرام

روح الله دهقانی فیروزآبادی رییس جدید سازمان جهاد دانشگاهی که معتقد است مسیر زنجیره تولید ارزش و ثروت در جامعه شامل مسیر و سیکل تولید اندیشه، تولید دانش، تولید فناوری، تولید نوآوری، تجاری سازی و تولید و بازار در ایران بخوبی کار نمی کند و دو حلقه آن شامل تولید اندیشه و همچنین تولید نوآوری از فناوری است معیوب و حتی غیرفعال است.

وی معتقد است کشورمان نیازمند شکل گیری یک نظام تولید ارزش و ثروت و قرار گرفتن هر یک از اجزای این زنجیره سرجای خود است و می گوید: در حال حاضر در کشورمان همه اجزای یک زنجیره تولید ارزش شامل اندیشکده، کرسی آزاداندیشی، دانشگاه ها و مراکز علمی، مراکز فناوری، پژوهشکده های فناوری و شرکت های دانش بنیان، مراکز نوآوری و تولیدکنندگان و بازار وجود دارند اما اینها به شکل منظم پشت سر یکدیگر قرار نگرفته اند.

در حال حاضر معاونت علمی و فناوری ریاست جمهوری به صورت محوری و همچنین وزارت علوم، تحقیقات و فناوری و سازمان جهاد دانشگاهی به عنوان دو نهاد فعال و مهم در این حوزه، تولید علم و تبدیل روان آن به فناوری و ثروت در جامعه را مدیریت می کنند.

وقتی یکدفعه گفته می‌شود شرکت‌های دانش بنیان باید افزایش یابند!

رییس جهاد دانشگاهی در این میزگرد با تاکید براینکه، در کشورمان باید در ابتدا چرخه تولید ارزش و ثروت به شکل صحیح تعریف، ایجاد و بر اساس آن حرکت کنیم، افزود: این در حالی است که متاسفانه برخی بدون توجه به مسیر زنجیره تولید ارزش و ثروت در جامعه می گویند که تعداد شرکت های دانش بنیان باید افزایش یابد.

دهقانی فیروزآبادی با یادآوری سیکل و زنجیره اندیشه، دانش، فناوری، نوآوری، تجاری سازی و تولید و بازار اذعان داشت: متاسفانه در حال حاضر در این زنجیره در کشورمان اتصال اندیشه به علم و همچنین اتصال فناوری به نوآوری فعال نیست و کار نمی کند. لذا با افزایش شرکت های دانش بنیان تنها افزایش فناوری هایی را خواهیم داشت که به نوآوری یا محصول آماده مصرف تبدیل نشده اند و به فروش نمی رسند.

وی افزود:البته در زنجیره تولید ارزش بخش علم به فناوری، بخش نوآوری به تجاری سازی و تولید و بخش تولید به بازار و فروش به شکل مناسب فعال است اما در این زنجیره بخش فناوری به نوآوری فعال نیست.

---

روند فزاینده مهاجرت نخبگان فناوری اطلاعات از ایران

چرا نمی‌توانیم بین المللی شویم؟

---

وی معتقد است: هنوز نتوانسته ایم نظامی را وسط بگذاریم که فناوری هایی را که دانش بنیان ها و آزمایشگاه ها و پژوهشگاه های کاربردی تولید می کنند، به هم بچسبانیم و به یک محصول نوآورانه دارای نقشه و آماده تولید و دارای استانداردهای کیفی(QC) تبدیل کنیم.

افزایش جوانان تحصیلکرده و غیرفعال بودن اتصال فناوری به نوآوری فاجعه است

رییس سازمان جهاد دانشگاهی در ادامه با یادآوری آنکه در دوره ای در دهه های گذشته و هنگامی که آمار بچه دبیرستانی ها بالا بود، برای جلوگیری از ایجاد مشکلات اجتماعی بعدی و مهاجرت، بنگاه های تولید علم مثل دانشگاه ها افزایش یافت و کلی دانشگاه در کشور راه اندازی کردیم افزود:خروجی این اقدام در حال حاضر بسیاری از فارغ التحصیلانی هستند که عده ای مشغول بکار شده اند و برای عده زیادی نیز شغلی نداشته ایم که بخشی از آنها شروع به مهاجرت به خارج از کشور کردند.

دهقانی فیروزآبادی افزود: بعد از این مشکل یکسری مسوولان مربوطه نزد رهبر معظم انقلاب رفتند و برای جلوگیری از خروج نخبگان از کشور درخواست راه اندازی بنیادی تحت عنوان بنیاد نخبگان کردند.

وی اضافه کرد: به دنبال آن نیز معاونت علمی و فناوری ریاست جمهوری برای جلوگیری از هدررفت دانشمندان یا همان فارغ التحصیلان به عنوان محصول خروجی خط نخست تولید زنجیره تولید ارزش و ثروت، یک زیرساخت برای اتصال فارغ التحصیلان دانشگاهی در قالب شرکت های دانش بنیان و فناور به یکدیگر به منظور تولید فناوری راه اندازی کرد.

عضو هیات علمی دانشگاه صنعتی شریف درادامه تاکید کرد: البته با وجود رشد مناسب شرکت های دانش بنیان و فناور و فعالیت نخبگان در کشورمان اتصال فناوری به نوآوری در ایران لنگ می زند و در صورتی که پازل زنجیره تولید ارزش به شکل کاملی مورد توجه قرار نگیرد، با اَشکال دیگر مهاجرت و البته فاجعه مواجه خواهیم شد.

از مهاجرت نخبگان به مهاجرت شرکت‌های دانش‌بنیان رسیده‌ایم

ریس جهاد دانشگاهی با بیان اینکه در حال حاضر کشورمان پر شده از شرکت های دانش بنیان اسمی و غیراسمی افزود: البته زیاد به کلمه اسمی اعتقاد ندارم، چراکه تعداد زیادی شرکت دانش بنیان در حال تولید فناوری هستند و شاید عنوان دانش بنیانی هم نداشته باشند.

دهقانی فیروزآبادی با یادآوری زنجیره تولید ارزش و ثروت در جامعه شامل اندیشه، دانش، فناوری، نوآوری، تجاری سازی و تولید و بازار تاکید کرد: حالا اینجا اگر به زنجیره مابین تبدیل فناوری به نوآوری طراحی و فکری نداشته باشیم با مشکل مواجه می شویم چراکه در این مرحله دانشمندانی (فارغ التحصیلان دانشگاهی) تربیت کرده ایم که در شرکت های دانش بنیان و فناور در حال تولید فناوری هستند اما در همین جا درجا می زنند.

وی افزود: چراکه فناوری های تولیدی آنها باید برای استفاده، تبدیل به نوآوری شود و به دلیل همین مشکل، اتفاقی مانند آنچه که درحال رخ دادن است، خواهد افتاد؛ به طوری که حالا نه مهاجرت نخبگان بلکه با معضل مهاجرت شرکت های دانش بنیان روبرو شده ایم.

فیروزآبادی تصریح کرد: درحال حاضر کشوری مانند امارات ۱۰۰ هزار ویزای طلایی به فناوران می دهد و ترکیه و کشورهای دورتر جوانان ما را جذب می کنند. سال های پیش هنگامی که یک جوان نخبه تحصیلات خود را به پایان می رساند، به یکی از کشورهای پیشرفته مهاجرت می کرد و ممکن بود در این بین چند دوست خود را نیز برای مهاجرت تشویق کند اما هم اکنون یک شرکت دانش بنیان به ترکیه یا امارات مهاجرت می کند و این مساله بسیار جای تامل دارد چراکه ممکن است شرکت های دانش بنیان دیگر را تشویق به مهاجرت کند.

رییس سازمان جهاد دانشگاهی ادامه داد: علت بروز این مساله نیز مشخص است چراکه دانش بنیان های ما فناوری هایی تولید می کنند که در کشورمان مشتری ندارد.

معاون سابق تحقیقات، فناوری و نوآوری دانشگاه آزاد اسلامی گفت: درحال حاضر اگر حواسمان به این خانه خالی که همان اتصال فناوری به نوآوری است، نباشد و پیش از این که این خانه خالی را پر کنیم، فشار بیاوریم برای افزایش و توسعه شرکت های دانش بنیان در واقع آب در آسیاب دشمن ریخته ایم.

نیازمند یک نظام منسجم برای تولید نوآوری از فناوری هستیم

این عضو هیات علمی دانشگاه صنعتی شریف گفت: آمریکایی ها حدود چهاردهه پیش مکانی به نام پارک های علم و فناوری راه اندازی کرده اند، دلیل این کار نیز این بود که آمریکا درگیر جنگ سرد با شوروی بود و تمام آزمایشگاه ها و پژوهشگاه ها و مراکز صنعتی و دکترین علم در اختیار بخش دفاعی این کشور بود و وضع اقتصاد عمومی این کشور ۳۵ سال پیش درخشان نبود. در واقع سایه جنگ سرد همه جا گسترده شده و تمام علم در اختیار دفاع بود.

دهقانی فیروزآبادی افزود: هنگامی که ۳۰ سال پیش شوروی فروپاشید و سایه جنگ سرد برداشته شد، صداهای اقتصادی در جامعه آمریکا بلند شد و بهانه ای هم مثل شوروی و بمب اتم وجود نداشت لذا دکترین آمریکا تغییر کرد و از علم برای دفاع، به علم برای اقتصاد تغییر رویکرد داد.

لذا آمریکایی ها با دو شاخصه اقتصاد خصوصی و نظام سرمایه داری و همچنین نداشتن قیود ایدئولوژیک مراکزی تحت عنوان تکنولوژی سنترها مانند «سیلیکون ولی» (Silicon Valley) در کنار دانشگاه ها راه اندازی کردند و دلیل اینکه اسم آنجا را پارک گذاشتند این بود که در واقع این مراکز محلی برای آشنایی و گپ و گفت و دورهمی های فناوران و نخبگان دانشگاهی با یکدیگر برای ملاقات فناوران برای تولید نوآوری از فناوری بود.

لذا موسسات و صندوق های سرمایه گذاری و سرمایه داران بزرگ نیز در این تکنولوژی پارک دعوت شدند.

معاون سابق تحقیقات، فناوری و نوآوری دانشگاه آزاد اسلامی افزود: این درحالی است که ما آمده ایم فرمول پارک های فناوری مربوط به آمریکایی ها را که برای اقتصاد خصوصی غیرایدئولوژیک آنها طراحی شده است، اینجا و در ایران کپی کرده ایم. سوال اینجاست که انصافا چقدر پارک های علم و فناوری موفق بوده اند؟

وی در ادامه با یادآوری آنکه، زنجیره تولید ارزش و ثروت در جامعه شامل اندیشه، دانش، فناوری، نوآوری، تجاری سازی و تولید و بازار است، تاکید کرد: در این مسیر هر کسی باید سرجای خود باشد اگر همه سرجای خود باشند و کار به شکل صحیحی انجام شود، به این مجموعه نظام ملی نوآوری یا نظام خلق ارزش گفته می شود.

رییس جهاد دانشگاهی با ذکر مثالی ادامه داد: این زنجیره مانند اجزای یک کامپیوتر است که هر کدام باید سرجای خود قرار گرفته و برای بهره برداری توسط کاربر به صورت صحیح به یکدیگر متصل شوند.

وی با تاکید بر اینکه، کشورمان نیازمند شکل گیری یک نظام تولید ارزش و ثروت و قرار گرفتن هر یک سرجای خود است، اذعان کرد: درحال حاضر ما در کشورمان همه اجزای یک زنجیره تولید ارزش شامل اندیشکده، کرسی آزاد اندیشی، دانشگاه ها و مراکز علمی، مراکز فناوری، پژوهشکده های فناوری و شرکت های دانش بنیان، مراکز نوآوری و تولیدکنندگان و بازار وجود دارند اما اینها به شکل منظم پشت سر یکدیگر قرار نگرفته اند.

دانش‌بنیان‌ها و پژوهشکده‌های کاربردی مشتری مقالات دانشگاه‌ها

رییس جهاد دانشگاهی در ادامه با بیان اینکه، دانشگاه ها در دنیا مشتری خروجی های اندیشکده ها شامل تئوری یا فرضیات هستند، افزود: دانشگاه ها این تئوری ها و فرضیات را تبدیل به مقالات علمی می کنند. مشتری مقالات علمی که اعلام می شوند و دانلود هر مقاله امروز ۳۰ تا ۴۰ دلار است نیز مراکز علمی و تحقیقاتی و دانش بنیان ها هستند. پس مشتری علم دانشگاه ها برای تولید فناوری، پژوهشکده های کاربردی و مراکز فناوری و دانش بنیان ها بوده اند.

دهقانی فیروزآبادی با بیان اینکه، مراکز نوآوری خریدار فناوری هستند، افزود: به عنوان مثال کار مراکزی همچون مرکز نوآوری اپل، مرکز نوآوری سامسونگ و مرکز نوآوری تسلا خرید فناوری است. این مراکز به عنوان مراکز نوآوری خصوصی یا مراکز نوآوری صنعتی در واقع مشتری دانش بنیان ها و پژوهشگاه های کاربردی هستند و هیچ شرکت دانش بنیانی در دنیا فناوری خود را نمی برد در بازار بفروشد؛ بنابراین تولیدکننده نیز مثل خودروساز می رود به مراکز نوآوری مثل شرکت هایما و نوآوری مربوط به خودرو را پس از بررسی لازم خریداری کرده و در ادامه در کارخانه خود اقدام به تولید خودرو می کند.

جهاد دانشگاهی چه اقدام اساسی می تواند در اصلاح ساختار نظام نوآوری ایران انجام دهد؟

رییس جهاد دانشگاهی در ادامه با اشاره به اجزا یک زنجیره تولید ارزش و ثروت در جامعه که شامل اندیشکده، کرسی آزاد اندیشی، دانشگاه ها و مراکز علمی، مراکز فناوری، پژوهشکده های فناوری و شرکت های دانش بنیان، مراکز نوآوری و تولیدکنندگان و بازار هستند تاکید کرد: در ایران در بحث بنگاه های تولیدی علم ما بسیار خوب کار کرده ایم به طوریکه دانشگاه های کشورمان بسیار توسعه یافته اند و همچنین در بنگاه های تولید فناوری نیز بسیار خوب عمل کرده ایم به طوریکه در حال حاضربسیار از شرکت های دانش بنیان و آزمایشگاه های کاربردی در کشور در حال توسعه فناوری هستند.

فیروزآبادی افزود: البته در همه دنیا تجارت در حوزه فناوران و دانش بنیان ها به شکل B۲B تعریف شده است یعنی باید یک زنجیره بعدی باشد که فناوری را خریداری و تبدیل به نوآوری کند.

وی با اشاره به اینکه، نوآوری در ایران نیز خریدار و مشتری دارد، با ذکر مثالی ادامه داد: اگر در حال حاضر خط تولید استاندارد شده ای به ایران خودرو ارائه شود به طور حتم آنها بعنوان تولید کننده سریع استقبال خواهند کرد و مشکلی ندارند.

عضو هیات علمی دانشگاه صنعتی شریف در پاسخ به این سوال که بعضا گفته می شود که طرح های مناسبی به شرکت های خودرو ساز برای تولید محصولات جدید ارائه شده اما استقبال نکرده اند، به سابقه ۴ سال خدمت خود در یکی از شرکت های خودروسازی اشاره کرد و افزود: اینکه یک جوانی عکس یک خودرو را در اینستاگرام طراحی و ادعا می کند خودرویی طراحی کرده است و شرکت خودروساز ایرانی از آن استقبال نکرده پذیرفتنی نیست.

فیروزآبادی با تاکید براینکه، طراحی عکس خودرو به هیچ وجه به معنی نوآوری نیست گفت: در واقع نوآوری در صنعت خودرو شامل نقشه، طراحی، ساخت نمونه اولیه، راه اندازی ماشین آلات تولید و پرس، بهترین اتاق رنگ و خطوط تولید و مونتاژ و طی کردن تمامی مراحل تست های فنی و اخذ استانداردهای کیفی (QC) است.

ساخت چشم مصنوعی با توان دید واقعی

ساخت چشم مصنوعی با قابلیت دید واقعی

گروه علمی:دانشمندان چشم مصنوعی هوشمندی را طراحی کردند که می‌تواند به افراد توانایی دید واقعی بدهد.

در یک دستاورد مشترک دانشمندان آمریکایی و هنگ کنگی، چشم مصنوعی هوشمندی طراحی شد که می‌تواند به طور واقعی امکان دیدن را برای افراد نابینا فراهم کند.
با پیشرفت تکنولوژی، به کم کردن شکاف بین داستان‌های علمی تخیلی و علم واقعی نزدیک‌تر می‌شویم. اگرچه ما هنوز به قلمرو ماشین زمان یا فناوری انتقال از راه دور نزدیک نشده‌ایم، اما تا آنجا که علم پزشکی پیش رفته، وضعیت بسیار خوبی داریم. یکی از چشمگیرترین چیز‌هایی که پزشکی مدرن تاکنون ارائه کرده، پروتز‌های هوشمند است که می‌تواند جایگزین عضو از دست رفته شود. با این حال، آن‌ها نمی‌توانند قسمت آسیب دیده بدن را به شکوه عملکرد کامل گذشته خود برگردانند. اما اکنون در یک دستاورد جدید، یک چشم بیونیک هوشمند قرار است دقیقاً این کار را انجام دهد و بینایی برخی افراد را بازیابی کند.

اگر المنتی خواستید به ۷۲ المنت اضافه شود برایتان آپدیت میکنیم!

دریافت افزونه

از دست دادن بینایی می‌تواند به دلایل زیادی رخ دهد. در بسیاری از موارد، افزایش سن یکی از زمینه‌های اصلی این گرفتاری است، زیرا قدرت بینایی بدتر می‌شود و ماهیچه‌های چشم کمی ضعیف‌تر می‌شوند. زمینه‌های دیگری همچون دیابت، آب مروارید و البته تصادف یا جراحت نیز می‌توانند سبب از دست رفتن قدرت بینایی شوند. به هر روی، در چنین مواردی گاه پزشکان از چشم‌های مصنوعی برای رفع این معضل استفاده می‌کنند که در برخی موارد شاهد پیشرفت‌های قابل توجهی نیز بوده اند، اما گفته می‌شود فناوری جدید بهترین تلاشی است که تاکنون برای تقلید از چشم انسان انجام شده است.
این کره چشم مصنوعی جدید با تلاش‌های مشترک مهندسانی از ایالات متحده و هنگ کنگ تولید شده است. آن‌ها از شبکیه چشم انسان به عنوان مدل استفاده کردند و سعی کردند چیزی بسازند که شبیه به آن باشد. فرآیند کار آن‌ها با ایجاد گیرنده‌های نوری با چگالی بالا شروع شد که سپس در منافذ اکسید آلومینیوم قرار می‌گرفتند. سپس، آن‌ها باید اعصاب چشم جدید را ایجاد می‌کردند. برای این کار، سیم‌های میکرو از فلز مایع تولید کردند که در لوله‌های لاستیکی قرار می‌گیرد و سپس کل سیستم را در کره چشم مصنوعی نصب کردند. اگر از بیرون به چشم نگاه کنید، فکر می‌کنید که چشم واقعی انسان است، اما درون آن کاملا بیونیک است! این فناوری جدید قادر است تا ۸۰ درصد بینایی افراد نیازمند چشم مصنوعی را بازیابی کند. گفته می‌شود این چشم مصنوعی که اکنون با نام ElectroChemical EYE (یا به اختصار EC EYE) شناخته می‌شود، تا پنج سال دیگر برای پیوند در دسترس خواهد بود.

مرجع : فرارو

نوآوری روشی نوین که می‌توان با آن در مریخ و زمین کشاورزی بهره ورتری کرد

با این روش می‌توان در مریخ کشاورزی کرد

گروه علمی: اگر روزی بشر بخواهد در مریخ زندگی کند، توانایی رشد گیاهان در سیاره سرخ حیاتی خواهد بود. «مت دیمون» در فیلم مریخی راهی پیدا کرد و توانست در طول خط داستان تخیلی این فیلم با سیب‌زمینی‌هایی که خودش بر روی مریخ کشت داد، زنده بماند.‌پس از اینکه دانشمندان روش جدیدی برای رشد محصولات در تاریکی کامل با استفاده از فتوسنتز مصنوعی ابداع کردند، ممکن است این دید کمی به واقعیت نزدیک‌تر شده باشد.محققان دانشگاه کالیفرنیا، ریورساید و دانشگاه دلاوِر از یک سیستم الکترولیز شیمیایی دو مرحله‌ای برای تبدیل دی اکسید کربن، الکتریسیته و آب به استات استفاده کردند. استات یکی از ماده‌هایی است که می‌توان آن را از اسید استیک به‌دست آورد.

 

آنها گفتند که ارگانیسم‌های تولید کننده غذا برای رشد در تاریکی استات مصرف کردند.این پیشرفت می‌تواند منجر به راه‌های جدیدی برای رشد غذا در زمین و احتمالا در مریخ شود.مارتا اوروزکو - کاردناس، مدیر مرکز تحقیقات دگرگونی گیاهان دانشگاه ریورساید گفت: «تصور کنید روزی در حال رشد گوجه‌فرنگی در مریخ باشیم. با این وصف زندگی چقدر برای مریخی‌های آینده آسان‌تر خواهد بود؟»
فنگ جیائو، از دانشگاه دلاور و یکی از نویسندگان این مطالعه می‌گوید: «اگر نیاز به نور خورشید را از بین ببریم، می‌توانیم چندین لایه محصول را به طور همزمان رشد دهیم. شبیه به روشی که قارچ‌ها رشد می‌کنند. بر خلاف خاک روی زمین، سنگ مریخ، همانطور که شناخته شده، برای محصولات بسیار خشن‌تر است، زیرا فاقد هر گونه مقدار قابل توجهی از مواد آلی است.»مریخ همچنین نور خورشید بسیار کمتری نسبت به زمین دریافت می‌کند. بنابراین دانشمندان باید تکنیک‌های جدیدی برای بهبود نرخ رشد بیابند تا تولید غذا در سیاره سرخ به نتیجه برسد.

خرید بهترین ادوات و ابزارآلات کشاورزی در «پسته رفسنجان»

مشاهده

میلیون‌ها سال طول کشیده است تا فتوسنتز در گیاهان به راهی برای تبدیل آب، دی اکسید کربن و انرژی حاصل از نور خورشید به زیست توده گیاهی و غذا برای انسان تبدیل شود.اما کارشناسان گفتند این فرآیند طبیعی کارآمدی خاصی ندارد، زیرا تنها حدود یک درصد از انرژی موجود در نور خورشید به گیاه ختم می‌شود.الکترولایزر تولید شده توسط دانشگاه دلاور به‌طور موثر ۵۷ درصد از مولکول‌های کربن موجود در دی اکسید کربن را با استفاده از یک کاتالیزور مس به استات تبدیل کرد و یک جریان استات بسیار غلیظ ساخت که می‌تواند به عنوان غذای گیاهی استفاده شود.
محققان ۹ گیاه زراعی (کاهو، برنج، لوبیا چشم بلبلی، نخود سبز، کانولا، گوجه فرنگی، فلفل، تنباکو و آرابیدوپسیس، عضوی از خانواده خردل که شامل کلم و تربچه است) را مورد مطالعه قرار دادند و دریافتند این گیاهان قادر به جذب کربن از بیرون هستند و استات را از طریق مسیرهای متابولیکی اصلی تامین می‌کنند.
آنها همچنین دریافتند که استفاده از پنل‌های خورشیدی برای تولید الکتریسیته برای تامین انرژی واکنش شیمیایی می‌تواند بازده تبدیل نور خورشید به غذا را افزایش دهد و آن را برای برخی از مواد غذایی تا ۱۸ برابر کارآمدتر کند.شان اورا، دانشجوی سال چهارم دکتری مهندسی شیمی در دانشگاه دلاور و یکی از اولین نویسندگان مقاله، گفت: «ما توانستیم جلبک‌ها را به‌طور کامل در تاریکی رشد دهیم.»در همین حال، کاهو بهترین ترکیب استات را در بین تمام محصولات غذایی نشان داد. محققان همچنین محل ورود استات در داخل گیاه را بررسی کردند و طی آن نتایج نشان داد که همه گیاهان مورد آزمایش قادر به ترکیب استات بوده و نسبتا مایل به هضم و استفاده از مولکول‌های کربن بودند.

جمع‌آوری انرژی خورشیدی از فضا توسط چینی‌ها

گروه علمی: دانشگاه "شیدیان"(Xidian) چین یک سیستم تأیید زمینی با ارتفاع ۷۵ متر برای انجام و آزمایش تمام مراحل تولید و انتقال انرژی خورشیدی مبتنی بر فضا ساخته است.به گزارش ایسنا، تولید انرژی خورشیدی از فضا می‌تواند راه حلی برای مشکلات انرژی جهان ارائه دهد. با این حال، مانند روش همجوشی هسته‌ای، عدم اطمینان زیادی در مورد هزینه‌های توسعه و ضرب‌الاجل‌های آن وجود دارد.
 

در هر صورت اکنون جهان یک قدم به تحقق انرژی خورشیدی فضایی عملیاتی نزدیک‌تر شده است، زیرا دانشمندان دانشگاه "شیدیان"(Xidian) در چین، آزمایش و بررسی یک آرایه زمینی ساخته شده برای جمع‌آوری انرژی خورشیدی مبتنی بر فضا را تحت عنوان پروژه "OMEGA" به انجام رسانده‌اند.در تئوری، نیروگاه دانشگاه "شیدیان" به ماهواره‌های مداری متصل می‌شود که به دلیل مدارهای زمین‌ثابت، بی‌وقفه انرژی خورشیدی تولید می‌کنند و سپس این انرژی را از طریق پرتوهای مایکروویو با فرکانس بالا به زمین می‌تابانند. این نیروگاه دارای پنج زیرسیستم مختلف با هدف توسعه آرایه‌های انرژی خورشیدی مبتنی بر فضا خواهد بود.
انرژی خورشیدی مبتنی بر فضا پتانسیل بالایی دارد، زیرا می‌تواند به طور مداوم انرژی جمع‌آوری کند، در حالی که از مشکلات رایجی مانند آب و هوای بد و انتظار برای طلوع آفتاب عبور کرده است. با این حال، موانعی مانند ارزیابی اثرات پرتوی انرژی با فرکانس بالا بر ارتباطات، ترافیک هوایی و رفاه ساکنان مجاور نیروگاه‌های وجود دارد.بنابراین از بسیاری جهات، فضا مکان مناسبی برای استقرار و استفاده از آرایه‌های انرژی خورشیدی است، چرا که به عنوان مثال هیچ ابری میان نور خوشید و این آرایه‌ها وجود ندارد، هیچ تغییر فصلی وجود ندارد، هیچ فیلتر جوی وجود ندارد و پنل‌های خورشیدی می‌توانند در طول هر ساعت از شبانه‌روز با حداکثر بازدهی کار کنند طبق برخی تخمین‌ها، اگر یک پنل خورشیدی را در فضا مستقر کنیم، تا شش الی هشت برابر بیشتر از آنچه در زمین می‌تواند انرژی تولید کند، کارایی خواهد داشت.

پمپ آب خورشیدی - انتخابی برای حذف موتور برق

مشاهده

تبلیغ

حالا مشکل اینجاست که مدار "زمین‌ثابت" که در آن یک ماهواره کم و بیش درست بالای یک نقطه از زمین به شکل ثابت و متمرکز می‌ماند، در ارتفاع حدود ۳۶ هزار کیلومتری قرار دارد که این تقریباً سه برابر عرض زمین است و انتقال انرژی از این فاصله بسیار دشوار است. ضمن اینکه انتقال این انرژی از فضا به زمین به اضافه هزینه‌های وحشتناک پرتاب‌های فضایی، کار را مشکل‌تر کرده است.
اما هزینه‌های پرتاب‌های فضایی با ظهور موشک‌های قابل استفاده مجدد و فناوری‌های پرتاب اشتراکی و جایگزین کاهش یافته است و این در حالی است که جهان به شدت به انرژی پاک قابل اعتماد نیاز دارد، بنابراین تحقیقات در مورد انرژی خورشیدی فضایی، به‌ویژه بر روی بهبود کارایی انتقال انرژی بی‌سیم، ادامه دارد. محققان امیدوارند که فقط به اندازه چند پیشرفت با تولید برق فرازمینی به صورت تجاری فاصله مانده باشد.
یکی از این پروژه‌های تحقیقاتی مربوط به همین «سیستم تأیید زمینی نیروی خورشیدی فضایی» است که در دانشگاه "شیدیان"(Xidian) چین ساخته شده است.این پروژه برای اولین بار در سال ۲۰۱۴ از دانشکده مهندسی الکترومکانیک دانشگاه "شیدیان" پیشنهاد شد. این سیستم تأیید زمینی با ارتفاع ۷۵ متر(۲۴۶ فوت) که ساخت آن در سال ۲۰۱۸ آغاز شد، به گونه‌ای طراحی شده است که امکان تحقیق در مورد متمرکز سازی نور با راندمان بالا و تبدیل فوتوالکتریک، تبدیل مایکروویو، انتشار امواج مایکروویو و بهینه‌سازی شکل موج، اندازه‌گیری و کنترل پرتوهای مایکروویو، دریافت و تصحیح مایکروویو، و طراحی ساختار مکانیکی هوشمند را فراهم کند.
طبق بیانیه مطبوعاتی این دانشگاه، کارایی این سازه به تازگی توسط گروهی از کارشناسان بازدیدکننده پس از نمایش انتقال بی‌سیم مایکروویو برق در فاصله ۵۵ متری(۱۸۰ فوت) تأیید شده است.این اولین سیستم در جهان است که طیف کامل عملکردهای خورشیدی فضایی از جمله ردیابی خورشید، متمرکز سازی نور، تبدیل آن به الکتریسیته، انتقال آن به شکل مایکروویو و دریافت آن در یک "آنتن یکسو کننده"(rectenna) جداگانه را پوشش می‌دهد.
آنتن یکسوکننده، آنتن تصحیح کننده یا آنتن اصلاح شونده، نوع خاصی از آنتن است که برای تبدیل انرژی مایکروویو به برق جریان مستقیم کاربرد دارد.دانشگاه "شیدیان" می‌گوید که این سیستم در حال حاضر در حالی که تست‌های موفقیت آمیز خود را سه سال زودتر از برنامه پشت سر گذاشته است، در حال کار است.
قسمت بالایی این سازه مجموعه‌ای از دیش‌ها را به حالت تعلیق در خود دارد که به عنوان یک ماهواره جانشین عمل می‌کند و نور خورشید را متمرکز می‌کند، آن را به انرژی تبدیل می‌کند و به زمین می‌فرستد، جایی که یک دیش یکسو کننده آن را دریافت و جمع می‌کند.
در بیانیه مطبوعاتی این دانشگاه آمده است که این تیم تحقیقاتی دچار توهم نیست و رسیدن از انتقال در فاصله ۵۵ متر به ۳۶ هزار کیلومتر با بازدهی کافی برای کارآمد و در دسترس ساختن انرژی خورشیدی فضایی نیازمند پیشرفت‌های متوالی از چندین نسل است و زمان زیادی طول می‌کشد تا پولی که برای این فناوری صرف می‌شود، ثمره بیشتری نسبت به ساختن آرایه‌های خورشیدی بیشتر در اینجا روی سطح زمین داشته باشد. در واقع، اگر یک آنتن انتقال انرژی از فضا مستقر شود، آرایه یکسو کننده زمینی به احتمال زیاد باید چندین کیلومتر عرض داشته باشد تا مقدار مفیدی انرژی دریافت کند.
گفتنی است که در سال ۲۰۱۲ نیز ناسا پروژه‌ای مشابه با این پروژه موسوم به "OMEGA" را به نام "SPS-ALPHA"را اعلام کرد و در وبسایت خود نوشت که این پروژه در صورت موفقیت، ساخت پلتفرم‌های عظیم از ده‌ها هزار عنصر کوچک را ممکن می‌سازد که می‌توانند از راه دور و به صورت مقرون به صرفه برق را با استفاده از انتقال بی‌سیم به روی زمین و همچنین برای ماموریت‌های فضایی منتقل کنند.در عین حال شرکت‌هایی مانند "امرود"(Emrod) در نیوزلند، انتقال بی‌سیم انرژی مایکروویو را برای کاربردهای نزدیک‌تر به زمین مانند جایگزینی خطوط برق ولتاژ بالا در زمین‌های صعب‌العبور پیش می‌برند.