ژلاتینی که گلوله را در هوا نگه می‌دارد

______________________________
پلیمر پیچیده‌ای که از قدرت متوقف کردن گلوله برخوردار است، به زودی می‌تواند صنعت تولید جلیقه‌های ضد‌گلوله را متحول سازد.

به گزارش همشهری آنلاین به نقل از یاهو، دانشمندان دانشگاه رایس در تگزاس موفق به کشف نوعی پلیمر جدید شده اند که قدرت آن بیشتر از قدرت گلوله‌ای است که شلیک شده است.

این ترکیب جدید می‌تواند گلوله‌های 9 میلیمتری پیستول‌های معمولی و گلوله‌های سلاح‌های نیمه اتوماتیک را پس از شلیک شدن متوقف سازد،‌ در حالی که تنها حفره‌هایی کوچک از گلوله‌ها بر روی ماده به جا می‌ماند. این ماده پلیمری شگفت‌انگیز می‌تواند تکنیک ساخت جلیقه‌ های ضد‌گلوله را متحول ساخته و همچنین در ایجاد بدنه‌ای سبک و مقاوم برای هواپیماها و پره‌های موتورهای جت به کار گرفته شود.

این ماده جدید ترکیبی پیچیده از جنس کوپلیمر پلی‌اورتان است،‌ ترکیبی که در آزمایشگاه تولید می‌شود. به گفته محققان این پلیمر جدید در حقیقت گلوله‌ها را به دام انداخته و در خود نگه می‌دارد درحالی که هیچ آسیب میکروسکوپی به ماده وارد نشده و هیچ ترکی در آن دیده نمی‌شود به شکلی که ماده هنوز شفافیت خود را داراست، از این رو ماده جدید می‌تواند به عنوان جایگزینی عالی برای شیشه هواپیماهای جنگی به کار گرفته شود.

این ماده جدید با داشتن ترکیبی از ویژگی‌های شیشه و پلاستیک،‌در عین استحکام و سختی از انعطاف‌پذیری و خود ترمیمی نیز برخوردار است. به گفته دانشمندان، در زمان برخورد گلوله با این پلیمر،‌ ماده در حقیقت در مقابله با نفوذ جسمی با سرعت بالا به مایع تبدیل می‌شود و از آنجایی که پلیمر در حقیقت متشکل از هزاران لایه مجزا است،‌ تنها بخشی از ماده مایع شده و بقیه آن به حالت اولیه باقی می‌مانند.

این به آن معنی است که ماده بدون ایجاد شکستگی محکم و قوی به جا می‌ماند و بدون خرد شدن یا خمیده شدن ضربه گلوله را تحمل می‌کند.

آئروگرافیت: سبک‌ترین ماده نانوساختار

آئروگرافیت: سبک‌ترین ماده نانوساختار 

یکی از جدیدترین دستاوردهای محققان دانشگاه Kiel آلمان تولید سبک‌ترین جامد مبتنی بر نانو‌لوله‌های کربنی است.

آئروژل و میکروشبکه‌های فلزی نه فقط به‌دلیل سبکی فوق‌العاده، بلکه به‌دلیل استحکام و نیرویی که در آن ابعاد دارند بسیار مورد توجه و تحسین قرار گرفته‌اند. آئروگرافیت نیز هر دو ویژگی را دارد: نه تنها دانسیته کمتری دارد بلکه از استحکام بالاتری هم برخوردار است و می‌تواند وزن ماده‌ای را که 40000 بار سنگین‌تر از خود است تحمل کند. همچنین از آنجایی که بخش اعظم (99/99%) آن را هوا تشکیل می‌دهد می‌تواند مچاله و جمع شده و دوباره به شکل اولیه خود بازگردد.

ماده جدید چهار بار سبک‌تر از مواد قبلی است، به‌همین دلیل محققان به‌دنبال پیدا کردن کاربردهایی برای آن هستند. آنها امیدوارند به‌دلیل رسانایی الکتریکی خوب، بتوانند از آن به‌عنوان الکترود در انواع جدید باتری‌ها یا ابرخازن‌ها استفاده کنند. 

محققان این مواد جدید را به کمک نوع جدیدی از فرایند CVD مبتنی بر شبکه‌های قابل تنظیم با استفاده از قالب‌های اکسید روی تولید کردند. در واقع آنها برای رشد گرافیت، نانولوله‌های کربنی نازک و توخالی را در کنار هم نگه‌داشته و بدین ترتیب ماده جدیدی را تشکیل دادند. اگر این مواد به اندازه کافی تولید شوند که با چشم غیرمسلح دیده شوند، به‌صورت یک توده سیاه اسفنجی ظاهر می شوند. .مرجع :سایت انجمن سرامیک ایران

ساخت شیشه خودتمیز شونده ضد مه و تابش

ساخت شیشه خودتمیز شونده ضد مه و تابش 

یکی از واضح‌ترین ویژگی‌های شیشه، چگونگی بازتاب نور توسط آن است؛ اما شیوه جدید ایجاد بافت‌های سطحی بر روی شیشه توسط محققان مؤسسه فناوری ماساچوست عملا این بازتاب‌ها را حذف کرده و به قطرات آب و ذرات غبار اجازه عبور نمی‌دهد.

این شیشه جدید چند منظوره که مبتنی بر بافت نانوی سطحی تولیدکننده یک مجموعه از ویژگی‌های مخروطی است، خود پاک‌کننده بوده و در برابر مه و تابش مقاومت می‌کند.

محققان در نهایت امیدوارند بتوانند این شیشه را با استفاده از فرایند کم‌هزینه تولید کرده و در دستگاه‌های نوری، نمایشگر تلفن‌های هوشمند و تلویزیون‌ها، صفحات خورشیدی، شیشه جلوی خودرو و حتی پنجره‌های ساختمان مورد استفاده قرار دهند.

نتایج پژوهش این دستاورد در مجله ACS Nano منتشر شده است.
صفحات فتوولتائیک طی شش ماه ممکن است تا 40 درصد از کارایی خود را در اثر انباشت غبار و کثیفی بر روی سطح آن‌ها از دست بدهند؛ اما یک صفحه خورشیدی تحت محافظت با این شیشه خود پاک‌کننده از مشکلات کم‌تری برخوردار خواهد بود.

علاوه بر آن این صفحه از کارایی بیشتری برخوردار خواهد شد چرا که نور بیشتری از میان سطح آن عبور کرده و بازتاب صورت نخواهد گرفت.
درحالی که برخی از تحقیقات پیشین، صفحات خورشیدی را با روکش‌های آب‌گریز پوشش می‌دادند، سطوح چند منظوره این محققان از تاثیر بیشتری در دفع آب و تمیز نگهداشتن طولانی‌تر صفحات برخوردار است. علاوه بر آن پوشش‌های آب‌گریز موجود از تلفات بازتابی جلوگیری نمی‌کند.

از دیگر کاربری‌های این شیشه می‌توان به دستگاه‌های نوری مانند میکروسکوپ‌ها و دوربین‌های مورد استفاده در محیطهای مرطوب اشاره کرد که در آن هر دو قابلیت ضدبازتابی و ضد مه مورد استفاده خواهد بود. در دستگاه‌های نمایشگر لمسی، این شیشه نه تنها بازتاب‌ها را حذف کرده بلکه در برابر آلودگی‌های بوجود آمده توسط عرق نیز مقاوم است.

در نهایت اگر هزینه چنین شیشه‌هایی به میزان لازم پائین آورده شود،‌ حتی در شیشه‌های خودرو نیز می‌توان از خاصیت پاک‌کنندگی خودکار آنها در سطح خارجی، حذف تابش و بازتابهایی که دید را کور کرده و جلوگیری از مه‌گرفتگی استفاده کرد.

بافت سطحی که از مجموعه‌ای از مخروطهای مقیاس نانو تشکیل شده، مبتنی بر یک رویکرد جدید ساخت توسط محققان موسسه فناوری ماساچوست بوده که با استفاده از شیوه‌های پوشش‌دهی و حکاکی برگرفته از صنعت نیمه‌رسانا بوجود آمده است. ساخت این ماده با پوشش‌دهی سطح یک شیشه با چندین لایه نازک شامل یک لایه مقاوم در برابر نور که با یک الگوی شبکه‌ای پوشانده و حکاکی شده، آغاز می‌شود.

کاهش طول زمان بستری در بیمارستان با استفاده از پیزوسرا میک Ceramic industry

کاهش طول زمان بستری در بیمارستان با استفاده از پیزوسرا میک 
Ceramic industry

ماده پیزوسرامیک با حساسیت و ثابت دی الکتریک بالا،از طریق اندازه گیری زمان برخورد و انعکاس موج فراصوت، حجم جریان خون در گردش برای نشان دادن حالت همودینامیک اندازه گیری می کند. بخش الکتروسرامیک های Morgan در ساخت میله های پتانسیل داپلر حلقی که در نمایش حالت همودینامیک Cardioq استفاده می شوند با Deltex Medical همکاری کرده است. میله پتانسیل فراصوت جهت اندازه گیری حجم خون در گردش بدن بیماران در طول جراحی مورد استفاده قرار می گیرد. تکنولوژی داپلر حلقی زمان بستری در بیمارستان را در خصوص تعدادی از اعمال جراحی 25 تا %40 کاهش می دهد. West Sussex-based Deltex Medical بیش از بیست سال دستگاه های مراقبت ویژه را ساخته و به دنبال شریکی برای طراحی و تولید حسگر پیزوسرامیکی بوده که برای میله پتانسیل فراصوت Cardioqبه عنوان فرستنده و گیرنده عمل کند. Morgan، شرکتر معتبر در زمینه ساخت دستگاه های پزشکی می باشد و اطلاعات گسترده ای در خصوص سرامیک ها دارد. بنابراین این دو شرکت برای یافت مناسب ترین ماده برای کاربرد فوق با هم همکاری کردند. Morgan ماده پیزوسرامیک PZT5H را به دلیل خواص مکانیکی و الکتریکی مطلوب، به ویژه حساسیت و ثابت دی الکتریک بالای آن پیشنهاد داد. این حسگر از طریق محاسبه زمان برخورد و انعکاس موج فراصوت، حجم جریان خون در گردش را برای نشان دادن حالت همودینامیک اندازه گیری می کند.ماده سرامیکی در انتهای یک میله پتانسیل با قطر حدود 5 میلی متر نصب شده است و در داخل یک لاستیک سیلیکونی غیرسمی و بدون لاتکس قرار گرفته است و از راه دهان یا بینی وارد مری بیمار شده و در محلی قرار می گیرد که سیگنال فراصوت فرستاده شده به قسمت نزولی آئورت به آن جا می رسد. سیگنال به وسیله یک سرامیک پیزوالکتریک دیگر که امواج فراصوت را به سیگنال الکتریکی تبدیل می کند، دریافت می شود. برای آن که تعداد ابزار استفاده شده به حداقل برسد، ترکیب فرستنده-گیرنده از یک قطعه پیزوسرامیک که توسط الکترود ها پوشیده شده است ساخته شده، در نهایت سیگنال دریافت شده دیجیتالی شده و به شکل موج زمانی روی نمایشگر Cardioq نشان داده می شود. درحقیقت هر بیماری که تحت عمل جراحی قرار می گیرد در معرض کاهش حجم خون قرار دارد. این امر به علت گرسنگی پیش از عمل، داروهای بیهوشی و زخم ایجاد شده در طول جراحی صورت می گیرد. کاهش در حجم خون موجب می شود اکسیژن کافی به اعضای حیاتی بدن نرسد، درنتیجه احتمال آسیب جدی در آن ها وجود دارد. با استفاده از داروهای مناسبی که با کمک Cardioq تعیین می شود می توان حجم خون را کنترل کرده و عوارض پس از عمل را کاهش داد. در نتیجه بهبودی بیمار زودتر حاصل شده و طول زمان بستری در بیمارستان نیزکاهش می یابد. شایان ذکر است شرکت Morgan تولید سرامیک PZT و مونتاژ قطعات میله پتانسیل را در محل سفارش انجام می دهد. سایر کاربردهای سرامیک در ابزار پزشکی شامل تصویربرداری فراصوت و فرستنده های قوی برای ارسال امواج با فرکانس بالا در جراحی هایی نظیر تخلیه آب مروارید چشم می باشد.