وب سايت جامع دانش قابل استفاده براي دانشجويان و مهندسين و مديران



شناسايي نشتي‌هاي نفت و گاز شناسايي نشتي‌هاي نفت و گاز


نويسنده: تريسي استادتر
مترجم: حبيب الله عليخاني

بيش از 212000 مايل لوله ي نفت و گاز تنها در ايالات متحده ي آمريکا وجود دارد که در حدود 16 ميليارد بشکه نفت خام، محصولات پتروشيمي و ميعانات گازي را در سال انتقال مي دهند. هزاران مايل از اين خطوط لوله در کف اقيانوس حرکت مي کند. ارزيابي نشتي اين شبکه ها يک چالش قابل توجه با راه حل هاي با کارايي پايين مي باشد. انجام اين ارزيابي ها نيز هزينه هاي بالايي دارد. اين هزينه ها هم از لحاظ هزينه ها محيط زيستي و هم هزينه هاي مالي مي باشند. با توجه به انجمن ايمني و مخاطرات مواد سمي و خطوط لوله، بيش از 11700 حادثه در خط لوله ي گاز و نفت تنها در ايالات متحده و در بازه ي زماني بين سال هاي 1998 تا 2017 رخ داده است. امروزه، محققين در حال کار بر روي توسعه ي سنسورهاي بر پايه ي باکتري هستند که تنها چند سانتيمتر طول دارند و بر روي سطح خارجي لوله ها، نصب مي شوند. اين سنسورها مي توانند هيدروکربن هاي نشت کننده را شناسايي کنند و بواسطه ي سيگنال هاي وايرلس، به سيستم زيرساختاري اطلاع رساني کنند. يک ورژن بزرگتر از اين سنسورها، که در حقيقت طولي برابر با يک متر دارند، مي توانند براي فعاليت هاي تميزکاري استفاده شوند. اين تکنولوژي مي تواند موجب تکميل ادوات کنوني مورد استفاده براي ارزيابي خطوط لوله و کاهش ميزان نفت و گاز نشت کننده از خطوط لوله شوند. با اين کار، ميزان آلودگي هاي محيط زيستي نيز کاهش مي يابد.
"ميکروارگانيزم هاي خاصي وجود دارد که مي توانند موجب تخريب آلودگي ها شوند و يا آنها را ببلعند. اين ميکروارگانيزم ها موجب توليد ولتاژهاي الکتريکي مي شوند". اين جمله را ورا گنانسوار گودي (Veera Gnaneswar Gude) گفته است. گودي يک مهندس محيط زيست در دانشگاه ايالتي ميسي سي پي است. گودي و تيم تحقيقاتي او مي خواهند تا اين ظرفيت هاي طبيعي را در داخل يک سنسور، ايجاد کنند.
در حال حاضر، اپراتورهاي خطوط لوله زيرساخت هاي خود را با استفاده از چند روش مختلف، مورد ارزيابي قرار مي دهند. آنها ممکن است روش هايي را استفاده کنند که براي انجام آنها مجبورند در طول لوله حرکت کنند و از سنسورهاي دستي براي بررسي احتمال انتشار گاز از ترک هاي مويي، استفاده کنند. آنها ممکن است شبکه را از طريق هوا، استفاده از هواپيماي بدون سرنشين، هواپيماها يا هلي کوپترهاي مجهز به ليزر يا دوربين هاي فروسرخ، مورد ارزيابي قرار دهند. آنها همچنين مي توانند يک ماشين استوانه اي مجهز به سنسور را که "خوک هوشمند" (smart pig) ناميده مي شود، را از داخل لوله حرکت دهند و بدين صورت بررسي داخلي بر روي لوله را انجام دهند.
البته هنوز هم حوادث رخ مي دهد. با توجه به انجمن ايمني و مخاطرات مواد سمي و خطوط لوله، بيش از 11700 حادثه در خط لوله ي گاز و نفت تنها در ايالات متحده و در بازه ي زماني بين سال هاي 1998 تا 2017 رخ داده است. اين مسئله موجب بروز خسارتي معادف 7 ميليارد دلار، 1296 زخمي و 334 مرگ شده است.
سنسورهاي بر پايه ي باکتري به بخش خارجي لوله متصل مي شود و مي تواند در زمان هاي بروز نشتي، آن را تشخيص داده و به بخش حفاظت، گزارش دهد.
محققين هم اکنون نشان داده اند که برخي از ميکروارگانيزم ها که به صورت طبيعي در خاک و آب اقيانوس زندگي مي کنند، مي توانند بر روي هيدروکربن هايي مانند متان، اتان، بوتان، پروپان و پنتان، تغذيه شوند. در آپريل 2010، کلني هايي از اين ميکروارگانيزم ها بر روي نفت ريخته شده از چاه نفت مادو رشد کردند. ساير ميکروب ها نيز وجود دارد که مواد شيميايي را مي گيرند و موجب توليد الکترون مي شوند. اين ميکروب ها را مي توان در توليد پيل هاي سوختي ميکروبي استفاده کرد و بدين صورت موجب حذف آلودگي ها از فاضلاب و توليد برق شد.

بيشتر بخوانيد: مباني آتش‌نشاني؛ مقدمات نجات




سنسورهاي جديد گودي شبيه باتري هاي بر پايه ي ميکروارگانيزم هايي کار مي کنند که در آب و رسوبات دريايي، موجود مي باشند. در يک بخش آندي از جنس غشاي توخالي وجود دارد که حاوي يک غلظت از ميکروب هاي هيدروکربني زنده مي باشند. وقتي مولکول ها با هيدروکربن هاي عبوري از غشاي متخلخل، واکنش مي دهند، ميکرواگانيزم هيدروکربن را مي خورد و موجب توليد الکترون ها در ميان يک رسانا مي شود. اين جريان اندازه گيري و به بخش مورد نظر، ارسال مي شود.
تحت شرايط نرمال، وقتي هيچ نشتي وجود ندارد، ميکروب ها از ترکيبات آلي موجود در آب و يا خاک، استفاده مي کنند. اما وقتي آنها بتوانند هيدروکربن پيدا کنند، متابوليسم آنها افزايش مي يابد و اين مسئله موجب توليد الکترون مي شود. اين توليد الکترون بوسيله ي مقاومت سنج و يا يک مدار کوچک که در کاتد قرار داده مي شود، اندازه گيري مي شود. اگر جريان الکتروني از يک حدي بيشتر شود، سنسور مي تواند يک سيگنال را از طريق شبکه ي وايرلس به متخصص ارسال کند.
کريس ردي (Chris Reddy)، محقق ارشد در شرکت Woods Hole Oceanographic گفته است که او فکر مي کند که ايده ي استفاده از باکتري در سنسورهايي که به لوله هاي گاز و نفت متصل مي شوند، ايده ي هوشمندانه اي است. او مي گويد: باکتري قابليت تخريب ميکروبي بالايي دارد". اما او مي گويد، برخي اوقات، باکتري خوردن هيدروکربن ها را متوقف مي کند.
در حقيقت اين سنسورها مانند يک رستوران مي باشند که در داخل آن، هم ميگو و هم دنده ي پخته وجود دارد. بنابراين، در زمان خوردن مواد غذايي، باکتري مي تواند حق انتخاب داشته باشد. بنابراين، اين سخت است که بتوان يک باکتري را به طور کامل براي انجام کاري خاص، اختصاص داد.
کريس ردي اضافه کرد که "آنها با چالش هاي جالبي روبرو هستند. در صورتي که موفق به اين کار شوند، بسيار عالي مي شود".
گودي امروز تحقيقات خود بر روي اين نوع سنسور را در انجمن مواد شيميايي آمريا در نئو اورلئان، ارائه کرد. او گفت که احتمالا مي تواند يک سنسور طراحي کند که نه تنها بتواند بر روي لوله ها کار کند، بلکه بتوان از آن، بر روي تانکرها و وسايل ذخيره سازي نيز استفاده کرد. تا اينجا، او توانسته است سيستم بزرگتري را توسعه دهد که مي تواند تکه هاي نفتي را بخورد.
گودي مي گويد:
"ما مي خواهيم سنسوري توسعه دهيم که بتواند به صورت واقعي راه حلي مناسب براي اين مشکل، پيدا کند".
استفاده از مطالب اين مقاله با ذکر منبع راسخون، بلامانع مي باشد.
منبع تحقيق :
https://www.insidescience.org
 



رضيه برجيان

مقدمه


تاکنون در دنيا در صنايع پليمري تحقيقات بسيار زيادي انجام شده است. ازجمله آن‌ها تحقيقات در زمينه فناوري نانو در صنعت لاستيک است. موارد استفاده از فناوري نانو اعم از نانوفيلرها و نانوکامپوزيت است که به لاستيک‌ها خواص ويژه‌اي مي‌دهد.

بازار نانوکامپوزيت در 2005 به ميزان 200 ميليون يورو و در سال 2015 بر اساس آمارBSF به ميزان 1200 ميليون يورو پيش‌بيني‌شده است. در سال 2002 کشوري مثل ژاپن 1500 ميليون يورو در تحقيقات در زمينه فناوري نانو صرف کرده است.همچنين صنايع خودرو در دنيا به سمت استفاده از نانو PP نانوپلي پروپيلن سوق پيدا کرده است و علت اصلي آن خواص مناسب از جمله سبکي، مقاومت حرارتي و مقاومت ضربه اينگونه مواد است. بنابراين رسيدن به خواص مطلوب ضرورت توجه به آن را بيش از هر چيز ديگر براي ما نمايان مي‌سازد. در اين مقاله به بعضي از نانومواد رايج در صنعت خودروسازي مي‌پردازيم.

کاربرد اکسيدروي نانومتري (NanoZnO) در لاستيک


اکسيدروي نانومتري مادهاي غيرآلي و فعال است که کاربرد گسترده‌اي در صنعت لاستيک‌سازي دارد. برخي از تأثيرات آن بر روي لاستيک‌ها عبارت‌اند از:
1-زيبايي و ظرافت بخشيدن به لاستيک
2-افزايش استحکام مکانيکي لاستيک
3-افزايش مقاومت سايشي لاستيک
4-پايداري دمايي بالاي لاستيک
5-افزايش طول عمر لاستيک

کاربرد نانوکربنات کلسيم در لاستيک


نانوکربنات کلسيم به‌طور گسترده‌اي در صنايع لاسيتک به کار مي‌رود، زيرا اثرات خيلي خوبي نسبت به کربنات معمولي بر روي خواص و کيفيت لاستيک دارد. ازجمله مزاياي استفاده از نانوکربنات کلسيم  توانايي توليد در مقياس زياد است. نانوکربنات کلسيم سبک بيشتر در پلاستيک و پوشش دهي لاستيک به کار مي‌رود.
نانوکربنات کلسيم سختي لاستيک و حد گسيختگي پليمرهاي لاستيک را افزايش داده و حداکثر تواني که لاستيک مي‌تواند تحمل کند تا پاره شود را بهبود مي‌بخشد. همچنين مقاومت لاستيک را در برابر سايش افزايش مي‌دهد. به کار بردن نانوکربنات کلسيم هزينه‌ها را پايين مي‌آورد و سود زيادي را به همراه دارد.

کاربرد ساختارهاي نانومتري الماس در لاستيک


الماس نانومتري به‌طور گسترده‌اي در کامپوزيت‌ها ازجمله لاستيک به کار مي‌رود. با اضافه کردن نانو الماس‌ها به لاستيک‌ها مي‌توان خواص زير را انتظار داشت:
1) 4 الي 5 برابر شدن خاصيت انعطاف‌پذيري لاستيک
2) افزايش 2 الي 5/2 برابري درجه استحکام
3) افزايش حد شکستگي تا حدود 2 Kg/cm700-620 
4) 3 برابر شدن قدرت بريده شدن آن‌ها 
5) بهبود زياد خاصيت ضد پارگي آن‌ها در دماي بالا و پايين

کاربرد ذرات نانومتري خاک رس در لاستيک


يکي از مواد نانومتري که شرکت‌هاي بزرگ لاستيک‌سازي به‌طور گسترده‌اي از آن در محصولات خود استفاده مي‌کنند، ذرات نانومتري خاک رس است . افزودن اين ماده فوايدي دارد که مهم‌ترينشان عبارت‌اند از:
 1) افزايش مقاومت لاستيک در برابر سايش
2) افزايش استحکام مکانيکي
3) افزايش مقاومت گرمايي
4) کاهش قابليت اشتعال
5) بهبود بخشيدن اعوجاج گرمايي[1]
6)کاهش نفوذپذيري لاستيک[2]

استفاده از گرافن در صنعت لاستيک


گرافن ماده‌اي تک لايه از جنس کربن است . در حال حاضر از گرافن در صنعت ساخت دوچرخه استفاده مي‌شود. استفاده از گرافن در لاستيک دوچرخه‌ها مزاياي زير را دارد:
1)افزايش استحکام لاستيک
2) کاهش اصطحکاک و افزايش سرعت دوچرخه
3) ترمزي نرم
4) افزايش انعطاف‌پذيري لاستيک[3]


 

مزاياي بيشتر
حسگر لاستيک


محققان حسگر ساخته‌اند که در آن از نانولوله براي رصد دائمي تاير خودرو استفاده مي‌شود. اين حسگر درون تاير قرار مي‌گيرد و در صورت کاهش باد لاستيک به راننده هشدار مي‌دهد. يکي از مزيت‌هاي اين حسگر آن است که ابعاد آن کوچک بوده و در اندازه‌هاي يک سکه است و امکان توليد ارزان‌قيمت آن وجود دارد. اين حسگر به‌صورت چاپي توليد مي‌شود. در اين حسگر از نانولوله‌هاي کربني في استفاده‌شده است. اين حسگر با ايجاد ميدان الکتريکي ميان دو الکترود کار مي‌کند که يک ولتاژ نوساني ميان آن دو برقرار است. اين حسگر به‌گونه‌اي درون لاستيک قرار داده‌شده که قادر است به‌صورت دائمي با جاده برهم‌کنش داشته باشد و با اين کار هرگونه تغيير وضعيت لاستيک را در مقياس ميلي‌متري رصد مي‌کند و اين کار با دقت بالايي صورت مي‌گيرد.

اين حسگر با استفاده از روش‌هاي مختلف و مواد متفاوت قابل‌توليد است. اما بهترين نتيجه زماني به دست مي‌آيد که از نانولوله‌هاي کربني في که درون يک فيلم انعطاف‌پذير به‌کاررفته، استفاده شود.[4]
 
 

نانو ژنراتوري براي توليد انرژي از اصطکاک لاستيک خودرو


نانوژنراتوري طراحي‌شده که مي‌تواند از اصطکاک لاستيک خودرو، انرژي توليد کند. اين روش خلاقانه با تبديل صورت‌هاي مختلف انرژي به هم، مي‌تواند به شرکت‌هاي خودروساز براي افزايش کارايي کمک کند. اين نانوژنراتور بر اساس اثر پيزوالکتريک کار مي‌کند به‌طوري‌که پتانسيل ميان چرخ‌هاي خودرو و کف خيابان براي توليد انرژي مورداستفاده قرار مي‌گيرد.
اصطکاک ميان لاستيک خودرو و کف خيابان تقريباً 10 درصد آر سوخت خودرو را مصرف مي‌کند. اين انرژي هدر مي‌رود، بنابراين اگر ما بتوانيم اين انرژي را تبديل به شکل ديگري کنيم مي‌توان از آن براي افزايش کارايي سوخت استفاده کرد. انرژي توليدشده با اين روش به وزن و سرعت خودرو بستگي دارد.[5]
 

واکس لاستيک


پديده شکفته شدن (Blooming) اساساً يک تغيير فيزيکي است که در سطوح يک قطعه لاستيکي جام و يا پخته شدن (ولکانيزه) رخ مي‌دهد و علت آن مهاجرت مواد از درون يک آميزه لاستيکي به سطح، به سبب داشتن حلاليت محدود در شبکه پليمري مي‌باشد. بئومنيگ و مسائل مربوط به آن ناشي از اين امر است که تعداد زيادي از مواد درون آميزه لاستيکي داراي سازگاري محدود با آميزه بوده و نتيجتاً پس از ولکانيزاسيون و خنک شدن و رسيدن به دماي محيط، از درون ترکيب آميزه جدا مي‌گردند. درواقع بلومينگ يک فرايند نفوذپذيري کنترل شده است پديده بلومينگ هميشه يک پديده نامطلوب نيست بلکه در مواقعي وقوع اين پديده موجب تشکيل لايه مقاومي از ماده بلوم شده مي‌گردد، که به‌عنوان يک لايه محافظ عمل مي‌نمايد. ازجمله موارد کاربردي اين پديده مي‌توان به سه افزودن واکس‌هاي هيدروکربني تحت عنوان واکس‌هاي محافظ به آميزه‌هاي لاستيکي اشاره نمود که به‌منظور حفاظت از سطح لاستيک ولکانيزه شده در برابر حملات ازوني بکار مي‌روند که طي آن واکس به سطح آميزه لاستيکي بلوم کرده و مانند يک سد فيزيکي محافظ عمل مي‌کند . [6]

پي نوشت
[1] http://khodroha.com/nano-lastik.htm
[2] سرمستي امامي, محمد رضا و حميد رضا برادران، 1392، بررسي تجربي خواص نفوذ پذيري نانو کامپوزيت لاستيک هايپالون، دومين همايش ملي فناوري نانو از تئوري تا کاربرد، اصفهان، موسسه آموزش عالي جامي، https://www.civilica.com/Paper-NCNTA02-NCNTA02_149.html
[3] http://news.nano.ir/53828
[4] http://news.nano.ir/58931
[5] http://news.nano.ir/50666
[6] تقوايي, سعيد و محمود مياه نهري، 1380، بررسي تاثير توزيع جرم مولکولي و ميزان روغن موجود در واکس هاي محافظ تاير بر کيفيت عملکرد آنها، پنجمين همايش ملي لاستيک، مشهد، شرکت مهندسي و تحقيقات صنايع لاستيک، https://www.civilica.com/Paper-RUBBER05-RUBBER05_009.html
منابع
http://khodroha.com/nano-lastik.htm
سرمستي امامي, محمد رضا و حميد رضا برادران، 1392، بررسي تجربي خواص نفوذ پذيري نانو کامپوزيت لاستيک هايپالون، دومين همايش ملي فناوري نانو از تئوري تا کاربرد، اصفهان، موسسه آموزش عالي جامي، https://www.civilica.com/Paper-NCNTA02-NCNTA02_149.html
http://news.nano.ir/53828
http://news.nano.ir/58931
http://news.nano.ir/50666
تقوايي, سعيد و محمود مياه نهري، 1380، بررسي تاثير توزيع جرم مولکولي و ميزان روغن موجود در واکس هاي محافظ تاير بر کيفيت عملکرد آنها، پنجمين همايش ملي لاستيک، مشهد، شرکت مهندسي و تحقيقات صنايع لاستيک، https://www.civilica.com/Paper-RUBBER05-RUBBER05_009.html
 


گرافن و کاربرد آن در صنعت لاستيک سازي و پلاستيک سازي


رضيه برجيان


گرافن


کربن در طبيعت ساختارهاي مختلفي دارد؛ الماس و گرافيت از ساختارهاي معروف آن هستند، در الماس هر اتم کربن با چهار اتم ديگر پيوند برقرار کرده است و اين ماده به عنوان سخت ترين ماده جهان شناخته شده است. در گرافيت اتم هاي کربن در لايه هاي مجزايي با هم پيوند برقرار کرده‌اند. اين لايه‌هاي روي هم قرار گرفته و با پيوند ضعيفي به هم متصل شده ­اند که هر کدام از لايه‌هاي موجود درگرافيت را گرافن مي­نامند.

در گرافيت هر کدام از اتم‌هاي چهارظرفيتي کربن، با سه پيوند کووالانسي به سه اتم کربن ديگر متصل شده‌اند و يک شبکه گسترده را تشکيل داده‌اند. اين لايه خود بر روي لايه‌اي کاملاً مشابه قرار گرفته‌است و به اين ترتيب، چهارمين الکترون ظرفيت نيز يک پيوند شيميايي داده‌ است، اما پيوند اين الکترون چهارم، از نوع پيوند واندروالسي است که پيوندي ضعيف است. گرافن ماده‌اي است که در آن تنها يکي از اين لايه‌هاي گرافيت وجود دارد و به عبارتي چهارمين الکترون پيوندي کربن، به عنوان الکترون آزاد باقي مانده ‌است. در اين حالت، اتم‌هاي کربن در وضعيتي قرار مي‌گيرند که شبکه‌‌اي از شش ضلعي‌هاي منتظم را ايجاد مي‌کنند. البته اين ايده ‌آل‌ترين حالت يک صفحه‌ گرافن است. در برخي مواقع، شکل اين صفحه به گونه‌ اي تغيير مي‌کند که در آن پنج‌ضلعي‌ها و هفت‌ضلعي‌هايي نيز ايجاد مي‌شود. گرافن ورقه اي دو بعدي  2D  از اتم هاي کربن در يک پيکربندي شش ضلعي (لانه زنبوري) است. اتم هاي کربني در گرافن با هيبريد SP2 به هم متصل شده اند. گرافن جديد ترين عضو خانواده  مواد کربني گرافيتي چند بعدي مي باشد. اين خانواده شامل فولرن به عنوان نانوماده ي صفر بعدي0D، نانولوله هاي کربني به عنوان نانوماده ي يک بعدي 1D و گرافيت به عنوان يک ماده سه بعدي 3D مي باشد. اصطلاح گرافن براي اولين بار در سال 1986 معرفي شد که از ترکيب کلمه گرافيت و يک پسوند (ان) که به هيدروکربن هاي آروماتيک چند حلقه‌اي (Polycyclic) اشاره دارد ايجاد شد. غير از گرافن تک لايه و دولايه، لايه‌هاي گرافني از 3 تا 10 لايه را به نام گرافن کم لايه (Few Layer Graphene) و بين 10 تا 30 لايه را به نام گرافن چند لايه، گرافن ضخيم (Thick Graphene) و يا نانو بلورهاي نازک گرافيتي، مي‌نامند.[1] 

 اين ماده جديد ويژگي­هاي منحصر به فرد زيادي دارد که اين امر باعث مي شود آن را براي مطالعات اساسي و کاربردهاي آينده به ماده­اي جالب مبدل سازد. از گرافن به عنوان ماده­اي براي افزايش استحکام، هدايت الکتريکي و نيز هدايت حرارتي استفاده مي­شود. چند سالي است که گرافن به يکي از جالب توجه‌ترين سوژه‌هاي دنياي فناوري تبديل شده است؛ ماده‌اي سخت‌تر از الماس، رساناتر از مس و با شفافيتي بالا که مي‌تواند به بسياري از عرصه‌هاي علم و فناوري نفوذ کند.
 
گرافن ماده اي منحصربه فرد با پايه‌ي کربني و دانسيته‌ي اتمي بالاست. ترکيب غيرعادي خواص آن نظير سختي و استحکام مکانيکي بسيار بالا، رسانايي الکتريکي و حرارتي بالا و قابل تنظيم، خصوصيات عالي نوري وسطحي است و از طريق عامل‌دار کردن شيميايي ،موردتوجه خاص محققان قرارگرفته است و اين حقيقت که شيميدانان به سختي ميتوانند جايگزيني براي گرافن پيدا کنند، سبب شده که اين ماده داراي کاربردهاي فراواني در نانوالکترونيک، پيلهاي خورشيدي و ابزارهاي ذخيره انرژي مثل باطري‌‌‌ ‌ها و ابرخازن‌ها باشد.

 گرافن سخت‌ترين و نازک‌ترين ماده‌اي است که بشر تاکنون به‌آن دست يافته‌‌است. اين ماده با وجود اين‌که ساختار متراکمي دارد، به علت ضخامت بسيار اندکش که برابر با ضخامت يک اتم کربن است، نور را از خود عبور مي‌دهد و از شفافيت 97,3 درصد برخوردار است.


در آينده از اين ماده در ساخت نمايشگرهاي لمسي بسيار ظريف و مقاوم استفاده خواهد شد.هم اکنون گرافن درحال نفوذ به کاربرد هاي الکترونيکي مي باشد وممکن است بزودي پايه واساس تجهيزات الکترونيکي را عوض کند.با استفاده از گرافن ،ساخت وسايل برقي کوچک،قابل انعطاف وکم هزينه ،ممکن خواهد بود.

اگر گرافن را با کاربردهاي امروزي پلاستيک مقايسه کنيم، بايد به انتظار روزي باشيم که همه چيز، از پاکت ميوه گرفته تا لباس‌ها، ديجيتال شوند. کارت‌هاي ارتباطي آينده، توان پردازشي به اندازه موبايل‌هاي هوشمند امروزي خواهند داشت. گرافن مي‌تواند کاربردهاي کاملا جديدي در ابزارهاي الکترونيکي شفاف، انعطاف‌پذير و بسيار سريع‌تر از امروز پيدا کند. يک مثال از استفاده‌هاي ديگر آن مي‌تواند افزودن پودر گرافن به تايرها براي قوي‌تر کردن آنها باشد.[2]

کاربرد گرافن در صنعت لاستيک سازي


معمولا اين که چه نوع لاستيکي در دوچرخه استفاده شود، بستگي به اين موضوع دارد که دوچرخه براي چه شرايطي قرار است به کار گرفته شود. هر قدر لاستيک‌ها بزرگتر شوند، دوام بالاتري دارند اما وزن دوچرخه را نيز افزايش مي‌دهد. لاستيک‌هاي کوچکتر معمولا سبک‌تر بوده اما زودتر از بين مي‌روند و استهلاک بالاتري دارند.
با افزودن گرافن به لاستيک‌ مي توان کارايي اين لاستيک‌ها را افزايش داد. زماني که از اين لاستيک استفاده مي‌شود، به دليل دولايه‌اي که در آن وجود دارد، اين لاستيک‌ها مستحکم مانده و در برابر خستگي مقاومت مي‌کنند. همچنين اين دولايه موجب کاهش اصطکاک لاستيک شده و سرعت دوچرخه را افزايش مي‌دهد. زماني که دوچرخه‌سوار ترمز مي‌گيرد يا دور مي‌زند، دوچرخه به نرمي عکس‌العمل نشان مي‌دهد. علاوه‌بر اين، اين لاستيک‌هاي جديد کاملا انعطاف‌پذير هستند. [3]

لاستيک تقويت شده با گرافن براي توليد واشر صنعتي


وربک متريا (Vorbeck Materials) در حوزه گرافن فعاليت دارد. اين شرکت اخيراً اعلام کرده فناوري موسوم به Vor-flex 50 را به بازار عرضه کرده است. اين محصول از دسته الاستومرهاي تقويت شده با گرافن است که در آن از فناوري Vor-x استفاده شده‌است. Vor-flex 50 يک لاستيک نيتريل بوتادين هيدروژنه شده (HNBR) است که در مقابل تغيير حالت به شدت مقاومت مي‌کند. اين محصول قادر است تا دماي 200 درجه فارنهايت را تحمل کند. همچنين مقاومت کششي 3500 psi و سختي 88 براي اين محصول گزارش شده‌است.
 گرافن سخت‌ترين و نازک‌ترين ماده‌اي است که بشر تاکنون به‌آن دست يافته‌‌است.
وجود خاصيت مقاومت گرمايي بالا در اين لاستيک موجب مي‌شود تا بتوان از آن در حوزه‌هاي مختلف نظير خودروسازي و پتروشيمي استفاده کرد. اين محصول براي استفاده در واشرها ايده‌آل است و مي‌توان از آن براي درز پوشي و ايجاد مقاومت در برابر مواد شيميايي و سوخت استفاده کرد.[4]

کاربردهاي گرافن در صنعت لاستيک


گرافن کاربردهاي مختلفي در صنعت لاستيک مي‌تواند داشته باشد که از آن جمله مي‌توان به موارد ذيل اشاره کرد:
• برچسب‌هاي لاستيکي حاوي گرافن مي‌تواند به‌عنوان بارکد در فروشگاه‌ها مورد استفاده قرار گيرند.
• برچسب‌هاي گرافني با حساسيت بالا که با تغيير دما، دچار تغيير رنگ مي‌شوند.
• برچسب‌هاي محافظ که مي‌توان آن‌ها را روي کارت‌هاي اعتباري حاوي RFID قرار داد تا هکرها نتوانند اطلاعات آن را سرقت کنند.

پيش از اين شرکت نانوکمپ تکنولوژيز اقدام به استفاده از نوارهاي حاوي نانولوله‌کربني کرده بود؛ نوارهايي که به دليل وجود نانولوله کربني از خواص الکتريکي، گرمايي، ساختاري و دوام بالا برخوردار بودند. گرافن نيز مي‌تواند چنين ويژگي‌هايي را در محصولات ايجاد کند.[5]

پي نوشت 


[1] http://edu.nano.ir/paper/224
[2] https://article.tebyan.net/177223/
[3] http://news.nano.ir/53828/
[4] http://news.nano.ir/56429/
[5] http://news.nano.ir/59757
منابع
http://edu.nano.ir/
https://article.tebyan.net/
http://news.nano.ir/


آيا مي‌خواهيد در فناوري نانو وارد شويد؟ در محيط‌هاي تعاوني سرمايه گذاري کنيد. آيا مي‌خواهيد در فناوري نانو وارد شويد؟ در محيط‌هاي تعاوني سرمايه گذاري کنيد.

مطالعه‌اي جديد نشان مي دهد که مشارکت مي تواند به انتقال تکنولوژي هاي موفق و احتمالاً پيشرفت در نوآوري کمک کند
     


گزارش کامل

کارشناسان حقوق ثبت اختراعات نشان مي دهند که مشارکت هاي خصوصي و دولتي منجر به خروجي هاي نوآورانه نويد بخشي در ثبت اختراعات مي شود. همکاري بين نهادهاي خصوصي و نهادهاي دولتي داراي پتانسيل براي بهبود انتقال تکنولوژي در فناوري نانو است. مللي که در حوزه نانو – فضا وارد مي شوند مي توانند در محيط هاي تعاوني، با توسعه چارچوب ها و شبکه هاي سازماني نزديک بين اشخاص فعال در فناوري نانو، سرمايه گذاري کنند.
 
"قرن بيست و يکم به عنوان قرن نانو مورد ستايش قرار گرفته است و پيشرفت هاي عمده تکنولوژيکي در کنترل ماده در مقياس نانو در آن انتظار مي رود. با اين حال، عليرغم وعده هاي خود، فناوري نانو همچنان در وضعيت علمي در حال ظهور قرار دارد." اين ادعاي استاد رافائل زينگ از دانشگاه ودا و دکتر ماريوس فيشر از موسسه ماکس پلانک براي نوآوري و رقابت است. با کار خود در Nano Today که در تاريخ 22 فوريه 2019 منتشر شده است، آنها به دنبال توجه به موضوع انتقال تکنولوژي هستند و اين که چگونه دانش، توسط دانشگاه ها توسعه مي يابد و به واحدهاي خصوصي منتقل مي شود و نهايتاً توليد محصولات تجاري را توسعه مي دهد.
 
براي مطالعه اين موضوع، پروفسور زينگ و دکتر فيشر اطلاعات جمع آوري شده در مورد اختراعات نانو فناوري را با شناسايي تمامي درخواست هاي ثبت اختراع اروپا در مورد نانوساختارها از سال 1991 تا 2016 مورد بررسي قرار دادند. يافته هاي آنها نشان داد که اختراعات ثبت شده توسط سازمان هاي خصوصي و عمومي به طور عمومي در حال افزايش است، هر چند در سطح کوچک.
 
پروفسور زينگ مي نويسد: "در حالي که مؤسسات تحقيقاتي هنوز هم به طور مستقل، اکثريت اختراعات خود را توسعه مي دهند، اطلاعات ما نشان مي دهد که انتقال دانش خصوصي به دانش عمومي در حال تحقق است. تشويق محيطي که مؤسسات تحقيقاتي و شرکت هاي خصوصي در همکاري با هم به نوآوري در فناوري نانو کمک کنند، يک کار راهبردي است."
 
دو محقق متوجه شدند که اگر چه تعداد ثبت اختراع هاي مشترک فناوري نانو توسط شرکت هاي خصوصي و موسسات تحقيقاتي هنوز ممکن است به طور مطلق کم باشد اما از سال 2000 تا کنون افزايش چشمگيري داشته است و در سال هاي اخير 8 درصد از تمام اختراعات توسط شرکاي دولتي - خصوصي به طور مشترک ثبت شده اند. علاوه بر اين، آنها اشاره کردند که پرونده هاي ثبت اختراع خصوصي - عمومي بيشتر در ادارات ثبت اختراع جريان يافته تا ادارجات عمومي مستقلاً توسعه يافته، و پروفسور زينگ معتقد است که چنين تمايلي براي به دست آوردن حفاظت گسترده تر جغرافيايي و سرمايه گذاري در استراتژي هاي ثبت اختراع، ارزيابي دروني داخلي را به ارمغان مي آورد. قرن بيست و يکم به عنوان قرن نانو مورد ستايش قرار گرفته است و پيشرفت هاي عمده تکنولوژيکي در کنترل ماده در مقياس نانو در آن انتظار مي رود
 
آنها همچنين دريافتند که در برخي کشورها مانند ايالات متحده، فرانسه و ژاپن، که ثبت اختراع خصوصي بيشتر است، تعداد کل ثبت اختراعات فناوري نانو بيشتر شده است. به نظر مي رسد که اين کشورها چهارچوب قابل اعتماد و شبکه هاي سازماني نزديک بين اشخاص فعال در فناوري نانو را توسعه داده اند.
 
بر اساس اطلاعات آنها، دانشگاه وستا داراي دو پتنت فناوري نانو در اروپا است. يکي از آنها، حق ثبت اختراع ماده شبه هيدروتلسايت است که در نتيجه مشارکت دانشکده علوم و مهندسي با شرکت خصوصي JDC Corporation بوده است. اين دو شريک در تحقيقات در مورد سيستم هاي تصفيه فاضلاب با هيدروکسيدهاي دو لايه نانو مشغول فعاليت بوده اند. اين اختراع در سال 2004 ثبت شد و در حوزه هاي قضايي در سراسر جهان ثبت شده است.  در حالي که مؤسسات تحقيقاتي هنوز هم به طور مستقل، اکثريت اختراعات خود را توسعه مي دهند، اطلاعات ما نشان مي دهد که انتقال دانش خصوصي به دانش عمومي در حال تحقق است.
 
پروفسور زينگ مي گويد: "روابط همکاري در فناوري نانو در افزايش مشارکت خصوصي و دولتي منعکس شده است. جمع آوري دارايي ها، دانش و تکنولوژي ها، نوآوران را با راه هاي بهتر براي حل چالش هاي تکنولوژي نوآوري، روبرو مي سازد." "براي کشورهاي ورودي به حوزه نانو - فضا، ما اعتقاد داريم که ايجاد خوشه هاي صنعتي که ادغام نهادهاي دانشگاهي را دارند، داراي پتانسيل بالايي است."
 

مطالعه‌اي جديد نشان دهنده مشکل فزاينده جمع آورندگان ثبت اختراعات و تاثير منفي بر نوآوري است

در تئوري، افزايش دادرسي پرونده هاي ثبت اختراع مي تواند رشد تجاري فناوري و نوآوري را انعکاس دهد، چرا که پرونده هاي شکايتي وقتي افزايش مي يابد که شرکت هاي بيشتر و بيشتري به حمايت از مالکيت معنوي (IP) براي حفاظت از مزاياي رقابتي خود روي مي آورند. در واقع، با اين حال، داستان بسيار متفاوت است. محققان خاطرنشان مي کنند اکثريت دعواهاي ثبت اختراع اخير توسط موسسات غير کارآمد (NPE) - شرکت هايي که هيچ محصولي توليد نمي کنند - هدايت مي شود، اما به جاي اجراي پرونده هاي ثبت اختراع فقط به خاطر اجراي حقوق آي پي هدايت مي شوند.
 
بنا بر مطالعه اي جديد، افزايش شديد دادخواست هاي ثبت اختراع در ايالات متحده در دهه گذشته، تا سال 2015، يکي از بالاترين پيگيري هاي پرونده هاي ثبت اختراع بوده است.
 
گردش ثبت اختراع تاثير منفي بر فعاليت هاي نوآوري در شرکت هاي هدف دارد. کوهن، گورون و کمينر تخمين مي زنند که پس از حل و فصل NPE ها (يا از شکست آنها در دادگاه)، شرکت ها به طور متوسط ??سرمايه گذاري تحقيق و توسعه خود را بيش از 25 درصد کاهش مي دهند. با اين نتايج، کوهن، گورون و کومنر مي گويند، نياز به تغيير سياست مالکيت معنوي در ايالات متحده وجود دارد، به ويژه براي جلوگيري از گردش در مراحل اوليه رسيدگي.
 
بر گرفته از سايت ساينس ديلي


مترجم: حميد وثيق زاده انصاري



نانوذرات طلا و اطمينان از سلامت بسته‌هاي گوشت نانوذرات طلا و اطمينان از سلامت بسته‌هاي گوشت

مقدمه

در دهه اخير نانوبلورهاي في به دليل اندازه بي نهايت کوچک و پتانسيل مفيدشان در گستره وسيعي از صنعت و تکنولوژي توجه زيادي را به سمت خود جلب کرده اند. تغيير شکل نانوبلور هاي في مي تواند خواص و کاربرد آن ها را تغيير دهد. نانوذرات طلا (Au) وابسته به اندازه‌شان تشديد پلاسمون سطح (SPR- Surface Plasmon Resonance) مناسبي دارند و به طور کلي جذب SPR در ناحيه مرئي نشان مي دهند. نانوميله هاي Au، نانوقفس هاي Au (Nanocage) و نانوکره هاي تهي Au (Hollow Nanosphere) جذب زيرقرمز نزديک (Near infrared- NIR) دارند. نانوساختارهاي نقره (Ag) با گوشه  و لبه هاي نوک تيز فعاليت پراکندگي رامان افزايش يافته با سطح (surface-Enhanced Raman Scattering -SERS) مناسب و بيشتري نسبت به نانوذرات کروي (بدون لبه) نقره دارند. به طور معمول نانوذرات در مقياس 10-1 نانومتر اثرهاي الکترونيکي و نوري مناسبي به دليل مسير آزاد الکترون خواهند داشت. بنابراين با کنترل پارامترهاي اساسي مي توان پتانسيل هاي کاربردي آن ها را در زمينه هاي کاتاليست، الکترونيک، فوتونيک، حسگرها، علوم پزشکي و زمينه هاي مرتبط افزايش داد. [1]

نانو ذرات طلا داراي خصوصيات فيزيکي و شيميايي منحصربه فردي مانند پايداري بسيار بالاء مقاوم بودن به گرما و توانايي بالا در جذب و انتشار نور هستند و به اندازه‌هاي گوناگون و شکل‌هاي مختلف مان کروي, ميله‌اي, کريستالي, و مارپيچي ستتز مي‌شوند. نانو ذرات طلا کاريرد. گسترده‌اي در زمينه‌هاي پزشکي مانشد تشخيص و درمان   بيماري ها دارد.[2]
 

 نانومواد في نجيب براي حسگرهاي رنگ‌سنجي (Colorimetry)


حسگرهاي رنگ‌سنجي به علت سادگي، حساسيت بالا، قيمت ارزان جذاب هستند و مي توانند با اسپکتروسکوپي مرئي/ فرابنفش (vis/uv) کوپل شده و به جاي وسايل پيچيده به کار روند. محلول نانوذرات طلا قرمز رنگ است ولي در حسگر رنگ‌سنجي از تغيير رنگ محلول نانوذرات طلا به ارغواني يا آبي مي شود. بنابراين در حال حاضر پژوهش نانوذرات طلا براساس سنجش رنگ‌سنجي DNA، فعاليت آنزيم، مولکول هاي کوچک، يون هاي في و پروتئين ها انجام مي شود. نانوذرات طلا با مولکول هاي ديگر مي توانند حسگر خوبي را براي تشخيص مولکول هاي هدف ايجاد کنند. در حسگرهاي نوري نانوذرات Ag سودمند هستند زيرا نانوذرات Ag ضريب خاموشي (Extinction Coefficient) بالاتري نسبت به نانوذرات Au با همان اندازه دارند. بنابراين طراحي نانوذرات Ag با مولکول هاي DNA و مولکول هاي ديگر، زيست حسگر رنگ‌سنجي گزينش پذيري را به وجود مي آورد و اخيراً براي تشخيص بعضي آناليت هاي مهم استفاده مي شود. برخلاف نانوذرات Au و Ag نانوذرات Pt و Pd درگستره مرئي جذب تشديد پلاسمون سطح (SPR) ندارند و بنابراين براي حسگر رنگ‌سنجي استفاده نمي شوند. در (شکل4) حسگر رنگ‌سنجي حساس و ساده اي را براساس Aptamer (آپتامرها بيشتر RNA يا DNA و يا ترکيبي از اين دو با مولکولهاي ديگر است) براي تشخيص Thrombin (ترومبين پروتئيني است که براي انعقاد خون لازم است) با استفاده از نانوذرات طلاي اصلاح شده نشان مي دهد. هنگامي که Thrombin به محلول نانوذرات طلاي اصلاح شده اضافه مي شود Thrombin با Aptamer در سطح نانوذرات طلا برهمکنش مي کند و پس از اين که غلظت بالاي نمک سديم کلريد (NaCl) اضافه شد تغييرات رنگ نانوذرات طلا مي تواند حضور کمي thrombin را تشخيص دهد.

پيشرفت هاي اخير در خواص نانومواد في جديد زمينه مناسبي را براي طراحي حسگرهاي فلورسانس بيولوژيکي و شيميايي ايجاد مي کنند. به طور کلي نانومواد في براساس حسگرهاي فلورسانس به 4 طرح زير دسته بندي مي شوند:
الف) فلورسانسي که براساس مکانيسم خاموشي (Quenching) نانوذرات في القا شده به وسيله هدف بيان مي‌ شود. به طور مثال نانوذرات Ag براي تعيين يون هاي جيوه (Hg+2) با حدتشخيص پايين و گزينش پذيري بالا بکار گرفته مي‌ شود (شکل 1)
 

 

شکل1- مکانيسم فلورسانس خاموشي براي تعيين+Hg2 با حساسيت بالا

 
ب) فلورسانسي که براساس توانايي خاموشي مؤثر نانوذرات في به واسطه انتقال الکترون/انرژي غير تابشي (Nonirradiative) است. مانند نانوپروب طلاي ژانگ (Zang) که چند رنگ را براي اندازه گيري همزمان 3 آناليت آدنوزين (A)، يون پتاسيم (+K) و کوکايين (Cocaine) که با هم ترکيب شده اند، به کارگرفته مي‌ شود (شکل2)
 

 

شکل2- نانوپروب طلاي چند رنگ براي تشخيص آدنوزين، پتاسيم و کوکايين

 
ج) فلورسانسي که براساس اثر داخلي (Inner filter Effect- IFE) نانوذرات في است که نانوذرات في به عنوان جاذب براي مدوله نشر فلوروفور (عامل ايجاد فلوروسانس) هستند. در همين راستا شانگ و دونگ (Shang و Dong) نشان دادند که نانوذرات طلا مي توانند به عنوان جاذب قوي در فلورسانس IFE براي تشخيص سيانيد (CN-) و پراکسيد هيدروژن (H2O2) به کار گرفته شوند (شکل3).
 

 

شکل3- شماتيکي از سنجش فلورسانس براساس IFE

 
د) فلورسانس افزايش يافته با ف (Metal-enhanced fluorescence-MEF) (يعني نشر فلوروفور در فاصله مشخصي (10-5 نانومتر) از نانوساختارهاي في مي تواند افزايش داده شود). اين حسگر جالبي براي افزايش حد تشخيص (Limit of Detection-LOD) مولکول هاي هدف است. [3]
 

 اگر گوشت يخ‌زده‌اي از بازار خريداري شود، چگونه مي‌توان مطمئن شد که اين بسته گوشت تا پيش از رسيدن به‌دست مصرف‌کننده يخ آن باز نشده و مجددا يخ نزده باشد؟


در حال حاضر هيچ روشي براي تشخيص اين موضوع وجود ندارد و فرض مصرف‌کننده بر اين است که گوشت در تمام طول مسير از بسته‌بندي تا مصرف، کاملا يخ‌زده بوده و هيچ‌گاه يخ آن براي مدتي آب نشده است، فرآيندي که مي‌تواند منجر به فساد گوشت شود. استفاده از نانوذرات طلا به‌عنوان نشانگر سنجش ذوب يخ در بسته‌بندي مواد غذايي يک راه حل پيشنهادي است.
استفاده از کيتوزان که از چيتن (دومين پليمر طبيعي) به دست مي آيد به همراه نانوذرات طلا در بسته بندي گوشت مي تواند نشانگر سلامت يا فساد گوشت باشد. کيتوزان با استفاده از آمينواسيدهاي داراي بار مثبت به نانوذرات طلا متصل مي‌شود. با محاط شدن نانوذرات توسط اين گروه‌ها، تجمع نانوذرات طلا و خوشه‌اي شدن اتفاق نمي‌افتد. اما اگر دما تغيير کند نانوذرات فرصت تجمع پيدا کرده و تغيير رنگ ايجاد مي‌شود. بنابراين رنگ بسته بندي که ابتدا به رنگ سرخ بوده با افزايش دما، ذرات طلا به هم چسبيده و رنگ بنفش ايجاد مي‌شود.
حسگرهاي رنگ‌سنجي به علت سادگي، حساسيت بالا، قيمت ارزان جذاب هستند و مي توانند با اسپکتروسکوپي مرئي/ فرابنفش کوپل شده و به جاي وسايل پيچيده به کار روند.
مي‌توان از اين زيست‌شناساگر براي تشخيص زدايش يخ از گوشت و ديگر مواد غذايي استفاده کرد. هر قدر زمان گرم شدن گوشت بيشتر شود، رنگ ساختار نانوذرات تيره‌تر مي‌شود[4]. البته از اين مکانيسم به عنوان سنجشگر دما در جاهاي ديگر هم مي توان استفاده کرد.

پي نوشت
[1] http://edu.nano.ir/paper/127
[2] بيوسنتز داخلي و خارجي نانوذرات طلا توسط قارچ رايزوپوس اوريزا، زينب شيخ لو، مجله علمي پژوهشي دانشگاه علوم پزشکي زنجان، دوره 20، شماره78، فروردين و ارديبهشت1391،ص37.
[3] http://edu.nano.ir/paper/127
[4] http://news.nano.ir/65677
منابع
http://edu.nano.ir
بيوسنتز داخلي و خارجي نانوذرات طلا توسط قارچ رايزوپوس اوريزا، زينب شيخ لو، مجله علمي پژوهشي دانشگاه علوم پزشکي زنجان، دوره 20، شماره78، فروردين و ارديبهشت1391.
 http://news.nano.ir


آينده‌اي روشن براي يک علم فوق العاده کوچک آينده‌اي روشن براي يک علم فوق العاده کوچک

انبوهي از نانولوله‌هاي کربني مانند يک تار عنکبوت به هم متصل مي‌شوند که به شکل رشته‌هاي تار مانند درون هم پيچيده مي‌شوند.
 
اين پوشش ويژه مي‌تواند براي فضاپيماها مورد استفاده قرار گيرد يا براي ساخت عضلات مصنوعي با قدرت بيشتر استفاده شود. همچنين مي‌تواند براي ساخت اسفنج‌هاي فوق العاده کوچکي که نفت را به درون خود جذب مي‌کنند بکار گرفته شود. اينها فقط برخي از کاربردهاي در حال توسعه براي اين ساختارهاي استثنايي کوچک است که از اتم‌هاي کربن مشتق شده اند. در حالي که ممکن است به نظر چندان واقعي نيايد، اما نانو تکنولوژي علمي است که به زودي بسيار پر کاربرد خواهد شد.
 

به مرز جديد مهندسي خوش آمديد: فناوري نانو


فناوري نانو با مواد در مقياس بسيار کوچک سروکار دارد. نانو مواد مي‌تواند شامل ذرات، فيلم، سيم يا حتي ساختارهاي کاملي از جمله توپ‌ها و لوله‌ها باشد. اندازه آنها نيز بسيار مهم است. پيشوند نانو به معني يک ميلياردم است. بزرگترين اشيايي که توسط نانوتکنولوژي ايجاد شده‌اند تنها 100 نانومتر يا 100 ميلياردم يک متر هستند. اکثر آنها نيز بسيار کوچکتر هستند. بعضي از آنها تنها داراي چند اتم هستند. براي مقايسه اي قابل درک بايد بگوييم که يک تار موي انسان حدود 20،000 نانومتر (0.0008 اينچ) است.
 
اندازه مواد کوچک مهم است و بر روي خواص فيزيکي و شيميايي آنها تاثير دارد و مي‌تواند آنها را تغيير دهد. به عنوان مثال، در طيف نانو رنگ زرد موجود نيست. به جاي آن رنگ قرمز، سبز، آبي يا حتي بنفش را مي‌توان ديد که بستگي به اندازه ذرات دارد و اين به خاطر اثراتي است که در مقياس کوانتومي رخ مي‌دهد.
 
حتي رنگ فات نيز ممکن است در مقياس نانو غير معمولي باشد. به عنوان مثال، نانوذرات نقره به رنگ زرد و طلا به رنگ قرمز ديده مي‌شوند.
 
فيزيک کوانتومي با چيزهايي که در سطح اتمي يا زير اتمي قرار دارند، سروکار دارد. در اين حالت برخي از مواد بسيار قوي‌تر از مقادير بالاي خود هستند. مثلا ممکن است کاتاليزورها بهتر عمل کنند. (کاتاليست سرعت واکنش شيميايي را بدون شرکت در واکنش تحت تأثير قرار مي‌دهد.) ساير مواد نيز مي‌توانند خواص غير قابل اشتعال يا جذب نور داشته باشند.
 
دانشمندان با فناوري نانو در جستجوي انواع راه هايي براي ايجاد خواص غير معمول براي استفاده بهينه از آنها هستند. اين قابليت استفاده از نانولوله‌هاي کربني را برجسته مي‌کند که سيلندرهاي کوچک و توخالي مي‌باشند که معمولا داراي ديواره‌هاي ضخيم و تک اتمي هستند. اگرچه اين تکنولوژي کوچک است اما داراي تعداد زيادي کاربردهاي بالقوه و رو به رشد است.
 
بن جانسن در Surrey NanoSystems لندن، در انگلستان بر روي نانولوله‌ها کار مي‌کند. او لايه‌اي از کاتاليزورها را به سطح اضافه مي‌کند و اين کار ممکن است به کمک يک ورق فولاد ضد زنگ يا يک قطعه سيلي باشد. کاتاليزورها نانوذراتي از جنس آهن، کبالت يا نيکل هستند. سپس اين ورقه را در داخل يک محفظه خلا قرار مي‌دهند تا هوا خارج شود. در نهايت نيز اين محفظه در دمايي بين 750 تا 900 درجه سانتيگراد (1382 تا 1652 درجه فارنهايت) گرم مي‌شود.
 
برخي از گازها به محفظه جريان مي‌يابد. به طور معمول متان يکي از اين گازها است. همانطور که مي‌دانيد متان يک اتم کربن احاطه شده توسط چهار اتم هيدروژن است. گرما و کاتاليزور براي تجزيه مولکول متان و آزاد کردن تک اتم کربن آن همکاري مي‌کنند. سپس اين اتم به سمت لبه کاتاليست حرکت مي‌کند. در آنجا، به اتم‌هاي کربن آزاد ديگر متصل مي‌شود و آنها شروع به تشکيل يک حلقه در اطراف لبه کاتاليزور مي‌کنند. کاتاليزور همچنان به تجزيه مولکول‌هاي متان جديد ادامه مي‌دهد. همانطور که اتم‌هاي بيشتري کربن اضافه مي‌شوند، آنها از کاتاليزور دورتر مي‌شوند و به تدريج اين حلقه اتمي رشد مي‌کند و شکل لوله‌اي به خود مي‌گيرد.
 
جانسن و تيم او براي ساختن نانولوله‌هايي که مي‌تواند به عنوان يک پوشش ويژه براي سطوح بيروني فضاپيماها استفاده شود، تلاش مي‌کنند. هدف آنها کاهش مقدار نوري است مي‌تواند از آن سطح عبور کرده و بر روي تجهيزات حساس بتابد.
 
اما ايجاد چنين نانوساختارهايي نيازمند رفع تعدادي از موانع است. از جمله اينکه اين لوله‌ها بايد در دماهاي پايين ساخته شوند. آنها نياز به مواد سبک وزن دارند و همچنين بايد بتوانند ارتعاشات عظيم را در هنگام راه اندازي راکت تحمل کنند و آنها بايد قادر به کنترل و تحمل دماهاي بسيار گرم و بسيار سرد باشند. علاوه بر اين، نانولوله‌ها بايد تقريبا تمام نورهايي را که بر روي آنها مي‌تابد را به دام اندازند و اين کار را براي 10 تا 20 سال انجام دهند.
نانولوله‌ها بايد تقريبا تمام نورهايي را که بر روي آنها مي‌تابد را به دام اندازند و اين کار را براي 10 تا 20 سال انجام دهند.يکي از مشکلات رايج در روش استاندارد رشد نانولوله‌ها، قابليت تحمل دماي بالاي مورد نياز در هنگام ساخت آنها است. اين دماي بالا، نوع مواد قابل استفاده را محدود مي‌کند. مثلا سيلي مي‌تواند دماي بالا را تحمل کند، اما شکننده است. فولاد نيز در دماهاي بالا مقاوم است، اما آن نيز بزرگ و سنگين است و براي سفرهاي فضايي مناسب نيست.
 

ساخت اسفنج‌هاي نانولوله‌اي


يکي ديگر از دستيافت‌هاي اين علم جديد ساخت اسفنج‌هايي با کاربرد ويژه است. ترنس يک دانشمند فيزيکدان در دانشگاه ايالتي پنسيلوانيا است. يکي از آخرين آزمايشگاه‌هاي وي ساخت يک اسفنج نانولوله‌اي است. او مي‌گويد که اين اسفنج‌ها مي‌توانند به طور اختصاصي روغن را از مخلوط نفت و آب جذب کنند زيرا اين نانولوله‌ها هيدروفوب هستند. اين بدان معني است که آنها آب را دفع مي‌کنند. با اين وجود آنها مواد هيدروفيل را جذب مي‌کنند و از آنجا که نفت هيدروفوب است، نانولوله‌ها آن را جذب مي‌کنند.
 
ترنس و تيم او در حال کار بر روي اسفنج‌هايي هستند که مي‌توانند 1000 برابر وزن خود روغن جذب کنند. ترنس روزي را تصور مي‌کند که بتواند اسفنج‌هاي نانوتکنولوژي را به اندازه کافي بزرگ بسازد تا حتي نشت‌هاي نفتي بزرگ را برطرف کنند.
 
ترنس مي‌گويد: خيلي خوب است که هميشه روياي چيزهايي را که در حال حاضر غيرممکن است را دنبال کنيد. در نهايت، او معتقد است، اين داستان علمي- تخيلي به زودي به يک واقعيت تبديل خواهد شد.
 
 

منبع: سايت ساينس نيوز فور استيودنتس



کشف مهم بيوپرينتي: بافت زنده چاپ شده توسط محققان براي پيوند‌هاي کاربردي کشف مهم بيوپرينتي: بافت زنده چاپ شده توسط محققان براي پيوند‌هاي کاربردي


 


 


مترجم: ايرج عليزاده
منبع:راسخون




 


از ميان تمام صنعت‌هايي که تکنولوژي چاپ سه بعدي ناظر بر تحول آنهاست، همه‌ي آنها نتوانسته‌اند تاثير عميقي که رشته پزشکي از فناوري چاپ سه بعدي داشته را تجربه کنند.
دانشمندان و محققان در سرتاسر اين کره هنوز در مرحله ي زودرسي از نوآوري بر روي توسعه و چاپ سه بعدي مواد زيست سازگار براي بهبود وضعيت جسماني بشر هستند. به نظر مي‌رسد فناوري بيوپرينت با يک پيوند بيوفيشال غده‌ي تيروييد به يک طبل گوش پرينت شده سه‌بعدي عملکردي گام بلندي به سمت زيرساخت‌هاي استوار برداشته است.يک تيم تحقيقاتي به تازگي موفق به ابداع آنچه که يکي از بزرگترين ابداعات در زمينه‌ي زيست‌پرينت خواهد بود يعني يک چاپگر سه بعدي که قادر است بافت‌هاي جايگزين کاربردي توليد کند.
هرچند اين ضرورتا اولين باري نيست که که يک بافت زنده چاپ مي‌شود، اما اولين باري است که دانشمندان موفق به توليد مصالح بافت با اندازه و قدرت مناسب و موردنياز يک پيوند شدند. اينکه بيوپرينتر قادر به پرينت ساختارهاي ظريف و کوچک نظير رگ‌هاي خوني و آوندي يک راه‌ حل براي اين تجربه بود ولي امکان فراهم کردن اين بافت چاپ شده را با مواد مغذي و اکسيژن بعد از پيوند خواهد داد. اين سيستم بيوپرينت جديد توسط تيم محققي که نزديک به ده سال طول کشيد تا توسعه پيدا کند، طراحي شد و به نظر مي‌رسد که اين ايده را که بيوپرينت سه بعدي براي مدتي در زمان حال مختل شده بود را به زانو درآورده است.
به گفته دکتر آتلا سلول‌ها نمي‌توانند بدون مومات رگه‌هاي خوني که از 200 ميکرون کوچک‌تر است (0.07 ميکرون). که رقم بسيار ناچيزي است. و اين حداکثر فاصله است. نه فقط براي فرايند چاپ بلکه اين طبيعت آنهاست.
با استفاده از مواد پليمري بافت چفت‌بندي چاپ و سپس در سلول‌هاي زنده توسط ژل آبي غير سمي کار گذاشته مي‌شود. کانال‌هاي ريز ميکروسکوپي نيز طراحي شده اند که بسيار ريزاند و از نظر ساختماني به اندازه‌اي محکم هستند که اجازه عبور موادغذايي و اکسيژن را از طريق اين ساختارهاي سلولي مي‌دهند. تاکنون بافت بيوفيشال فقط روي حيوانات آزمايش شده است، پيوند يک گوش به اندازه گوش انسان به پوست يک موش آزمايشگاهي. هرچند نمي‌توان تصور کرد که اين موش آزمايشگاهي بيچاره چقدر شکل طبيعي خود را از دست داده، تيم تحقيقاتي ثابت کرده است که بعد از دو ماه گوش پيوند زده شده، هنگامي که بافت غضروفي و رگه‌هاي خوني به شکل موفقيت‌اميز در درون پيوند قرار گرفته باشند، هنوز شکل طبيعي خود را حفظ کرده است.
يک تيم تحقيقاتي ديگر همچنين از ريشه سلول‌ها براي بيوپرينت کردن اجزا استخوان فک استفاده مي‌کند، که آنها هم روي موش‌هاي آزمايشگاهي پيوند زده شدند. پنج ماه بعد از پيوند روي موش‌ها ساتمان ريشه اين سلول‌هاي چاپ شده توسط سيستم چاپ سه بعدي، شروع به شکل دادن بافت آوندي استخواني کردند که استعداد بالقوه اين فناوري را براي بازسازي‌ها و پيوندهاي مربوط به چهره در آدمي را تاييد مي‌کند.
با استفاده از توانايي شکل دادن و بيوپرينت بافت ساختاري سالم دکتر آتلا و تيم تحقيقاتش بافت چاپ‌شده‌اي را طراحي کردند که به نظر مي رسد اندازه وقدرت کاملا مناسب و کاربرد لازم براي استفاده در بشر را دارد.
با آنکه اين تحقيق دست کمي از يک کشف بزرگ ندارد دکتر آتلا اعتراف مي‌کند که اين تيم راه درازي در پيش دارد تا اعضا توليد شده توسط بيوپرينت براي استفاده انسان مورد استفاده قرار گيرد. دکتر آتلا افزود ما هم‌اکنون به دنبال امنيت اين موارد هستيم و بايد تست‌هاي زيادي روي آن انجام دهيم.

بخيه هوشمند بر بهبودي نظارت مي‌کند بخيه هوشمند بر بهبودي نظارت مي‌کند


بخيه



محققان پوشش‌هايي را ايجاد کرده‌اند که بخيه‌هاي ساده را به نخ‌هاي "هوشمند" با تکنولوژي پيشرفته تبديل مي‌کنند که مي‌توانند درجه حرارت بدن، PH و ساير جنبه‌هاي زخم را که با هم ترکيب شده‌اند، کنترل کنند.
 
اگر زخم‌تان را به نزد پزشک ببريد پس از معاينه، معمولا زخم را بخيه زده و بانداژ مي‌کنند. اما اين پوشش امکان ديدن زخم شما را مختل مي‌کند و اگر براي زخم مشکلي ايجاد شود مي‌تواند آن را بدتر کند. در حال حاضر، محققان نخ‌هاي بخيه "هوشمند" را توسعه داده‌اند که مي‌تواند نظارت بر روند بهبودي زخم را کنترل کند. نسخه‌هاي آينده حتي ممکن است قادر به ارائه مواد بي‌حسي براي کمک به بهبود زخم باشند.
 
بخيه‌ها ابزاري هستند که براي بستن زخم استفاده مي‌شود. تکنولوژي به کار رفته در آنها بسيار کم است. در بسياري از موارد، بخيه از مواد طبيعي مانند پنبه يا ابريشم ساخته شده است. ساير بخيه‌ها از نوع پلاستيکي ساخته شده‌اند. برخي از آنها حتي از موادي ساخته شده‌اند که در طول زمان از بدن دفع مي‌شود. با اين حال، هدف آنها همان است و صرف نظر از اينکه آنها از چه چيزي ساخته شده‌اند، آنها زخم‌هاي بزرگ و يا برش‌ها معمولي را به هم متصل مي‌کنند تا بتوانند آنها را درمان کنند.
 
اما گاهي اوقات اين روش براي ترميم زخم‌ها موثر نيست زيرا بافت‌ها مي‌توانند دچار انقباض شوند و اين باعث مي‌شود که بخيه‌ها سفت شوند. اين اتفاق مي‌تواند موجب ايجاد يک زخم زشت شود يا زخم را آلوده کند و اين باعث مي‌شود که بافت قرمز شود. سمير سونال مي‌گويد: اگر اين کار باعث مي‌شود درد احساس نشود و حتي ممکن است عفونت زخم به دليل بودن آن در زير باند پنهان شود. او که از اعضاي دانشگاه توفست در مدفورد، ماساچوست است به دنبال راهي براي تبديل بخيه به سنسور بود. اين بخيه‌هاي ويژه مي‌توانند گزارش کنند که چه اتفاقي در زير باند در حال وقوع است. آنها حتي مي‌توانند داروهاي مورد نياز را به داخل بدن ارسال کنند.
 
سونال مي‌گويد که مشکل ساخت يک بخيه هوشمند در بخشي است که اجازه مي‌دهد به آن برق وارد شود. بنابراين، محققان يک نخ پنبه‌اي را با مواد هدايت کننده پوشش دادند. برخي از پوشش‌ها مي‌توانند کشش بافت را حس کنند و در نتيجه مي‌توانند تورم را نشان دهند. در موارد ديگر، پوشش‌ها مي‌توانند pH يا اسيديته بافتي که از طريق آن عبور مي‌کنند را اندازه گيري کنند. تغييرات pH ممکن است نشان دهنده ايجاد يک عفونت باشد. اين تيم بعضي اوقات سنسورهاي کوچکي را براي اندازه گيري دماي بدن به اين بخيه‌ها اضافه کرد. اين سنسورها گرماي زخم را تشخيص مي‌دهند که ممکن است از علايم عفونت باشد.
 
همانطور که هر يک از اين صفات تغيير مي‌کنند (کشش، درجه حرارت يا pH)، تغييري جزئي در مقاومت الکتريکي نخ ايجاد مي‌شود. سونال توضيح مي‌دهد که اين به نوبه خود تاثير زيادي بر جريان الکتريکي هدايت شده مي‌دهد. هر گونه تغيير در مقاومت مي‌تواند توسط دستگاه مشاهده و نظارت شود. اين دستگاه يک جريان الکتريکي کوچک را به نخ‌هاي بخيه مي‌فرستد که ممکن است بر روي دست يا بدن باشد. پس از آن دستگاه مي‌تواند اطلاعاتي را که از بخيه به صورت بي سيم به کاربر يا کامپيوترهاي مجاور ارسال کند تا مورد تجزيه و تحليل قرار گيرد.
 
محققان در 18 ژوئيه در کنفرانس Microsystems & Nanoengineering، ابزار هوشمند خود را به طور آنلاين معرفي کردند.
 
جان راجرز مي‌گويد، تيم وي يک راه جالب براي جاسازي سنسورها به طور مستقيم در پوست بيمار ايجاد کرده است. او يکي از دانشمندان مواد در دانشگاه Northwestern در ايوانستون است (يک دانشمند مواد مي‌تواند مواد جديد را طراحي و يا مورد تجزيه و تحليل قرار دهد). چنين دستگاه‌هايي که براي استفاده در داخل بدن طراحي شده‌اند مي‌توانند اطلاعات دقيق تري را جمع آوري کنند.
 
سونال مي‌گويد، يک روز ممکن است اين بافت‌هاي هوشمند براي نظارت بر پروتئين‌هاي خون مورد استفاده قرار گيرند که نشان مي‌دهد بهبودي در حال انجام است. او مي‌افزايد: يا حتي ممکن است در آينده ميزان قند خون افراد مبتلا به ديابت را بتوانند با اين روش کنترل کنند.
 
سونال توضيح مي‌دهد که پزشکان حتي ممکن است از اثر مويرگي نخ استفاده کنند. اين توانايي را مي‌توان براي جابجايي مايعات از يک مکان به مکان ديگر مورد استفاده قرار داد. با استفاده از اين بخيه‌ها زخم مايع‌هاي مچ دست مي‌توانند به خارج از بدن و زخم حمل شوند. چنين داروهايي ممکن است با عفونت مبارزه کنند يا به زخم کمک کنند تا سريعتر بهبود يابد.
 


کلمات پر استفاده در متن



قند خون بدن: تعيين غلظت گلوکز، يک نوع قند ساده است که از طريق خون در بافت‌هاي بدن جابجا مي‌شود و به عنوان سوخت استفاده مي‌شود. بدن اين قند ساده را از تجزيه قندها و نشاسته‌ها استخراج مي‌کند. با اين حال، برخي از بيماري‌ها، به ويژه ديابت، مي‌توانند سبب غلظت ناسالم اين ماده در بدن افراد شوند.
 
اثر موئينگي: اين نيرويي است که حرکت مايع را در امتداد يک ماده جامد کنترل مي‌کند. از آنجا که مولکول‌هاي مايع به سطح رفته و به يکديگر جذب مي‌شوند، مي‌توانند همديگر را بکشند. عمل کاپيلاري توضيح مي‌دهد که چطور اسفنج‌ها مايعات را به خود جذب مي‌کنند.
 
ديابت: بيماري که در آن بدن انسولين هورمون را بيش از حد از (که به عنوان ديابت نوع 1 شناخته مي‌شود) و يا کمتر از حد مورد نياز توليد مي‌کند و يا وجود انسولين بيش از حد را (که به عنوان ديابت نوع 2 شناخته مي‌شود) ناديده مي‌گيرد.
 
مقاومت الکتريکي: تمايل يک ماده براي هدايت جريان الکتريکي به جهت مخالفت آن. اين مقاومت (معمولا در واحدهاي شناخته شده به عنوان اهم) مقداري از انرژي الکتريکي را به گرما تبديل مي‌کند.
 
جريان الکتريکي: معمولا از حرکت ذرات باردار منفي، به نام الکترون ايجاد مي‌شود.
 
عفونت: بيماري که مي تواند از يک ارگان به ارگان ديگر گسترش يابد.
 
علم مواد: مطالعه نحوه ساختار اتمي و مولکولي مواد با خواص کلي آنها است. دانشمندان مواد مي توانند مواد جديد را طراحي و يا مواد موجود را تجزيه و تحليل کنند.
 
 


منبع: سايت ساينس نيوز فور استيودنتس






سردار سليماني به شهادت رسيد. کشور خبيث آمريکا او را به شهادت رساند. البته که اکنون اين پاسدار بزرگ انقلاب، در بهشت خداوند سکني گزيده. اما دشمن بزرگ و هميشگي ايران يعني آمريکا بايد بداند که اين حمله اش بي جواب نخواهد ماند و جوانان ايران تا جان در بدن دارند، از ارزش هاي انقلاب شان دفاع خواهند کرد.


تيلر، فردريک وينزلو





 


نويسنده: Edwin Layton
مترجم: مجيد ملکان



 

[Fredrik winzl?]
Frederick Winslow Taylor
(ت. جرمنتاون [بخشي از فيلادلفيا]، پنسيلوينيا، 30 اسفند 1234/ 20 مارس 1856؛ و. فيلادلفيا، 29 اسفند 1293/ 21 مارس 1915)، مهندسي.
به نظر مي‌رسيد که براي تيلر، که فرزند يک خانواده‌ي اشرافي در فيلادلفيا بود، مقدّر بود که راه پدرش، فرنکلين، را دنبال کند، يعني زندگي عادي پيش پا افتاده‌اي در راه وکالتي خاص نجيب زادگان. اما او پس از آن که در 1253 از آموزشگاه فيليپ اسکتر فارغ التحصيل شد، استقلال رأي مادر با اراده‌اش، اميلي انت وينزلو، را از خود نشان داد و در عوض تصميم گرفت که مهندس مکانيک شود. تيلر، بعد از گذراندن دوره‌ي کارآموزي خود به عنوان کارگر فني ماشين و قالب سازي، براي کار به کارخانه‌ي فولاد ميدويل فيلادلفيا رفت، و در آنجا ظرف شش سال از کارگري ساده به سرمهندسي ارتقا يافت. در 1262 از مؤسسه‌ي فنّاوري استيونز درجه‌ي مهندسي مکانيک مکاتبه‌اي گرفت. در 1262 با لوئيز م. اسپونر از فيلادلفيا ازدواج کرد.
تيلر از زمره‌ي مهندساني بود که تلاش مي‌کردند مهندسي را به صورت علم درآورند. او مي‌پنداشت که بر تمام حيطه‌هاي کار مهندسي، از جمله مديريت، قوانين (يا اصول عقلي) حکمفرما است. تيلر بررسيهاي پرزحمتي در مورد برش فات، فولاد ابزار، بکار بردن تسمه‌ي نقاله، بتون مسلّح، مديريت، و ديگر موضوعات، انجام داد؛ اين بررسيها از ميدويل شروع شد و در ضمن کارش به عنوان مشاور ادامه يافت. اين کارها تا حدود زيادي تجربي بود و به مطالب نظري، که تيلر نه از آنها سردر مي‌آورد و نه علاقه‌اي به آنها داشت، چندان مربوط نبود. با چنين روش عادي و ساده‌اي بود که تيلر و ج. منسل وايت فرايند عمليات گرمايي فولاد ابزار را کشف کردند، که به نام خود آنها نامگذاري شده است (1277)، اين اختراع تحت عنوان «فولاد تندبر» در عمل کارگاههاي ماشيني انقلابي به وجود آورد زيرا سبب شد که سرعت ماشينهاي برش ف بيش از دو برابر شود.
دستاورد عمده‌اي که تيلر بيشترين شهرتش را به آن مديون است ابداع «مديريت علمي» است. او مي‌خواست که تمام جنبه هاي مديريت را به صورت «علم دقيق» درآورد. رهيافت او، که گاهي «مديريت کار» ناميده مي‌شود، چنين بود که دقيقاً تعيين کند هر کارگر در مدت معيّن چه قدر بايد انجام دهد. اين امر منجر به کشف معيار جديدي براي کار آدمي شد. تيلر ابتدا تلاش کرد که همبستگي‌اي ميان خستگي و کميّت کار پيدا کند، اما نتوانست به چنين راه حل مستقيمي دست يابد. در عوض به چيزي دست يافت که به گُمان او کوچکترين واحدهاي کار بودند، يعني «حرکات بنيادي». تيلر ابتدا مجموعه‌اي از اعمال را به اين حرکات بنيادي تجزيه کرد و زمان آنها را به وسيله‌ي زمان سنج تعيين کرد؛ سپس به تجزيه و تحليل توالي حرکات پرداخت، حرکات غيرضروري را حذف کرد، و حرکات باقيمانده را به صورت رشته‌ي بهينه ترکيب نمود. تيلر فکر مي‌کرد که، بعد از افزودن درصدهائي براي دربرگرفتن استراحت لازم و تأخيرهاي اجتناب ناپذير، مي‌تواند زمان لازم براي هر کار را محاسبه کند.
بررسي زمان و حرکت تنها اولين ابداع از مجموعه‌ي ابداعات مديريتي بود. تنظيم زمان، تعيين وظايف روزانه، و تهيه‌ي دستورالعملهاي کتبي براي هر کارگر، نياز به بخش برنامه ريزي‌اي داشت که مرکز اعصاب مديريت در نظام تيلر شد. وظايفِ دقيقاً تعيين شده مستم استاندارد کردن کامل ابزارها، اعمال، و رهوار کردن امور بود. تيلر همچنين براي محاسبه‌ي هزينه، نظارت بر دفتر دارايي، نگهداري اسناد، و سازمان اجرايي مراجع قدرت شيوه هائي ابداع کرد که مديريت منطقي را آسان مي‌کرد.
تيلر فکر مي‌کرد که نظام مديريت او مبناي اخلاق علمي را فراهم ساخته است؛ و اميدوار بود که از اين طريق به تعارض طبقاتي پايان دهد و عدالت اجتماعي را برقرار سازد. هرچند اين اهداف بزرگ تحقق نيافتند، نظام تيلر بر انديشه‌ي مديريت نوين تأثير عميقي نهاد.

کتابشناسي


يکم. کارهاي اصلي.


نوشته‌هاي تيلر در کتابخانه‌ي «مؤسسه‌ي فنّاوري استيونز»، هوبوکن، واقع در نيوجرزي، محفوظند. اين نوشته‌ها مشتملند بر دستنويس خطابه‌هاي چاپ نشده و مکاتباتي که کرده است. در نامه‌اي که از تيلر به موريس ل. کوک، به تاريخ 2 دسامبر 1910، نوشته شده است بخش جالب توجهي از زندگينامه‌ي تيلر مندرج است. در مخزن کتابخانه يک راهنماي چاپ شده براي مراجعه به اين نوشته‌ها وجود دارد.
مجموعه‌ي مناسبي از مهمترين نوشته‌هاي انتشار يافته‌ي تيلر در کتابي گردآوري شده است با عنوان scientific Management: comprising shop Management, The principles of scientific Management, and Taylor"s Testimony Before the special House committee، از فرديک و. تيلر (نيويورک، 1947). فهرست مقاله هاي گوناگوني که تيلر به «انجمن امريکايي مهندسان مکانيک» تقديم کرده در کتاب seventy- seven Year Index (نيويورک، 1951) ذکر شده است. بلندترينِ اين مقاله ها به صورت کتاب نيز بچاپ رسيد با عنوان on the Art of cutting Metals (نيويورک، 1907). علاوه بر اين، او با همکاري سَنفرد ا. تامپسن دو کتاب نوشت: A Treatise on concerte (نيويورک، 1905) و concrete costs (نيويورک، 1912).

دوم. خواندنيهاي فرعي.


زندگينامه‌ي معيار او کتابي است از فرنک ب. کاپلي با عنوان Fredrick w. Taylor (نيويورک، 1923). خاطرات او عبارتند از: «Tributes to Fredrick w. Taylor»، ويراسته‌ي هـ. ک. هَثوِي، در TASME، 37 (1915)، 1459-1496؛ «Fredrick winslow Taylor»، همان، 1527-1529؛ و Frederick winslow Taylro, A Memorial volume، از انتشارات «انجمن تيلر» (نيويورک [حدود 1920]). نيز «Frederick winslow Taylor»، از کارل و. ميتمن، در Dictionary of American Biography، هجدهم، 323-324.
ارزيابيهاي جديدي که از تيلر و روش کار او شده است در آثار زيرين مندرجند: Taylorism at the watertown Arsenal، از هيو ج. ايتکن (کيمبريج، مسچوستيس، 1960)، 13-48؛ Effeciency and uplift، از سميوئل هابر (شيکاگو- لندن، 1964)، 1-30؛ The Revolt of the Engineres، از ادوين ليتن (کليولند، 1970)، 134-139؛ scientific Management and the unions، از ميلتن ج. نَدوورني (کيمبريج، مسچوسيتس، 1955)، 1-33؛ و Frederick Taylor: A study in personality and Innovation، از سودهير کاکار (کمبريج، مسچوسيتس، 1970).

 


منبع مقاله :
گيليپسي، چار کولستون؛ (1387)، زندگينامه علمي دانشوران، ترجمه: احمد آرام. [و ديگران]، تهران: انتشارات علمي و فرهنگي، چاپ نخست


اندازه گيري رنگ براي صنعت پوشش





 


مترجم: حبيب الله عليخاني
منبع:راسخون
 

رنگ مهمترين ويژگي مربوط به پوشش ها مي باشد. رنگ همچنين يک پارامتر مهم در شناسايي بصري محسوب مي شود. بررسي مناسب شرايط مورد نياز براي کنترل نور، براي قضاوت درست در مورد رنگ يک ماده، ضروري است. ارزيابي بصري همواره نيازمند وجود يک استاندارد فيزيکي براي مقايسه مي باشد زيرا حافظه ي رنگ مغز انساني، بدون وجود يک مرجع، ضعيف است. البته براي مقايسه ي دو نمونه، مي توان از مرجع استفاده نکرد. حتي وقتي شرايط نگاه کردن مناسب باشد، اغلب اين مشکل است که جهت و شدت تفاوت رنگ را بين دو نمونه تشخيص دهيم. اين فرايند نيازمند متخصص رنگ با تجربه مي باشد.
يک روش با دقت بالا براي ارزيابي تفاوت رنگ، استفاده از ابزارهاي اندازه گيري رنگ مي باشد. دو نوع از اين ابزارها که مي تواند براي اين منظور، استفاده شود، عبارتند از رنگ مترها (colorimeters) و اسپکتروفوتومتر ها. يک رنگ متر در واقع از هاي نوري براي تقويت پاسخ رنگ در چشم، استفاده مي کند و يک اسپکتروفوتومتر نيز در واقع طيف نور مرئي را بازه هايي مي شکند که به صورت رياضي پاسخ رنگ در چشم را تشديد مي کند. مزيت استفاده از اسپکتروفوتومتر در تعيين تفاوت رنگي، دقت بالا، پايداري و ثبات و قابليت تشديد با استفاده از منابع نوري مختلف مي باشد. هزينه هاي اسپکتروفوتومتر و پيچيدگي مربوط به کار آن، به طور قابل توجهي با استفاده از ابزارهاي جديد، کاهش يافته است.
سه تکنولوژي مختلف وجود دارد که در اسپکتروفوتومترهاي جديد صنعتي، مورد استفاده قرار ميگيرند. اين سه تکنولوژي، عبارتند از هاي تداخلي، استفاده از توري ها و استفاده از ديودها مي باشد. هاي تداخلي، در واقع هاي با طول موج معين هستند که معمولاً بر اساس نوع رزوليشن مورد نياز، از 16 يا 32 تشکيل شده اند. توري ها نيز ابزارهاي هستند که به همراه آرايه هاي ديودي، استفاده مي شوند و موجب افزايش رزوليشن مي شوند. ابزارهاي با کارايي بالا نيز معمولاً داراي توري هايي هستند که موجب بهبود کارايي مي شوند اما اين ابزارها، معمولاً گران و پيچيده هستند و کاليبراسيون آنها سخت است. يک تکنولوژي جديد از اسپکتروفوتومترها، بر اساس LED هاي با رنگ هاي مختلف مي باشد. يک تا نه LED رنگي در واقع کل طيف نور مرئي را پوشش مي دهند. مزيت اين بخش ها، اين است که اندازه و هزينه هاي ساخت کمتري دارند. محدوديت اين وسايل، اين است که آنها، دقت و پايداري پايين مي باشد. البته اين تکنولوژي، با استفاده از LED هاي جديدتر، بهبود قابل توجهي پيدا کرده است.
چندين هندسه ي اندازه گيري مختلف، وجود دارد. يکي کروي و ديگري چند زاويه اي. يک ابزار کروي نشاندهنده ي يک نمونه از تمام جهات مي باشد. در واقع در اين حالت، ديد نمونه به صورت عمودي است. در حالت چند زاويه اي، زاويه ي چندگانه و ديد به صورت زاويه ي ثابت مي باشد. اين همچنين ممکن است که زاويه ي ثابت به همراه ديد در زواياي چندگانه، داشته باشيم.
استفاده از هندسه ي مناسب، براي فرمولاسيون رنگ و بررسي و جستجو بر روي رنگ، مهم مي باشد. فرمولاسيون رنگ با هندسه ي کروي موجب حذف نياز به شناسايي درخشش مي شود و بدين صورت، درخشش به صورت رياضي حذف مي شود. در اين حالت، درخشش به فرمولاسيون رنگ وابسته نمي باشد. بررسي بر روي رنگ معمولاً نيازمند ابزارهايي است که با روش هاي بصري، تطابق دارند. يک ابزار کروي با ورودي خاص، مي تواند موجب حذف درخشش شود و بدين صورت، ارتباط بصري خوبي ايجاد مي شود. ارزيابي مي تواند اطلاعات گمراه کننده اي به ما بدهد. اين مسئله زماني مهم مي باشد که بخواهيم يک پوشش را بر روي بخش هايي قالب گيري شده ي پلاستيکي، تطبيق دهيم.
پيگمنت هاي خاص مانند پيگمنت هاي في، مرواريدي و مواد تداخلي، براي بررسي رنگ در زواياي مختلف، نيازمند زاويه هاي چندگانه ي نمايش و ديد مي باشند. ابزارهاي چند زاويه اي و يا اسپکتروفوتومترهاي خاص، براي اندازه گيري زواياي جدايش 3 تا 5 درجه، موجود مي باشند. يک زاويه ي مينيمم سه درجه اي، معمولاً براي شناسايي رنگ هاي خاص بيان شده، مناسب مي باشد.
ملاحظات مربوط به نوع نمونه ي مورد اندازه گيري شده، بايد نوع اسپکتروفوتومتر مورد استفاده را تعيين کند. اگر نمونه ها، بسيار بزرگ باشند و نتوان در داخل ابزار قرار داده شوند، اين نياز وجود دارد که ابزار قابليت انتقال داشته باشند. ابزارهاي قابل حمل با کارايي بالايي در ابعاد مختلف وجود دارند، اما ارتباط داده هاي مربوط به اين ابزارها، با ابزارهاي آزمايشگاهي، بايد در نظر گرفته شود. اگر نمونه ها، غير يکنواخت باشند، وسيله بايد تا حد ممکن بزرگ باشد. بسياري از ابزارها، داراي ورودي قابل تنظيم مي باشند که بوسيله ي تغيير در ابعاد آن، مي توان نمونه را به خوبي، مورد آناليز قرار داد.
تلورانس مورد نياز براي اندازه گيري رنگ، يکي از مهم ترين ملاحظاتي است که در زمان انتخاب ابزار اندازه گيري رنگ، بايد بدان توجه کرد. اگر مقايسه همواره يک استاندارد فيزيکي باشد و فرمولاسيون مشابه باشد، يک رنگ متر، مي تواند کافي باشد. وقتي دقت بالا براي توليد پوشش ها در محل هاي مختلف جهان، مورد نياز باشد، تنها ابزارهاي بسيار دقيق قابليت ايجاد رنگ هاي يکسان را دارا مي باشند.
استفاده از مطالب اين مقاله، با ذکر منبع راسخون، بلامانع مي باشد.
منبع مقاله :
Coating technology handbook/ Arthur A. Tracton
 


چاپ، پليمرها را تخت مي‌کند و خواص الکتريکي و اپتيکي را بهبود مي‌بخشد


محققان راهي پيدا کرده اند که از چاپ پليمر براي کشش و تخت کردن مولکولهاي پيچ خورده استفاده کنند تا برق را بهتر هدايت کنند. تيمي به رهبري مهندسين شيمي و مولکول زيستي از دانشگاه ايلينويز يافته هاي خود را در ژورنال پيشرفت هاي علم گزارش مي دهند.
 
پليمرهاي در هم آميخته شده توسط اجتماع مولکولهاي غني از الکترون در امتداد يک ستون فقرات از پيوندهاي شيميايي تک و دوتايي متناوب تشکيل مي شوند. اين پيوستگي به برق اجازه مي دهد تا خيلي سريع از طريق پليمر تردد کند و آن را براي استفاده در کاربردهاي الکتريکي و نوري بسيار مطلوب مي سازد. محققان گفتند اين شيوه حمل بارها الکتريکي به حدي خوب کار مي کند که پليمرهاي در هم آميخته اکنون آماده رقابت با مواد سيليي هستند.
 
لکن ، اين پليمرها هنگام پيوستن به هم تمايل به از شکل افتادن در مارپيچهاي پيچ خورده دارند ، که اين به شدت مانع حمل بار الکتريکي مي شود.
 
يينگ ديائو ، استاد مهندسي شيمي و بيومولکولي ، که هدايت اين مطالعه را بر عهده داشت ، گفت: "صاف بودن يا مسطح بودن يک پليمر در هم آميخته نقش زيادي در توانايي آن در انتقال برق دارد." "حتي پيچ و تاب کمي در ستون فقرات مي تواند مانع توانايي الکترون ها براي عدم تمرکز و جريان شود."
 
ديائو گفت ، مي توان پليمرهاي در هم آميخته را با اعمال فشار بسيار زياد يا دستکاري در ساختار مولکولي آنها صاف کرد ، اما هر دو روش بسيار پر زحمت هستند. "واقعاً هيچ راهي آسان براي انجام اين کار وجود ندارد."
 
محقق فوق دکترا کيونگ سان پارک و دانشجوي فارغ التحصيل جاستين کووک هنگام هدايت آزمايش هاي چاپ و شبيه سازي هاي جريان در آزمايشگاه ديائو متوجه چيزي شدند. محققان مي گويند که پليمرها در طي چاپ دو مرحله متمايز از جريان را طي مي کنند: اولين مرحله وقتي رخ مي دهد که عمل موئينگي جوهر پليمر را وقتي که شروع به تبخير مي کند بالا مي کشد ، و مرحله دوم نتيجه نيروهاي تحميل شده توسط تيغه هاي چاپ و بستره است.
 
ديائو گفت: "پارک و کووک مرحله ديگري را کشف کردند که در طول چاپ رخ مي دهد که در آن به نظر مي رسد پليمرها داراي خواص بسيار متفاوتي هستند." "اين مرحله سوم بين دو مرحله قبلاً تعريف شده رخ مي دهد ، و نشان مي دهد که پليمرها در حال کشيده شدن به شکل هاي مسطح هستند."
 
ديائو گفت ، نه تنها پليمرها در اين مرحله سوم کشيده و مسطح مي شوند ، بلکه همچنين آنها پس از رسوب زدايي از محلول نيز به اين شکل باقي مي مانند ، و اين امکان را فراهم مي آورند که تنظيمات پرينتر را به دقت تنظيم کنيد تا پليمرهاي در هم آميخته را براي استفاده در دستگاه هاي جديد و سريع‌تر زيست پزشکي و الکترونيک انعطاف پذير توليد کنيد.
 
ديائو گفت: "ما در حال کشف باغ وحش کاملي از مراحل جديد پليمري هستيم ، که همه نسبت به نيروهايي که در طي فرآيند چاپ روي مي دهند حساس هستند." صاف بودن يا مسطح بودن يک پليمر در هم آميخته نقش زيادي در توانايي آن در انتقال برق دارد."ما اينگونه تصوير پردازي مي کنيم که اين تعادل هاي کاوش نشده و مرحله هاي تحريک شده با جريان در نهايت به پليمرهاي جديد در هم آميخته با خواص اپتوالکترونيکي مهيج تبديل مي شوند."
 

فيلم‌هاي پليمري جديد به جاي به دام انداختن گرما، آن را هدايت مي‌کنند


پليمرها معمولاً ماده عايق حرارتي هستند. به يک دستکش بلند سيليي اجاق يا يک فنجان استيروفوم قهوه فکر کنيد ، هر دو از مواد پليمري ساخته شده و در به دام انداختن گرما بسيار عالي هستند.
 
اکنون مهندسان MIT با ساختن فيلم هاي پليمري نازک که گرما را هدايت مي کنند - توانايي اي که معمولاً با فات همراه است - تصويري که از عايق پليمري استاندارد وجود دارد را مع کرده اند. در آزمايشات ، آنها فيلم هايي را پيدا کردند که از پوشش پلاستيکي نازک تر هستند و گرما را بهتر از بسياري از فات شامل فولاد و سراميک هدايت مي کنند.
 
نتايج اين تيم ، که در ژورنال ارتباطات طبيعت منتشر شده است ، ممکن است تحريکي باشد براي توسعه عايق هاي پليمري‌ به عنوان جايگزين هاي سبک ، انعطاف پذير و مقاوم در برابر خوردگي براي رساناهاي گرمايي في سنتي ، براي کاربردهاي مختلف از مواد دفع گرما در لپ تاپ ها و تلفن هاي همراه گرفته تا عناصر خنک کننده در خودروها و يخچال ها.
 
"ما فکر مي کنيم اين نتيجه گامي براي تحريک اين زمينه است."  "ديد بزرگتر ما اين است که اين خواص پليمرها مي توانند کاربردها و شايد صنايع جديدي ايجاد کنند و ممکن است جايگزين فات به عنوان مبدل هاي حرارتي شوند."
 
در سال 2010 ، اين تيم گزارش موفقيت خود را در ساخت الياف نازک پلي اتيلن ، که 300 برابر هدايت گرمايي بيشتر از پلي اتيلن معمولي داشتند و تقريباً به اندازه اغلب فات رساناي گرمايي بودند ، دادند. نتايج آنها ، که در ژورنال نانوتکنولوژي طبيعت منتشر شد ، توجه صنايع مختلفي از جمله توليد کنندگان مبدل هاي حرارتي ، پردازنده هاي هسته رايانه و حتي اتومبيل هاي مسابقه را به خود جلب کرده است.
 
خيلي زود مشخص شد ، براي اين که هادي هاي پليمري بتوانند براي هر يک از اين کاربردها کار کنند ، مواد بايد از فيبرهاي فوق العاده نازک (يک فيبر منفرد به اندازه يک صدم قطر موهاي انسان اندازه گيري مي شود) به فيلم هاي قابل کنترل تر افزايش ابعاد دهند.
 
چن مي گويد: "در آن زمان که گفتيم به جاي يک فيبر واحد ، مي توانيم تلاش کنيم که يک ورق بسازيم." "اين روند بسيار دشوار از کار در آمد."
 
محققان نه تنها لازم بود از پسِ ساختن ورق هاي رساناي گرما از پليمر بر آيند ، بلکه همچنين لازم بود اسبابي سفارشي را مي ساختند تا بتوانند هدايت گرماي اين ماده را تست کنند ، و همچنين کدهاي رايانه اي را براي تحليل تصاوير ساختارهاي ميکروسکوپي مواد تهيه کنند. در پايان ، اين تيم توانست فيلم هاي نازکي از پليمرهاي هادي را با شروع از پودر پلي اتيلن تجاري بسازد.
 
منبع: دانشگاه ايلينويز در Urbana-Champaign ، دفتر خبر

تبلیغات

محل تبلیغات شما
محل تبلیغات شما محل تبلیغات شما

آخرین وبلاگ ها

آخرین جستجو ها

دخترونه آینه ام را برابر آینه ات می گذارم طراحی و اجرای دکوراسیون منزل مشاوره فروش،بازاريابي،تبليغات و مديريت شبکه هاي اجتماعي Amanda Adam مینیمالهای شبانه من Nick شهیدان مدافع حرم