کاغذ ضدحریق تولید شد

تاریخ : یکشنبه 1395/6/28

محققان با استفاده از نانوسیم های حاوی نانوذرات، موفق به ساخت کاغذ ضدحریقی شدند که دارای خواص آنتی باکتریال است. این کاغذ برای حفظ اسناد مهم بسیار مناسب است.

بخش دانش و زندگی تبیان

به گزارش تبیان به نقل از خبرگزاری مهر به نقل از ستاد ویژه توسعه فناوری نانو، پژوهشگران چینی موفق به ساخت کاغذ ضدحریق شدند که در آن از نانوسیم استفاده شده است. این کاغذ نسبت به باکتری ها مقاوم بوده و می تواند مانع از گسترش عفونت شود.

محققان موسسه سرامیک شانگهای روشی یک مرحله ای با استفاده از حلال و گرما برای این کار ارائه کردند. آنها از نانوسیم های هیدروکسیدآپاتایت برای ساخت این کاغذ استفاده کردند. روی این نانوسیم ها از نانوذرات نقره استفاده شده است که دارای خواص آنتی باکتریال است.

نانوسیم های مورد استفاده در این پروژه با روش حلال گرمایی (Solvothermal) تولید شده اند و از یک فرآیند مبتنی بر الکل برای استخراج استفاده شده تا نانوسیم ها از محلول فسفات جداسازی شود. از اولئات کلسیم به عنوان منبع کلسیم و تامین کننده ماده اولیه استفاده شده است.

برای تامین فسفر نیز از نمک های فسفات سدیم استفاده شده است که در ترکیب حلال های آب و اتانول قرار داده شده است. دمای بالا نقش بسیار مهمی در تشکیل این ماده دارد.
نانوسیم های بلند هیدروکسی آپاتایت دارای قطری در حدود چند ده نانومتر هستند که طولی در ابعاد چند صد میکرومتر دارند که ممکن است به یک میلیمتر نیز برسد.

محققان این پروژه نشان دادند که این ساختار از استحکام بالایی برخوردار بوده و می توان با استفاده از آن ورق هایی در حد A4 تولید کرد. به راحتی می توان هر تصویری را روی این کاغذ چاپ کرد.

نکته جالب توجه در این پروژه آن است که این کاغذ دارای خواص آنتی باکتریال است بنابراین برای استفاده در بیمارستان ها نیز مناسب است. در واقع این کاغذ ضدحریق، وسیله ای مناسب برای حفظ اسناد مهم است.

از این روش، علاوه بر تولید کاغذ ضدحریق، می توان برای مهندسی بافت استخوان، رهاسازی دارو، جذب آلودگی های آلی و یون های فلزی استفاده کرد.

---

منبع: مهر

سازه های مورفینگ(سازه های هوشمند)

مدیر سایت دسته‌بندی نشده, کامپوزیت, مهندسی مکانیک “۹ مهر ۱۳۹۵”

مقدمه

سازه های مورفینگ(سازه های هوشمند) به سازه هایی اطلاق می شود که قادر اند شکل و هندسه خود را با توجه به شرایط مختلف تغییر دهند و از این طریق سبب افزایش عملکرد سازه ها شوند. امروزه استفاده از این سازه ها که به آن ها سازه های هوشمند نیز اطلاق می شوند در کاربردهای مختلف، مورد علاقه طراحان قرار گرفته است. افزایش قدرت مانور هواپیماها و نیز روند روبه توسعه سفینه ها و ماهواره های فضایی از جمله دلایل افزایش تمایل به استفاده از این سازه ها می باشد.

یکی از مشخصات قابل توجه پرندگان توانایی آنها در انطباق هندسه بال هایشان با توجه به شرایط مختلف پرواز می باشد. این قابلیت سبب افزایش عملکرد پرندگان می شود و کمک می کند که به آسانی بتوانند مراحلی مانند اوج گرفتن، تغییر جهت پرواز را و تغییر سرعت را به بهترین صورت کنترل کنند. تصویر ۱ نشان دهنده چگونگی تغییرات هندسه بال پرندگان و تغییر سرعت آن ها می باشد.

شکل۱: چگونگی تغییر بال پرندگان در شرایط مختلف پرواز

ایده ایجاد سازه های مورفینگ(سازه های هوشمند)

ایده ساختار های مورفینگ از این جا ناشی شده است که سازه ها بتوانندشکل و هندسه خود را به گونه ای تغییر بدهند که سازه بتواند در برابر نیرو های مختلفی که به آن وارد می شود بهترین عملکرد را داشته باشد. بال های با ابعاد ثابت برای شرایط مختلف پرواز شرایط بهینه ای را ندارند از این رو است که پرندگان در حین پرواز با عقب راندن بال های خود می توانند با کاهش نیروی مقاوم در برابر پرواز، سرعت خود را افزایش دهند.

برخی از هواپیما های جنگی مانند هواپیمای Grumman’s F14-Tomcat تا حدی از مکانیزم مورفینگ بهره گرفته است. تصویر هواپیمای Grumman’s F14-Tomcat در شکل ۲ نشان داده شده است.

شکل۲: تصویر هواپیمای F14-Tomcat

در حالت ایده آل طراحی بال باید به گونه ای باشد که قابلیت تغییر خود را در شرایط مختلف پرواز داشته باشد. شکل ۳ زیر حالت های مختلف پرواز برای یک هواپیما را نشان می دهد نشان می دهد. به منظور انجام یک پرواز بهینه، لازم است که بال هواپیما در هریک از شرایط پرواز هندسه ای متفاوت را داشته باشد.

شکل۳: شکل حالت های مختلف پرواز

برای ایجاد خاصیت مورفینگ می توان از نوعی از عملگرهای پیزو الکتریک استفاده کرد. در این نوع از عملگر ها که از الیاف پیزوالکتریک ساخته شده اند، به منظور تغییر حالت سریع ورق های کامپوزیتی غیر متقارن استفاده می شود. در نوع دیگری از مکانیزم ها برای ایجاد سازه های مورفینگ از اعمال تغییرات دما استفاده می کنند. این سازه ها به سازه های دوپایا(Bi-stable) معروف هستند. در این حالت ورق های کامپوزیتی  قادر هستند که بعد از فرایند پخت با توجه به نوع لایه چینی دچار تغییر شکل های مختلفی شوند. این سازه ها با اعمال بار خارجی می توانند هندسه خود را تغییر دهند. هنگامی که نیرو به یک مقدار بحرانی می رسد با توجه به میدان تنش پسماند موجود در ورق و نیز هندسه اولیه، ورق از طریق مکانیزم کمانش و به صورت ناگهانی به شکل پایدار دیگری تغییر حالت می دهد.

مقاله قبلی سایت را می توانید اینجا بخوانید

همچنین شما دوست عزیز و متخصص نیز می توانید مقالات خود را با اسم خودتون (شرکت، اشخاص و مخترعان) به همراه تبلیغ محصولات و خدمات خود در آخر آن در سایت تخصصم اینه به رایگان منتشر نمایید. اینجا کلیک کنید تا شرایط نوشتن و فرستادن مقاله را مشاهده نمایید.

ساخت قابلیت خودترمیمی لباسها با آب

ترمیم پارگی لباس با آب!+تصویر

در آینده نزدیک ممکن است بتوانید تنها با افزودن آب، شلوار جین پاره خود را ترمیم کنید.

در آینده نزدیک ممکن است بتوانید تنها با افزودن آب، شلوار جین پاره خود را ترمیم کنید.

محققان دانشگاه ایالتی پنسیلوانیا با تکیه بر تحقیق قبلی خود در مورد پلاستیک خود ترمیم‌کننده، پروتئین‌های دندان ماهی مرکب را با استفاده از باکتری و مخمر به شکل مایع درآورده و از آن برای پوشش‌دهی پارچه‌های نخی، پشمی و سایر نمونه‌ها استفاده کردند.

هنگامی که این پارچه‌ها پاره می‌شوند، می‌توان لبه‌ها را کنار هم قرار داده و با ریختن آب گرم روی آن، پارچه را مانند قبل ترمیم کرد و حتی استحکام و انعطاف بهتری نسبت به قبل به آن بخشید.

از این پروتئین می‌توان با افزودن آب برای ترمیم پارچه‌های بدون پوشش عادی استفاده کرد یا آن را بر روی نخی که قرار است پارچه از آن ساخته شود، اعمال کرد.

از آنجایی که پوشاک با این پوشش می‌توانند با آب خود را ترمیم کنند، انداختن آن‌ها در ماشین لباسشویی می‌تواند به ترمیم پارگی‌های کوچک یا سایر نقص‌ها بینجامد.

محققان بر این باورند که این ماده تنها برای مشتریان عادی، بلکه برای سربازان، کشاورزان یا کارکنان صنایع نیز کاربری داشته و می‌تواند در خنثی‌سازی مواد شیمیایی سمی به آن‌ها کمک کند. با افزودن خصوصیات ضدباکتری، حتی می‌توان از این ماده در پوشاک پزشکی برای کاهش خطر آلودگی استفاده کرد.

محققان اکنون به دنبال راهی برای تولید این پروتئین بدون استفاده از ماهی مرکب یا دندان‌های آن هستند و قصد دارند آزمایشات بیشتری بر روی مواد ترمیم‌کننده انجام دهند.

جزئیات این تحقیق در مجله ACS Applied Materials & Interfaces منتشر شده است.

منبع: ایسنا

آب و چهارمین حالت آن

از چهارمین حالت آب چه می دانید؟

نمونه‌های حالت جدید آب در کانال‌های شش‌وجهی بسیار ریز موجود در یاقوت معدنی کشف شده که جواهرات زمرد آبی و زمرد سبز را از آن استخراج می‌کنند. پهنای این کانال‌ها به‌اندازه‌ی پنج اتم است و در عمل، همانند قفسی عمل می‌کنند که یک مولکول آب را حبس می‌کند.

وبسایت وی آر - آب یکی از مواد مایع و فراوان‌ترین مادهٔ مرکب بر روی سطح کره زمین و بستر اولیه حیات به شکلی که امروزه می‌شناسیم، است. بیش از ۷۵٪ وزن یک انسان از آب تشکیل شده‌است و نیز بیش از ۷۰٪ سطح کره زمین را آب پوشانده است (نزدیک به ۳۶۰ میلیون از ۵۱۰ میلیون کیلومتر مربع) با وجود این حجم عظیم آب تنها ۲ درصد از آب‌های کره زمین شیرین و قابل شرب است و باقی آن به علت محلول بودن انواع نمک‌ها خصوصاً نمک خوراکی غیرقابل استفاده است. از همین دو درصد آب شیرین بیش از ۹۰ درصد به صورت منجمد در دو قطب زمین و دور از دسترس بشر واقع شده‌است.

چهارمین حالت آب

پژوهشگران آزمایشگاه ملی «اوک‌ریج» می‌گویند وقتی آب در فضایی کوچک تحت فشاری عظیم قرار می‌گیرد، رفتارهای کوانتومی نشان می‌دهد و در وضعیت «تونل‌زنی» قرار می‌گیرد. این چهارمین حالت آب پس از حالت‌های جامد، مایع و گاز است.

فیزیک کلاسیک می‌گوید اگر توپی را به دیواری شوت کنید، قطعاً از دیوار برمی‌جهد؛ اما بر‌اساس فیزیک کوانتومی علاوه بر بازگشت توپ، احتمال دارد که توپ تونل زده و در آن‌سوی دیوار پدیدار شود‌ یا همزمان در دو سوی دیوار دیده شود، یا جایی درون دیوار به دام بیفتد. این همان چیزی است که پژوهشگران دیده‌اند.

نمونه‌های حالت جدید آب در کانال‌های شش‌وجهی بسیار ریز موجود در یاقوت معدنی کشف شده که جواهرات زمرد آبی و زمرد سبز را از آن استخراج می‌کنند. پهنای این کانال‌ها به‌اندازه‌ی پنج اتم است و در عمل، همانند قفسی عمل می‌کنند که یک مولکول آب را حبس می‌کند.

پژوهشگران با آزمایش پراکندگی نوترون روی یاقوت معدنی متوجه شدند اثرات مربوط به اتم‌های هیدروژن همزمان در شش جهت‌گیری مختلف ظاهر می‌شوند و این به آن معنی است که این اتم‌ها توزیعی حلقوی دارند که از ویژگی‌های تونل‌زنی کوانتومی است.

سیاه‌ترین ماده زمین سیاه‌تر شد

ماده " Vantablack" که در سال 2010 توسط شرکت نانوسیستم‌های Surrey به عنوان تیره‌ترین، سیاه‌ترین و خنثی‌ترین ماده بر روی زمین اختراع شده بود، اکنون تیره‌تر شده است.

به گزارش ایسنا، این ماده در آن زمان قادر به جذب 99.96 درصد نور بود. اکنون این شرکت اعلام کرده که ماده مذکور را تیره‌تر ساخته و حتی طیف‌سنج‌ها نیز قادر به سنجش آن نیست.

این ماده با پرورش جنگلی از نانولوله‌های کربنی بر روی سطوح مبتنی بر آلومینیوم ساخته شده است. تا پیش از ظهور Vantablack، سایر تلاش‌ها برای ساخت مواد ابرسیاه نیازمند فرآیندهای پرهزینه و با دمای بسیار بالا بود اما شرکت نانوسیستم‌های سوری توانست آن را با دمای پائین تولید کند.

این مواد دارای کاربری‌های سودمند در زمانهایی است که نور مزاحم می‌تواند ایجاد مشکل کند؛ برای مثال درون تلسکوپی که برای مشاهده ستارگان کم‌نور طراحی شده، پوششی از Vantablack می‌تواند نور مزاحم را حذف کرده و تصویربرداری از ستارگان دوردست را ساده‌تر کند.

حذف نور مزاحم همچنین می‌تواند سیستم‌های طرح‌ریزی لیزر و فناوری انرژی خورشیدی را ارتقا بخشد. همچنین این ماده در حوزه هنر نیز مورد استفاده قرار گرفته و آنیش کاپور، مجسمه‌ساز مشهور حق انحصاری استفاده از این ماده را در هنر خریداری کرده است.