ساخت ورق‌های فلزی ۱۰۰۰۰۰ برابر نازک‌تر از موی انسان!

بر اساس یک مطالعه جدید، محققان با استفاده از روش جدید خود، صفحات دو بعدی از بیسموت، گالیم، ایندیم، قلع و سرب ساخته‌اند که صد هزار بار نازک‌تر از موی انسان است.

محققان چینی موفق به ساخت ورق‌های فلزی ۱۰۰۰۰۰ برابر نازک‌تر از موی انسان شده‌اند که می‌توانند وسایل الکترونیکی را متحول کنند.

به گزارش ایسنا، دانشمندان ورقه‌های فلزی آن چنان نازکی ساخته‌اند که تنها چند اتم ضخامت دارند.

بر اساس یک مطالعه جدید، محققان با استفاده از روش جدید خود، صفحات دو بعدی از بیسموت، گالیم، ایندیم، قلع و سرب ساخته‌اند که صد هزار بار نازک‌تر از موی انسان است.

به نقل از آی‌ای، این ورق‌های فلزی فوق نازک که توسط محققان آکادمی فیزیک چین ساخته شده‌اند، رسانایی الکتریکی فوق‌العاده بالایی نیز دارند.

دانشمندان نشان داده‌اند که وقتی فلزات نازک می‌شوند تا ورقه‌هایی با ضخامت یک یا چند اتم بسازند، به دلیل پدیده‌ای به نام محصور شدن کوانتومی، خواص آنها به شدت تغییر می‌کند.

این مطالعه که در مجله Nature منتشر شده است، نشان می‌دهد که خواص حاصل به طور بالقوه مفید هستند، اما تثبیت چنین فلزات دو بعدی در ابعاد میکرومتری یا اندازه‌های بزرگ‌تر دشوار است، زیرا اتم‌ها تمایل دارند آرایش‌های سه بعدی طبیعی خود را حفظ کنند و به آسانی در هوا اکسید شوند.

در این فرآیند جدید دانشمندان چینی برای فشردن فلزات تا ضخامت اتمی از یک پرس هیدرولیک استفاده می‌کند.

بر اساس این مطالعه، رویکرد فناورانه ساده آنها، بلورهای دوبعدی پایدار در هوا با ابعاد بیش از ۱۰۰ میکرومتر را تولید می‌کند که پیشرفت قابل‌توجهی نسبت به آنچه می‌توان با استفاده از تکنیک‌های گران‌تر و پیچیده‌تر ساخت، است.

این روش را می‌توان روی هر فلزی اعمال کرد

محققان نشان دادند که این روش را می‌توان برای هر فلزی با نقطه ذوب پایین اعمال کرد.

یک بررسی کننده تاکید کرد که این تیم چینی اولین تیمی نیست که فلزات نازک اتمی تولید می‌کند. با این حال، نتایج آنها برجسته است، چرا که روش جدید آنها «فلزات در مقیاس بزرگ و واقعاً دو بعدی» را در مقایسه با تکنیک‌های قبلی تولید می‌کند.

خاویر سانچز یاماگیشی(Javier Sanchez-Yamagishi)، فیزیکدانی که مواد دو بعدی را در دانشگاه کالیفرنیا مطالعه می‌کند، می‌گوید: این فقط یک نقطه شروع است.

وی همچنین تاکید کرد که پایداری و اندازه بزرگ این مواد، امکانات زیادی را برای ادغام آنها با مواد دیگر و ساخت وسایل الکتریکی یا فوتونیک جدید باز می‌کند.

شاهکاری که می‌تواند روش ساخت دستگاه‌های الکترونیکی را متحول کند

برخی کارشناسان بر این باورند که این شاهکار می‌تواند منجر به یک انقلاب در شیوه ساخت دستگاه‌های الکترونیکی، از ترانزیستورهای کم‌مصرف گرفته تا تراشه‌های نسل جدید و آشکارسازهای فوق حساس شود.

به گزارش رسانه‌های چینی، این تیم با به‌کارگیری روش خود، ورقه‌هایی از پنج فلز مختلف با ضخامت چند اتم، با عرض چند صد میکرومتر ایجاد کرد که برای ماده‌ای بسیار نازک بسیار بزرگ است.

این تیم برای ساختن یک ورق فلزی بسیار نازک، یک قطره از فلز را بین دو سندان یاقوت کبود که با سرد شدن فلز به هم فشرده شده بودند، گرم کردند. از آنجایی که MoS۲ با فلز قوی‌تر از یاقوت کبود برهم‌کنش می‌کند، محققان می‌توانند ساندویچ حاصل از ورقه‌های MoS۲-metal-MoS۲ را از دستگاه پرس بیرون بیاورند.

گوانگیو ژانگ(Guangyu Zhang) از آکادمی علوم چین در پکن که روی نانومواد مطالعه می‌کند به همراه همکارانش، ورقه‌هایی از پنج فلز مختلف با ضخامت چند اتم و عرض چند صد میکرومتر ساخته‌اند که برای ماده‌ای بسیار نازک، بسیار بزرگ است.

یک فناوری جدید کنترل مغز

فناوری جدید کنترل ذهن ترسناک شد

گروه علمی: فناوری جدید کنترل ذهن می‌تواند تمام احساسات مانند اشتها یا غرایض مادرانه را بدون هیچ عمل جراحی سنگینی دستکاری کند!به گزارش فرارو،دانشمندان در یک مطالعه جدید کشف کرده‌اند می‌توان از ذرات نانو برای کنترل ذهن موش‌ها استفاده کرد. این فناوری فراتر از یک طرح پلید الهام گرفته از فیلم‌های علمی تخیلی است.
 

 

دانشمندان معتقدند می‌توان از فناوری جدید کنترل مغز برای درمان اختلالات عصبی مانند افسردگی استفاده کرد؛ البته این آزمایش در مراحل ابتدایی توسعه خود است.دانشمندان مؤسسه علوم پایه کره جنوبی دریافتند با استفاده از یک میدان مغناطیسی خارجی می‌توان بخش‌هایی از مغز موش‌ها را به کمک ذرات نانو دستکاری کرد.
این فناوری جدید نانومایند نام گرفته است و به محققان اجازه می‌دهد تا احساسات و اشتهای موش‌ها را از راه دور کنترل کنند. مغز انسان شامل شبکه پیچیده‌ای از ۱۰۰ میلیارد نورون است که اگر کنترل شود، برای درک و شناخت احساسات و رفتارهای اجتماعی بسیار مهم خواهد بود.دانشمندان با کاشتن ذراتی نانو در مغز موش‌ها و حرکت دادنشان با نیرو مغناطیس نورون‌های مغز را تحریک کردند. در طول سال‌ها آزمایش‌های متعددی با موضوع کنترل ذهن روی حیوانات انجام شده است. با این حال این آزمایش جدید اولین موردی است که شامل عمل جراحی سنگین و سیستم‌های خارجی غول‌آسا نمی‌شود. در این روش به موش‌ها اجازه حرکت آزادانه داده شده است.
جینوون چئون، مدیر مرکز نانوپزشکی موسسه علوم پایه کره در بیانیه‌ای گفت: «این اولین فناوری در جهان است که آزادانه مناطق خاصی از مغز را با استفاده از میدان‌های مغناطیسی کنترل می‌کند». چئون که نویسنده ارشد این مطالعه نیز هست، افزود: «ما انتظار داریم این فناوری به طور گسترده در تحقیقات برای درک عملکرد مغز، شبکه‌های عصبی پیچیده، فناوری‌های ارتباط مغز و کامپیوتر و همچنین در درمان‌های جدید برای اختلالات عصبی استفاده شود.»
در چندین دور آزمایش، محققان نورون‌های بازدارنده در مغز را فعال کردند تا اشتها را تا ۱۰۰ درصد افزایش دهند. تیم آزمایش با فناوری خود می‌تواند به همین صورت اشتها را کاملا از بین ببرد.
دانشمندان همچنین از سیستم نانومایند برای فعال کردن گیرنده‌های مغزی مسئول رفتار‌های مادر در موش‌های ماده که هنوز تولید مثل نکرده بودند، استفاده کردند. بر اساس یک بیانیه مطبوعاتی، این موش‌های ماده بعد از آزمایش به طور قابل توجهی رفتار‌هایی مادرانه از خود نشان دادند.
در آزمایش سوم، محققان نورون‌های مسئول رفتار‌های دوستانه را فعال کردند تا موش‌ها را تشویق کنند با موش‌های دیگری که قبلاً آن‌ها را ندیده بودند در یک اتاق کوچک معاشرت کنند. این آزمایش نیز به نوبه خود کاملا موفقیت آمیز بود.

تولید برق با الهام از پوست راه راه گور خر! (+عکس)

پژوهشگران موسسه علم و فناوری گوانگجو در کره جنوبی یک ژنراتور ترموالکتریک (TEG) انعطاف‌پذیر و زیست تخریب‌پذیر را ساخته اند که از بخش های سیاه و سفید برای ایجاد یک گرادیان دمایی در زیر سطح استفاده می کند که این شرایط، برق تولید می کند. 

عصر ایران - ظاهر متمایز پوست گورخر منشا بحث های علمی بسیاری بوده است که از نقش آن در سردرگم کردن شکارچیان تا این که چگونه می تواند از این حیوان در برابر نیش حشرات مزاحم محافظت کند را شامل می شود.

کانال عصر ایران در تلگرام

به تازگی مشخص شد که گورخرها می توانند برای تنظیم دما خز قسمت های سیاه رنگ را بلند کرده تا گرما را از پوست خود دفع کنند.

اکنون، دانشمندان بحث درباره گورخر را در جهتی کاملا متفاوت دنبال کرده و پوست دو رنگ این حیوان منبع الهامی برای ایجاد دستگاهی بوده است که با استفاده از سایه های متضاد به عنوان رسانای گرمایی، برق تولید می کند.

فروش لوازم زنبورداری

پیشنهاد امروز

منبع برق پوشیدنی و زیست تخریب‌پذیر که با الهام از پوست گورخر شکل گرفته است 

پژوهشگران موسسه علم و فناوری گوانگجو در کره جنوبی یک ژنراتور ترموالکتریک (TEG) انعطاف‌پذیر و زیست تخریب‌پذیر را ساخته اند که از بخش های سیاه و سفید برای ایجاد یک گرادیان دمایی در زیر سطح استفاده می کند که این شرایط، برق تولید می کند. 

به گفته یانگ مین سونگ، استاد موسسه علم و فناوری گوانگجو و نویسنده مطالعه، ژنراتورهای ترموالکتریک سنتی بزرگ و حجیم هستند زیرا به همرفت طبیعی متکی بوده که منجر به گرادیان دمایی برون صفحه ای می شود. این به عایق های سخت نیاز دارد که کاربرد ژنراتور ترموالکتریک در دستگاه های انعطاف‌پذیر و پوشیدنی را محدود می کند. ما اکنون با ایجاد دستگاهی درون صفحه ای که انعطاف‌پذیر و زیست تخریب‌پذیر است، از این پاردایم در طراحی خود فراتر رفته ایم. این امر کاربردپذیری آن را افزایش می دهد، در شرایطی که اثر زیست محیطی را با مقیاس‌پذیری، یکپارچگی و پایداری کاهش می دهد.

ماده زیست تخریب‌پذیر  PLCLکه نور خورشید را بازتاب می دهد و پرتوافشانی فروسرخ را برای خنک نگه داشتن ناحیه زیرین خود منتشر می کند، نوارهای سفید دستگاه را شکل می دهد، در شرایطی که ماده PEDOT:PSS که برای چشم انسان سیاه به نظر می رسد، امکان جذب گرمای لازم برای ایجاد گرادیان دمایی را فراهم می کند.

با کمک نانوغشاهای سیلیکونی در طراحی، ژنراتور ترموالکتریک جدید قادر به ایجاد اختلاف دمای 22 درجه سلسیوس برای گرادیان بود.

در شرایطی که مدل آزمایشگاهی یک نمونه اولیه کوچک بود، پژوهشگران کره ای می گویند که امکان تولید برق مداوم در 24 ساعت شبانه روز را دارد و مواد به طور کامل طی 35 روز در سالین تجزیه شد.

به گفته یانگ مین سونگ، همه‌گیری بیماری کرونا موجب استفاده گسترده از ماسک های یک بار مصرف و تجهیزات حفاظتی شد که تاثیرات زیست محیطی بسیار زیادی دارد. این امر بر نیاز به راه حل های پایدار و سازگار با محیط زیست مانند ژنراتورهای ترموالکتریک تاکید دارد که می توانند برای انجام عملکردهای تخصصی در ابزارهای پوشیدنی بکار گرفته شوند.

این مطالعه در نشریه Science Advances منتشر شده است.

نورون مصنوعی با حافظه الکترونیکی ساخته شد

گروه علمی: دانشمندان یک نورون مصنوعی ایجاد کرده‌اند که در واقع حافظه الکترونیکی دارد و به جای الکترون، مانند مغز از یون‌ها استفاده می‌کند.به گزارش ایسنا، مغز انسان باورنکردنی است. حتی با مصرف انرژی معادل تنها دو موز در روز مغز کارهای پیچیده را با کارایی چشمگیر انجام می‌دهد. بر اساس مطالعه جدیدی که در مجله ساینس(Science) منتشر شده است، اکنون گروهی از محققان راهی برای ساخت یک نمونه اولیه از یک نورون مصنوعی ساخته شده از شکاف‌های گرافنی به طور باورنکردنی نازک حاوی یک لایه مولکول آب طراحی کرده‌اند.

جالب اینکه این نورون مصنوعی به جای الکترون، درست مثل مغز ما از یون‌ها استفاده می‌کند.
کارایی فوق العاده بالای مغز منوط به یک واحد پایه است که ما آن را به عنوان "نورون" می‌شناسیم که از یک نورون با منافذ نانومتری به نام "کانال‌های یونی" تشکیل شده است. این کانال‌ها در واکنش به محرک‌ها باز و بسته می‌شوند و جریان‌های یونی ناشی از این فرآیند یک جریان الکتریکی ایجاد می‌کند که سیگنال‌های مهمی هستند که به نورون‌ها اجازه می‌دهد بین یکدیگر ارتباط برقرار کنند.

آموزش ۰ تا ۱۰۰ نرم‌افزار مکسول (Ansys Maxwell)

هوش مصنوعی(AI) نیز می‌تواند این کار را انجام دهد. اما هوش مصنوعی انرژی بسیار بیشتری(ده‌ها هزار برابر) مصرف می‌کند. به همین دلیل است که چالش علم مدرن برای محققان این حوزه، طراحی و ساخت سیستم‌های الکترونیکی است که با کارآیی انرژی مغز انسان رقابت کند.مطالعه نانوسیالات با این زمینه مرتبط است، زیرا نحوه رفتار مایعات را در کانال‌هایی با عرض کمتر از 100 نانومتر مطالعه می‌کند.
این مطالعه جدید نشان داد که چگونه یک میدان الکتریکی می‌تواند تک لایه مولکول‌های آب را به صورت خوشه‌های بلند جمع کند که یک ویژگی کلیدی به نام "اثر ممریستور"(memristor effect) ایجاد می‌کند که طی آن، خوشه‌ها بخشی از محرک‌های دریافتی خود را در گذشته حفظ می‌کنند. طراحی محققان نشان داد که شکاف‌های گرافن بسیار شبیه به مغز انسان، علاوه بر جریان‌های یون و خوشه، کانال‌های یونی را تولید می‌کنند. علاوه بر این، دانشمندان با کمک ابزارهای دیجیتالی و نظری راهی برای جمع آوری این خوشه‌های خاص کشف کردند تا بتوانند مکانیسم فیزیکی مغز را بازتولید کنند.
به عبارت دیگر، دانشمندان توانستند توانایی انتقال اطلاعات از یک نورون مصنوعی به دیگری را ممکن کنند.
این کار برجسته توسط یک گروه از محققان فرانسوی با همکاری دانشمندان دانشگاه "منچستر" انگلیس ادامه دارد. گام بعدی این است که به طور تجربی ثابت شود که این سیستم‌های جدید می‌توانند الگوریتم‌های یادگیری اساسی را اجرا کنند که به نوبه خود می‌تواند پایه‌ای برای ارائه حافظه الکتریکی شود.توسعه نورون‌های مصنوعی با توانایی شبیه‌سازی فعالیت مغز انسان برای افزایش عملکردهای عصبی در انسان اهمیت بالقوه‌ای دارد.

پوست الکترونیکی باترانزیستور تک‌اتمی تولید شد

گروه علمی: محققان دانشگاه استنفورد برای تولید پوست الکترونیکی گامی بلند رو به جلو برداشته‌اند و موفق به تولید ترانزیستورهای باریک تک اتمی شده‌اند. پوست‌های الکترونیکی باید کاملاً باریک و راحت باشند. از همین رو باید اجزای الکترونیکی مورد استفاده برای تولید آنها نیز کاملاً باریک و نازک باشند. فناوری جدید ابداع شده در دانشگاه استنفورد به مهندسان امکان می‌دهد تا ترانزیستورهای تک اتمی بسازند که ضخامت آنها تنها ۱۰۰ نانومتر است.

فعال‌ترین پروژه‌های دیفای در یک ماه اخیر را بشناسید!

مشاهده

تبلیغ

 

پیش از این برای تولید نیمه هادی‌ها و ترانزیستورهای دو بعدی باریک تلاش شده بود، اما مشکل اساسی گرم شدن شدید آنها بود که پلاستیک‌های مورد استفاده برای تولید پوست‌های الکترونیک را ذوب می‌کرد. در رویکرد جدید برای حل این مشکل از پوشش سیلیکونی و نیز یک پوشش مکمل نیمه رسانای فوق‌العاده نازک از دی سولفید مولیبدن استفاده شده که با الکترودهای طلای نانو تکمیل می‌شوند.
مجموعه این ترکیب تنها سه اتم ضخامت دارد و قادر به تحمل دمای ۸۱۵ درجه سانتیگراد است. انتظار می‌رود از این ترکیب برای تولید پوست‌های الکترونیکی با قابلیت عبور دادن ولتاژ کم استفاده شود که ۵ میکرون ضخامت داشته باشند. این رقم یک دهم موی انسان است.