سفارش تبلیغ

پایه عکاسی مونوپاد
.
شریف به تمام معنا کسی است که دانشش مایه شرف او گردد [امام جواد علیه السلام]
وبلاگ تخصصی فیزیک
پیوندها
وبلاگ شخصی محمدعلی مقامی
آقاشیر
* مطالب علمی *
.: شهر عشق :.
ایساتیس
جملات زیبا
تعقل و تفکر
دکتر رحمت سخنی
بیگانه ، دختری در میان مردمان
تا ریشه هست، جوانه باید زد...
اس ام اس عاشقانه
خاطرات خاشعات
اس ام اس سرکاری اس ام اس خنده دار و اس ام اس طنز
وسوسه عقل
پرهیزکار عاشق است !
فروش و تعمیر موبایل در استان یزد
آموزش
وبلاگ تخصصی کامپیوتر
هک و ترفند
فروش و تعمیر موبایل در استان یزد
انجمن فیزیک پژوهش سرای بشرویه
عاشقان خدا فراری و گریزان به سوی عشق و حق®
وبلاگ عشق و محبت ( اقا افشین)
باید زیست
دست نوشته های دو میوه خوشمزه
در دل نهفته ها
روزگاران(حتما یه سری بهش بزن ضرر نمی کنی)
فقط برای ادد لیستم...سند تو ال
تجربه های مدیریت
سولات تخصصی امتحان دکترا دانشگاه آزاد
سولات تخصصی امتحان دکترا دانشگاه آزاد
ارزانترین و بزرگترین مرکز سوالات آزمون دکترا
عکس و اس ام اس عشقولانه
دانلود نرم افزار های روز دنیا
شاهرخ
مکانیک هوافضا اخترفیزیک
مکانیک ، هوافضا ،اخترفیزیک
وبلاگ تخصصی فیزیک و اختر فیزیک
وبلاگ تخصصی فیزیک جامدات
همه با هم برای از بین نرفتن فرهنگ ایرانی
انتخاب
فیزیک و واقعیت
ترجمه متون کوتاه انگلیسی
دنیای بیکران فیزیک
آهنگ وبلاگ

http://pinpool.ir/register/33972898


کلمات کلیدی:


نوشته شده توسط مهدی 95/1/18:: 12:18 صبح     |     () نظر

در یک صبح سرد زمستانی زمانی که کارکنان بخش کنترل پرواز مرکز فضایی کندی، خود را آماده می‌کردند تا بار دیگر یکی از تمرین‌های کسل‌کننده قبل از پرواز را به نظاره بنشینند هرگز تصور نمی‌کردند که دست سرنوشت روز داغ و وحشتناکی را برایشان تدارک دیده باشد. آنها باید هرچه زودتر برای سفر مداری نخستین ناو جدید آپولو آماده ‌شوند. این ناو و آنچه پیش رو داشت به نوعی آبروی ملت آمریکا به حساب می‌آمد.
آنها طی حدود 10 سالی که از آغاز عصر فضا می‌گذشت، ضربه‌های بدی را از حریف خود یعنی شوروی خورده بودند و همین ضربه‌ها باعث شد تا جان کندی، رئیس‌جمهور وقت آمریکا تعهد کند تا پایان دهه 1340، فضانوردی از «جهان آزاد» قدم بر ماه بگذارد.، ناسا برای رسیدن به لحظه پرتاب نخستین ناو آپولو، راه سختی را پیموده بود. آنها 10 ناو 2نفره جمینی را طی 2 سال به فضا فرستاده بودند تا تجربه لازم برای پرواز با آپولو را به دست آورند. تقریبا 6 سال از سخنرانی جان کندی رئیس‌جمهور وقت آمریکا که قول داده بود تا پایان دهه، کیهان نوردانی از آمریکا به ماه سفر کنند، می‌گذشت. با این سخنرانی مسابقه فضایی با صرف میلیارد‌ها دلار سرعت بیشتری گرفته بود. دستگاه‌های جاسوسی آمریکا خبر داشتند که روس‌ها نیز در پشت پرده، بشدت برای فرستادن انسان به ماه تلاش می‌کنند. اگر در این مسابقه فضایی آمریکا بازنده می‌شد با بی‌آبرویی وسیعی در سطح جهانی مواجه می‌گردید. به همین دلیل تمامی دست‌اندرکاران سعی داشتند کار با سرعت هرچه تمام‌تر به پیش برود. این سرعت‌گیری باعث پایین آمدن سطح دقت شد به این معنا که سطح فنی و ایمنی ناوی که برای سفر به ماه طراحی و ساخته شده بود سوالات زیادی را به وجود آورد.
شرکت «نورث امریکن»، برنده مناقصه «آپولو»، ناوی که باید انسان را به ماه می‌برد، در ساخت چنین تجهیزات عظیمی همچون آپولو تجربه نداشت و برای نخستین بار یک ناو کیهانی می‌ساخت. بطور همزمان، ویرجیل گریسام، ادوارد وایت و راجر چافی که برای این پرواز انتخاب شده بودند، تمرین‌های جدی را به شکل ضربتی انجام می‌دادند. طرح این ناو چند بار دچار اصلاحات شده بود. درسال1344، کارشناسان 5300 تغییر را تصویب کردند که هنوز 758 مورد آن به انجام نرسیده بود. حتی برخی اصلاحات انجام شده در سندهای اضطراری هم ثبت نشده و این اسناد از مرداد 1344 دست نخورده مانده بودند.
ناو کیهانی مشکلات امنیتی فراوانی داشت که از دید مهندسان رده پایین نیز خطرناک به شمار می‌رفت. در کف ناو، سیم‌کشی‌های زیادی بود. سامانه تنظیم گرما نشت می‌کرد. اجزای این سامانه چندبار باز و بسته شد، زیرا تنظیم‌کننده گرما و لوله‌ها مشکل داشتند. بخار «اتیلن گلیکول»، ماده‌ای که در سامانه تنظیم گرما از آن استفاده می‌شد بسیار آتش‌زا بود. وسایل نجات کیهان‌نوردان در کابین ناو نبود، زیرا وقت طراحی و نصب آن را نداشتند.
ویرجیل گریسام که از کیهان‌نوردان باسابقه به شمار می‌رفت و خود در جریان ساخت ناو‌های «مرکوری» و «جمینی» همراه با مهندسان کار را دنبال کرده بود، می‌دانست وضعیت ناو خطرناک است. یک سال تمام، مرتبا وقتش را در کارخانه سازنده ناو گذراند. او در جریان ساخت جمینی نیز همان طور پیشرفت کار‌ها را کنترل می‌کرد؛ اما ابعاد و پیچیدگی آپولو قابل مقایسه با جمینی نبود. مسوولان شرکت سازنده نیز بسیاری از پیشنهادهای او را به بهانه کمبود وقت رد کردند. گریسام نارضایتی خود را نشان نمی‌داد. او می‌فهمید که زمان تنگ است و رقیب نیرومند. به همین دلیل، آپولو هرچه زودتر باید به فضا پرتاب شود.
کارخانه، این ناو را با شماره 012 ثبت کرده بود و در سکوی پرتاب شماره 34 بر روی موشک شماره «اس آـ 204» قرار داشت. 3 کیهان‌نورد مرتبا تمرین‌های خود را در این ناو نابسامان انجام می‌دادند.
نکته: تمامی دست‌اندرکاران پرتاب نخستین ناو آپولو سعی داشتند کار با سرعت هرچه تمام‌تر به پیش برود. این سرعت‌گیری باعث پایین آمدن سطح دقت شد به این معنا که سطح فنی و ایمنی ناوی که برای سفر به ماه طراحی شده بود سوالات زیادی را به وجود آورد
حدود ساعت یک بعد از ظهر، ویرجیل گریسام، ادوارد وایت و راجر چافی کیهان نوردان آپولوـ1 برای انجام یکی دیگر از تمرین‌های پیاپی، داخل ناو ‏شدند تا 3 ساعت پرواز را تمرین کنند. بررسی دستگاه‌های ناو طبق برنامه به آهستگی پیش می‌رفت. وقتی که آسمان منطقه رفته‌رفته تاریک می‌شد، نورافکن‌ها موشک را روشن کردند. در ساعت 18:20 ( به وقت محلی )، به اصطلاح 10 دقیقه مانده به پرتاب فرضی، به دلیل مشکلات ارتباطی، شمارش معکوس را متوقف کردند. در 18:31:05 وقتی دیک اسلیتن مدیر کنترل تمرین در آن روز، ریز برنامه تمرین را نگاه می‌کرد صدایی را از داخل ناو شنید، تنها یک کلمه که به «آتش» شبیه بود.
بعد از 2 ثانیه: «آتش‌سوزی در کابین...» اسلیتن، صدای چافی را شناخت. او در سمت راست ناو و روبه‌روی صفحه سامانه‌های رادیویی قرار داشت.
اسلیتن به مانیتور تلویزیونی نگاه کرد که تصویر کیهان‌نوردان را از دریچه خارجی ناو نشان می‌داد. شعله‌های آتش در داخل ناو دیده می‌شد. در ساعت 18:31:12 صدای چافی شنیده شد: «آتش، ما آتش گرفته‌ایم... ما را از اینجا نجات دهید» و بعد از دو سه ثانیه اسلیتن و افراد دیگر با وحشت صدای ناله همکارانشان را شنیدند. ظرف چند ثانیه، دود همه جا را فرا گرفت. در زمان بازکردن کابین، 2 نفر از اعضای گروه نجات، با گاز مسموم شدند. بعد از 5 دقیقه توانستند در را باز کنند.
زیردریچه، 2 جسد در لباس فضایی به قدری سوخته بود که نمی‌شد گفت جسد کدامیک است. همان زمان در محل کارخانه استافورد، یانگ و سرنان در همین کابین دچار مشکل شده بودند. مواد شیمیایی از لوله‌ها نشت کرده و سیم‌های برق دچار اتصال و جرقه شد و حتی در اصلی ناو جدا شده و پایین افتاد. زمانی که استافورد تصمیم گرفت آزمایش‌ها را به پایان برساند از فلوریدا به آنها زنگ زدند و خبر حادثه را به او گفتند.
در آن روز برای این پرسش که چه مشکلی پیش آمده، کسی جوابی نداشت. طبق برنامه، کابین با اکسیژن خالص پر شده بود فشار اکسیژن بیش از آن چیزی بود که برای پرواز واقعی طراحی شده بود تا به هوای خارج اجازه داخل‌شدن ندهد، اما خطر آتش‌سوزی در فشار کم اکسیژن خالص نیز وجود دارد.
طبیعتا وقتی فشار بالا برود آن هم در حد 4 برابر، خطر آتش‌سوزی تصاعدی افزایش پیدا می‌کند؛ اما این چیزی بود که در آن زمان به فکر کسی نرسید. بررسی‌های بعدی این واقعیت دردناک را برملا کردند که در ساعت 18:30:55 نوسان ولتاژ برق داخل کابین به ثبت رسیده بود.
حدود 2 ثانیه بعد،در مسیر تنظیم گرما، ولتاژ خیلی کوتاه؛ اما بشدت نوسان پیدا کرده بود و این وضعیت باعث جرقه شد. این اتفاق احتمالا در قسمت پایین ناو در سمت گریسام صورت گرفت. گریسام و وایت کمربندهای خود را باز می‌کنند تا طبق دستورالعمل نجات وارد عمل شوند. به‌رغم وضعیت خطرناک، راجر چافی طبق دستور العمل، بر جای خود ماند تا 2کیهان‌نورد دیگر به وظیفه‌شان عمل کنند.
در همان زمان بخار متیلن گلیکول در داخل کابین پخش شد و آتش گرفت و متعاقب آن تورهای پلاستیکی زیر صندلی‌ها آتش گرفت. این تورها ابزارها و دستگاه‌ها را نگه می‌داشتند. آتش به سرعت گسترش یافت و حرارت شدیدی به وجود آورد. در آن لحظه وایت سعی کرده در خروجی را که بالای سرش بود باز کند، اما فایده‌ای نداشت.
لحظه به لحظه حرارت و فشار بیشتر شده و آتش‌سوزی شدت زیادی یافت. در صفحه تلویزیون کلاهخود وایت و گریسام به مدت یک ثانیه دیده شد. صدایی شنیده می‌شد که کاملا مفهوم نبود: داریم آتش می‌گیریم. به دلیل فشار بالا، باز کردن در کابین با هیچ نیرویی امکان‌پذیر نبود اما ناگهان فاجعه ابعاد بزرگ‌تری به خود گرفت.
فشار زیاد ناشی از آتش‌سوزی، کف ناو را شکافت و آتش از آن خارج و بیرون ناو را هم دربرگرفت. این کار اجازه نمی‌داد گروه نجات به کمک کیهان‌نوردان بیایند.
حدود نیم دقیقه بعد از آغاز آتش‌سوزی آخرین صدای کیهان‌نوردان شنیده شد و بعد ارتباط با ناو به کلی قطع شد. آتش خاموش می‌شود اما کابین با دود و اکسیدکربن پر شده بود. شیلنگ‌های اکسیژن لباس کیهان‌نوردان سوخته و اکسیدکربن سمی وارد لباس آنها شده بود و کیهان‌نوردان نخست بیهوش و سپس به دلیل مسمومیت از بین رفتند. برخی لایه‌های لباس فضایی نیز سوخته بود.
بعد از این حادثه، ‏برخی مقامات ناسا استعفا دادند و بعضی از کار بر کنار شدند. مسوولان فضایی آمریکا تصمیم گرفتند تا با به دست آوردن اطمینان کافی درباره ایمن بودن ناو، جان کیهان‌نوردان را به خطر نیندازند. به همین دلیل برنامه‌های سرنشین‌دار آپولو لغو گردید و 5 ناو آپولو به شکل بدون سرنشین به فضا پرتاب شدند تا از هر نظر مورد بررسی قرار گیرند.
نخستین پرواز سرنشین‌دار آپولو را 3 کیهان‌نورد دیگر، «والتر شیرا»، «دان ایزل» و «والتر کانینگهام» در 19 مهر 1347 با موفقیت در مدار زمین به انجام رساندند و اینچنین بود که قدم نخست بشر بر روی یک جرم فضایی دیگر، غیر از زمین به خون 3 انسان شجاع آغشته بود.
منبع: جام جم - سیروس برزو


کلمات کلیدی:


نوشته شده توسط مهدی 90/12/1:: 12:10 صبح     |     () نظر

منظومه شمسی، حین جابه‌جایی‌اش در پهنه کهکشان، با حباب مغناطیسی غول‌آسایی احاطه شده است. خورشید که در مرکز این حباب جاخوش کرده است، پیوسته سیلی از ذرات باردار و پرانرژی را به درون حباب می‌فرستد و این ذرات، تا لحظه برخوردشان به ذراتی که فضای میان‌ستاره‌ای را در کهکشان ما پر کرده‌اند، همینطور پیش می‌روند.
  این مرز، به اصطلاح "خورنیام" (Heliosheath) نامیده می‌شود. در آن‌سوی مرز، ذرات باردار میان‌ستاره‌ای، مثل بادی که از کنار پنجره‌های ماشین می‌گذرد، از کنارمان عبور می‌کنند و هرگز به درون منظومه شمسی وارد نمی‌شوند، اما ذرات خنثای میان‌ستاره‌ای سرنوشتی متفاوت دارند. آن‌ها مرزی روبه‌روی خود نمی‌بینند و 7.5 میلیارد کیلومتر دیگر را هم به‌مدت 30 سال طی می‌کنند تا به خورشید برسند، از کنارش عبور کنند و مثل سنگی که از یک قلاب‌سنگ آزاد می‌شود، دوباره مسیر آمده را برگردند.
  همین‌جا در همسایگی زمین، "کاوشگر مرز میان‌ستاره‌ای" ناسا یا IBEX، انتظار همین ذرات را می‌کشد. این کاوشگر به شکلی روش‌مند به بررسی ذراتی مشغول است که از سرزمین‌های مرموز همسایه به منظومه ما وارد می‌شوند. IBEX یک سال تمام را به نقشه‌برداری از سرتاسر آسمان سر می‌کند و در ماه‌های فوریه هر سال، ابزارآلاتش دوباره با نقطه‌ای همسو می‌شوند که ذرات از آنجا به منظومه ما راه پیدا می‌کنند. این کاوشگر در سال‌های 2009 و 2010 به آمارگیری از این ذرات پرداخت و هم‌اکنون بهترین و کامل‌ترین نگاه اجمالی ما به موادی را که در آن‌سوی مرزهای منظومه شمسی جاخوش کرده‌اند، رقم زده است.
  خب نتیجه چه بود؟ در آن‌سوی مرز، محیطی بیگانه حکمفرماست: ماده‌ای که تحت عنوان ماده میان‌ستاره‌ای می‌شناسیم، هیچگونه شباهتی به مواد سازنده منظومه شمسی ندارد. اریک کریستین (Eric Christian)، از دانشمندان مأموریت IBEX، وابسته به پایگاه پروازهای فضایی گادرد ناسا می‌گوید: "ما به بررسی مستقیم چهار نوع مختلف از اتم‌های فضای میان‌ستاره‌ای پرداختیم و متوجه شدیم که فراوانی‌شان شبیه به آن چیزی نیست که در منظومه شمسی مشاهده می‌کنیم. رصدهای IBEX، پرده از محیط رازآمیزی برکشید که در آن، منظومه شمسی به پایان می‌رسد و فضای میان‌ستاره‌ای شروع می‌شود."
  این مشاهدات، بیش از آن که صرفاً کمکی به شناسایی نحوه توزیع عناصر سازنده فضای میان‌ستاره‌ای کنند، مدارکی راجع به نحوه زایش و تکوین منظومه شمسی، نوع نیروهایی که به لحاظ فیزیکی این منظومه را تحت تأثیر قرار می‌دهند و حتی تاریخچه دیگر ستارگان کهکشان ما را هم فراهم آوردند. دانشمندان، در مجموعه مقالاتی که به تاریخ سی و یکم ژانویه امسال در نشریه علمی Astrophysical Journal انتشار داده شد، گزارش دادند که به ازای هر 20 اتم نئون موجود در فضای میان‌ستاره‌ای،  74 اتم اکسیژن وجود دارد. حال آنکه در درون منظومه شمسی ما به ازای همین تعداد اتم نئون، 111 اتم اکسیژن می‌بینیم. این یعنی بر هر بخشی از منظومه شمسی‌ که دست بگذاریم، وفور عنصر اکسیژن، در مقایسه با سایر نواحی همسایه ما در کهکشان، بیشتر خواهد بود.
  دیوید مک‌کوماس (David McComas)، پژوهشگر ارشد مأمویت IBEX، از انستیتو مطالعات جنوب غرب وابسته به دانشگاه کلرادو می‌گوید: "منظومه شمسی ما، با فضایی که احاطه‌اش کرده است فرق دارد و این، پای دو احتمال را پیش می‌کشد: یا منظومه شمسی در نقطه‌ای به غیر از محل کنونی‌اش در کهکشان متولد شده که مالامال از عنصر اکسیژن بوده است، یا اینکه مقادیر فوق‌العاده زیادی از این عنصر حیاتبخش، در ذرات غبار و یخ میان‌ستاره‌ای به دام افتاده و نمی‌تواند آزادانه در فضا سیر کند تا ما در اینجا مشاهده‌اش کنیم." حق با هرکدام از این دو احتمال باشد، مدل‌سازی‌های کنونی از نحوه تشکیل منظومه شمسی- و حیات- نیاز به بازبینی خواهند داشت.
  بررسی باد میان‌ستاره‌ای، اطلاعات گرانبهایی راجع به نحوه تعامل منظومه شمسی با سایر نقاط فضا را هم در اختیار دانشمندان قرار می‌دهد و این یکی از اهداف کلیدی مأموریت IBEX است. کار IBEX که مأموریتی متعلق به برنامه اکسپلورر ناسا (شامل فضاپیماهای کوچک و کم‌خرج) است که اهداف پژوهشی مهمی را زیر نظر دارند، بررسی خورنیام و همچنین مرز بیرونی حباب مغناطیسی منظومه شمسی یا به اصطلاح خورسپهر است که محل تعامل ذرات باد خورشیدی با باد میان‌ستاره‌ای است.
  کاوشگرهای پیشین هم مدارکی راجع به چند و چون این تعاملات به دست آورده بودند. مثلاً فضاپیمای اولیس، به رصد جریان هلیومی تازه‌واردی پرداخت که با سرعت 36 هزار و 800 کیلومتر بر ساعت از کنار سیاره مشتری می‌گذشت. داده‌های جدید IBEX اما نشان می‌دهند که باد میان‌ستاره‌ای نه‌تنها سرعت کمتری- در حدود 32 هزار و 500 کیلومتر بر ساعت- دارد، بلکه از سمت و سوی دیگری هم می‌آید که به احتمال فراوان، در حدود چهار درجه با جهتی که پیشتر به‌دست آمده بود، اختلاف دارد. چنین تفاوتی شاید در نگاه اول اصلاً به چشم نیاید، اما اگر آن را به فشار وارده از سوی باد میان‌ستاره‌ای به منظومه شمسی ترجمه کنیم، یک اختلاف 20 درصدی با مشاهدات پیشین بروز خواهد کرد. کریستین می‌گوید: "تعیین فشار وارده بر خورسپهر از جانب مواد و همچنین میدان‌های مغناطیسی میان‌ستاره‌ای، در تعیین ابعاد و شکل منظومه‌ شمسی‌مان حین حرکتش در پهنه کهکشان کمک خواهد کرد."
  مشاهدات IBEX، اطلاعاتی راجع به ابری که منظومه شمسی در آن واقع شده هم به دست داده است. این ابر که به "ابر محلی میان‌ستاره‌ای" مشهور است، با باد میان‌ستاره‌ای که سرعت یکنواختی ندارد، فرق می‌کند. منظومه شمسی و خورسپهری که احاطه‌اش کرده، در حدود 45 هزار سال است که در مسیر حرکت‌شان در پهنه کهکشان، وارد این ابر محلی شده‌اند.
  ازآنجا که بررسی‌های قدیمی‌تر فضاپیمای اولیس در خصوص سرعت باد میان‌ستاره‌ای حکایت از این می‌کرد که منظومه ما با سرعتی بینابین سرعت حرکت ابر محلی و ابر همسایه‌اش جابه‌جا می‌شود، احتمالاً ما نبایستی درون ابر واقع شده باشیم، بلکه در لبالب مرزش هستیم و داریم آن را پشت سر می‌گذاریم؛ اما مشاهدات IBEX نشان از این می‌دهد که ما، دست‌کم در حال حاضر، دقیقاً درون ابر هستیم. مک‌کوماس می‌گوید: "در چندصدسال و یا چندهزار سال آینده که در مقایسه با مقیاس‌های زمانی کهکشان، چشم‌برهم‌زدنی هم محسوب نمی‌شود، خورسپهر ما ابر محلی را ترک خواهد گفت و به محیطی کاملاً متفاوت از کهکشان پا خواهد گذاشت."
  این مشاهدات، افزون بر فراهم‌سازی اطلاعاتی گرانبها راجع به چگونگی تعامل منظومه شمسی با محیط همسایه‌اش، از مدارکی در خصوص سیر تحول ماده در جهان هستی هم پرده برکشیده‌اند. درحالیکه انفجار بزرگ، تنها از پس تولید عناصر هیدروژن و هلیوم برآمد. تنها انفجارهای ابرنواختری در هنگام مرگ ستارگان، قابلیت تولید عناصر سنگین‌تری چون اکسیژن و نئون را در پهنه کهکشان دارند. کسب اطلاع از مقادیر این عناصر، می‌تواند به درک سیر تکامل و تکوین کهکشان ما کمک کند.
  مک‌کوماس می‌گوید: "این مجموعه‌مقالات حاوی چندین مدرک دست اول و سرراست، در خصوص محیط میان‌ستاره‌ایِ گرداگردمان هستند. مدت‌هاست که در تلاش برای درک کهکشان‌مان هستیم و با وجود این مشاهدات، گام بلندی به‌سوی درک محیطی که در همسایگی‌مان واقع شده است، برداشته‌ایم."
  تا چند سال آینده، فضاپیماهای ویجر از مرز منظومه شمسی خارج می‌شوند. با کنار هم چیدن شواهدی که از چندین کاوشگر ناسا – شامل اولیس، ویجرها، IBEX و دیگران – به دست آمده، ما برای نخستین بار، در آستانه گام نهادن به قلمرو درک محیط پیچیده آنسوی مرزهای منظومه شمسی هستیم. بررسی چیزهایی که در ورای خورنیام جا گرفته، به اخترزیست‌شناسان کمک خواهد کرد تا درک بهتری از ماهیت منظومه شمسی و همچنین شرایطی صورت دهند که باعث شده تا منظومه ما و خصوصاً زمین، میزبان خوبی برای حیاتی ما که می‌شناسیم از آب درآید.
منبع: پارس اسکای


کلمات کلیدی:


نوشته شده توسط مهدی 90/12/1:: 12:4 صبح     |     () نظر

پژوهشگران در روشی ساده‌تر از روش تغییرات حرارتی، توانستند با تاباندن پرتوهای رنگی نور به محلول نقره، نانوذرات نقره را به شکل میله، مثلث، 6ضلعی، 12ضلعی و دایره درآورند و ذرات یک‌دست‌تری بدست آورند.

ابوالفضل کریمی: چه تعداد شیمی‌دان لازم است تا رنگ لامپ ال.ای.دی را تغییر بدهیم ؟دو نفر! اما دو نفر از همین شیمی‌دان‌ها نشان داده‌اند که می‌توان با انتخاب رنگ، شکل نانوذرات محلول نقره را تغییر داد.

به گزارش نیوساینتیست، کوین استمپلکوسکی و جوآن اسکایانو از دانشگاه اوتاوا واقع در کانادا توانسته‌اند با تاباندن نورهای سبز، قرمز، نارنجی، بنفش و آبی به محلول یون نقره، ذرات نقره را به ترتیب به شکل‌های شش ضلعی، میله‌ای، مثلثی، کروی یا دوازده وجهی درآورند.

انتخاب شکل نانوذرات بسیار مهم است، زیرا به این وسیله می‌توان خصوصیات آنها را تغییر داد. برای مثال نانوذرات نقره برای ساخت پارچه‌های ضد باکتری به کار می‌رود و ذرات مثلثی شکل، کشنده‌ترین نوع را تشکیل می‌دهند.

تغییر شکل ساده
استمپلکوسکی و اسکایانو از محلول نیترات نقره با دو ماده افزودنی استفاده کردند. یکی از آنها شکل‌دهی ذره را آغاز می‌کند، در حالی‌که دیگری از بزرگ‌شدن بیش از حد آنها جلوگیری می‌کند.

این ذرات با استفاده از نور فرابنفش به وجود می‌آیند که باعث می‌شود ذرات کوچک نقره که هر کدام 3 نانومتر از یکدیگر فاصله دارند، در محلول ته‌نشین شوند. تغییر دادن رنگ ال.ای.دی به یک فرکانس مشخص برای 24 ساعت باعث می‌شود این نانوذرات به شکل دلخواه و با فاصله بین 50 تا 200 نانومتر از یکدیگر در بیایند.

نانو

اما چرا تابش نور باید منجر به تغییر شکل این نانوذرات شود؟ نورهای رنگی، میدان الکترومغناطیسی در اطراف ذرات نقره به وجود می‌آورند که باعث می‌شود آن‌ها به نزدیک‌ترین همسایه خود بچسبند.

استامپلکوسکی در این باره گفت: «نور باعث شکل‌دهی ذراتی می‌شود که طول‌موج مشخصی دریافت می‌کنند و این پروسه تا زمانی که همه ذرات این نور جذب شده را به اشتراک بگذارند، ادامه پیدا خواهد کرد».

هر رنگ خاص، میدان الکترومغناطیسی خاصی را القا می‌کند که باعث می‌شود نانوذرات به یک شکل مشخص در کنار یکدیگر قرار بگیرند. این بدان دلیل است که انرژی نورانی جذب شده به گرما تبدیل می‌شود و این ذرات را به شکل معینی در جای خود تثبیت می‌کند. از آن‌جاکه ذرات، نور را در فرکانس معینی جذب می‌کنند، رنگ محلول نیز تغییر می‌کند؛ برای مثال 12 ضلعی‌ها نور آبی را جذب می‌کنند و درنتیجه، محلول به رنگ زرد پرتغالی (یعنی مکمل آن) درمی‌آید.

استمپلکوسکی می‌گوید: «روش فعلی برای شکل دادن به نانوذرات نقره، گرم کردن آنها در یک دمای مشخص است. اما تغییر دادن ناگهانی دمای محلول دشوار است و این روش باعث به وجود آمدن مخلوطی از شکل‌های گوناگون می‌شود. این درحالی است که تغییر پرتوهای رنگی آسان‌تر است و می‌تواند نتیجه یکنواخت‌تری به ما بدهد».

تیم جورج شاتز از دانشگاه نورث‌وسترن در ایلی‌نوی آمریکا، اولین شخصی بود که نشان داد نور می‌تواند باعث تغییر رشد ذرات نقره شود. اما او می‌گوید: «این موضوع که شما می‌توانید با استفاده از این روش شکل ذرات را تغییر دهید، بسیار هیجان‌انگیز است. نانوذراتی که شکل و ابعاد دقیقی داشته باشند، در سنجش و تشخیص پزشکی مورد توجهند».

جان کلی، نور-شیمی‌دان در ترینیتی کالج دوبلین واقع در ایرلند که در زمینه نانوذرات نقره نیز فعالیت می‌کند، در این باره گفت: «به دلیل این‌که این روش با نور کار می‌کند، می‌توان آن را در دمای اتاق یا حتی پایین‌تر به کار برد».

منبع : خبر آنلاین

ارسال کننده : عطیه عباسی


کلمات کلیدی: نانو تکنولوژی


نوشته شده توسط مهدی 90/1/3:: 1:19 عصر     |     () نظر

زمان ظهور نانوسرامیک‌ها را می‌توان دهه 90 میلادی دانست. در این زمان بود که با توجه به خواص بسیار مطلوب پودرهای نانوسرامیکی، توجهاتی به سمت آنها جلب شد، اما روشهای فرآوری آنها چندان آسان و مقرون به‌صرفه نبود. با پیدایش نانوتکنولوژی، نانوسرامیک‌ها هرچه بیشتر اهمیت خود را نشان دادند. در حقیقت نانوتکنولوژی با دیدگاهی که ارائه می‌کند، تحلیل بهتر پدیده‌ها و دست‌یافتن به روشهای بهتری برای تولید مواد را امکان‌پذیر می‌سازد.
شکل‌گرفتن علم و مهندسی نانو، منجر به درک بی‌سابقه اجزای اولیه پایه تمام اجسام فیزیکی و کنترل آنها شده‌است و این پدیده به‌زودی روشی را که اغلب اجسام توسط آنها طراحی و ساخته می‌شده‌اند، دگرگون می‌سازد. نانوتکنولوژی توانایی کار در سطح مولکولی و اتمی برای ایجاد ساختارهای بزرگ می‌باشد که ماهیت سازماندهی مولکولی جدیدی خواهندداشت و دارای خواص فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی جدید و بهتری هستند. هدف، بهره‌برداری از این خواص با کنترل ساختارها و دستگاهها در سطوح اتمی، مولکولی و سوپرمولکولی و دستیابی به روش کارآمد ساخت و استفاده از این دستگاهها می‌باشد.
هدف دیگر، حفظ پایداری واسط‌ها و مجتمع‌نمودن نانوساختارها در مقیاس میکرونی و ماکروسکوپی می‌باشد. همیشه با استفاده از رفتارهای مشاهده‌شده در اندازه‌های بزرگ، نمی‌توان رفتارهای جدید در مقیاس نانو را پیش‌بینی کرد و تغییرات مهم رفتاری صرفا" به‌خاطر کاهش درجه بزرگی اتفاق نمی‌افتند، بلکه به دلیل پدیده‌های ذاتی و جدید آنها و تسلط‌یافتن در مقیاس نانو بر محدودیتهایی نظیر اندازه، پدیده‌های واسطه‌ا‌ی و مکانیک کوانتومی می‌باشند.
نانوسرامیک‌ها :
نانوسرامیک‌ها، سرامیک‌هایی هستند که در ساخت آنها از اجزای اولیه در مقیاس نانو (مانند نانوذرات، نانوتیوپ‌ها و نانولایه‌ها) استفاده شده‌باشد، که هرکدام از این اجزای اولیه، خود از اتمها و مولکولها بدست آمده‌اند. بعنوان مثال، نانوتیوپ یکی از اجزای اولیه‌ا‌ی است که ساختار اولیه کربن c60 را تشکیل می‌دهد. به‌طور کلی فلوچارت سازماندهی نانوسرامیک به شکل زیر می‌باشد :
بنابراین مسیر تکامل نانوسرامیک‌ها را می‌توان در سه مرحله خلاصه کرد :
مرحله 1 : سنتز اجرای اولیه
مرحله 2 : ساخت ساختارهای نانو با استفاده از این اجزاء و کنترل خواص
مرحله 3 : ساخت محصول نهایی با استفاده از نانوسرامیک بدست‌آمده از مرحله دوم
ویژگیها :
ویژگیهای نانوسرامیک‌ها را می‌توان از دو دیدگاه بررسی کرد. یکی ویژگی نانوساختارهای سرامیکی، و دیگری ویژگی محصولات بدست‌آمده است.
ویژگیهای نانوساختارهای سرامیکی :
کوچک، سبک، دارای خواص جدید، چندکارکردی، هوشمند و دارای سازماندهی مرتبه‌ا‌ی.
ویژگیهای محصولات نانوسرامیکی :
خواص مکانیکی بهتر: سختی و استحکام بالاتر و انعطاف‌پذیری که ویژگی منحصربه‌فردی برای سرامیک‌هاست.
داشتن نسبت سطح به حجم بالا که باعث کنترل دقیق بر سطح می‌شود.
دمای زینتر پایین‌تر که باعث تولید اقتصادی و کاهش هزینه‌ها می‌گردد.
خواص الکتریکی، مغناطیسی و نوری مطلوب‌تر: قابلیت ابررسانایی در دماهای بالاتر و قابلیت عبور نور بهتر.
خواص بایویی بهتر (سازگار با بدن).
کاربردها :
نانوتکنولوژی باعث ایجاد تحول چشمگیری در صنعت سرامیک گشته‌است. در این میان نانوسرامیک‌ها، خود باعث ایجاد تحول عظیمی در تکنولوژی‌های امروزی مانند الکترونیک، کامپیوتر، ارتباطات، صنایع حمل‌ونقل، صنایع هواپیمایی و نظامی و … خواهندشد. برخی کاربردهای حال و آینده نانوسرامیک‌ها در جدول زیر آمده‌است.آینده حال زمان نانوساختارها
نانوروکش‌های چندکارکردی رنگ‌دانه‌ها پولیش‌های مکانیکی-شیمیایی حایل‌های حرارتی حایل‌های اپتیکی (UV و قابل رؤیت) تقویت Imaging مواد جوهرافشان دوغاب‌های روکش ساینده لایه‌های ضبط اطلاعات پوشش‌ها و دیسپرژن‌ها
سنسورهای ویژه مولکولی ذخیره انرژی
(پیل‌های خورشیدی و باطری‌ها) غربال‌های مولکولی مواد جاذب و غیرجاذب داروسازی کاتالیست‌های ویژه پرکننده‌ها سرامیک‌های دارای سطح ویژه بالا
نوارهای ضبط مغناطیسی قطعات اتومبیل فعال‌کننده‌های پیزوالکتریک نیمه‌هادی‌ها لیزرهای کم‌ پارازیت نانوتیوپها برای صفحه نمایشهای وضوح بالا هدهای ضبط GMR
نانوابزارهای عملگر
شکل‌دهی سوپرپلاستیک سرامیکها مواد ساختاری فوق‌العاده سخت و مستحکم سرماسازهای مغناطیسی سیمان‌های انعطاف‌پذیر مواد مغناطیسی نرم با اتلاف کم ابزارهای برش WC/Co با سختی بالا سیمان‌های نانوکامپوزیت سرامیک‌های تقویت‌شده
«الگوریتم ها» و «تراشه» های کوانتومی
محاسبات کوانتومی یک زمینه جدید و امیدوارکننده با قابلیت بالقوه بالای محاسباتی است، اگر در مقیاس بزرگ ساخته شود. چندین چالش عمده در ساخت رایانه کوانتومی بزرگ مقیاس، وجود دارد: بررسی و تصدیق محاسبات و معماری سیستم آن.
قدرت محاسبات کوانتومی در قابلیت ذخیره‌سازی یک حالت پیچیده در قالب یک "بیت" ساده نهفته است.
روش‌های نوینی به منظور ساخت مدارهای منطقی سطح پائین، سوئیچ‌کننده‌ها، سیم‌ها، دروازه‌های اطلاعاتی، تحت پژوهش و توسعه قرار گرفته‌اند که کاملاً متفاوت از تکنیک‌های حاضرند و به طور عمیقی ساخت مدارهای منطقی پیشرفته‌ را تحت تأثیر قرار می‌دهند. از برخی از دیدگاه‌ها، در آینده‌ای نزدیک، در حدود 20 سال آینده، طراحان مدارهای منطقی ممکن است به مدارهائی دسترسی پیدا کنند که یک بیلیون بار از مدارهای حال حاضر سریعترند.
مسائلی نظیر طراحی، بکارگیری،‌ تعمیر و نگهداری و کنترل این ابرسیستم‌ها به گونه‌ای که پیچیدگی بیشتر به کارآئی بالاتری منتهی شود، زمانی که سیستم‌های منطقی شامل 107، سوئیچ باشد،مهم است. به سختی ممکن است که آنها را به طور کامل و بی‌نقص،‌ بسازیم، بنابر این رسیدگی و اصلاح عملگرهای شامل بررسی هزاران منبع خواهد بود. از این رو طراحی یک سیستم با فضای حداقل، حداقل هزینه در زمان و منابع، یک ارزش است. چنین سیستمی می‌تواند در قالب "توزیع یافته"، "موازی" ویا در یک چهارچوب "سلسله مراتبی" قرار گیرد.
سخت‌افزارها و مدارهای منطقی راه درازی را پیموده‌اند. ترانزیستورهای استفاده شده در یک مدار ساده CPU چندین میلیون بار کوچکتر از ترانزیستور اصلی ساخته شده درسال 1947 است. اگر یک ترانزیستور حال حاضر با تکنولوژی 1947 ساخته شود نیازمند یک کیلومتر مربع سطح می‌باشد (قانون مور)، در حالی که در 10 الی 20 سال آینده تکنولوژی موفق به گشودن راهی جهت تولید مدارهای منطقی 3 بعدی خواهد شد.
در این میان، چندین پرسش سخت و پژوهشی که در آکادمی‌ها وصنعت به آن پرداخته می‌شود وجود دارد:
گرفتن پیچیدگی‌ها در تحلیل روش‌های تولید SWITCH ،در روش‌های متولد شده به منظور مدل‌سازی چگونگی کارآئی آنها، در مدارهای منطقی مورد نیاز مهندسان، و امتیازات روش‌های نوین فناورانه بر روش های کلاسیک.
لحاظ کردن ملاحظاتی مبنی بر تعداد سوئیچ‌ها در واحد سطح و حجم در درون ابزار (گنجایش)، تعداد نهائی سوئیچ‌ها در درون ابزار (حجم)، شرایط حدی عملگرها، سرعت عملگرها، توان مورد نیاز، هزینه تولید و قابلیت اعتماد به تولید و دوره زمانی چرخه عمر آن.
پاسخ این تحلیل ها جهت پژوهش‌ها را به سمت روش‌های بهتر تولید سوییچ، هدایت خواهد کرد. ودر نهایت یافتن این که چگونه یک روش ویژه در بهترین شکلش مورد استفاده قرار خواهد گرفت و نیز تحلیل و تباین روش‌های مختلف تولید.
حرکت به سمت طراحی ظرفیت ابزار، جهت استفاده مؤثر از 1017 ترانزیستور یا سوئیچ است. چنین طراحی‌هائی در مقیاس‌های مطلوب ، حتی بی‌شباهت در مقایسه با افزایش ظرفیت ابزارها خواهد بود.
طراحی‌های قویتر و ابزارهای بررسی قوی‌تر به منظور طراحی "مدارهای منطقی" با چندین مرتبه مغناطیسی بزرگتر و پیچیده‌تر.
طراحی پروسه‌های انعطاف‌پذیرتر جهت مسیر تولید از مرحله طراحی منطقی،‌ آزمایش و بررسی، تا بکارگیری در سخت‌افزار.
پروسه‌ها می‌بایستی به قدری انعطاف‌پذیر باشند که:
الف) توسعه اشتراکی درطراحی، آزمایش و ساخت ،به گونه‌ای که هیچ یک از این گام‌ها تثبیت شده نباشد.
ب) توسعه طراحی، و بررسی به منظور کاوش یک روش نوین ساخت با هدف تقویت نقاط قوت و کم کردن نقاط ضعف .هر نوع از سیستم نانویی که توسط طراحان ساخته می‌شود می‌بایستی صحت عملکرد آن تضمین شود.
شاخص مقیاس حقیقی و لایه‌های افزوده شده نامعین در سیستم‌های نانوئی،‌ نیازمند انقلاب در طراحی سیستم‌ها و الگوریتم‌ها است. روش‌هائی که در زیر معرفی می‌شود، الگوریتم‌هائی هستند که به صورت بالقوه قادرند مسأله پیچیدگی محاسبات را کاهش دهند.
1) بررسی مقیاسی سیستم‌های نانوئی:
مانع بزرگی به نام« بررسی چند میلیون ابزار نانومقیاس»، نیاز به روش‌های انقلابی به منظور بررسی سیستم‌هائی که ذاتاً بزرگتر، پیچیده‌تر و دارای درجات نامعینی پیچیده‌تری هستند، را روشن می‌کند. در ابتدا مروری کوتاه خواهیم داشت بر ضرورت "آزمایش مدل."[1]
آزمایش مدل از روش‌های پذیرفته شده و رسمی در حوزه بررسی روش‌های ساخت است. این حوزه شامل کاوش فضای طراحی است به منظور دیدن این نکته که خواص مطلوب در مدل طراحی شده حفظ شده باشد، به گونه ای که اگر یکی ازاین خواص، مختل شده باشد،‌ یک""Counter Example تولید شود. Model Checking Symbolic بر مبنای [2]ROBDDها یک نمونه از این روش‌ها است.
بهرحال، BDDها به منظور حل مسائل ناشی از خطای حافظه بکار گرفته می‌شوند و برای مدارات بزرگتر با تعداد حالات بزرگتر و متغیرتر مقیاس پذیر نمی‌باشند.
دو روش عمده برای حل این مسأله وجود دارد:
یک روش حل مبتنی بر محدود کردن آزمایش کننده مدل[3] به یک مدار unbounded، است که به نام "unbounded model checking" یا UMC نامیده می‌شود،‌ به گونه‌ای که خواص آزمایش شده به تعداد دلخواه از Time-Frame" "ها وابستگی ندارد.
روش دیگر مبتنی بر مدل "مدار محدود[4]" استوار است که به نام[5] BMC نامیده می‌شود در این روش بررسی مدل با تعداد ویژه و محدودی از Time-Frame" "ها صورت می‌گیرد.
ابتدا در مورد فرمولاسیون UMC که مبتنی بر "رسیدن به سرعت در مراتب مغناطیسی" است و به وسیله تکنیک‌های مقیاس پذیر"BMC" پیروی می‌شود،‌ بحث می‌کنیم و بالاخره این که چهارچوبی را برای بررسی و لحاظ کردن درجات نامعینی به سیستم، معرفی می‌کنیم.
2- "UMC" مقیاس‌پذیر:
مزیت"UMC" بر "BMC" در کامل بودن آن است. روش "UMC" می‌تواند خواص مدل را همانگونه که هست لحاظ کند زیرا این روش مبتنی بر قابلیت آزمایش به کمک نقاط ثابت است. عیب این روش در این است که""ROBDD کاملاً به مرتبه متغیرها حساس است. ابعاد BDD می‌تواند غیرمنطقی باشد اگر مرتبه متغیرها بد انتخاب شود. در پاره‌ای از موارد (نظیر یک واحد" ضرب") هیچ مرتبه متغیری به منظور رسیدن به یک ROBDD کامل که نمایشگر عملکرد مدار باشد،‌ وجود ندارد. به علاوه، برای خیلی از شواهد مسأله،‌ حتی اگر ROBDD برای روابط انتقال ساخته شود،‌ حافظه می‌تواند هنوز در خلال عمل کمیت‌گذاری، بترکد.
پژوهش‌های اخیر بر بهبود الگوریتم‌های BDD جهت کاهش انفجار حافظه استوار و استفاده از خلاصه نگاری و تکنیک‌های کاهش، جهت کاهش اندازه مدل، تمرکز یافته‌اند.
"SAT Solver"ها ضمیمه BDD ها می‌شوند. روابط انتقال یک سیستم در قالب K، Time-Frame"" باز می‌شود. "SAT" هابه ابعاد مسأله کمتر حساسند. اما به هر حال، SATها دارای یک محدودیت هستند و آن این که خواص یک مدار را با تعداد محدودی (K)، می‌سنجند.
اگر هیچ Countervecample در K، Time-Frame یافت نشد، هیچ تضمینی برای همگرائی حل مسأله وجود ندارد.
BMC"" در مقایسه با UMC"" مبتنی بر"BDD" ،کامل نمی‌باشد. این روش می‌تواند فقط "Counter Example"ها را بیابد و قادر به محاسبه خواص نمی‌باشد مگر آن که یک حد بر روی حداکثر اندازه Counter Example"" تعیین شود.
روشی برای ترکیب SAT-Solver و BDD به صورت فرمول CNF به کار گرفته شده است.


کلمات کلیدی: نانو تکنولوژی


نوشته شده توسط مهدی 89/10/8:: 4:51 عصر     |     () نظر
   1   2      >