ابداع ماده‌ای نرم که با تابش نور سفت می‌شود
تاریخ انتشار: ۲۴ مهر ۱۴۰۱ | کد خبر: ۳۶۱۹۸۸۵۵
محققان با الهام از موجودات زنده موادی را ایجاد کرده‌اند که وقتی در معرض نور قرار می‌گیرند، از حالت نرم به حالت سخت تبدیل می‌شوند.
به گزارش ایسنا و به نقل از آی‌ای، بر اساس مطالعه جدیدی که در مجله "ساینس"(Science) منتشر شده است، برای اولین بار محققان تنها از نور و یک کاتالیزور برای تغییر خواصی مانند سختی و خاصیت ارتجاعی در مولکول‌های هم نوع استفاده کرده‌اند.
بیشتر بخوانید:
اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!
این تیم با الهام از موجودات زنده مانند درختان و صدف‌ها، ماده‌ای منحصر به فرد ایجاد کرده که ۱۰ برابر نسبت به لاستیک طبیعی بادوام‌تر است و ممکن است به ساخت وسایل الکترونیکی و ربات‌های انعطاف‌پذیرتر منجر شود.
توانایی کنترل خواص فیزیکی یک ماده با استفاده از نور به عنوان یک محرک به طور بالقوه دگرگون کننده است
پروفسور زکریا پیج یکی از نویسندگان این مطالعه در یک بیانیه مطبوعاتی گفت: این اولین ماده در نوع خود است. توانایی کنترل کریستالیزاسیون(بلورش یا تبلور) و در نتیجه خواص فیزیکی مواد با استفاده از نور به طور بالقوه برای وسایل الکترونیکی پوشیدنی یا محرک‌ها در رباتیک نرم، دگرگون‌کننده است.
بلورش یا بلوری‌شدن یا تبلور(Crystallization) فرآیندی است که طی آن یک بلور جامد از یک محلول، بخار یا مذاب ماده‌ای ایجاد می‌شود. تولید بلور در جداسازی و تولید بسیاری از مواد شیمیایی در صنایع مختلف کاربرد دارد. بلور یک ماده عبارت است از جهت یافتگی ذره‌ای و آرایش مولکولی و تثبیت این نظم در ماده.
دانشمندان مدت‌ها است که روی ایجاد مواد مصنوعی که ویژگی‌های ساختارهای زنده مانند پوست و ماهیچه را تقلید کنند، کار می‌کنند. ساختارهای موجودات زنده به راحتی کیفیت‌هایی مانند قدرت و انعطاف‌پذیری را با هم ترکیب می‌کند. با این حال، هنگام استفاده از ترکیبی از مواد مصنوعی متنوع برای شبیه‌سازی این ویژگی‌ها در آزمایشگاه، محققان اغلب با شکست مواجه می‌شوند.
پیج می‌گوید: اغلب وقتی مواد را کنار هم قرار می‌دهند، به خصوص اگر خواص مکانیکی بسیار متفاوتی داشته باشند، می‌خواهند از هم جدا شوند.
با این حال، پیج و همکارانش با استفاده از نور برای تغییر میزان سختی یا الاستیک بودن مواد می‌توانند ساختار ماده‌ای که شبیه پلاستیک است را تنظیم و اصلاح کنند.
به طور قابل توجهی، ماده سخت‌تری در جایی که نور آن را لمس می‌کرد، ایجاد شد
شیمیدانان در این استراتژی متفاوت، با یک مونومر شروع کردند. به زبان ساده، این مولکول واحد، ساختارهای بزرگ‌تری به نام پلیمر را با پیوستن به مولکول‌های دیگر مشابه با آن، بسیار شبیه پلیمر در پرکاربردترین پلاستیک تشکیل می‌دهد.
محققان پس از آزمایش ده‌ها کاتالیزور، یکی را کشف کردند که پلیمری «نیمه بلوری» تولید می‌کرد که در ترکیب با مونومر و قرار گرفتن در معرض نور مرئی، شبیه پلیمرهای موجود در لاستیک مصنوعی بود. به طور قابل توجهی، در جایی که نور به آن برخورد کرده بود، ماده سخت‌تری ایجاد شد، در حالی که بخش‌های نور نخورده ویژگی‌های انعطاف پذیری و نرمی خود را حفظ کردند.
این ماده قوی‌تر بود و می‌توانست بیشتر از سایر مواد کشیده شود، زیرا از یک ماده واحد با خواص متمایز تشکیل شده بود.
این روش جدید، سریع، مقرون به صرفه، از نظر مصرف انرژی کارآمد و سازگار با محیط زیست است
مونومر و کاتالیزور استفاده شده در این مطالعه به راحتی به صورت تجاری در دسترس هستند و واکنش در دمای محیط رخ می‌دهد. علاوه بر این، منبع نور در این آزمایش، نور ال‌ای‌دی آبی بود که ارزان است.
محققان ادعا می‌کنند که این واکنش از حداقل زباله‌های خطرناک استفاده می‌کند و کمتر از یک ساعت طول می‌کشد و این روش را سریع، مقرون به صرفه، از لحاظ مصرف انرژی کارآمد و سازگار با محیط‌زیست می‌کند.
در رباتیک، استفاده از مواد محکم و کشسان برای افزایش حرکت و دوام ترجیح داده می‌شود
به گفته تیم تحقیقاتی، این ماده ممکن است به عنوان پایه‌ای انعطاف پذیر برای ایمن سازی قطعات الکترونیکی در دستگاه‌های پزشکی یا پوشیدنی‌ها استفاده شود.
در رباتیک، مواد قوی و الاستیک برای بهبود حرکت و دوام ارجح هستند، بنابراین پتانسیل استفاده از مواد جدید در این صنعت نیز وجود دارد.
محققان برای تأیید بیشتر کاربرد این ماده در مرحله بعدی سعی خواهند کرد تا اشیای بیشتری با استفاده از این ماده ایجاد کنند.
آدریان رایلسکی نویسنده ارشد این مطالعه و دانشجوی دکترا در دانشگاه فناوری آستین اظهار داشت: ما مشتاقانه منتظر کشف روش‌های به کارگیری این شیمی در ساخت اجسام سه بعدی حاوی اجزای همزمان سخت و نرم هستیم.
انتهای پیام
منبع: ایسنا
درخواست حذف خبر:
«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت www.isna.ir دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «ایسنا» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۳۶۱۹۸۸۵۵ را به همراه موضوع به شماره ۱۰۰۰۱۵۷۰ پیامک فرمایید. لطفاً در صورتی‌که در مورد این خبر، نظر یا سئوالی دارید، با منبع خبر (اینجا) ارتباط برقرار نمایید.
با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت «خبربان» مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویر است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان در قانون فوق از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هر گونه محتوی خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.
خبر بعدی:
بهترین روش تمیز کردن شوره و رسوب کولر
در روز‌های گرم سال مردم برای خنک کردن هوای خانه از وسایل سرمایشی مانند کولر استفاده می‌کنند. کولر آبی یکی از انواع کولر‌هایی است که روزانه حجم بالایی آب مصرف می‌کند و با تبخیر آب، هوا را خنک می‌کند.
به گزارش نمناک، با وجود املاح زیادی که در آب شهری وجود دارد، با گذشت زمان، رسوب و شوره روی بدنه و قطعات داخلی کولر تشکیل می‌شود و اگر اقدامی به تمیز کردن و سرویس کولر آبی نکنیم، بدنه کولر به دلیل وجود رسوب، خیلی زود فرسوده می‌شود.
چرا باید رسوب کولر را بزداییم؟همانطور که گفتیم کولر آبی مقدار زیادی آب مصرف کرده و هوای خانه را خنک می‌کند. در آب شهری املاح زیادی وجود دارد که این املاح سبب ایجاد شوره و رسوب در کولر می‌شوند. این رسوبات در صورتی که تمیز نشوند، کارایی کولر را کاهش داده و قطعات و بدنه کولر را فرسوده می‌کنند و عمر کولر و این قطعات را کاهش می‌دهند.
اگر بر روی دریچه‌ها رسوب تشکیل شود، از جریان هوای تمیز جلوگیری نموده و بوی نامطبوعی ایجاد می‌کند. تشکیل شوره و آهک روی قطعات مکانیکی کولر، سبب ایجاد مشکل در چرخش آنها و به تدیج سبب سوختن کولر می‌شود.
پس قبل از اینکه این رسوبات هزینه زیادی برای تعمیر و تعویض کولر به گردنتان بگذارند، جرم کولر آبی، را بزدایید و یا قبل از ایجاد شوره در کولر با روش‌های زیر از ایجاد شوره در کولر و قطعات آن جلوگیری نمایید.
از ایجاد شوره در کولر آبی جلوگیری کنیدبا انجام روش‌های زیر کولری تمیز و با حداقل میزان شوره داشته باشید تا نیازی به تمیز کردن شوره کولر پیدا نکنید.
در مسیر ورودی آب، یک فیلتر رسوبگیر قرار دهیددر آب شهری املاح زیادی وجود دارد که این املاح سبب ایجاد شوره و رسوب در کولر می‌شوند. اگر در مسیر ورودی آب، یک فیلتر رسوبگیر قرار دهید، این فیلتر املاح و رسوب موجود در آب، را می‌گیرد و رسوب کمتری روی بدنه کولر ایجاد می‌شود.
کولر را زیر آفتاب قرار ندهیدقرار گرفتن کولر در معرض تابش شدید آفتاب سبب ایجاد شوره در بدنه کولر آبی می‌شود، زیرا با تابش مستقیم آفتاب، آب کولر زودتر بخار شده و در نتیجه روی بدنه کولر شوره زیادی تشکیل می‌شود پس کولرتان را در معرض آفتاب قرار ندهید و از سایبان کولر استفاده کنید.
به جای پوشال از پد‌های سلولزی استفاده نماییدبرای جلوگیری از تشکیل نمک کولر از پد‌های سلولزی به جای پوشال، استفاده نمایید. این پد‌های سلولزی، با نگه داشتن رسوب کولر در خود از تشکیل آهک روی بدنه جلوگیری می‌کنند. این پد‌ها قابلیت شتشو دارند بنابراین می‌توانید پد‌ها را شسته و رسوب تشکیل شده روی آنها، را بزدایید.
از توپ شوره گیر استفاده نماییدبرای جلوگیری از ایجاد شوره روی بدنه کولر آبی توپ‌های شوره گیر کولر آبی را داخل تشتک کولر قرار دهید. این مواد ساخته شده از اسید چرب هستند که یون‌های موجود در آب و کلسیم و منیزیم را جذب خواهند کرد.
چند روش برای پاک کردن شوره کولراگر کولر آبی شما شوره یا رسوب به خود گرفت، برای پاک کردن شوره کولر از روش‌های زیر استفاده کنید.
با آب و مواد شوینده کولر را بشوییدبرای تمیز کردن شوره کولر آبی از آب و مقداری مواد شوینده و یا مواد سفیدکننده و یک برس سیمی، استفاده کنید. قطعات قابل شستشوی کولر آبی را باز کنید و آنها را با فرچه و با محلول آب و مواد شوینده تمیز کنید. مواد شوینده اسیدی سبب رسیدن آسیب به بدنه کولر آبی می‌شوند.
شوره کولر با سرکه تمیز کنیدیکی از روش‌های رایج تمیز کردن کولر آبی که در نمناک هم به آن اشاره خواهیم کرد استفاده از سرکه است؛ برای تمیز کردن شوره کولر به صورت دوره‌ای و با فاصله زمانی کم، از سرکه، که قدرت پاک کنندگی بالایی دارد، استفاده نمایید، بدین طریق که مقداری سرکه روی قطعات و کف کولر بریزید و بعد از گذشت چند دقیقه با برس قطعات و بدنه کولر را تمیز کنید.
شوره کولر با جوهرنمک پاک کنیدمیتوانید برای پاک کردن شوره کولر از مواد پرقدرت تری مانند جوهرنمک نیز استفاده کنید، اما باید بدانید که استفاده از جوهر نمک خطرناک است و باید در حین استفاده از آن دستکش ایمنی و ماسک داشته باشید تا سلامتتان به خطر نیافتد.
بعد از رعایت این نکات روی قطعات رسوب دار و تشتک کولر مقداری از جوهر نمک را ریخته و بعد از چند دقیقه با آب زیاد و بادقت آنها را بشویید و قطعات کولر آبی را طولانی مدت در جوهر نمک نگذارید.
مدیررسانهای پرسپولیس: سپاهان به جای شکایت بیجا، عذرخواهی کند