>>> تازه ترین اخـــبار و اکتـــشافات دنیای فیـــزیک <<<

[saeed666]

فيزيك دان ايراني و شگفت آفريني تازه سياه چاله ها

يك فيزيك دان ايراني مقيم دانشگاه ميسوري در كلمبيا هنگام بررسي نتايج نظريه نسبيت اينشتين روي ذراتي زير اتمي كه با سرعت زياد در حركتند موفق به كشف اثر تازه و شناخته نشده اي از سياه چاله ها شده است.

سياه چاله ها كه در زمره ي عجيب ترين اجرام كيهاني به شمار مي آيد باز هم شگفتي آفريده اند و اخترشناسان را حيرت زده كرده اند. به نوشته ي هفته نامه ي علمي نيوساينتيست بهرام مشحون و همكارش كارمن چيكانك در دانشگاه ميسوري در بررسي هاي علمي خود به اين نكته پي برده اند كه سياه چاله ها مي توانند نيروهاي جزر و مدي عجيبي توليد كنند كه بر ذرات با سرعت زياد تاثيري متفاوت از ذرات با سرعت كم باقي مي گذارد. اين اثر پيشبيني نشده به اين معناست كه سياه چاله اي كه در مركز كهكشان خود ما قرار دارد مي تواند منبع پرتوهاي كيهاني بسيار پرقدرت و نادري باشد كه اخترشناسان تاثير مخرب آنها را در جو زمين مشاهده كرده اند اما تاكنون نتوانسته اند توضيحي براي منشا شان پيدا كنند.

نيروهاي جزر و مدي بر اساس نظريه ي نيوتوني هنگامي ظاهر مي شوند كه تاثير نيروي جاذبه به واسطه ازدياد فاصله كم مي شود به عنوان مثال 2 ذره كه در فواصل متفاوتي نسبت به يك سياه چاله قرار دارند تحت تاثير 2 نيروي مختلف قرار مي گيرند و يكي از آنها كه نزديك تر است شتاب بيشتري پيدا مي كند. اما توضيحي كه از طريق فيزيك نيوتوني به دست مي آيد براي شرايطي كه در نزديك سياه چاله ها برقرار است كفايت نمي كند. اخترشناسان از مدت ها قبل به اين نكته پي برده بودند كه در پلاسما(ماده در دما و فشار زياد) كه اطراف سياه چاله ها در گردش است ذرات بنيادي و زير اتمي با سرعت بسيار زياد فراوانند.

مشحون و همكارش در تلاش محاسبه اين امر بودند كه اين ذرات در ميدان جاذبه قدرتمند سياه چاله ها چگونه رفتار مي كنند. اين 2 فيزيكدان دريافتند كه تاثير ميدان جاذبه سياه چاله ها روي ذراتي كه با سرعت كم در اين ميدان حركت مي كنند دقيقا به همان نحو است كه فيزيك نيوتن پيشبيني مي كند اما در مورد ذراتي كه با سرعت نزديك به سرعت نور حركت مي كنند نتايج به دست آمده كاملا خلاف انتظار بود. ذراتي كه با سرعتي بيش از 70درصد سرعت نور300هزار كيلومتر در ثانيه حركت مي كنند رفتارشان تابع جهت حركتشان است.

ذرات پرسرعتي كه در امتداد محور چرخش سياه چاله ها حركت مي كنند از شتاب حركتشان نسبت به ذرات كند كاسته مي شود اما ذرات تند سرعتي كه در جهت عمود بر اين محور سير مي كنند شتابي بسيار زياد و انرژي حيرت انگيز و عظيم كسب مي كنند.

نتايج بدست آمده به وسيله مشحون و همكارش شماري از رصد ها و مشاهدات توضيح ناپذيري را كه اخترشناسان در گذشته انجام داده بودند قابل فهم ساخته است. از جمله اين امور افشانه هاي بسيار پر قدرت از جنس ذرات زير اتمي است كه از قطب هاي اجرام كيهاني موسوم به((مايكروكازارها)) به بيرون پرتاب مي شوند. تلقي خترشناسان آن است كه مايكروكازارها سياه چاله ها را درون خود پنهان ساخته اند. آنچه كه موجب حيرت اخنرشناسان بود آن است كه اين ذرات پر انرژي داراي شتاب كاهش يابنده هستند. علاوه بر اين از تحقيقات مشحون و همكارش چنين بر مي آيد كه رويداد هاي حيرت انگيز ديگري نيز در جهات ديگر و هنگام حركت ذرات پر شتاب رخ مي دهد كه هنوز مشاهده نشده است. به اعتقاد مشحون نيروهاي جزر و مدي كند كننده تنها در زاويه55 درجه از محور يك سياه چاله ظهور مي يابد و تنها در اين زاويه است كه ذرات زير اتمي شتاب منفي پيدا مي كنند و از سرعتشان كاسته مي شود. در همه جهت و زواياي ديگر حول اين محور اين نوع ذرات شتاب مثبت بدست مي آورند و براساس نظريه اينشتين سرعت اين ذرات مي تواند تا سرعت نور بالا برود. اگر نظريه مشحون و همكارش درست باشد سياه چاله هايي كه در كهكشان ما قرار دارند دائما ذرات پر شتاب و پر سرعتي عمدتا از جنس پروتون را به بيرون پرتاب مي كنند كه انرژي شان هنگامي كه به زمين مي رسند بيش از1020الكترون ولت است. به گفته مشحون مي توان نظريه پيشنهادي او و همكارش را با مقايسه رابطه ميان جهت ورود پرتوهاي كيهاني مافوق پرقدرت به جو زمين و موقعيت مايكروكازار ها در كهكشان راه شيري را مورد آزمايش قرار داد.

[Renjer Babi]

بر مبناي يك تحقيق جديد دانشمندان به اين نتيجه رسيده اند كه مي توان از رانش يك جرم كه در ميان فضا سرعت مي گيرد براي شتاب دادن سريع به فضاپيماهاي بزرگ استفاده كرد در حاليكه نيروهاي كشندي داخلي كه مي توانند محموله را از هم بپاشند را كاهش داد.



طي گردهمائي بين المللي فناوري و فضا و كاربردهاي آن كه در تاريخ 25 بهمن در آمريكا برگزار شد ، دكتر فرانكلين فلبر پيشنهاد يك سيستم پيش رانش ضدگرانش را مطرح كرد. راه حل جديد وي براي معادله ميدان گرانشي انيشتين اين اميد را به علاقمندان فضا مي دهد كه ممكن است سرعت فضا پيما ها را تا رسيدن به سرعت نور شتاب داد بدون آنكه محتويات فضا پيماها متلاشي و خرد شوند.



گزارش دكتر فبلر عنوان مي كند كه يك جرم كه با شتابي بيشتر از 57.7 درصد از سرعت نور حركت مي كند اجرام ديگر كه در محدوده "شعاع ضدگرانشي" جلوي آن قرار دارد را بطور گرانشي دفع مي كند (مي راند). اين "شعاع" با نزديك شدن سرعت جرم به سرعت نور تشديد مي شود.



اين گزارش نشان مي دهد كه مي توان از رانش يك جرم كه در ميان فضا سرعت مي گيرد براي شتاب دادن سريع به فضاپيماهاي بزرگ استفاده كرد در حاليكه نيروهاي كشندي داخلي كه مي توانند محموله را از هم بپاشند را كاهش داد. اين گزارش استدال مي كند كه محموله در يك شعاع ضدگرانشي "بي وزن" مي شود زيرا به كسري (برخه اي) از سرعت نور شتاب داده مي شود.
اطلاعات بيشتر : [ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]

[Mohammad Hosseyn]

نگاهي به جديدترين طرح توليد انرژي در قرن بيست و يكم

نوشته : علي رستمي

امروز سوخت و انرژي در دنيا به چند دسته كلي تقسيم مي شوند. سوخت هاي فسيلي و سوخت هاي غيرفسيلي و انرژي هاي تجديد پذير و غيرقابل تجديد.

سوخت هاي فسيلي عبارتند از: نفت، گاز و زغال سنگ كه با اكسيژن هوا تركيب مي شوند و ايجاد انرژي به شكل حرارت مي كنند. اين سوخت ها در مقايسه با سوخت هاي ديگر انرژي كمتر توليد مي كنند. مثلاً يك كيلوگرم زغال سنگ حدود 8 كيلووات ساعت انرژي توليد مي كند و يك كيلوگرم نفت حدود 12 كيلووات ساعت انرژي توليد مي كنند. اين سوخت ها آلوده كننده محيط زيست نيز هستند.

به علاوه جزء ذخاير غيرقابل تجديد بوده و داراي مشكلات زيادي در حمل و نقل ايمني نيز هستند. مانند گازگرفتگي (خفگي) يا توليد گاز سمي منوكسيد كربن. دسته ديگر از سوخت ها شامل سوخت هاي هسته اي هستند مانند اورانيوم يا پلوتونيوم يا ايزوتوپ هاي هيدروژن مانند دوتريوم يا تريتيوم يا فلز سبك ليتيوم. اين سوخت ها در مقايسه با سوخت هاي دسته اول داراي امتيازات مثبت و منفي هستند. اول اينكه در اين سوخت ها بعضي ايزوتوپ ها توانايي توليد انرژي به وسيله تكنولوژي فعلي بشر را دارد مانند ايزوتوپ هاي كمياب اورانيوم 235 يا پلوتونيوم 239 يا اورانيوم 233 كه به اين ايزوتوپ ها شكاف پذير مي گويند. امتيازات اينها عبارتند از توليد مقادير زياد انرژي به وسيله حجم كم ماده سوختني. مثلاً از يك كيلوگرم اورانيوم 235 يا پلوتونيوم 239 مي توان مقدار 23 ميليون كيلووات ساعت گرما ايجاد كرد، اما مشكلاتي نيز دارند از آن جمله اين كه: غني سازي و توليد اين ايزوتوپ ها مشكلات و هزينه زيادي دارند. دوم اينكه، اين سوخت هاي هسته اي سنگين پس از توليد انرژي مقادير زيادي ايزوتوپ هاي پرتوزا از خود به جاي مي گذارند كه به زباله هاي هسته اي موسوم است.

اين زباله ها براي محيط زيست و سلامت افراد خطرناك هستند و بايد براي صدها سال در انبار هاي محكم نگهداري شوند تا راديواكتيو آن از بين برود. دسته ديگر از سوخت هاي هسته اي شامل عناصر سبك مانند دوتريوم يا تريتيوم يا ليتيوم هستند كه قرار است در راكتور هاي گداخت يا همجوش هسته اي توليد انرژي كنند. البته تاكنون از اينها در بمب هاي هيدروژني بهره برداري نظامي و تسليحاتي مي شد، اما براي توليد انرژي براي مصارف صلح آميز تكنولوژي راكتور هاي گداخت بايد تكميل شود، اين سوخت ها معايب و مزاياي فراواني دارند. اول توليد نوترون و تشعشعات نوتروني مي كنند كه بايد در راكتور هاي همجوشي هسته اي به نحوي جذب و كنترل شوند دوم اينكه تريتيوم نبايد از راكتور نشت كند زيرا يك ايزوتوپ راديواكتيو است.مزاياي اين سوخت ها عبارت از اين كه فراوان در دسترس هستند و دوم اينكه توليد انرژي زيادتري نسبت به اورانيوم يا پلوتونيوم مي كنند. مثلاً انرژي حاصل از گداخت هيدروژن به هليوم مساوي است با 177 ميليون كيلووات ساعت در صورتي كه انرژي حاصل از اورانيوم برابر است با 23000000 كيلووات ساعت. بنابراين يك كيلوگرم هيدروژن حدود 8 برابر يك كيلوگرم اورانيوم توليد انرژي مي كند.

انواع ديگر انرژي عبارتند از: انرژي خورشيدي، انرژي باد، انرژي زمين گرمايي و انرژي بيوگاز كه مشكل بزرگ اين انرژي تجديدپذير اينكه بازده انرژي اينها پايين است و دوم اينكه دائمي نيستند و سوم اينكه تكنولوژي بشر براي استفاده مقياس زياد از اينها تكميل نيافته است. ما در اين مقاله سعي مي كنيم جديدترين طرح توليد انرژي كه شايد يكي از منابع انرژي قرن 21 باشد را معرفي كنيم. اين طرح توليد انرژي عبارت از شتاب دهنده ذرات اتمي براي توليد انرژي زياد، عملكرد اين سيستم و دستگاه براساس استفاده از ميدان هاي الكتريكي و مغناطيسي براي شتاب دادن و كنترل ذرات باردار الكتريكي تا مرز سرعت نور است. اين سيستم ها قادر هستند سرعت الكترون ها و پروتون ها را تا مرز سرعت نور شتاب دهند. وقتي ذرات تا اين حد شتاب يافتند سطح انرژي آنها چند ميليون برابر مي شود و داراي انرژي عظيم و فراواني مي شود. يك مثال نشان دهنده اين مطلب است، به عنوان مثال شتاب دهنده پروتون در آزمايشگاه فرمي آمريكا قادر است ذرات پروتون را تا يك تريليون الكترون ولت (Tev) شتاب دهد.

اگر ما به وسيله اين شتاب دهنده پروتون هاي يك گرم هيدورژن معمولي كه در آب زياد است را تزريق كنيم و شتاب دهيم انرژي پروتون ها برابر خواهد بود با انرژي 26 ميليارد كيلووات ساعت انرژي، كه مساوي است با انرژي توليد شده به وسيله شكافت حدود 1200 كيلوگرم اورانيوم يا 15 ميليون بشكه نفت. همه اين انرژي عظيم و غيرقابل باور فقط به وسيله شتاب دادن پروتون هاي يك گرم هيدروژن تا سطح انرژي يك تريليون الكترون ولت است. پس با اين محاسبات دانستيم كه شتاب دهنده ها داراي چه قدرت عظيمي هستند.

شتاب دهنده ها به چند دسته كلي تقسيم بندي مي شوند

1 - شتاب دهنده هاي خطي

2 - شتاب دهنده هاي مداري

3 - شتاب دهنده سيلكووترون

علاوه بر آن ساخت و نگهداري شتاب دهنده آسان و كم هزينه است. در ضمن مي توان اين سيستم هاي مولد را در ابعاد و مقياس هاي مختلف ساخت به عنوان مثال يك شتاب دهنده خطي كه طول آن 100 متر و ولتاژ آن 10 ميليون ولت است كه قادر است انرژي معادل يك گيگا (Gev) الكترون ولت توليد كند. اين انرژي معادل است با انرژي 26 ميليون كيلووات ساعت در هر ثانيه. اگر تنها موفق شويم 50 درصد انرژي اين شتاب دهنده را استفاده كنيم اين شتاب دهنده قادر است معادل 20 هزار نيروگاه اتمي در مقياس نيروگاه اتمي هزار مگاواتي نيروگاه بوشهر توليد انرژي كند. يعني قادر خواهد بود 20 ميليون مگاوات انرژي الكتريكي توليد كند.

علاوه بر آن از حرارت و گرماي توليدي اين دستگاه مي توان براي بخار كردن آب دريا و توليد آب شيرين استفاده كرد. محاسبات نشان مي دهد كه اين سيستم قادر خواهد بود در سال معادل بارندگي ساليانه كشور آب شيرين توليد كند، بدون اينكه هوا را آلوده كند يا مشكلاتي از قبيل زباله هاي هسته اي يا پس مانده و آلودگي ايجاد كند، در واقع يكي از بهترين منابع انرژي خواهد بود. سوخت مصرفي اين دستگاه تنها چند گرم هيدروژن معمولي است انرژي توليدي از يك دستگاه شتاب دهنده يك گيگا الكترون ولت (Gev) برابر است با انرژي حاصل از سوختن 2500000 ليتر بنزين خواهد بود. بنابراين اگر به مدت يك سال كار كند معادل انرژي 500 ميليارد بشكه نفت انرژي توليد مي كند.

ارزش اقتصادي اين مقدار انرژي كه 2 برابر انرژي ذخاير نفت عربستان سعودي است با احتساب قيمت هر بشكه نفت بر مبناي 20 دلار برابر است با 10 تريليون دلار. در صورتي كه ما از اين سيستم شتاب دهنده استفاده كنيم نيازي به سوزاندن اين حجم عظيم نفت و گاز براي توليد انرژي نداريم. مزاياي اين سيستم عبارتند از: 1- مي توان در ابعاد و اندازه هاي مختلف ساخت. 2- هزينه ساخت و نگهداري آن كم بوده است. 3- هيچ گونه زباله يا آلودگي محيطي توليد نمي كند. محصول نهايي آن آب خالص يا بخار آب است. 4- با استفاده از اين دستگاه عملاً عمر منابع انرژي نامحدود مي شود و منبع عظيمي از انرژي در دسترس خواهد بود.

در حوزه ذرات

1- الكترون ولت: واحد انرژي است و برابر انرژي يك الكترون يا پروتون وقتي از اختلاف پتانسيل يك ولت عبور كند برابر است با


1.6 * 10^-19


ژول

2 _ يك گرم هيدروژن


6.02*10^23


اتم بوده كه به آن يك اتم گرم يا يك مول هيدروژن گويند.

اگر اين مقدار هيدروژن از شتاب دهنده يك (Gev) عبور كند معادل انرژي آن برابر خواهد بود:


9.6*10^13


ژول

يك كيلووات ساعت برابر است با 3600000 ژول. بنابراين انرژي آن برابر است با 26 كيلووات ساعت.


9.6*10^13


ژول تقسيم بر 3600000 مساوي


26*10^5


نقل از سي پي اچ تئوري

[Mohammad Hosseyn]

پلاسماي سرد باكتري ها را از بين مي برد

محققين در يو اس با استفاده از پلاسماي سرد روش جديدي براي نابود كردن باكتريها كشف كردند.

اين روش توسط مونير لاروس در دانشگاه سلطنتي ويرجينيا و دانشكده هاي كاليفرنيا در ساندياگو كشف شد.

پلاسما شامل ذرات باردار –الكترونها و يونها-و ذرات بدون بار مانند اتمهاي برانگيخته و مولكولها مي باشد.
بيشتر پلاسما هها در فشار معمولي داغ هستند- در حدود چندين هزار درجه سانتيگراد- بنابر اين كنترل آنها مشكل است.

لاروس و همكارانش با استفاده از مانع مقاوم بدون بار در دما و فشار اتاق پلاسما ي سرد توليد كردند.آنها براي اين كار گاز مخلوطي شامل 97% هليوم و 3% اكسيژن را بين دو الكترود مسطح وارد كردند،سپس ولتاژي در حدود چندكيلوولت با فركانس 60 هرتز اعمال كردند.
مزيت اين روش در توان ورودي كم - بين 50 تا 300 وات- و توليد مقدار زيادي پلاسما مي باشد.

اين تيم دو نوع باكتري- با غشاي بيروني و بدون غشاي بيروني- را در معرض پلاسما ي سرد قرار دادند و با ميكروسكوب الكتروني تاثيرات پلاسما را روي آنها بررسي كردند.بعد از گذشت ده دقيقه ديدند كه هر دو نوع باكتري بوسيله اشعه فرا بنفش و قسمتهاي آزاد پلاسما، از بين رفتند.
ذرات باردار در حدود چند ميكروثانيه آسيب شديدي به پوسته سلول باكتري وارد مي كنند،زيرا كشش الكتروستاتيكي وارد بر پوسته بيروني سلول باكتري از نيروي كشش پوسته بيشتر مي شود.

لاروس و همكارانش معتقدند كه پلاسماي سرد، باكتريها و ويروسهاي مهلك را از بين مي برد و براي استريليزه كردن سريع و مطمئن تجهيزات دارويي مي تواند بجاي روشهاي سمي بكار برود.

لاروس ميگويد:“اميدواريم اين روش را بتوانيم براي قسمتهاي زيرسلولي نيز بكار ببريم و تاثيرات بيوشيمي آن را نيز بدست آوريم.“

منبع :parash.persianblog.com

[talot]

نامرئي كردن اجسام!

يك محقق ايراني در دانشگاه پنسيلوانيا به كمك يكي از همكارانش ، نشان داده است كه مي توان با استفاده از پرتوهاي پلاسمايي اجسام را نامريي كرد.

ايده نامريي كردن اجسام تا چندي پيش تنها در سطح داستانهاي تخيلي علمي نظير «مرد نامريي» ، «چ جي ولز» مطرح بود اما «نادر انقطاع» و «آندرآ آلو» از دانشگاه پنسيلوانيا شيوه اي را پيشنهاد كرده اند كه با استفاده از آن مي توان با فناوريهاي موجود، اجسام را تا حد زيادي غير قابل رويت ساخت .

به اعتقاد فيزيكدان اين روش كاربردهاي متعددي در فناوري هاي نظامي مربوط به مخفي كردن و استتار اجسام خواهد داشت . در گذشته گروههايي از فيزيكدانان كوشيده بودند با روش موسوم به «روش آفتاب پرست» به استتار اشيا و اجسام دست يابند.

محققان دانشگاه توكيو نيز بر روي نوعي پارچه تحقيق مي كنند كه بر همين مبنا عمل استتار را انجام مي دهد: در داخل اين پارچه دانه هايي نظير رشته تسبيح كار گذارده شده كه مي تواند صحنه اي را كه برروي آن تابانده مي شود منعكس سازد و جسمي را كه اين پارچه بر آن پوشانده شده نظير بدن آفتاب پرست به رنگ محيط درآورد و به اين ترتيب آن را نامريي سازد.

محقق ايراني و همكارش با انجام محاسباتي نشان داده اند اجسام كروي يا استوانه اي كه با اين قبيل سپرها پوشيده شوند، عملا نور بسيار كمي از خود بازمي تابند. در عمل زماني كه اين اجسام در معرض نور مريي قرار داده مي شوند، نوري كه از آنها به چشم مي رسد آنقدر اندك است كه عملا ديده نمي شوند.

يك محدوديت اين فناوري آن است كه هر سپر مخصوص تنها براي يك طول موج خاص كار مي كند و به عنوان مثال جسمي كه در زير نور قرمز غيرقابل رويت شده اگر تحت پرتوهاي به رنگ سبز يا آبي قرار گيرد قابل مشاهده خواهد بود. نكته ديگر آنكه سپر نامريي كننده زماني عمل مي كند كه طول موج با تابيده شده نزديك ابعاد خود جسم باشد. به اين ترتيب در مورد نور مريي، از اين سپر تنها براي مخفي كردن اجسام ميكروسكوپي مي توان استفاده به عمل آورد. اجسام بزرگتر تنها هنگامي از ديد پنهان مي شوند كه پرتوهاي با طول موج بلندتر به آنها تابيده شود. بنابراين با اين فناوري نمي توان افراد يا خودروها را نامريي كرد.

اما انقطاع معتقد است كه از اين فناوري مي توان در زمينه هاي ديگر نظير توليد موادي كه از برق زدن و درخشش اجسام جلوگيري مي كنند استفاده به عمل آورد. اين سپرها همچنين مي توانند مانع از تاثير نامطلوب نوري شوند كه از اجسام ريز پراكنده مي شود و به اين ترتيب مي توانند بازده ميكروسكوپها را افزايش دهند. يك كاربرد ديگر اين روش نامريي كردن ماهواره ها در فضا است.

[ashna86]

ساخت كاغذ كربني با انعطاف پذيري، استحكام و سبكي بي‌نظير

مهندسان موفق به طراحی کاغذ کربنی نازکی شده‌اند که از نظر
انعطاف‌پذیری، سبکی و استحکام، از نانولوله‌ها هم بهتر است.
[ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ] مهندسان موفق به طراحي كاغذ كربني نازكي شده‌اند كه از نظر
انعطاف‌پذيري، سبكي و استحكام، از نانولوله‌ها هم بهتر است.
به گزارش خبرگزاري فرانسه از پاريس، دانشمندان به سرپرستي "رادني راف" از دانشگاه نورث وسترن در شيكاگو شرح اين "كاغذ اكسيد گرافين" را در مجله نيچر منتشر كرده‌اند.
اين ماده از گرافيت گرفته شده و اكسيد شده تا تشكيل اكسيد گرافيت بدهد و سپس تصفيه شده و تشكيل لايه‌هايي با ساختار مرتب كه ضخامت هر كدام به اندازه يك ميكرون يا يك ميليونيم يك متر است مي‌دهد.
محققان با اين شيوه ورقه‌هاي كوچك كاغذ قهوه‌اي تيره تهيه كرده‌اند كه ضخامت آنها از يك تا ‪ ۱۰۰‬ميكرون متفاوت است و اين كاغذ را از نظر فشار و كشش با رقباي فناوري پيشرفته شامل كاغذ ‪ bucky‬كه از نانو لوله‌هاي كربني ساخته شده است مقايسه كردند.
كاغذ اكسيد گرافين، كيفيت فيزيكي استثنايي خود را مديون يك شبكه كاشي درهم قفل شده بي‌نظير در مقياس اتمي است.
اين كاغذ همچنين از ويژگيهاي جالب الكتريكي برخوردار است، بطوري كه فرايند اكسيداسيون، اين ماده را از يك حالت رسانا به عايق تبديل مي‌كند.
در آينده امكان انطباق اين ماده به شكل رسانا، نيمه رسانا يا عايق ميسر خواهد بود. همچنين امكان كنترل خواص الكتريكي بدون قرباني كردن خواص مكانيكي استثنايي وجود خواهد داشت.
اين كاغذ فويل مانند، كاربردهاي بالقوه بسياري به تنهايي يا در تركيب با پلاستيك ، سراميك يا فلز دارد كه نيازمند تقويت انعطاف پذيري است و بطور نمونه هواپيما، خودرو و ساختمانها را مي‌توان ذكر كرد.
همچنين مي‌توان از اين كاغذ در باتريها و ابرخازن‌ها استفاده كرد و ساختار شبكه‌اي بي‌نظير آن را مي‌توان شارژ الكتريكي كرد تا غشاهايي با نفوذپذيري قابل كنترل ساخت.
تاكنون فقط ورقه‌هاي آزمايشي اين كاغذ ساخته شده است كه هر كدام آنها حدود ‪ ۱۲‬سانتي متر ضخامت دارند. اما به عقيده روف توليد ورقه‌هاي بزرگ با توجه به ارزاني و فراواني گرافيت بسيار آسان است.
اين محققان در تهيه دسته جديدي از مواد موسوم به گرافين كه يك ورقه كربن با ضخامت فقط يك اتم است نيز پيشگام هستند.
خواص مكانيكي، حرارتي، نوري و الكتريكي گرافين استثنايي است.
از نظر فرضي ورقه‌هاي گرافين مي‌تواند از تمام مواد ديگر به استثناي الماس برتر باشد.
منبع : ايرنا

[ashna86]

كشف ساختارهاي قفسي در خوشه هاي طلا


شناسايي C60 و فولرين‌هاي بزرگتر تلاش براي دستيابي و شناسايي ساختارهاي قفسه‌اي مشابه از عناصر ديگر را افزايش داده است. محققان دانشگاه Nebraska Lincoln (UNL) و دانشگاه واشينگتن (WSU) ادعا مي‌كنند مدارك تئوري و تجربي دال بر وجود ساختارهاي پايداري از طلا در اختيار دارند.
اين كشف هنگام بررسي چگونگي تبديل ساختار Au13 مسطح به Au20 چهاروجهي صورت گرفت. X.C. Zeng. از UNL مي‌گويد: ما فقط مي‌خواستيم بدانيم چه زماني اين ساختار مسطح شروع به تغيير شكل به ساختار توده‌اي مي‌كند.
اطلاعات تجربي اين پروژه در آزمايشگاه ملي Pacific Northwest به دست آمد. محققان wsu از يك منبع تبخير ليزري براي توليد خوشه‌هاي طلا با 15 الي 19 اتم طلا استفاده كردند. آنها طيف فوتوالكترون (PES) اين خوشه‌ها را در 226nm (4/661ev) و 193nm 6/424ev)( اندازه گرفتند.
اين محققان با تركيب محاسبات شيمي كوانتوم با يك روش جستجوي كامپيوتري قدرتمند، پايدارترين حالت‌هاي خوشه‌هاي آنيوني ‌Au را در محدوده 15 تا 19 اتم شناسايي كردند. داده‌هاي تئوري PES براي پايدارترين ساختارها شامل يك ساختار براي حالت5;n=19ساختار براي حالت n=16 و n=15 و 6 ساختار براي حالت n=17 و n=18مي‌باشد.
اين مطالعه تئوري نشان مي‌دهد كه تقريب اً يكي از كم انرژي‌ترين خوشه‌ها با 16، 17 يا 18 اتم Au بايد ساختار قفس توخالي داشته باشد. اين ساختارها مطابقت خوبي با داده‌هاي تجربي PES داشتند. فضاي خالي درون قفس Au حدود 6 آنگستروم تخمين زده مي‌شود كه براي پذيرفتن يك اتم خارجي كافي است.
اين امر مي‌تواند باعث پايداري اين ساختارها شود كه ممكن است در اثر تماس با سطح يك ماده ديگر تغيير شكل پيدا كنند. تمام اطلاعات تئوري و تجربي كه تاكنون به دست آمد بر اين فرض استوارند كه هيچ كدام از خوشه‌ها به يكديگر متصل نبوده و همگي در خلأ قرار دارند.
در برگرفتن يك اتم خارجي توسط قفس طلا مي‌تواند در توليد كاتاليست‌هاي سوختي در آينده مورد استفاده قرار گيرد. قفس‌هاي خالي خوشه‌هاي طلا نيز مي‌توانند به عنوان يك سيستم جديد رهاسازي و حمل عوامل دارويي در خون بكار روند.
نتايج كار اين محققان در Proc. Natl. Acad. Sci. USA, (2006) 103. 8326 به چاپ رسيده است.

منبع : [ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]

[ashna86]

توليد الكتريسيته از شكلات


به تازگي جمعي از مايكروبايولوژيست ها در يكي از دانشگاههاي انگليس يكي از باكتري هاي موجود در شكلات را كه از شكر تغذيه مي كند به وسيله اضافات شكلاتهاي يك كارخانه پرورش دادند و سپس يك باطري هيدروژني را با هيدروژن توليد شده از فعاليت باكتري ها شارژ كرده و ثابت كردند كه مي توان از شكلات انرژي الكتريكي دريافت كرد.
اين تيم تحقيقاتي باكتري اسچريچيا كولي (Escherichia coli) موجود در شكلات را با كارامل رقيق شده تغذيه كردند، باكتري مورد نظر شكر را مصرف و هيدروژن توليد كرد.
سپس محققين هيدروژن حاصل شده از باكتري را براي شارژ يك باطري هيدروژني استفاده كردند و باطري هيدروژني نيز پس از شارژ الكتريسيته كافي براي راه انداختن يك دستگاه خنك كننده كوچك را توليد كرد.
اين كشف تازه راه مصرف فوق العاده اي را براي استفاده از اضافات و زايده هاي كارخانه هاي شكلات سازي ايجاد خواهد كرد.
جالب اينجاست كه كار اين باكتري تنها با يك بار مصرف شكر و توليد هيدروژن تمام نمي شود و مي تواند همچنان درعرصه تامين سوخت هيدروژني فعال باشد. دانشمندان باكتري را در ظرف مخصوصي حاوي هيدروژن و مايع زايد حاصل شده از روند تبديل شكر به هيدروژن قرار مي دهند و دوباره آنزيم توليد كننده هيدروژن را در آنها فعال ميكنند.
محققين براي استفاده مجدد از باكتري ها ، گاز هيدروژن را به الكترون هاي تشكيل دهنده آن تجزيه مي كنند سپس الكترون هاي توليد شده را با الكترون هاي فلز پلاديوم در محلول هيدروژن و مايع زايد حاصله از فعاليت باكتري ها قرار مي دهند تا الكترون ها با هم واكنش شيميايي انجام دهند.
اين واكنش موجب مي شود تا پلاديوم از محلول جدا شده و به باكتري بچسبد و در پي اين عمل باكتري براي استفاده مجدد حفظ مي شود.
منبع : سايت فريا

[Mohammad Hosseyn]

نتايج يك تحقيق/ گرانش دافعه‌اي مي‌تواند منشا انرژي تاريك كيهاني باشد

يكي از دانش آموختگان كارشناسي ارشد دانشگاه صنعتي شريف در رشته فيزيك، بطور نظري منشا انرژي تاريك كيهاني را معرفي كرد.
آقاي "شانت باغرام" روز يكشنبه در گفت ‌وگو با خبرنگار ايرنا گفت، مشاهدات اخير كيهان شناسي مانند رصد ابرنواختر نوع ‪ I‬نشان مي‌دهد كيهان در حال حاضر در يك فاز شتاب تندشونده قرار دارد و ساير مشاهدات مانند تابش پس زمينه كيهاني نيز حاكي از تخت بودن عالم است.
وي افزود، نتيجه اين مشاهدات اين است كه ‪ ۷۰‬درصد عالم از يك مولفه ناشناخته موسوم به "انرژي تاريك" تشكيل شده كه مسوول انبساط تندشونده عالم است و شناخت منشا اين عنصر ناشناخته يكي از اساسي‌ترين مسايل پيش روي فيزيك - دانهاي قرن ‪ ۲۱‬تلقي مي‌شود.
باغرام در پايان‌نامه كارشناسي ارشد خود با عنوان " گرانش تعميم يافته بعنوان جايگزين انرژي تاريك" آورده است در واقع تغيير رفتار گرانشي در مقياس‌هاي بزرگ كيهاني عامل ايجاد انرژي تاريك و در نتيجه انبساط تندشونده عالم است.
وي به ايرنا گفت كه در اين مطالعه تئوري با استفاده از روابط رياضي و فيزيك نشان داده شد كه رفتار گرانشي در واقع آن چيزي نيست كه تصور مي‌شود و اين رفتار مي‌تواند در مقياس بزرگ و كيهاني بجاي نقش جاذبه‌اي، نقش دافعه داشته باشد.
اين دانش آموخته دانشگاه خاطر نشان كرد اغلب براي توضيح علت انبساط تند- شونده عالم موجودات جديدي تعريف مي‌شود كه البته توضيحات نظري وي نياز به تعريف اين موجودات را از بين مي‌برد.
منبع : وبلاگ هنر فيزيك ( [ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]

[Mohammad Hosseyn]

دستاورد تازه نانو: امكان ذخيره ‪ ۳۰‬هزار فيلم در يك آي‌پاد




"آي.بي.ام" دو دستاورد علمي بزرگ در زمينه نانو فناوري اعلام كرد كه مي‌توانند به ذخيره ‪ ۳۰‬هزار فيلم در وسيله‌اي به كوچكي يك آي‌پاد، بيانجامد.
به گزارش خبرگزاري يونايتدپرس از آرمونك، محققان هفته گذشته گفتند اين موفقيت‌ها دانشمندان را قادر مي‌سازد تا در زمينه ساختمان ساختارها و وسايلي تركيباتي فوق‌العاده ريزي به كوچكي چند اتم يا مولكول، تحقيقات بيشتري انجام دهند.
در گزارش اول، دانشمندان "مركز تحقيق آلمادن آي.بي.ام" در "سن خوزه" در كاليفرنيا پيشرفت‌هاي عمده‌اي را در تشخيص يك ويژگي به نام "آنيزوتروپي مغناطيسي" توصيف كردند. اين ويژگي، توانايي يك اتم را براي ذخيره اطلاعات تعيين مي‌كند.
در گزارش دوم، محققان آي.بي.ام در زوريخ در زمينه خلق اولين سوييچ تك مولكولي توضيح دادند كه مي‌تواند بدون ايجاد اخلال در چارچوب خارجي مولكول، آن را به فعاليت وادارد.
گفته مي‌شود كه اين پيشرفت‌ها گام بزرگي در جهت ساخت عناصر رايانه‌اي در مقياس مولكولي است -- تراشه‌هايي به اندازه يك ذره گرد و غبار كه هر كدام از آنها مي‌توانند نيروي مورد نياز يك ابر رايانه را تامين كنند.
جزئيات هر دو اين مطالعات در مجله "ساينس" منتشر شده است.
منبع : /news.parseek.com