ابزار رایگان وبلاگ

معماری ایرانی الهام‌بخش ساخت ماده‌ای که با کشش بزرگتر می‌شود
 
جندی شاپور (البرز)
علمی فرهنگی

دکتر احمد رفسنجانی و گروهی از محققان دانشگاه مک‌گیل کانادا "فراماده‌ای" (metamaterial) ساخته‌اند که بر خلاف مواد متعارف وقتی کشیده می‌شوند بزرگتر می‌شوند.

 

مواد متعارف وقتی کشیده می‌شوند طولشان افزایش پیدا می‌کند و نازک‌تر می‌شوند اما این نوع ماده که در اصطلاح به آنها مواد "گسترنده با پایداری دوگانه" گفته می‌شود هنگامی که کشیده می‌شوند پهن‌تر شده و تا زمانی دوباره فشرده نشوند به حالت قبلی خود برنمی‌گردند.

دکتر رفسنجانی که نتایج تحقیق خود را جلسه ماه مارس انجمن فیزیک آمریکا مطرح کرد می‌گوید:

 اساس تغییر برگشت‌پذیر این ورقه‌های لاستیکی این است که اجزاء ریز این ورقه‌ها وقتی کشیده می‌شوند، می‌چرخند.

چرخش این اجزا، که در ویدیویی بالای این صفحه دیده می‌شود، اساس بسیاری از مواد گسترنده را تشکیل می‌دهد اما تغیییر شکل سریع ورقه‌هایی که دکتر رفسنجانی ساخته منحصر به فرد است.

دکتر رفسنجانی می‌گوید: "ما می‌خواستیم برای این اجزای چرخنده ساختاری پیدا کنیم که وقتی شکل آنها را تغییر می‌دهیم و گسترده می‌کنیم، این شکل تازه را بتوانند حفظ کنند."

از موارد کاربرد این ماده جدید می‌توان به قطعات سفینه‌های فضایی و لوله‌های ریزی (استنت) که برای رفع گرفتگی در رگ‌ها کار گذاشته می‌شوند اشاره کرد.

"مواد معمولی وقتی از یک طرف کشیده شوند در طرف دیگر جمع می‌شوند. ولی مواد گسترنده، به خاطر ساختار درونی آنها، وقتی از یک طرف کشیده شوند از عرض بزرگ می‌شوند."

دکتر رفسنجانی در پژوهش خود برای تولید ماده گسترنده (auxetic) از آجرکاری‌های برج دوقلوی خرقان الهام گرفته است.

برج‌ دوقلوی خرقان، دو برج آجری دوره سلجوقی که قدمت آن به هزار سال پیش بازمی گردد، با فاصله ۲۹ متر از یکدیگر در شهرستان آوج استان قزوین قرار دارند و نقوش هندسى آجرکارى‌های آن بی‌اندازه درخشان است.

به گفته دکتر رفسنجانی "نقش و نگارهای هنر اسلامی دائره‌المعارف عظیم هندسه است. روی دیوارهای این دو برج می توان حدود ۷۰ فرم معماری آجرکاری و خطاطی یافت."

دکتر رفسنجانی با برش لیزری ورقه‌های پلاستیک متوجه شد که دو طرح هندسی از میان طرح‌های برج خرقان، خاصیت نامتعارفی نشان می‌دهند، علاوه بر اینکه در تمام جهات قابلیت گسترش داشتند خیلی راحت می‌توانستند از حالت گسترده به حالت عادی یا بالعکس تغییر شکل بدهند.

دکتر رفسنجانی توضیح داد که این "پایداری دوگانه" (bistabile) کیفیتی نامتعارف است و تاکنون فقط چند مورد نمونه دیگر مثل آن دیده شده که با روش تا کردن شبیه اوریگامی ساخته شده بودند:

"ساخت این نوع طراحی بسیار ساده‌تر است و فقط به برش لیزری نیاز دارد. بر حسب دقت لیزر می‌توان قطعات بسیار کوچک یا قطعات بسیار بزرگی مثل ماهواره یا صفحات خورشیدی را تولید کرد."

دکتر رفسنجانی و همکارانش در عین حال متوجه شدند که با تغییر مبنای هندسی این فرم‌ها، مثلا تغییر دادن خطوط مستقیم به خطوط منحنی، می‌توان کیفیت این ورقه‌های پلاستکی را تغییر دهند.

bbc news

ثبت دامنه آسایشگاه خیریه کهریزک

مدیر کل راهبری نظام نگهداری و تعمیرات معاونت امور مهندسی وزارت نفت در حالی از امضای سند راهبردی مدیریت خوردگی و استقرار نظام مدیریت خوردگی در صنعت نفت خبر داد که به گفته وی عدد و آمار دقیقی در خصوص میزان خوردگی در صنعت نفت در اختیار نیست.

 به گزارش خبرنگار علمی ایسنا، مهندس علیرضا اصل‌عربی با تاکید بر هزینه‌های زیاد رفع پدیده خوردگی در واحدهای صنعتی نفت افزود: با توجه به این امر در دنیا روش‌های پیشگیرانه تبدیل به روش‌های پیش‌بینانه سوق پیدا کرده است تا از این طریق هزینه‌های خوردگی کاهش یابد.

 وی با تاکید بر این که هزینه‌های پیش‌بینانه موجب پایداری بیشتر واحدهای صنعتی شده است، اظهار داشت: در این روش‌ها با استفاده از مواد و روش‌های نوین عمر مفید تجهیزات صنعتی افزایش یافته است. اصل‌عربی ادامه داد: در همین راستا در معاونت امور مهندسی وزارت نفت با هدف کاهش هزینه‌های خوردگی اقدام به تهیه سند راهبردی مدیریت خوردگی و استقرار نظام مدیریت خوردگی صنعت نفت کردیم که این سند به امضای وزیر نفت رسیده است.

 وی با اشاره به جزییات این سند خاطرنشان کرد: این سند در راستای ساماندهی ساختارها و کنترل هزینه‌ها و برآورد هزینه‌های مربوط به پدیده خوردگی تدوین شده است که دارای رویکردهای کوتاه مدت، میان مدت و بلند مدت است.

 مدیر کل راهبری نظام نگهداری و تعمیرات معاونت امور مهندسی وزارت نفت با اشاره به آمارهای مربوط به خسارات ناشی از خوردگی در کشورهای صنعتی، ادامه داد: نتایج ارزیابی به عمل آمده در کشورهای مختلف به ویژه کشورهای پیشرفته صنعتی نشانگر آن است که خسارات و هزینه‌های ناشی از خوردگی در حدود چهار و نیم درصد تولید ناخالص ملی (GNP) برآورد شده است و این آمار به ما هشدار می‌دهد که جهت ایجاد انگیزه‌های لازم برای شناخت دقیق علل و مکانیزم‌های پدیده خوردگی و به کارگیری روش‌های پایش، کنترل و پیشگیری از خسارات ناشی از خوردگی برنامه‌های مشخصی تدوین کنیم.

 وی بی‌اعتنایی به خوردگی را موجب افزایش ریسک سرمایه‌گذاری دانست و اظهار داشت: توجه جدی به پدیده خوردگی و به کارگیری راه حل‌های علمی و منطقی برای کاهش خسارات جانی، مالی و زیست محیطی ناشی از خوردگی نیازمند رویکرد برنامه محور و نگاه راهبردی به این مساله است که در این راستا اقدام به تدوین سند مدیریت خوردگی شد که این سند، سیاستی در حوزه کاهش میزان خسارات ناشی از خوردگی است.

 اصل عربی با اشاره به اقدامات وزارت نفت در زمینه کاهش خوردگی در واحدهای نفتی گفت: تدوین نقشه راه، پژوهش‌های هدفمند، ساماندهی استفاده از مشاوران پیمانکاران، نظام برنامه‌ریزی و مدیریت دانش از جمله برنامه‌های وزارت نفت در این زمینه است.

 وی با اشاره به جزییات سند راهبردی مدیریت خوردگی افزود: برای اجرایی شدن این سند، دستورالعمل‌ خود ارزیابی برای واحدهای صنایع نفت تهیه کرده‌ایم که این دستورالعمل حاوی 160 سوال است که این واحدها با پاسخگویی به این سوالات می‌توانند میزان خوردگی واحد مربوطه را برآورد کنند.

 اصل‌عربی با تاکید بر این که در حال حاضر نمی‌توانیم عدد و رقم دقیقی از میزان خوردگی در صنایع نفت ارائه دهیم،اظهار داشت: در حال حاضر 70 درصد تجهیزات صنعت نفت شامل تجهیزات ثابت چون خطوط لوله، تانکرها و تجهیزات مکانیکی و سازه‌ای است و 15 درصد آن مربوط به تجهیزات مواد و مابقی تجهیزات مربوط به حوزه برق و انرژی و ابزار دقیق می‌باشد و مهمترین عوامل تهدید خوردگی مربوط به 70 درصد تجهیزات ثابت حوزه صنعت نفت است.

 وی اضافه کرد: به منظور ایجاد انگیزه برای سرمایه‌گذاری بخش خصوصی در این زمینه از ظرفیت‌های بند (ل) ماده 12 قانون رفع موانع تولید استفاده کردیم.

 این مقام مسوول در عین حال تاکید کرد: تا زمانی که عدد و ارقام دقیق در این حوزه نداشته باشیم تمام اقدامات ما با اشتباهات زیادی همراه خواهد بود.

 وی در خصوص تدوین سند راهبردی خوردگی بدون در اختیار داشتن عدد و ارقام مربوط به میزان خوردگی در صنعت نفت توضیح داد: اجرای مدیریت خوردگی حداقل به 5 سال زمان نیاز دارد و در عین حال ما نمی‌توانیم تدوین سند راهبردی در این حوزه را معطل استخراج عدد و آمار دقیق در حوزه خوردگی کنیم.

ثبت دامنه آسایشگاه خیریه کهریزک

آیا می توان از آب آتش ساخت؟ چگونه می توان وسیله ای ساخت که شکل دهی فلزات را ارزان تر و امن تر کند؟

به تازگی، در یکی از مراکز تحقیقات اروپایی نمونه اولیه دستگاهی تولید شده که از آب آتش می سازد. دستگاهی که می تواند صنعت لحیم و جوشکاری را متحول کند.

آندرو الیس، از جمله پژوهشگران فعال در این زمینه است. او می گوید:«این یک دستگاه برق کافت (الکترولیزر) است که با برق شهری عمل می کند. و می تواند اکسیژن و هیدروژن آب را تجریه کند. این گازها وارد لوله ای ویژه و سپس مشتعل می شوند تا مثل سوخت برای جوشکاری یا لحیم کردن بکار گرفته شوند. در یک کلام، آب را به آتش تبدیل می کند.»

تا امروز، دلیل اصلی عدم استفاده از این فن آوری بهای بالای استفاده از اینگونه دستگاه ها برای تجزیه گاز از طریق برق بوده است، اما پژوهشگران این مرکز سعی دارند راه حلی برای این مساله نیز بیابند.

آندرو الیس می افزاید: «یک تیم شیمیدان در حال کار و تحقیق در این زمینه هستند. هدف آنها یافتن فرمول های کارآمدتر برای افزایش عملکرد دستگاه برق کافت و کاهش هزینه ها است. در این راستا، کاتالیزورهای مختلفی آزمایش شدند و مواد جایگزین و ارزان تر از پلاتین مورد استفاده در این دستگاه نیز در نظر گرفته شده است که در مجموع نتیجه بخش بودند.»

نتیجه اینکه آتش تولیده شده کم خطرتر و قابل استفاده تر از نمونه های معمول است.

روری اونلی، کارشناس و مشاور در جوشکاری می گوید: «می بینید که شعله این دستگاه از دستگاه های جوشکاری اکسی استیلن روشن تر است. آتش زمان خروج از دهانه لوله داغ نیست و تشعشع آن نیز کمتر است و در نتیجه برای چشم آزار دهنده نیست. به این دلیل هم هست که من از عینک های ویژه جوشکاری استفاده نمی کنم.»

ذخیره استیلن، آنهم در مخازن تحت فشار، همواره خطرناک بوده و در برخی مناطق ممنوع شده است. استفاده از آن در برخی صنایع مثل آلومینیوم بسیار خطرناک است.

استیون بینس، کارشناس فلزات و مشاور این پروژه است. او می گوید:«یکی از جنبه های منفی جوشکاری با استیلن این است که دمای آتش و سرعت جوش و ترکیب فلزات بسیار بالا است.»

اما جوشکاری با آتش تولیده شده از هیدروژن بسیار امن تر و قابل کنترل تر است. و وقتی که می سوزد آب تولید می کند!

نیک لودفورد، پژوهشگر فلزات بر این باور است که «براساس محاسبات ما، بهای مصرف گاز در این نمونه اولیه ۲۰ بار ارزان تر از دستگاه های معمول است. به ویژه که مخراج مربوط به تولید و ذخیره گاز، و همچنین بیمه دستگاه های کنونی بسیار زیاد است.»

بی تردید استفاده از این فن آوری جدید به شرکت های کوچک و متوسطی که از منظر اقتصادی در مضیقه هستند، کمک خواهد کرد.

در حال حاضر، متخصصان جوشکاری در بریتانیا نمونه اولیه این دستگاه را آزمایش می کنند.

روری اونلی می گوید:«یکی از خوبی های این دستگاه این است که دهانه لوله هیچگاه داغ نمی شود. چرا که در واقع، شعله های آتش تنها وقتی از دهانه خارج می شوند می سوزند، در نتیجه درون لوله و دهانه آن کامل سرد است. و هر چقدر هم از آن استفاد کنید، این بخش داغ نمی شود. و وقتی دستگاه را خاموش می کنید نیز می توانید با خیالی راحت هر کجا که می خواهید قرارش دهید.»

European Commission 2014 / euronews 2014

 

ثبت دامنه آسایشگاه خیریه کهریزک

 مولکولهاي پروتئيني حياتي از نظر ابعاد در محدوده فناوری-نانو قرار مي گيرند، اما جايگاه اصلي بررسي آنها در حوزه اي ديگر به نام بیو(زیست) است. چنانچه در ارتباط با حوزه بیو مشاهده می شود، فناوری نانو ممکن است در برخي از زمينه-ها زیر مجموعه اي از حوزه هاي تحقيقاتي ديگر باشد. حوزه فناوری زیستی(بیوتکنولوژی) امروزه به طور موازی با فناوری نانو در حال توسعه است و محققان فناوری نانو و فناوری زیستی با هم در بسیاری از زمینه ها همکاری دارند. فناوری زیستی، فناوری استفاده از علم ژنتیک برای تولید محصولات جدیدی از گیاهان و حیوانات است. کار با ساختارهای پروتئینی اصلیترین بخش این فناوری است. شکل(1). تلفیق فناوری بیو و نانو باعث ایجاد حوزه ای به نام نانوبیو-فناوری یا نانوبیوتکنولوژی شده است. نانوبیوفناوری بخشی از فناوری نانو است که به علوم زیستی مرتبط می شود. این ارتباط میتواند به دو صورت باشد: استفاده از مواد نانومتری در ساختار های زنده و استفاده از ساختارهای زنده برای توسعه محصولات فناوری نانو. اصلی ترین بخش های مرتبط با نانوبیوفناوری؛ داروسازی، مواد غذایی، محیط زیست، پزشکی، علوم زیستی و اعصاب، ارتباطات و ابزار هستند. 


 



شکل1- ابعاد DNA در محدوده بین 1 تا 100 نانومتر است.

کشفDNA زير ميکروسکوپ در دهه 50 ميلادي گام بلندي در عرصه تحقيقات زیستی بود و پس از آن با برش و الصاق دلخواه رشته-هاي DNA علم ژنتيک توسعه يافت و هم اکنون تحقيقات به اين سمت مي رود که با طراحي پروتئين ها به خواص دلخواه دست يابند. در اين جهت فناوری نانو به خوبي به کمک فناوری بیو خواهد شتافت. ویژگی بین رشته ای فناوری نانو، درک و توسعه آن را برای محققین دشوار نموده است. فناوری میکرو و نانو در خلقت را نانوبیونیک اطلاق می کنند. بيونيك كه به آن بيومتريك يا مهندسي خلاق زيستي هم مي‌گويند كاربرد ساز و کارهای زیستی موجود در طبيعت در چرخه طراحی و مهندسي و فناوري‌هاي مدرن است. در حقیقت بیونیک آموختن فنون مهندسی از خلقت است. به این حوزه از دانش، الهام از طبیعت گفته شده است. این علم ساختارهای طبیعی را به همراه قابلیتهای ویژه آنها رصد کرده و سعی به استفاده از آن در طراحی های مهندسی دارد. تاکنون در حوزه های مواد، البسه، معماری، انرژی، هوافضا و نور و ... از طبیعت استفاده شده است. کلمه طبیعت(Nature) را کسانی استفاده می کنند که قائل نیستند، همه موجودات و هستی خالقی مدبر دارند، لذا برای تاکید بر این موضوع جایز است جای این کلمه از واژه خلقت استفاده شود. 

 رویکرد الهام از خلقت با سرعت پیش می رود و همچنان ناشناخته های بیشتری از ساختمان بدن موجودات وجود دارد که برای مهندسی ساختارهای مشابه مفید است. بخشی از این تلاش ها برای ساخت تجهیزاتی است که بتوانند انرژی زیادی را تولید و ذخیره کنند. سلول های خورشیدی و پـیلهای سـوختی و باتری ها فناوری های جدیدی هستند که انرژی برق را با ساز و کاری شبیه به بخشی از ساز و کار برگها در فرایند فوتوسنتز، تامین یا ذخیره می کنند.ویژگی خود تميز شوندگي که از خلقت الهام گرفته شده است، در حقیقت ایجاد سطحی ویژه است که تمایلی به جذب ذرات کثیف ندارد. خصـوصیـت خـود تمیزشوندگی برگ نیلوفر آبی به خاطر برجستگی های نانومتری روی برآمدگیهای میکرونی است که خصوصیت آبگریز به آنها میدهد. لباس، بتن و شیشه از این خصوصیت برای دفع آب و روغن استفاده کرده اند. در اینجا آنچه تغییر میکند رفتار قطره آب آلوده با سطح یا کشش سطحی بین این دو است. 




شکل2- خـود تمیزشوندگی برگ نیلوفر آبی
 
منبع :انجمن علمی مهندسی مواد و متالورژی

 

 

ثبت دامنه آسایشگاه خیریه کهریزک

ادامه نوشتار ...


 Helmut Mohwald, Dmitry Shchukin از مؤسسه ماكس-پلانك و همكارانشان در دپارتمان مهندسي سراميك و شيشه دانشگاه Aveiro پرتقال فرآيندي تشريح كرده اند كه طي آن يك فلز با لايه نازك ژل مانندي روكش دهي شده است.

به دليل وجود نوعي افزودني در ژل به كار رفته، هنگام آسيب ديدن، بلافاصله ترميم آغاز شده و شكاف يا حفره ايجاد شده روي فلز خود به خود ترميم ميگردد. از روشهاي متداول و عمومي براي محافظت از خوردگي مي توان به گالوانيزاسيون و پوشش هاي پليمري اشاره كرد. البته راه ساده تري نيز وجود دارد و آن افزودن يك لايه ضد آب روي آهن، فولاد، آلياژهاي آلومينيوم و ديگر فلزات مستعد خوردگي است. پوشش هاي كروم يكي از روش هاي معمول و مؤثر در اين راستا است اما خطرات كروم براي سلامتي در طي فرآيند ساخت، از جمله مشكلات پيش رو در اين زمينه است به طوري كه استفاده از پوشش هاي كرم از سال 2007 به بعد در اروپا ممنوع شد. بنابراين هر يك از اين روش ها معايب خاص خود را دارند و در نهايت اگر پوشش آسيب ببيند و آب، هوا يا عامل خورنده به فلز پايه برسد اين آسيب رساني تشديد مي گردد.


بقیه در ادامه نوشتار
ثبت دامنه آسایشگاه خیریه کهریزک

ادامه نوشتار ...


يكي از روش‌هاي كنترل خوردگي در صنايع مختلف استفاده از بازدارنده‌هاي خوردگي است كه در برخي موارد مانند سيستم‌هاي آب آشاميدني، استفاده از آنها با محدوديت مواجه مي‌شود. امروزه محققين در پي كشف بازدارنده‌هاي طبيعي هستند كه از بتوان از آنها به عنوان بازدارنده‌ي خوردگي در سيستم‌هايي نظير سيستم‌هاي آب آشاميدني استفاده كرد.

به عنوان مثال ترشحات صمغ اقاقيا براي اولين بار به عنوان يك بازدارنده‌ي خوردگي ارزان قيمت و سالم براي فلز‌هاي تجاري در سيستم‌هاي آب آشاميدني مورد استفاده قرار گرفتند.

ترشحات صمغ اقاقيا از ساقه‌هاي و شاخه‌هاي درختان sub-Saharan leguminosae  به‌دست مي‌آيند كه به طور وسيعي در قسمتهاي مركزي تانزانيا رشد مي‌كنند. صمغ اقاقيا را مي‌توان به عنوان يك ماده‌ي غذايي افزودني در توليدات روزانه، قنادي‌ها و نانوايي‌ها استفاده كرد. اين صمغ داراي گروه‌هاي NH2-، هيدروكسيل OH- و كربوكسيل COOH- است كه به صورت الكتروشيميايي فعال هستند و مي‌توانند با سطوح فلزي واكنش داده و از بروز خوردگي جلوگيري به عمل آورند.

بازدارنده های طبیعی در خوردگی.جندی شاپور البرز

 

 

ثبت دامنه آسایشگاه خیریه کهریزک

صفحه قبل 1 صفحه بعد

درباره تارنما


به تارنمای جندی شاپور البرز خوش آمدید. دانشگاه گندی شاپور در عصر خود بزرگترین مرکز فرهنگی شد. دانشجویان و استادان از اکناف جهان بدان روی می‌آوردند. مسیحیان نسطوری در آن دانشگاه پذیرفته شدند و ترجمه سریانی‌های آثار یونانی در طب وفلسفه را به ارمغان آوردندنو افلاطونیها در آنجا بذر صوفی گری کاشتند. سنت طبی هندوستان، ایران، سوریه و یونان در هم آمیخت و یک مکتب درمانی شکوفا را به وجود آورد.
آخرین نوشتارها
نگارندگان



Alternative content


شروع کد ساعت -->

آمار وبلاگ:
 

بازدید امروز : 2394
بازدید دیروز : 822
بازدید هفته : 13165
بازدید ماه : 78616
بازدید کل : 1667045
تعداد مطالب : 2059
تعداد نظرات : 424
تعداد آنلاین : 3

وبلاگ

قالب