تازه های دنیای علم و فناوری [به جز اختراعات و اخبار کنکور]

[F l o w e r]

تحقيقات جديد پژوهشگران دانشگاه هاروارد با استفاده از ژنتيك مدرن اطلاعات بيشتري از اختلاط و مهاجرت مردم اروپا، خاورميانه و آفريقا و جمعيت انسانها از دوران باستان در اختيار دانشمندان قرار داده ‌است.
محققان دانشگاه هاروارد در تحقيقات خود به بررسي سهم تبار آفريقايي‌هاي جنوب صحراي آفريقا در جوامع گوناگون در غرب اوراسيا كه به عنوان منطقه جغرافيايي پوشاننده اروپاي مدرن و خاورميانه تعريف شده، پرداختند.
با اينكه تحقيقات پيشين نشانگر آن بود كه چنين تبار مشتركي وجود دارد، اما مشخص نشده بود كه تا چه درجه يا تا كجا مي‌توان ريشه اين اختلاط جمعيت را دنبال كرد.

محققان دپارتمان همه‌گيرشناسي دانشگاه هاروارد به تحليل داده‌هاي ژنتيكي از 40 جامعه متشكل از مردم شمال آفريقا، خاورميانه و آسياي مركزي پرداختند.
آنها تبار ژنتيكي را با استفاده از روشي موسوم به رول‌آف دنبال كردند. اين برنامه به مقايسه اندازه و تركيب كشش دي‌ان‌اي بين دو جامعه انساني به عنوان ابزاري براي برآورد زمان اختلاط آنها مي‌پردازد.
بخش‌هاي كوچكتر و شكسته‌تر دي‌ان‌اي نشان‌دهنده قديمي‌تر بودن زمان اختلاط است.
آنها از اين روش براي آزمايش ژنوم‌هاي جوامع مدرن اوراسيا به منظور شناسايي نشانه‌هايي از اجداد آفريقايي جنوب صحراي آفريقا استفاده كردند. اين محققان اين كار را با تحقيق براي يافتن بخش‌هاي كروموزومي در دي‌ان‌اي اوراسياي غربي كه با دي‌ان‌اي جنوب صحراي آفريقا مطابق است، انجام دادند.
اين محققان با ترسيم توزيع اين بخش‌ها و برآورد ميزان زوال ژنتيکي آنها توانستند دريابند كه نسبت تبار ژنتيكي آفريقايي هنوز وجود داشته و همچنين حدود زماني اختلاط جوامع غرب اوراسيا و جنوب صحراي آفريقا را استنباط كنند.
درحالي كه محققان هيچ نشانگر ژنتيكي آفريقايي در جوامع شمال اروپا پيدا نكردند، توانستند حضور شاخص ژن آفريقايي را در جوامع جنوب اروپا، خاورميانه و يهوديان شناسايي كنند.
مردم شمال اروپا تنها يك تا سه درصد از نشانگر ژنتيكي‌شان به تبار آفريقايي برمي‌گردد.

اختلاط جمعيتي در اين منطقه به 55 نسل قبل يعني حدود 1600 سال قبل برمي‌گردد. اين ميزان ژنتيكي در ميان مردم خاورميانه به چهار تا 15 درصد رسيده و اختلاط جمعيتي در آن به 32 نسل قبل برمي‌گردد.
تبار آفريقايي جوامع مختلف مردم يهود به حدود 72 نسل قبل برگشته و تنها سه تا پنج درصد از آرايش ژنتيكي آنها به آفريقا باز مي‌گردد.
به گفته دانشمندان، اين يافته‌ها يك بحث طولاني در مورد تاثير چندفرهنگي آفريقايي را بر اروپا مورد خطاب قرار مي‌دهد.
زمان اختلاط جمعيتي با وقايع تاريخي همخواني دارند. براي مثال اختلاط مردم آفريقا و جنوب اروپا با وقايع تاريخي دوران امپراطوري روم و مهاجرت اعراب تلاقي دارد.
قديمي‌ترين زمان اختلاط جمعيت آفريقا و يهود با وقايع تاريخي زمان تورات در مورد پراكندگي يهود در قرن‌هاي هشتم تا ششم قبل از ميلاد مطابقت دارد.

[aligol172]

زلزله و سونامی هولناکی که بتازگی در کشور ژاپن اتفاق افتاده است علاوه بر کشته و ناپدید شدن هزاران ژاپنی در این کشور، ویرانی های عظیمی را به جای گذاشته است. اما نکته جالب توجه این است که در این کشور برخلاف دیگر کشورهایی که تا به حال وقایع مشابهی را تجربه کرده اند استفاده از فناوری های مدرن برای ردیابی بازماندگان این حادثه و به حداقل رساندن خسارت های ناشی از وقوع این حادثه هولناک نقش بسیار مهمی داشته است. از آنجا که در حال حاضر امکان پیشگویی وقوع زمین لرزه، زلزله و حوادث شبیه آن در هیچ نقطه ای از دنیا امکان پذیر نخواهد بود، بنابراین استفاده از فناوری های مدرن و امروزی نظیر ربات ها می تواند در امدادرسانی و نجات بازماندگان پس از وقوع چنین حوادثی تاثیرگذار باشد.
● وقتی ربات ها به کمک حادثه دیدگان می شتابند
در سونامی اخیر ژاپن ربات ها توانستند در بسیاری از خدمات امداد و نجات اداره امور را در دست گیرند که خوشبختانه بخوبی از عهده انجام این کار برآمدند. یکی از این ربات ها، ربات روبوکو بود که اگرچه با هدف مکان یابی و نجات مجروحان در محل های آسیب دیده طراحی و ساخته شده است، اما این قابلیت را دارد که بتوان حتی در حوادث طبیعی نیز برای نجات جان آسیب دیدگان از آن استفاده کرد. این ربات که مجهز به یک کپسول اکسیژن است با استفاده از حسگرهایی که توانایی ردیابی امواج فوق صوت را دارند آسیب دیدگان و مجروحان را در محل حادثه شناسایی کرده و آنها را به یک وسیله نقلیه منتقل می کند تا برای مراقبت و درمان به مراکز درمانی منتقل شوند. ربات امنیتی خزنده از دیگر ربات هایی بود که در جریان این حادثه به کمک ژاپنی ها آمد. این ربات امنیتی که برای اداره پلیس یوکوهاما ساخته شده است می تواند افراد آسیب دیده را که حداکثر وزن آنها ۱۱۳ کیلوگرم باشد در یک پوسته امنیتی قرار داده و جابه جا کند. شکل ظاهری این ربات شبیه یک تانک است که می تواند در هر زمان تنها یک مجروح را از محل وقوع حادثه به مکان امنی منتقل کند. یکی از دیگر ویژگی های این ربات در مقایسه با دیگر ربات های امدادرسان این است که از راه دور نیز قابل کنترل بوده و از طریق حسگرهایش جریان خون و دیگر علائم حیاتی فرد نجات یافته را تحت نظارت و کنترل قرار می دهد.
ربات کوئینس از دیگر ربات های امدادگر ژاپنی بود که با استفاده از حسگرهایی که امواج مادون و همچنین انتشار دی اکسید کربن را ردیابی می کنند نشانه هایی از تنفس انسان و حتی گرمای بدن آنها را در محل حادثه شناسایی می کند. این ربات قابلیت جابه جایی غذا و تامین دیگر نیازهای ضروری آسیب دیدگان و همچنین ارائه خدمات دیگر را نیز دارد. اگرچه این ربات در مقایسه با دیگر ربات ها، رباتی بسیار کوچک است، اما از توانمندی های بسیار زیادی برخوردار است. ربات هشت متری که از نظر شکل ظاهری شبیه یک مار است از دیگر ربات های بخش امدادرسانی در این حادثه بود که با سرعت ۴ سانتی متر بر ثانیه حرکت می کند. اگرچه این ربات به کندی حرکت می کند اما قادر است از شیب های تند براحتی بالا رفته و حتی خود را از شکاف های بسیار کوچک نیز عبور دهد.این ربات همچنین مجهز به چشمانی شبیه دوربین است که با استفاده از آنها از محل حادثه تصاویری را ارسال می کند و به این ترتیب می تواند هر لحظه بخش کنترل را از موقعیت خود آگاه سازد.
● مهار نیروگاه هسته ای به کمک ربات ها
ربات ها علاوه بر امدادرسانی و نجات آسیب دیدگان موفق شدند، نیروگاه آسیب دیده داییچی را نیز پس از وقوع سونامی در ژاپن تحت کنترل قرار دهند. از آنجا که سطح تشعشعات رادیواکتیو در این نیروگاه مانع حضور نیروهای امدادی می شد، علاوه بر ربات های پیشرفته ژاپنی که عازم محل حادثه در این نیروگاه شده بودند، ربات های پیشرفته ای از دیگر کشورها نیز به کمک آنها آمده بودند. در این نیروگاه علاوه بر ربات های موسوم به مونیروبو (Monitoring Robot) که تشعشعات هسته ای را تحت کنترل قرار داده بودند، ربات های آتش نشان بدون سرنشین هم حضور داشتند.
نکته: در سونامی اخیر ژاپن ربات ها توانستند در بسیاری از خدمات امداد و نجات اداره امور را در دست گیرند که خوشبختانه بخوبی از عهده انجام این کار برآمدند
این ربات های آتش نشان آب دریا را در مدت زمان ۱۳ ساعت به میله های سوخت رآکتور این نیروگاه پاشیدند تا از افزایش بیش از حد دمای آن تا حدودی بکاهند. در حقیقت مونیروبو یک ربات ناظر است که توانست در مهار بحران هسته ای ژاپن، خدمات شایانی را در اختیار متخصصان فداکار و از جان گذشته که برای پایان بخشیدن به پیامدهای ناشی از این بحران تلاش می کنند، قرار دهد. این ربات در جایی که سطح تشعشعات رادیواکتیو برای انسان بسیار خطرناک باشد، مسوولیت کنترل امور را در دست می گیرد و با از میان برداشتن موانع موجود در مسیر حرکت خود، اطلاعاتی را درباره محیط جمع آوری می کند. این ربات که علاوه بر ردیاب رادیواکتیو به سیستم دوربین سه بعدی و حسگرهای دما و رطوبت مجهز است قابلیت کنترل از راه دور را نیز دارد. بی شک هر چه از تعداد ربات های بیشتری در این نیروگاه استفاده شود نیاز به حضور نیروی انسانی در محیط های بسیار خطرناکی که پیامدهایی نظیر مرگ و بیماری را برای آنها به همراه داشته باشد کمتر خواهد بود. ماشین های رباتیک آی روبو از دیگر ربات هایی بودند که برای مهار بحران هسته ای ژاپن به کمک آمده بودند.
این ربات ها که معمولا از آنها برای خنثی کردن بمب و همچنین انجام ماموریت های مشابه استفاده می شود از نظر اندازه بسیار کوچک تر از مونیروبوها بوده و با سرعت بیشتری قادر به حرکت و جابه جایی هستند. از آنجا که این ربات ها قابلیت بالا رفتن از پله ها و توانایی حمل یک لوله آب برای آب پاشی در محل حادثه را دارند می توان آنها را به داخل ساختمان محل وقوع حادثه فرستاد و تنها ویژگی ای که استفاده از آنها را محدود می سازد این است که این ربات ها فاقد حفاظ سنگین تشعشعی هستند که از آنها محافظت می کند و به نظر می رسد ممکن است تشعشات رادیواکتیو بر عملکرد آنها تاثیر بگذارد.
● شبکه های ارتباطی اینترنتی پس از سونامی
به رغم این که این زلزله ۹ / ۸ ریشتری پیامدهای ناگواری را برای ژاپن به همراه داشت اما این کشور توانست حتی پس از وقوع این حادثه نیز اینترنت را به عنوان یک زیرساخت ارتباطی بسیار مهم و تاثیرگذار در امدادرسانی و نجات به آسیب دیدگان حفظ کند. این در حالی است که در اغلب کشورها حتی پس از وقوع کوچک ترین حادثه ای، همه فناوری های ارتباطی و حتی اینترنت بلافاصله با اختلال مواجه خواهند شد. بسیاری از افرادی که پس از این حادثه به دنبال جستجوی اطلاعاتی در این باره بودند، از طریق اینترنت به اطلاعات مورد نظر خود دست یافتند. مدت زمان کوتاهی پس از وقوع سونامی، بیش از هزاران تصویر از این حادثه روی اینترنت قرار گرفت و تنها پس از گذشت ۲۴ ساعت، میلیون ها نفر از کاربران اینترنت توانستند از طریق اینترنت آنچه هنگام سونامی در ژاپن رخ داد را از طریق فیلم های به نمایش گذاشته شده در شبکه های اینترنتی ببینند.
person finder نرم افزار جستجوگر افراد آسیب دیده یا ناپدید شده که توسط غول اینترنتی گوگل در اختیار کاربران گذاشته شده بود، از دیگر فناوری هایی بود که در این حادثه به کمک ژاپنی ها آمد. این ابزار جستجوگر به ژاپنی ها کمک کرد تا بتوانند از اینترنت به عنوان یک مرکز بحران مجازی استفاده کرده و از این طریق بسیاری از آشنایان، دوستان و اعضای خانواده که گرفتار این حادثه شده بودند را بیابند و برای کمک به بازماندگان این حادثه اقدام کنند. اینها تنها نمونه هایی از فناوری هایی است که در این حادثه عظیم به کمک ژاپنی ها آمد؛ بنابراین می توان گفت فناوری های نوینی که امروزه ابعاد مختلفی از زندگی ما انسان ها را تحت تاثیر خود قرار داده اند، علاوه بر این که می توانند نویدبخش امکانات گسترده تر و پیشرفته تری در زندگی امروز ما انسان ها باشند، به گونه ای طراحی شده اند که حتی در صورت نیاز و در مواقع لازم به کمک ما انسان ها شتافته و حتی ما را از خطر مرگ و نابودی نیز نجات دهند.

[aligol172]

پیشرفت علم و فناوری در دنیای امروز موجب شده است شاهد تغییرات گسترده ای در زمینه های مختلف باشیم تا جایی که حتی کتابخانه ها نیز از پیامدهای ناشی از نفوذ فناوری های دیجیتال در ابعاد مختلف زندگی ما انسان ها در امان نمانده اند و به همین علت امروزه شاهد تغییر شکل کتابخانه ها از سنتی و کاغذی به دیجیتال هستیم.
به این ترتیب دور از انتظار نخواهد بود که در آینده ای نه چندان دور کتابخانه ها با یدک کشیدن پسوند دیجیتال مفهوم جدیدی را در عرصه فناوری اطلاعات مطرح کنند که بی شک می تواند نقش بسیار مهمی در گسترش اطلاع رسانی در سطح جهان داشته باشد.
اگرچه برای اغلب افراد کتابخوان در دست گرفتن کتاب و مطالعه آن لذت خوشایندی است، اما در دنیای امروز کتابخانه های دیجیتال با سرعتی بیشتر از آنچه تصور می شد در حال گسترش هستند و از این رو پیش بینی می شود کتاب های دیجیتالی بتوانند فرمانروایی و سلطه کتاب های کاغذی بر تمدن انسانی را از آن خود ساخته و دسترسی همه مردم دنیا به کتاب هایی که در کشورهای مختلف به چاپ می رسند را امکان پذیر سازد. در حال حاضر بسیاری از کشورهای پیشرفته در تلاش هستند تا هرچه سریع تر کتابخانه های سنتی و کاغذی خود را به کتابخانه های دیجیتالی و الکترونیکی تغییر شکل دهند. اگرچه هزینه اولیه راه اندازی کتابخانه های دیجیتال بسیار زیاد است، اما کشورهایی که می خواهند از قافله علم و دانش عقب نمانند باید بیش از پیش بر سرعت خود در راه اندازی و تاسیس کتابخانه های دیجیتال بیفزایند.
● انقلابی بزرگ در عرصه اطلاع رسانی
یکی از محصولات جدیدی که بر پایه فناوری های نوین بنا نهاده شده است کتابخانه های دیجیتال است که مورد توجه بسیاری از کاربران دنیای مجازی قرار گرفته است و بسیاری از شرکت های مطرح در دنیای فناوری اطلاعات نیز در تلاش هستند تا بتوانند نوآوری های جدیدی را در این عرصه به نمایش گذارند. شرکت گوگل نیز از جمله شرکت هایی است که در همه زمینه هایی که ردپایی از فناوری های دیجیتالی در آن یافت می شود دستی بر آتش دارد. با راه اندازی موتور جستجوی کتاب قدم به این عرصه گذاشته است و به این ترتیب دور از انتظار نخواهد بود که در آینده ای نزدیک بتوان هر نوع سوالی که مطرح می شود بی درنگ و براساس مستنداتی به صورت آنلاین پاسخگو بود.
در حقیقت کتابخانه های دیجیتالی نسل چهارم کتابخانه ها پس از کتابخانه های سنتی، ماشینی و الکترونیکی هستند که منابع مختلف نظیر تجهیزات مورد نیاز برای ارائه خدمات کتابخانه ای مانند فهرست نویسی، رده بندی، اطلاع رسانی، منابع کتابخانه ای و دیگر خدمات را با استفاده از شبکه های پرسرعت در اختیار کاربران قرار می دهند. اگر بخواهیم مهم ترین عوامل موفقیت کتابخانه های دیجیتالی را در مقایسه با کتابخانه های کاغذی مورد بررسی قرار دهیم باید به امکان مبادله اطلاعات در سطحی گسترده تر و همچنین امکان استفاده از کامپیوتر برای جستجو و دریافت اطلاعات و امکان استفاده همزمان از یک منبع اطلاعاتی توسط گروهی از کاربران اشاره کنیم. اگرچه هزینه های تاسیس و راه اندازی کتابخانه های دیجیتالی بسیار بالاست، اما با توجه به این که هزینه تاسیس و راه اندازی بناهای جدید و نگهداری از کتاب های قدیمی به سرعت در حال افزایش است برآورد می شود که در ۱۰ سال آینده قیمت ابزارهای ذخیره سازی الکترونیکی به حدی کاهش یابد که این موضوع نتواند عامل محدود کننده ای برای گسترش کتابخانه های دیجیتالی در سطح جهان باشد.
● از پروژه گوتنبرگ تا کتابخانه دیجیتال گوگل
اگرچه ممکن است تا به حال نام این پروژه را نشنیده باشید، اما این پروژه که نام یک کتابخانه مجازی است از جمله وب سایت هایی است که نقش بسیار مهمی در ایجاد تحولات اساسی در دنیای اینترنت داشته است.
این پروژه که برای نخستین بار اقدام به جمع آوری و انتشار رایگان کتاب های الکترونیکی کرد در سال ۱۹۷۱ بنیانگذاری شد و از آن به عنوان قدیمی ترین کتابخانه دیجیتال نام برده می شود. این مجموعه بیشتر شامل متن کتاب هایی با مجوز مالکیت عمومی است و در تلاش است تا بتواند این کتاب ها را در حد امکان به صورت رایگان در اختیار کاربران اینترنتی قرار دهد. پروژه گوتنبرگ امکان استفاده از متن مجموعه ای از آثار ادبی دنیا که دوره اعتبار حق مولف یا به اصطلاح کپی رایت آنها به دلیل گذشت مدت زمانی طولانی از انتشارشان به پایان رسیده و از آنها به عنوان متون آزاد یا رایگان نام برده می شود را امکان پذیر می کند و از این رو از نظر قانونی هیچ منع و محدودیتی برای استفاده رایگان از این آثار ادبی وجود نخواهد داشت، اما استقبال مردم از پروژه گوتنبرگ که در حال حاضر امکان دسترسی به بیش از ۳۰ هزار کتاب الکترونیکی را در اختیار کاربران قرار می دهد مدیران گوگل را به این فکر انداخت با راه اندازی نخستین کتابخانه دیجیتال جهانی با عنوان google Editions انقلاب عظیمی را در عرصه کتاب و کتابخوانی ایجاد کنند.
نکته: کتابخانه ها نیز از پیامدهای ناشی از نفوذ فناوری های دیجیتال در ابعاد مختلف زندگی ما انسان ها در امان نمانده اند و به همین علت امروزه شاهد تغییر شکل کتابخانه ها از سنتی و کاغذی به دیجیتال هستیم
اگرچه بسیاری بر این باورند که این اقدام گوگل می تواند مسیر جدیدی را پیش روی ناشران کتب دیجیتالی در سطح دنیا قرار دهد، اما عده ای دیگر معتقدند که ورود گوگل به این عرصه به نشانه قد برافراشتن رقیبی برای آمازون و اپل در بازار کتب دیجیتالی خواهد بود که هنوز در ابتدای این راه است.
البته گوگل اعلام کرده است که عملکرد و روش فروش کتب دیجیتالی از طریق موتور جستجوی گوگل با روش فروش آثار ادبی و دیگر کتب دیجیتالی در آمازون و اپل متفاوت خواهد بود. براساس تعریفی که گوگل از خدمات کتابخانه دیجیتال جهانی خود ارائه کرده است هیچ یک از کاربران حق دانلود یا بارگذاری کتاب هایی که از گوگل خریداری می کنند را نخواهند داشت و کتاب های خریداری شده تنها از طریق مرورگرهای وب قابل دسترسی خواهند بود.
● بایدها و نبایدها در پروژه کتابخانه گوگل
اعلام تصمیم گوگل مبنی بر راه اندازی کتابخانه دیجیتال جهانی بسیار جنجالی بوده و با موج گسترده ای از اعتراضات همراه بوده است، اما مدیر فنی این پروژه که بخشی از مسوولیت اجرای این پروژه را به عهده داشته است، می گوید که این اعتراضات بیشتر به خاطر عظمت زیاد اجرای این پروژه است. در حقیقت می توان گفت که این پروژه یکی از بزرگ ترین پروژه ها در حوزه فناوری اطلاعات است که با هدف در اختیار قرار دادن اطلاعات مکتوب در کتاب های به چاپ رسیده در سطح دنیا راه اندازی شده است.
برنامه جستجوی کتاب های دیجیتالی در کتابخانه گوگل در ۲ بخش مشارکتی و کتابخانه ای قابل تقسیم بندی هستند. در پروژه مشارکتی ناشران کتاب های خود را در اختیار گوگل قرار می دهند تا دیجیتال شده و روی شبکه قابل دسترسی باشد، اما کاربران براساس واژه هایی که جستجو می کنند به تعداد محدودی از صفحات کتاب ها دسترسی خواهند داشت و پس از تصمیم گیری نهایی برای خرید این کتاب با کلیک روی لینک ناشر کتاب یا یک فروشگاه آنلاین می توانند این کتاب را خریداری کنند.
جالب این که گوگل برای اسکن صفحات این کتاب ها هیچ هزینه ای دریافت نکرده و حتی پس از خریداری کتاب ها نیز به عنوان یک واسطه هیچ هزینه ای را دریافت نخواهد کرد، اما در بخش پروژه مشارکتی مشابه اقدامی که دانشگاه های آکسفورد، میشیگان و کتابخانه بارسلونا پیش از این انجام داده اند، کتابخانه ها، کتاب های خود را برای دیجیتالی شدن در اختیار گوگل قرار می دهند و به این ترتیب امکان دسترسی به این مجموعه از طریق اینترنت و در هر نقطه ای از جهان وجود خواهد داشت. اگر کتاب مورد نظر خارج از محدوده قوانین کپی رایت باشد امکان دسترسی به کل محتوای کتاب وجود خواهد داشت و اگر کتابی تحت پوشش قوانین حق تالیف باشد تنها بخش محدودی از متن کتاب در اختیار کاربر قرار خواهد گرفت.
این پروژه از سال ۲۰۰۵ میلادی آغاز شده است و در حال حاضر بیش از ۳۰ هزار ناشر و ۴۰ کتابخانه در عضویت این کتابخانه دیجیتال جهانی هستند که بدون تردید هدف اصلی از راه اندازی آن ایجاد شرایطی مناسب برای دسترسی به اطلاعاتی نامحدود و استفاده از دانش جهانی برای همه مردم در نقاط مختلف دنیا خواهد بود. اگرچه بسیاری از نویسندگان، ناشران و موسسات فرهنگی دولتی و غیردولتی در سطح دنیا از گوگل به دلیل اسکن کردن آثارشان بدون رعایت قانون حق تالیف شکایت کرده اند، اما گوگل همچنان در تلاش است تا رویای خود برای تاسیس بزرگ ترین کتابخانه دیجیتال در سطح دنیا را عملی سازد.

[aligol172]

زمانی که نخستین خط متروی شهری در سال ۱۸۶۳ میلادی و براساس تصمیم نهایی کمیته ویژه بررسی مشکلات رفت و آمد شهری در لندن راه اندازی شد هیچ کس تصور نمی کرد که روزی این سیستم حمل ونقل راه آهن زیرزمینی که در همان نخستین روزها کارآوری آن در حل معضلات حمل ونقل شهری به همگان اثبات شده بود، بتواند به مکانی برای ظهور فناوری های بسیار پیشرفته ای تبدیل شود که در نتیجه بیش از پیش موجب افزایش سهولت استفاده از حمل و نقل ریلی زیرزمینی برای مسافران شهرهای بزرگ و پر ازدحام باشد.
امروزه بیش از ۱۰۰ سال است که قطارهای شهری وظیفه حمل ونقل مسافران را در شهرهای بزرگ دنیا بر عهده دارند.
اگرچه راه اندازی مترو در کشور ما نیز توانسته است از پیامدهای مطلوبی در سهولت رفت و آمد مسافران برخوردار باشد، اما اگر نگاهی به خطوط حمل ونقل ریلی در شهرهای بزرگ دنیا بیندازیم متوجه خواهیم شد که ابزارهای فناوری اطلاعات که توانسته است بر جنبه های مختلف زندگی ما انسان ها تاثیر بگذارد می تواند نقش بسیار مهمی در کارکرد موثرتر خطوط حمل ونقل ریلی درون شهری داشته باشد.
فناوری های دیجیتال به عنوان بخش مهمی از فناوری های جدید و نوظهور به یکی از ویژگی های منحصر به فرد سیستم های پیشرفته مبدل شده است به گونه ای که امروزه اغلب سیستم هایی که تحت عنوان پیشرفته و مدرن یا امروزی از آنها نام برده می شود ابزارهای فناوری اطلاعات را نیز با خود به یدک می کشد و حتی در سیستم های حمل ونقل زیرزمینی نیز ردپایی از فناوری را می توان یافت که همین ویژگی وجه تمایز مترو در کشورهای پیشرفته در مقایسه با سیستم حمل ونقل راه آهن شهری در کشور ماست، به گونه ای که به موجب تاثیر فناوری در مترو، در این کشورها هیچ اثری از مشکلاتی مانند ازدحام بیش از اندازه مسافران، عدم وجود تعداد واگن کافی برای مسافران و... یافت نخواهد شد.
راه اندازی سیستم های ارائه خدمات الکترونیک در ایستگاه های مترو موجب تسهیل ارائه خدمات به مسافران خطوط حمل ونقل ریلی شده است. در این کشورها مسافرانی که بلیت خود را به شیوه الکترونیکی و از طریق اینترنت و به کمک کامپیوتر یا گوشی تلفن همراه خود خریداری کرده اند درست در ساعت حرکت مترو یا عبور قطار از یک ایستگاه مشخص در مقابل در واگن حاضر خواهند شد و به این ترتیب از امکانات متنوعی که فناوری در اختیار آنها قرار داده است برای تجربه ای امن و مطمئن از مترو استفاده خواهند کرد.
● راهنمایی مسافران به شیوه دیجیتالی
یکی از پیشرفته ترین سیستم های حمل ونقل راه آهن شهری را در شهر سئول در کشور کره می توان یافت. اگر به دنبال ردپایی از فناوری در لایه های زیرین زمین در شهرهای پرجمعیت هستید بهتر است سری به مترو شهر سئول بزنید که می تواند تصویری از آینده سیستم های حمل ونقل ریلی در کشورهایی مانند کشور ما باشد.
نمایشگرهای دیجیتالی در ایستگاه های مترو شهر سئول که بیش از هر چیز شبیه به گوشی های هوشمند بسیار بزرگ هستند نمایشگرهایی کاملا لمسی هستند که می توانند بهترین راهنمای مسافران برای رسیدن به مقصد باشند و همچنین مجهز بودن کشور کره به فناوری های نوین را به تصویر کشند.
با استفاده از این سیستم شما می توانید مبدا و مقصد خود را با کلیک روی صفحه نمایشگر مشخص کرده و براساس پیشنهاد سیستم بهترین مسیر برای رسیدن به مقصد مورد نظر خود را براساس نقشه مشخص شده روی نمایشگر انتخاب کنید.
نقشه های ماهواره ای در این سیستم تصاویری از سطح شهر را روی صفحه نمایشگر به تصویر می کشند و زمانی که شما به ایستگاه مقصد می رسید با استفاده از این سیستم می توانید ساختمان مورد نظر خود را که قصد رفتن به آنجا را دارید از روی نقشه پیدا کرده و حتی تصویر نمای ظاهری این ساختمان را نیز ببینید.
علاوه بر این سیستم نمایشگر دیجیتالی مجهز به گوشی های تلفنی است که می توانید با استفاده از کارت های اعتباری الکترونیکی که هزینه استفاده از مترو یا خطوط اتوبوس رانی را از طریق آن پرداخت می کنید هزینه انجام مکالمات تلفنی از طریق این نمایشگرهای دیجیتالی را نیز بپردازید. به کمک این سیستم می توانید از آخرین اخبار، اطلاعات هواشناسی و همچنین تحولات اقتصادی نیز مطلع شوید.
● حرکت قطارهای اتوماتیک در قلب زمین
متروی دبی یکی از پیشرفته ترین متروها در سطح دنیاست که شاید بتوان آن را مدرن ترین متروی دنیا نامید. این مترو بیشترین امکانات رفاهی را در اختیار مسافران خود قرار می دهد و طولانی ترین مسیر زیرزمینی در دنیاست. ایستگاه ها و قطارهای خطوط حمل ونقل ریلی در دبی بسیار مجلل هستند و یکی از جاذبه های توریستی محسوب می شوند.
متروی دبی به صورت کاملا اتوماتیک و بدون حضور راننده در مسیرهای مشخص شده حرکت می کند واگن ها در ۳ گروه طلایی، نقره ای و همچنین گروه مخصوص زنان و کودکان طبقه بندی شده اند که امکانات ارائه شده در هر یک از این گروه ها متفاوت است.
نکته: اگر بخواهیم تصویری از آینده سیستم های حمل و نقل ریلی در سطح دنیا ترسیم کنیم بدون تردید باید بپذیریم که در ترسیم این دورنما، فناوری های نوین و بویژه فناوری های دیجیتالی و ارتباطی اصلی ترین نقش را برعهده خواهند داشت
در واگن های گروه طلایی که همه صندلی های آن چرمی هستند مسافران به فناوری های ارتباطی دسترسی خواهند داشت. افراد عادی می توانند بر حسب انتخاب خود واگن های گروه نقره ای را انتخاب کنند و این در حالی است که در واگن های مخصوص مادران و فرزندان امکانات مخصوصی برای کودکان در نظر گرفته شده است.
نه تنها در ساخت ایستگاه ها و مسیر حرکت قطارهای مترو بلکه در گوشه و کنار این سیستم حمل ونقل شهری ردپای فناوری به وضوح قابل مشاهده خواهد بود. جالب است بدانید که اپراتور ارتباطات سیار امارات متحده عربی با همکاری موتورولا که از بزرگ ترین تولیدکنندگان تجهیزات مخابراتی است امکان استفاده از شبکه وایمکس موبایل را در متروی دبی ایجاد کرده و به این ترتیب همه مسافران علاوه بر ایستگاه های مترو در مسیر حرکت قطار نیز می توانند از امکان دسترسی به شبکه wifi برای ایجاد تماس های تلفنی استفاده کنند با راه اندازی شبکه وایمکس در متروی دبی دسترسی به اینترنت پرسرعت بیسیم نیز امکان پذیر خواهد بود.
● پر ازدحام ترین متروی دنیا
اگرچه مترو ی نیویورک حدود ۱۰۰ سال پیش راه اندازی شده و قدمت زیادی دارد، اما یکی از پیشرفته ترین و در عین حال پیچیده ترین سیستم های حمل و نقل ریلی در سطح جهان است که جابه جایی روزانه بیش از ۱ / ۳ میلیون مسافر را به صورت ۲۴ ساعته و بدون تعطیلی برعهده دارد.
سیستم های کنترل متروی نیویورک یکی از پیشرفته ترین سیستم های کنترل از راه دور هستند و در پروژه بازسازی این مترو، در بسیاری از خطوط و مسیرهای مشخصی قطارهای اتوماتیک جایگزین معمولی شدند که از طریق سیستم های ارتباطی کامپیوتری تحت کنترل قرار می گیرند.
مرکز کنترل مترو شهری نیویورک که مجهز به پیشرفته ترین فناوری های ارتباطی است امکانات بسیار متنوع و قابل توجهی را از لحظه ورود مسافران به ایستگاه تا زمانی که آنها پس از رسیدن به مقصد ایستگاه را ترک می کنند در اختیار آنها قرار می دهد که پاسخگوی طیف وسیعی از نیازهای آنها بوده و ارائه بهترین خدمات به مسافران را امکان پذیر می سازد. براساس اخبار اعلام شده مرکز کنترل متروی نیویورک یکی از پیشرفته ترین مراکز کنترل خطوط حمل و نقلی ریلی در سطح دنیا و مجهز به آخرین فناوری های نوین ارتباطی است.
● سیستم های هوشمند بازیافت انرژی
علاوه بر نفوذ فناوری های اطلاعاتی و ارتباطی در شبکه های ریلی درون شهری، شاهد حضور فناوری های نوین دیگری نیز هستیم که در راستای تامین انرژی مورد نیاز برای این نوع از شبکه های ارتباطی قدم به اعماق زمین گذاشته اند در مترو ایالت پنسیلوانیا فناوری هوشمندی به کار گرفته شده است که نقش بسیار مهمی در کاهش ۴۰ درصدی انرژی مصرفی در شبکه متروی این ایالت داشته است.
به این ترتیب وقتی قطار از سیستم ترمز هوشمند خود برای توقف در ایستگاهی کمک می گیرد چرخ های هریک از واگن های انرژی خود را به ژنراتورهایی منتقل می کنند که انرژی حرکتی را در هنگام توقف در شبکه تامین انرژی در آن ایستگاه منتقل خواهد کرد.
این شبکه های هوشمند مانع از هدر رفتن انرژی حرکتی قطارها در حین حرکت در مسیرهای مختلف حمل و نقل ریلی این ایالت می شوند و جالب است بدانید که حتی در اینجا هم فناوری های دیجیتالی وظیفه اصلی را بر عهده دارند به گونه ای که برای چگونگی مدیریت مصرف انرژی نرم افزار بخصوصی طراحی شده است که وظیفه مدیریت صحیح مصرف انرژی را در همه مسیر خطوط مترو در این ایالت برعهده دارد.
● آینده مترو در یک نگاه
اگر بخواهیم تصویری از آینده سیستم های حمل و نقل ریلی در سطح دنیا ترسیم کنیم بدون تردید باید بپذیریم که در ترسیم این دورنما، فناوری های نوین و بویژه فناوری های دیجیتالی و ارتباطی اصلی ترین نقش را برعهده خواهند داشت از ارائه خدمات الکترونیک به مسافران مترو تا انتخاب مسیر مناسب برای رسیدن به مقصد موردنظر آنها تا مدیریت صحیح مصرف انرژی در مترو و تامین امنیت مسافران و نظارت بر وضعیت حرکت قطارها در هنگام حرکت در مسیرهای مختلف همه و همه بدون حضور فناوری به سختی انجام خواهد شد و به این ترتیب می توانیم بگوییم که شاید بهتر باشد برای کاهش آلودگی های زیست محیطی در کلانشهرها و افزایش تمایل مردم به استفاده از سیستم های حمل و نقل ریلی که می تواند نقش بسیار مهمی در کاهش ترافیک شهرهای بزرگ و همچنین کاهش آلودگی هوا داشته باشیم مسیرهای ورودی نفوذ فناوری به شبکه های زیرساخت خطوط مترو را بیش از پیش هموار سازیم.

[aligol172]

اثبات شده است که در دنیای نانو مواد تفکر قدیمی " هرچه بزرگ تر، بهتر" صدق نمی کند. به نظر می رسد آینده ما با درک و گسترش مواد کامپوزیتی که در ساخت آنها کوچکترین ذرات شناخته شده به کار کرفته می شوند، گره خورده است. با یک جستجو در شبکه جهانی اینترنت، مشخص می شود که چقدر کار در این زمینه انجام می شود. از زمان کشف تراشه سیلیکونی تاکنون، هیچ زمینه ای در علم مواد و فیزیک به این اندازه هیجان انگیز نبوده است. صنایع گوناگون خصوصی و دولتی با میلیاردها دلار سرمایه گذاری به سوی بهره برداری از این دنیای کوچک هجوم آورده اند. دنیایی که در آن مواد با اندازه ای کوچک تر از ۱۰۰ نانومتر تعریف می شوند. برای درک بیشتر، لازم به ذکر است که هر نانومتر تنها یک میلیاردم متر است. این اندازه ها یعنی این که مواد مورد مطالعه به اندازه یک ویروسند.
برنامه های دولتی به طور گسترده ای مطرح شده اند. حتی نخست وزیر تایلند نیز به تازگی اعلام کرده است که نانو مواد، اساس توسعه اقتصادی آینده این کشور را تشکیل خواهد داد و برای رسیدن به این هدف، ۲۰۰ دانشمند به کار گرفته شده اند. دولت فدرال ایالات متحده نیز در پروژه ۴/۱ میلیارد دلاری خود در وزارت انرژی، یک مرکز تحقیقات علوم نانو گنجانده است که حدود ۳۸۰۰ نفر کارمند دارد و ۳۰۰۰ نفر مشاور پژوهشی با آن همکاری می کنند. توجه صنعت خودرو به این تحول بزرک جلب شده و در حال کشف کاربردهای جدیدی برای مواد نانو کامپوزیت است. تامین کنندگان Tier و OEMS با کمک پژوهشی چندین موسسه آموزشی همانند دانشگاه ایالتی میشیگان و دانشگاه سینسیناتی در حال کشف جایگاه رقابتی مناسب برای خود هستند. بازه کاربردی این مواد از پلیمرهای سانای الکتریسیته تا میکروسوئیچ های نوری و حس گرها و سوییچ های هوشمند در اندازه های نانو متغیر است.
در این چند سال گذشته پلیمرهای رسانا تدریجاً کاربردهایی در صنعت خودرو پیدا کرده اند. با به کارگیری نانو لوله های کربنی با نسبت طول به قطر ۱۰۰۰ به ۱ و مقاومت حجمی حدود ۶ ۱۰&#۷۷۲; اهم – سانتی متر، بهترین ماده کامپوزیتی برای خطوط انتقال سوخت به دست خواهد آمد و باعث تغییر جنس این خطوط از فولادی به پلیمری می شود. شرکت های آمریکایی هایپریون (Hyperion ctalysis international)و اپلایدساینس (Applied Science Inc) عقیذه دارند که بازار تجاری نانو لوله های کربنی چند دیواره (MWNT) به چندین تن در سال می رسد.
پلیمرهای رسانا در ساخت صفحات بیرونی بدنه خودرو نیز به کار می روند. این صفحات می توانند بدون هیچ تغییری در خط رنگ پاشی الکترواستاتیک قطعات فولادی رنگ شوند. چون دستگاههای رنگ پاشی در سرمایه گذاری یک کارخانه جدید بخش عمده ای را به خود اختصاص می دهند. لزوم فراهم کردن یک خط رنگ پاشی جداگانه در کارخانه، صفحات پلیمری را جایگزین نامناسب و غیر قابل قبول برای فولاد معرفی می کند. GE و کابوت (cabot) شرکت هایی هستند که به تازگی گونه هایی از پلیمرهای رسانا را عرصه کرده اند.
در یک کارگاه آموزشی که به تازگی توسط مرکز تحقیقات علوم نانو وزارت انرژی آمریکا برگزار شد. ریچارد اسمالی (Richard Smalley)، یک پژوهش گر در زمینه نانو، ۱۴ پدیده از فن آوری نانو را معرفی کرد که هر کدام به عنوان تحولی بزرگ در ۱۰ سال آینده، رخ خواهد داد. در بالای این فهرست کاربردهایی همانند ذخیره سازی هیدروژن، پیل های سوختی و باتری ها / ابر خازن ها قرار داشتند. تمام این وسایل از نظر وسایل تولید ذخیره نیرو. اثر مهمی بر صنعت خودرو خواهند داشت. تخمین زده می شود تنها پیل های سوختی،هزینه زیرساخت های صنعت خودرو را به یک دهم تا یک صدم کاهش دهند. دیگر فن آوری نیز اثری تقریباً مشابه دارند.
جنرال موتورز از سال ۲۰۰۲ کامپوزیت های نانورس و نانوتالک را به طور موفقیت آمیزی در اجزای سازه ای رکاب خودروهای آسترو (Astro) و سافاری (Safari) به کار گرفته است و برای ساخت در پشتی بیوک راندوو (Buick Rendevous) نیز یک ماده TPO نانو کامپوزیت را به خواهد گرفت.
شرکت تویوتا با عرضه قطعه ای از جنس نایلون نانورس در سال ۱۹۹۱، نخستین نانو کامپوزیت تجاری را به صنعت خودرو معرفی کرد. اکنون باید زبان جدیدی برای تشریح طراحی و ساخت این محصولات جدید به کار گرفته شود. زبانی که حاوی عباراتی همچون جا داده شده (intercalated) و ورقه ورقه (exfoliated) باشد.
بررسی فهرست خرید مواد جدید همانند مطالعه فرهنگ لغاتی است که در آن، مدخل نانو دارای زیر مجموعه های بسیاری از جمله نانو لوله ها، نانورس ها، نانو الیاف، فیبریل ها، نانو پلاکت ها(پولک های نازک با ضخامت کمتر از ۵ نانومتر)،نانوسیم ها، نانوکامپوزیت ها، نانو رشته ها، نانو ذرات و نانوابزار است. نانو پلاکت های نوری، انقلابی در سیستم های سویچینگ و حس گر تجهیزات الکتریکی خودروها ایجاد خواهند کرد. در این تجهیزات که به زودی به سیستم های ۳۶ تا ۴۸ ولت تغییر خواهند کرد، تسهیم (multiplexing) یک نیاز است (تسهیم بکارگیری همزمان یا مشترک مدارهای الکتریکی برای برقراری ارتباط های چند گانه است). افق آینده این مواد حس گرهای کیسه هواست که در پوسته پلیمری بیرونی آن قرار داده می شوند و سیگنال ها را با سرعت نور، منتقل می کنند. به این ترتیب میلی ثانیه هایی به دست می آیند که در میزان آسیب وارده در اثر تصادف بسیار تاثیرگذارند.
ویژگی های دیرسوز کنندگی نانو کامپوزیت ها، امیدهایی را برای خلق یک رده کاملاً جدید از پلیمرها با کاربری درون خودرو ایجاد می کنند. مقاومت کامپوزیت های تقویت شده با نانو پلاکت ها در برابر شرایط آب و هوایی، عمر مفید قطعات بیرونی را افزایش می دهد. صفحات دو قطبی که از نانو کربن استفاده می کنند. فن آوری پیشرفته ای برای تولید انبوه پیل های سوختی ارایه می کنند.
نانو سرامیک ها نیز فرصتی برای تجدید نظر در ساختار داخلی موتورهای درون سوز و پوشش اجزای این موتورها ایجاد می کنند. نانو کامپوزیت های سبز، بر پایه شیمی کربوهیدرات ها، تعریف جدیدی از بازیافت پذیری و تجزیه زیستی ارایه می کنند. جهان نانو ممکن است کوچک باشد ولی بزرگ ترین تحول مواد در دو دهه آینده است، ممکن است پس از این در همایش های تخصصی، برای مشاهده شگفتی های دنیای نانو حتی به یک میکروسکوپ الکترونیکی TEM نیاز باشد. توان بالقوه حقیقی این مواد در آینده ای نزدیک درک خواهد شد.

[F l o w e r]

دانشمندان موفق به کشف شیوه ای شده اند که می توانند با استفاده از آن چگونگی شکل گیری واژه ها را در مغز مشاهده کنند، موفقیتی که می تواند روزی برای کمک به افراد مبتلا به ناتوانی های شدید گفتاری مورد استفاده قرار گیرد. به گزارش خبرگزاری مهر، محققان موفق به یافتن راهکاری شده اند که می توانند بر اساس آن به عمیقترین بخشهای مغز انسان نفوذ کرده و چگونگی شکل گیری واژه ها را مشاهده کنند.
محققان با استفاده از الکترودهایی ویژه موفق به کشف بخشی از مغز شدند که با شکل دادن به ۴۰ آوا از زبان انگلیسی در ارتباط است.

سپس مشخص شد هر یک از این آواها سیگنالی ویژه خود را دارد که به گفته محققان می تواند به تدریج به برنامه های رایانه ای امکان تشخیص واژه هایی را بدهد که قرار است توسط زبان فرد بیان شوند.
این تحقیقات توسط گروهی از دانشمندان دانشگاه واشنگتن انجام گرفته است محققان بر روی چهار داوطلب که به صرع شدید دچار بودند مطالعه کردند، به سر هر یک از این داوطلبان در حدود ۶۴ الکترود وصل شده بود.
هدف اصلی این مطالعه تلاش برای یافتن دلیل ابتلای این افراد به صرع بود اما محققان در کنار این بخش از تحقیق، بر روی بخشهایی از مغز افراد که واژه ها در آن شکل می گرفتند نیز مطالعه کردند.
از داوطلبان خواسته شد تا چهار صدای "اوو"، "اَ"، "اِ" و "اُ" را تکرار کنند و سپس در حین ادا شدن این اصوات، محققان مناطق "ونیک" و "بروکا" ی مغز داوطلبان را مورد بررسی قرار دادند تا بتوانند سیگنالهای مرتبط با سخن گفتن را ردیابی کنند.

در نهایت محققان توانستند سیگنالهای الکتریکی مرتبط با آواهای ادا شده را به ثبت برسانند و با وجود اینکه این چهار آوا برای بیان کردن یک جمله کامل، کافی نیستند، مطالعات بیشتر می تواند منجر به ثبت سیگنالهایی شود که در پی ساخته شدن جملات از مغز ساطع می شوند.
به گفته محققان، این راهکار لزوما به این معنی نیست که امکان خواندن ذهن افراد به وجود آمده است اما می تواند به این معنی باشد که خواندن ذهن در آینده امری کاملا امکان پذیر است.
در حین انجام این مطالعه، محققان نوع دیگری از سیگنالها را نیز کشف کردند که زمانی به وجود می آمد که فرد در حال فکر کردن به آواها بود.

بر اساس گزارش دیلی میل، امید می رود با استفاده از نتایج این مطالعه محققان روزی بتوانند به افراد مبتلا به سندروم قفل شدگی فرصت سخن گفتن بدهند و یا برای توسعه دادن فناوری های ذهن خوانی و ساخت ابزارهای ارتباطاتی موثرتر به کار گرفته شود

خبرگزاری مهر

[aligol172]

تکنولوژی است که با استفاده از انتشار صدا در زیر آب قادر به شناسایی دیگر ناوها و کشتی هاست.....
● واژه سونار به چه معناست؟
SONAR = Sound Navigation And Ranging سونار = ناوبری و تشخیص فاصله توسط صوت
▪ تعریف سونار:
تکنولوژی است که با استفاده از انتشار صدا در زیر آب قادر به شناسایی دیگر ناوها و کشتی هاست .
▪ تاریخچه سونار:
در سال ۱۹۰۶ ، اولین سونار غیر فعال جهت شناسایی توده های یخ توسط لوییس نیکسون اختراع گردید .
در جنگ جهانی اول به علت نیاز به شناسایی اهداف دریایی تمایل به استفاده از سونار افزایش یافت .
پاول دانکوین فرانسوی به همراه کنستانتین چلوسکی روس موفق به اختراع اولین سونار فعال در سال ۱۹۱۵ شدند .
اگرچه مبدل های پیزوالکتریک نسبت به این سونار ترجیح داده شدند ، اما در جای خود این نوع سونارها آینده روشنی را در علم رادار شناسی باز کردند .
در سال ۱۹۱۶ زیر نظر بخش تحقیقاتی و اختراعات ناوگان دریایی بریتانیا ، رابرت بویل ( فیزیکدان کانادایی) ، پروژه ای را بر عهده گرفت و با تشکیل کمیته تحقیقاتی تشخیص ضد زیر دریایی، ASDICموفق به ساخت نمونه ی آزمایشی شدند که با نام شناخته شد. درسال ۱۹۱۸ انگلیس و ایالات متحده متفقا موفق به ساخت سیستم های مجهز به سونارفعال گشتند ، ودرسال ۱۹۲۳ تولید این نوع سیستم ها به طور رسمی آغاز گشت . پس از جنگ جهانی دوم ناوگان آمریکا اقدام به تولید کشتی ها و زیر دریایی های که دارای فناوری معروف به ماهی کوچک بودند ، کرد .
▪ تفاوت سونار با رادار:
رادارها امواج الکترومغناطیسی به کار می برند، و سونارها از امواج فراصوتی، که مانند امواج صوتی، ولی دارای بسامد بسیار بالا هستند استفاده می کنند. امواج فراصوتی هم مانند امواج صوتی و نور بازتابش می شوند. به کمک این امواج بازتابش شده ی نقشه ی سطح زیر دریاها و جای پستی و بلندی ها کاملاً مشخص می شود.
▪ شرط عملکرد سیستم سونار:
نسبت سیگنال به پارازیت مشخص میکند که آیا سونار می تواند سیگنال هایی را در حضور پارازیت های زمینه در اقیانوس مشخص کند یا خیر.
برای این کار مواردی از جمله مرتبه منبع ، انتشار صدا ، جذب صدا ، اتلاف در انعکاس ، صداهای محدود و ویژگی های دریافت کننده در نظر گرفته می شود.
▪ انواع سونار:
سونار دو نوع است :
۱) (سونار فعال)Active Sonar
۲) (سونار غیر فعال)Passive Sonar
▪ سونار فعال ( محدوده پژواک ):
سیستم سونار فعال ، مثل ماهی یابها ، صداهای پژواک و سونارهای نظامی یک پالس صدا را می فرستند و منتظر پژواک آن می مانند . در سیستم سونار فعال منبع مانند یک دریافت کننده عمل میکند.
▪ معادله سونار فعال:
معادله باید موارد زیر را در نظر بگیرد:
ـ بلندی شدت منبع صدا (مرتبه منبع)
ـ انتشار صدا و میرایی هنگامی که پالس صدا از سونار به سوی هدف حرکت میکند(اتلاف حرکتی)
ـ مقدار صدای منعکس و برگردانده شده به سمت سونار توسط هدف (توانایی هدف)
ـ انتشار صدا و میرایی هنگامی که پالس منعکس شده به سوی دریافت کننده برمیگردد(اتلاف حرکتی)
ـ پارازیتهای زمینه در دریافت کننده(مرتبه پارازیتها)
عبارتها در معادلات سونار بر حسب دسیبل هستند و با یکدیگر جمع میشوند تا معادلات سونار را بوجود آورند.
▪ عملکرد سونار فعال:
سونار فعال با ایجاد پالس های صوتی (معروف به پینگ) ، وسپس گوش دادن به پالس بازگشتی عمل میکند . برای تشخیص فاصله از هدف ، شخص می تواند مدت زمان بین دریافت و ارسال پالس را اندازه گیری کند. برای اندازه گیری جهت و راستای هدف می توان از هیدروفونیک های متعدد استفاده کرده ، و سپس زمان دریافت پالس توسط هر یک از این هیدروفون ها را اندازه گرفت ، و با مقایسه این زمان ها به راحتی می توان جهت و راستای هدف را تعیین نمود .
▪ دو مورد استفاده از سونار فعال:
ـ اندازه گیری عمق دریا ( عمق سنجی آکوستیکی )
ـ اندازه گیری مسافت بین دو پاسخگر
▪ سونار غیر فعال:
سیستم سونار غیر فعال علاوه بر دریافت پژواک های منعکس شده از اهداف ، به صداهای تولید شده توسط وال ها ، آتش فشان ها ، زیردریایی ها و منابع دیگر صداهای زیر آب می پردازد.
▪ معادله سونار غیر فعال:
معادله باید موارد زیر را در نظر بگیرد:
ـ بلندی شدت منبع صدا (مرتبه منبع)
ـ انتشار صدا و میرایی هنگامی که پالس صدا از منبع به سوی دریافت کننده ای که آن را تشخیص میدهد ، حرکت میکند(اتلاف حرکتی)
ـ پارازیتهای زمینه در دریافت کننده(مرتبه پارازیتها)
ـ ویژگیهای دریافت کننده
▪ دو مورد استفاده از سونار غیر فعال:
عملیات جاسوسی
مسیریابی اهداف ( آنالیز مسیر هدف )
▪ سونار در جنگ:
ناوگان ها ی مدرن امروزی به طور گسترده از سونار استفاده می کنند.
دو نوع سوناری که در مباحث قبلی مطرح شد ( سونار های فعال و غیر فعال ) به طور مکرر مورد استفاده قرار می گیرند .
زمینه فعالیت های این رادار ها بسته به نوع موقعیت ناوها و زیردریایی ها تغییر می کند و بسته به نوع عملکرد نظامی در زمینه های مختلف باهم تفاوت می کنند .
▪ سونار فعال در جنگ:
سونار های فعال زمانی که بتوانند موقعیت هدف را به خوبی تشخیص دهند بسیار مفید هستند . عملکرد سونارهای فعال مشابه رادار می باشد . پالس صوتی ارسال می شود سپس امواج صوتی در تمامی مسیرها شروع به حرکت می کنند . زمانی که این امواج به زمین برخورد میکنند امواج برخوردکننده در تمام جهات بازتابیده می شوند و بعضی از سیگنال های بازتابیده شده به سنسور سونار فعال میرسند . این سیگنال های بازتابیده شده تکنیسین های سونار را قادر می سازد تا به شناسایی پارامتر هایی از قبیل فرکانس سیگنال انرژی سیگنال رسیده شده عمق درجه حرارت آب و درنتیجه موقعیت هدف بپردازند .
▪ معایب سونار فعال در جنگ:
استفاده از سونارهای فعال در عملیات نظامی بسیار خطرناک است زیرا به راحتی توسط ناوها و زیردریایی های دیگر قابل شناسایی است.
برای اینکه بفهمیم نوع سونار ساتع کننده انرژی چیست کافی است تا به سیگنال صوتی ناشی از سونار گوش فرا دهیم (معمولا با استفاده از فرکانس سیگنال های رسیده شده به سنسور ) . در نتیجه با استفاده از انرژی دریافتی می توان موقعیت رادار را شناسایی کرد .
سونارهای فعال قادر به شناسایی اهداف دریک فاصله معین می باشند اما مشکل این است که این رادار توسط شناساگرهای دیگر در فواصل چندین برابر فاصله شناسایی این سونارها قابل شناسایی هستند .
▪ پوشش های ضد سونار جهت استتار زیردریایی ها:
امواج صوتی از بین بسیاری از محملها مانند هوا مایع و گاز میتواند عبور کند . هر محمل مکانیزم متفاوتی برای عبور صدا از خود دارد . بسته به اینکه صدا از چه محملی عبور میکند از ابزارهای متفاوتی برای شناسایی آن استفاده میشود . رادار با استفاده از امواج مایکروویو سفینه ها و سونار با استفاده از امواج صوتی زیر دریایی ها را شناسایی میکند . مواد پوششی مخصوصی برای سطوح زیردریایی ها جهت جذب امواج یا انتشار آنها استفاده میشود که این مواد جاذب مانع از انعکاس مجدد امواج سونار و شناسایی زیردریایی ها میشود.

[aligol172]

فناوری نانو طی دو دهه اخیر به سوی ایجاد تحولی شگرف و فوق العاده در جامعه بشری پیش می رود چرا که فناوری نانو به عنوان یک رشته شناخته شده نیست بلکه رویکرد جدید در تمامی رشته ها است. نانو می تواند راهگشای بسیاری از مشکلات در صنایع مختلف بویژه در صنعت غذا باشد. بنابراین با کمک نانو می توان این مشکلات را تا حد زیاد رفع کرد. در این مقاله کاربردهای مختلف نانو درزمینه های مختلف کشاورزی و صنعت غذا مثل سلامت، نگهداری، بسته بندی و ... بیان می شود.
● مقدمه
فناوری نانو از جمله مباحث جدید در سطح جهان است و از آن جا که تحولی بزرگ در امر فناوری شناخته می شود، انتظار می رود در آینده نقش گسترده ای در فناوری های تولید و طراحی داشته باشد. با توجه به سهم انکارناپذیر محصولات فن محور و ارزش افزوده ایجادشده توسط آن ها در توسعه اقتصادی کشورها و نیز درصد بالای نرخ بیکاری افراد تحصیل کرده در کشور، به نظر می رسد این فناوری راه حل مناسبی برای شتاب بخشیدن به توسعه اقتصادی کشور و نیز اشتغال این قشر از جامعه باشد.در این مقاله به بررسی نانو در زمینه های مختلف کشاورزی از جمله در زراعت، اصلاح نباتات و تولید سم ها و کودها و در بخش های مختلف صنعت غذایی پرداخته ایم.
● فناوری نانو در کشاورزی
ورود نسل اول فناوری ها به عرصه کشاورزی، در چند دهه گذشته منجر به وقوع انقلاب سبز و گذر از کشاورزی سنتی به کشاورزی صنعتی گردید، در این دوره افزایش چشمگیری در کیفیت و کمیت محصولات کشاورزی صورت گرفته که در کنار آن استفاده بی رویه از منابع، مشکلاتی را نیز در پی داشت. اکنون با گذشت سال ها از وقوع انقلاب سبز و کاهش مجدد نسبت رشد تولیدات کشاورزی به جمعیت جهان، لزوم به کارگیری فناوری های جدید در صنعت کشاورزی پیش از هر زمان دیگری آشکار است. فناوری نانو کاربردهای وسیعی در همه مراحل تولید، فرآوری، نگهداری و بسته بندی و انتقال تولیدات کشاورزی دارد. ورود فناوری نانو به صنعت کشاورزی و صنایع غذایی متضمن افزایش میزان تولیدات و کیفیت آن ها، در کنار حفظ محیط زیست و منابع کره زمین می باشد.
▪ کاربرد نانو در زراعت
نانو می تواند در بخش های مختلف زراعت کاربرد داشته باشد که از آن جمله:
۱) با استفاده از نانو حسگرها می توان دریافت که هر قسمت از مزرعه به چه میزان عناصر غذایی و سم نیاز دارد و بدین وسیله از آلودگی محیط زیست جلوگیری کرده، سلامت محصولات و افزایش بازده اقتصادی را ممکن می سازد.
۲) نانو حسگرها می توانند با کنترل دقیق و گزارش دهی به موقع نیازهای گیاهان به مرکز پردازش اطلاعات سیستم را در نگهداری محصولات یاری نمایند.
۳) ایجاد گلخانه های کم هزینه تر با هدف صرفه جویی در مصرف انرژی و دوام بیشتر در برابر رطوبت.
▪ کاربردهای نانو در اصلاح نباتات
۱) انتقال ژن های مورد نظر به سلول های گیاهی با استفاده از نانو مواد. در این روش از سامانه رسانش نانو ذرات طلای پوشیده با RNA یا DNA به داخل سلول استفاده می شود.
۲) ساخت ابزارهای جدید برای زیست شناسی سلولی و مولکولی. این ابزارها جهت تعیین مولکول های خاص، شناسایی و جداسازی آن ها استفاده می شوند و کاربری بسیاری دارند که می توان به این موارد اشاره کرد: فناوری و علم تولیدمثل: اصلاح نژاد حیوانات و گیاهان، تبدیل ضایعات به انرژی و محصولات جانبی مفید و علم و فناوری کودسازی.
۳) اصلاح بذرها به شیوه اتمی
▪ کاربردهای نانو در تولید سموم و کودهای موثر و کم خطر
ذرات سموم کشاورزی به وسیله عواملی از قبیل باد، وارد هوا شده و با ورود به سیستم تنفسی انسان، آن را در معرض انواع بیماری های استنشاقی قرار می دهد، تحولات نانوفناوری، با افزایش میزان سوددهی و کاهش عوارض سموم کشاورزی، معضلات ناشی از این سموم را رفع می کند و آن ها را به محصولات کاملا مفید تبدیل می کند.
۱) تولید سموم و کودهای شیمیایی با استفاده از نانو ذرات و نانو کپسول ها. این نسل از سموم و کودها قابلیت رهایش کنترل شده یا تاخیری، جذب و تاثیرگذاری بیشتر و سازگاری با محیط زیست را دارا هستند.
۲) تولید بلورهای نانویی جهت افزایش کارایی استفاده از آفت کش ها. استفاده از بلورهای نانویی امکان کاربرد آفت کش ها با دزهای کمتر را فراهم می آورد و این یعنی به حداقل رساندن ورود این ترکیبات خطرناک به طبیعت.
۳) تولید نانوکودها. این ترکیبات نانویی به سرعت و به صورت کامل جذب گیاه شده و به خوبی نیازها و کمبودهای غذایی آن را مرتفع می سازد.
● ارتباط نانو با غذا
یکی از مهم ترین بخش های صنعت تمام کشورها که با امنیت غذایی در ارتباط است صنایع غذایی می باشد. با کمبود منابع غذایی و افزایش جمعیت، توسعه این بخش از صنعت ضروری به نظر می رسد. کشور ما یکی از بزرگترین واردکنندگان محصولات غذایی است و اگر امروز به فکر تولید و فرآوری غذا نباشیم، هر روز بر میزان واردات محصولات غذایی افزوده می شود .
تفاوت اصلی فناوری نانو با سایر فناوری ها در مقیاس مواد و ساختارهایی است که در این فناوری مورد استفاده قرار می گیرد. عناصر پایه در حقیقت همان عناصر در مقیاس نانو هستند که خواص آنها در مقیاس نانو با خواص شان در مقیاس بزرگ تر فرق می کند. عناصر پایه عبارتند از: نانو ذرات، نانو کپسول، نانو لوله های کربنی، نانو کامپوزیت و... در بخش بعدی به طور مختصر توضیحی درباره عناصر پایه ای در فناوری نانو می دهیم و کاربرد آن ها را در صنعت غذا بیان می کنیم.
▪ نانو ذرات
اولین و مهم ترین عناصر پایه، نانو ذرات هستند. متداول ترین نانو ذرات، نانو ذرات نیمه رسانا، نانو ذرات سرامیکی و نانو ذرات فلزی می باشند. نانو ذرات در اندازه پایین را نانو خوشه می گویند. از جمله کاربردهای آن عبارتند از: بسته بندی مواد غذایی، ظروف نگهداری مواد غذایی، از بین بردن ریزساختارهای زنده، تولید روغن هایی که سریع تر داغ می شوند.
▪ نانو کپسول
به هر نانو ذره ای که یک پوسته و یک فضای خالی در آن باشد نانو کپسول گفته می شود. نانو کپسول ها در طبیعت نیز تولید می شوند و به دو دسته پلیمری و نانو امولسیون ها تقسیم بندی می شوند. فرایند نانو کپسوله کردن به این معنی است که این امکان وجود دارد که مواد غذایی مفید برای بدن، بدون این که در فرایند ساخت در کارخانه و یا هنگام پخت و پز در آشپزخانه و یا توسط آنزیم های دهان و معده از بین بروند، به طور مستقیم وارد جریان خون شده و جذب بدن می شود. این کار حتی مانع از دفع بدون جذب ویتامین های مواد غذایی می شود. یکی از مزایای نانو کپسوله کردن این است که مواد غذایی مفید ولی با طعم های نامطبوع مانند روغن ماهی را می توان از طریق این کپسول ها بدون احساس مزه ناخوشایند به غذا اضافه کرد. از جمله کاربردهای آن عبارتند از: ساختن مواد غذایی کاربردی و تعاملی، رساندن مواد مغذی، ارسال مزه های گوناگون در غذا، ارسال ترکیب های چربی گیاهی برای جایگزینی چربی گوشت قرمز در غذا.
▪ نانو لوله های کربنی
از صفحات کربن به ضخامت یک اتم و به شکل استوانه توخالی ساخته شده اند و از فولاد سخت تر، از آلومینیوم سبک تر و از مس ضریب هدایت بیشتری دارند و به دو دسته تک جداره و چندجداره تقسیم می شوند. از مهم ترین کاربرد نانو لوله های کربنی، تولید نانو حسگرهایی است که کاربردهای زیادی در صنایع غذایی دارند: تشخیص فساد مواد غذایی، تشخیص میکروب های مضر، تشخیص مواد شیمیایی مضر و سم ها در مواد غذایی، تولید حسگرهای بویایی و چشایی الکترونیکی .
▪ نانو کامپوزیت ها
استفاده از نانو کامپوزیت های زیستی برای بسته بندی غذا نه تنها غذا را حفظ می کند و طول عمر آن را افزایش می دهد بلکه به عنوان حفظ محیط زیست مفید می باشد. اکثر مواد بسته بندی معمولی از مواد غیرقابل بازیافت اند که این آلودگی محیط زیست را افزایش می دهد. برای تولید این پلاستیک ها از سوخت های فسیلی استفاده می شود. از نانو کامپوزیت های خاک رس نیز می توان برای تولید مواد اولیه بطری های ماءالشعیر استفاده کرد. مهم ترین خصوصیت این مواد، بازدارندگی آنان از خروج گاز CO۲ در این نوشیدنی ها است و خروج گاز را در بطری به حداقل می رساند.
● کاربردهای فناوری نانو در صنایع غذایی
حوزه های مختلف کاربردی فناوری نانو در غذا و صنایع غذایی را می توان به شش دسته زیر تقسیم بندی نمود:
۱) نگهداری غذا
۲) بهبود طعم و رنگ
۳) سلامت غذا
۴) بسته بندی
۵) تولید غذا
۶) فرآیندهای غذایی
▪ نگهداری غذا
الف) ضدعفونی و ضد میکروب نمودن سطوح نانو می تواند با جابه جا کردن سطح پوشش مواد، از ورود هر نوع ریزساختارهای زنده یا میکروب به غذا جلوگیری کرده و سبب ضدعفونی شدن سطوح غذاها شود.
ب) حفاظت ضد اکسیدان ها: با استفاده از نانو حفره ها می توان از خراب شدن مواد بی ثباتی مثل: آنتی اکسیدان های حساس از جمله ویتامین ها A، D، E و امگا۳ جلوگیری به عمل آورد.
ج) دست کاری و کنترل فعالیت آنزیم ها: نانو حفره ها می تواند در شناسایی و طراحی ساختمان آنزیم ها و کنترل سوخت و ساز آن ها با تغییر در ساختار و افزودن ذرات فعال به موادغذایی استفاده شود.
▪ بهبود طعم و رنگ غذا
به کمک فناوری نانو توانسته اند در موادغذایی مختلف خواصی ایجاد کنند که ایجاد احساس طعم و بوی خاص در مصرف کننده می کند. مثلا تولید سس کم چربی که مزه چربی می دهد در حالی که چربی ندارد.
▪ سلامت غذا
برای اطمینان از سلامت غذایی، پژوهش گران در پروژه ای از نانو حسگرهای قابل حمل برای یافتن مواد شیمیایی مضر، پاتوژن ها و سم ها در مواد غذایی استفاده کرده اند، با این کار، دیگر نیازی به فرستادن نمونه های موادغذایی به آزمایشگاه برای تشخیص سلامت و کیفیت محصول ها در کشتزارها و کشتارگاه ها نیست. هم چنین این پروژه، در حال توسعه به کارگیری زیست تراشه های DNA برای کشف پاتوژن هاست. این روش می تواند در تشخیص باکتری های مضر و متفاوت موجود در گوشت یا ماهی و یا قارچ های میوه مؤثر باشد. این پروژه در نظر دارد با گسترش میکرو حسگرهای رشته ای، بتواند آفت کش های میوه و سبزیجات را به همان خوبی که شرایط محیطی کشتزارها را کنترل می کند تشخیص دهد. این نوآوری به نام حسگرهای Good Food نامیده می شود.
▪ بسته بندی
بسته بندی چهره کالاست و به همراه مواردی مانند: طرح و نام تجاری و کیفیت به نحوی با هم ترکیب می شوند تا کالا به راحتی معرفی شود. بسته بندی در واقع اولین ارتباط مشتری با محصول است. بیشترین کاربردی که نانو در صنعت غذایی دارد مربوط به بسته بندی است چرا که:
۱) بسته بندی، محصول را از صدمات فیزیکی و آلودگی ها حفظ می کند.
۲) بسته بندی های نانویی با کارایی وسیع و مؤثر در برابر انواع ریزساختارهای زنده می توانند باعث افزایش عمر مفید و ماندگاری درازمدت محصول ها شوند.
۳) کیفیت ضدمیکروبی و خواص ممانعتی آن، بهداشت بهتر، کنترل بیشتر، ممانعت از بی رنگی و خسارت کمتر به ساختار آن را باعث می شود.
۴) استحکام در مقابل حرارت. یعنی از فساد و پلاسیدگی میوه ها و سبزی ها در دمای بالا جلوگیری می کند.
۵) زمان ماندگاری محصولات در بسته بندی های نانو از سه یا چهار روز به دو تا سه هفته در شرایط دمای محیط بیرون از یخچال افزایش می یابد.
بسته بندی های نانویی به دو دسته تقسیم می شود:
الف) بسته بندی کنترل کننده مواد غذایی با استفاده از نانو ذرات. اکسیژن مسئله سازترین عامل در بسته بندی مواد غذایی است زیرا این عنصر باعث فساد چربی مواد غذایی و هم چنین باعث تغییر در رنگ آن ها می شود. در این نوع بسته بندی ها، نانو ذرات به صورت زیگزاگ قرارگرفته اند و مانند سدی مانع از نفوذ اکسیژن می شوند. به بیان دیگر مسیری که گاز باید برای ورود به بسته طی کند طولانی می شود. به همین خاطر مواد غذایی دراین بسته ها تازگی خود را بیشتر حفظ می کنند.
ب) بسته بندی هوشمند. دراین نوع بسته بندی که برای افزایش عمرمفید محصول های غذایی است، سیستم های بسته بندی قادرخواهند بود پارگی ها و سوارخ های کوچک را با توجه به شرایط محیطی(مانند تغییرات دما و رطوبت) ترمیم و مصرف کننده را از فساد مواد غذایی آگاه سازند. در این نوع بسته بندی نانو حسگرهایی وجود دارد که نسبت به گازهایی که از مواد غذایی آزاد و موجب فساد می شوند به شدت حساس بوده و تغییر رنگ می دهند. این تغییر رنگ علامت واضحی از سلامت یا فساد مواد غذایی است. این سیستم به مراتب دقیق تر و مطمئن تر از فروش با تاریخ مصرف است.
▪ تولید غذا
دربخش تولید می توان در صنعت کشاورزی و هم چنین درابداع روش های جدید برای تولید غذا از این فناوری بهره گرفت..مانند: به کارگیری نانو حسگرها درشناسایی آفت کش ها، تولید آفت کش های بی خطر، آنتی بیوتیک ها و ژن های گوناگون گیاهان، کاهش اثرات منفی آفت کش های موجود.
● نتیجه
با توجه به مطالب ذکر شده دربالا می توان از نانو در صنعت غذایی مثل بسته بندی، تولید غذا و... استفاده کرد. نانو می تواند به طور چشمگیری درسلامت غذا، حفظ محیط زیست به کار رود. ما امیدواریم که در آینده بتوانیم هرچه بهتر و بیشتر از نانو در همه زمینه های علمی کمک بگیریم.

[aligol172]

به طور کلی می توان فناوری نانو را عبارت از کاربرد ذرات در ابعاد نانودانست . یک نانومتر، یک میلیاردم متر است. از دو مسیر به این ابعاد می توان دسترسی پیدا کرد. یک مسیر دسترسی از بالا به پایین و دیگری طراحی و ساخت از پایین به بالا است. در نوع اول، ساختارهای نانو با کمک ابزار و تجهیزات دقیق از خرد کردن ذرات بزرگ تر حاصل می شوند. در طراحی و ساخت از پایین به بالا که عموما آن را فناوری مولکولی نیز می نامند، تولید ساختارها، اتم به اتم و یا مولکول به مولکول تولید و صورت می گیرند. در واقع فناوری نانو ادامه و گسترش روند مینیاتوریزه کردن است و به این طریق تولید مواد، تجهیزات و سامانه هایی با ابعاد نانو انجام می شود. به بیان دیگر با استفاده از این نوع فناوری می توان ساختارهایی با خصوصیات جدید به دست آورد.
به عنوان مثال نگداری، بسته بندی و جلوگیری از فساد و تخریب مواد غذایی در مقابل انواع باکتری ها و قارچ ها، و محافظت از آنها در برابر نور و رطوبت، از جمله معضلات اصلی و همیشگی مواد غذایی بوده که امروز به کمک فناوری نانو قابل حل است .
امروزه ظروفی که با استفاده از فناوری نانو ساخته می شوند، خواص ضدمیکروبی بالایی در مقابل انواع باکتری ها و قارچ ها دارند. این خواص به دلیل حضور نانوذرات آنتی باکتریال در مواد تشکیل دهنده ظروف می باشد.نگهداری مواد غذایی در ظروفی که با نانوذرات نقره ساخته می شود، از رشد باکتری ها جلوگیری کرده و غذا را به مدت طولانی تری در مقایسه با ظروف معمولی نگهداری می نماید. این ظروف قادر هستند میوه ها، سبزیجات، داروها، نان، پنیر، سس و گوشت را در مدت طولانی تری، بدون تغییر رنگ و مزه و خواص غذایی شان نگداری کنند.افزودن ترکیباتی مانند نانوذرات دی اکسید سیلیس به پوشش های پلاستیکی بسته بندی و ظروف نگداری مواد غذایی، سبب مقاوم شدن آنها در مقابل پارگی شده و نفوذپذیری آنها را در برابر بخار آب، اکسیژن و پرتو فرابنفش کاهش می دهد. از این رو، این بسته های پلاستیکی می تواند غذا را سالم تر و تازه تر محافظت نماید.
از طرفی، تولید بسته بندی های هوشمند می تواند ما را از فساد مواد غذایی آگاه سازد. این نوع بسته بندی شامل نانوحسگرهایی ا ست که نسبت به گازهای متصاعد شده از مواد غذایی فاسد، به شدت حساس بوده و تغییر رنگ می دهند. این تغییر رنگ، نشانه ای از فساد مواد غذایی محسوب می شود.
از سوی دیگر فناوری نانو در سایر ساختارها نیز قابل استفاده است که از آنها می توان به پارچه ها اشاره کرد. پارچه های ضدلک، ضدآب، ضدچروک، ضدحریق و... همه این رویاها با فناوری نانو محقق شده است. این پارچه ها که با تقلید از طبیعت (برگ لوتوس، پوست سوسک و بال حشرات) بافته می شود، در روی سطح خود ناهمواری های بسیار کوچکی در مقیاس نانو دارد که مانع از چسبیدن گرد و غبار و دیگر آلاینده ها به روی پارچه می شوند.عرضه جوراب هایی که حاوی نانوذرات نقره می باشد، با جلوگیری از رشد انواع باکتری ها و قارچ ها، بوی بد پا را از بین می برد. همچنین، این جوراب، از خارش، سرمازدگی و ترک پاشنه پا، که سبب عفونت در بیماران دیابتی می شود، نیز جلوگیری می کند.توزیع نانوذرات سیلیکا در پارچه ها سبب ضدحریق شدن آن می شود؛ که مصارفی همچون پرده، سرویس های اتاق خواب و ... را می توان برای آن متصور شد.
نانو حتی بر روش های درمان بیماری ها و دارورسانی نیز اثرات مطلوبی گذارده است.در روش های نوین و با کمک فناوری نانو، سعی بر این شده است که دارو مستقیماً و منحصراً به اندام هدف رفته و موجب تخریب بافت های دیگر بدن نگردد. در این روش ها، که بسیار متنوع نیز هست، دارو را توسط نانوذراتی کپسوله می کنند تا از آن، حین عبور از بدن محافظت کنند. و برای اینکه دارو تنها قابل شناسایی برای سلول یا اندام هدف باشد، و به دیگر اندام ها آسیبی نرساند، آن را به گیرنده هایی مجهز می سازند که تنها توسط اندام هدف قابل جذب باشد. این روش ها، می تواند در درمان بیماری هایی همچون سرطان بسیار مفید باشد. با استفاده از نانوذرات مغناطیسی و ایجاد یک میدان مغناطیسی می توان دارو را به صورت هوشمند به بافت مورد نظر رسانده و سبب بهبود بافت، بدون صدمه به بافت های دیگر شد. در یک مثال موردی، محققان اسید فولیک را بر روی نانوذرات مغناطیسی قرار داده و به درون سلول های سرطانی فرستاده ند. سپس با ایجاد یک میدان مغناطیسی قوی، موجب نوسان شدید این نانوذرات شدند. حرارت حاصل از این نوسانات، سبب داغ شدن و بالا رفتن دمای سلول تا بیش از ۴۳ درجه سانتی گراد، و در نهایت، مرگ سلول خواهد شد.
نانو همچنین در سایر بخش های صنعتی نیز وارد شده است. به عنوان مثال هم اکنون استفاده از فناوری های نانو در صنعت خودرو سازی به شدت رواج پیدا کرده است .
هم اکنون در سرتاسر جهان بحث کاهش مصرف سوخت و بهینه سازی مصرف انرژی مطرح است. از جمله راهکارهای موثر دراین زمینه، کاهش وزن بدنه و تجهیزات خودرو به وسیله نانوکامپوزیت هایی است که وزن کمتر و استحکام بیشتری دارند. کاهش وزن خودروها، سوخت مصرفی آن را نیز کاهش خواهد داد.به هنگام ریزش باران و برف، آثار آلودگی بر شیشه ها و آینه ها، دید راننده را دچار مشکل می کند و همان طور که می دانید بیشترین آمار تصادفات نیز مربوط به روزهای بارانی و برفی است. با به کارگیری سطوح خودتمیزشونده در شیشه ها و آینه های خودرو می توان این مشکل را به آسانی قابل حل نمود. ساخت لاستیک هایی حاوی نانوذرات کربنی که موجب افزایش طول عمر و مقاومت لاستیک در مقابل سایش خواهد شد، جلوگیری از تابش فرابنفش به وسیله ساخت شیشه های حاوی نانوذرات جاذب نور فرابنفش، که موجب محافظت پوست سرنشینان خودرو در مقابل این اشعه خواهدشد، نیز از دیگر کاربردهای فناوری نانو در این حوزه می باشد.

[aligol172]

رهیاب های الکترونیکی باعث آغاز فصل جدیدی در زندگی دیجیتالی ما شده اند و پیش بینی می شود انسان هر روز بیشتر به این فناوری وابسته شود.
مدتی است که استفاده از سیستم های هوشمند مسیریاب در بسیاری از کشورهای پیشرفته دنیا مورد توجه قرار گرفته است.
بدون تردید اگر روند رشد توسعه فناوری های نوین دیجیتالی را در ابعاد مختلف زندگی انسان ها مورد بررسی قرار دهیم، متوجه خواهیم شد که رشد فناوری های نوین مبتنی بر سیستم های شبکه های دیجیتالی و تاثیرگذاری آن بر جنبه های مختلف زندگی انسان ها موضوعی است که به عنوان یک ضرورت جدی در زندگی مبدل شده است.
نتایج به دست آمده از تحقیقات انجام شده درباره کارآیی سیستم های رهیابی هوشمند حاکی از آن است که استفاده از این سیستم در شهرهای بزرگ که ساکنان آنها در ساعات پرتردد در طول شبانه روز با بار ترافیکی قابل توجهی روبه رو هستند نه تنها می تواند در زمان و میزان مصرف سوخت خودروها تاثیرگذار باشد بلکه با راهنمایی رانندگان برای انتخاب مناسب ترین مسیر برای رسیدن به مقصد مورد نظر می تواند در کاهش بار ترافیکی این شهرهای شلوغ و پررفت وآمد نیز نقش بسیار مهمی داشته باشد. بر این اساس می توان گفت کاربرد این سیستم در حمل و نقل منجر به کاهش زمان صرف شده در ترافیک خواهد شد. این در حالی است که رانندگی در مکان های ناشناخته نیز اغلب با مشکلات و موانع بسیار زیادی همراه است و به همین علت استفاده از سیستم های مکان یاب می تواند بیش از پیش مورد توجه قرار گیرد.
علاوه بر این از آنجا که استفاده از سیستم های هوشمند مسیریاب به عنوان یک وسیله همراه مانند نقشه امکان پذیر است، پیش بینی می شود که در آینده ای نه چندان دور این سیستم ها جایگزین نقشه های چاپی و کاغذی شده و به این ترتیب هر فردی برای اطمینان از یافتن مقصد مورد نظر یک سیستم مسیریاب هوشمند به عنوان یک وسیله ضروری همیشه به همراه خود داشته باشد. اگر به خاطر داشته باشید در گذشته جنگجویان اسکاندیناوی از حرکت ستارگان و ارتفاع خورشید در آسمان به عنوان نشانه ها و علائمی برای یافتن مقصد مورد نظر خود در اقیانوس ها استفاده می کردند تا این که به تدریج استفاده از نقشه های چاپی جایگزین این روش شد و بالاخره در دنیای امروز و به کمک امکاناتی که ارمغانی از دنیای فناوری محسوب می شوند می توانیم به آسانی و تنها با تعیین نقاط مبدا و مقصد در فاصله زمانی بسیار کوتاهی مسیر رسیدن به مقصد را به کمک سیستم های مسیریاب هوشمند بیابیم.
● از GPS ها تا مسیریاب های هوشمند
علی رغم این که بسیاری از پرندگان و حیوانات می توانند به طور غریزی مسیر حرکت خود را بیابند، انسان ها از چنین توانایی برخوردار نبوده و همواره در تلاش برای یافتن راهی بوده اند که بتوانند بر اساس آن مسیر حرکت خود را بیابند. از گذشته های دور انسان ها همیشه از یک روش قابل اطمینان برای پیدا کردن موقعیت خود و راهنمایی آنها به یک مقصد مشخص و بازگشت به مبدا استفاده می کردند تا جایی که حتی انسان های غارنشین از علامت گذاری مسیر حرکت خود به وسیله اجسام مختلف به عنوان روشی برای بازگشت مطمئن به خانه استفاده می کردند و یا این که از وقتی انسان برای نخستین بار مسافرت با کشتی را تجربه کرد مسیرهای حرکت کشتی ها در امتداد رودخانه ها و یا به موازات ساحل دریاها و اقیانوس ها انجام و تعیین می شد تا مسافران کشتی بتوانند به آسانی مسیر حرکت خود را پیدا کنند. جالب است بدانید که کلمه Navigation به معنی هدایت و ناوبری نیز در اصل به معنی پیدا کردن مسیر حرکت در دریاها و اقیانوس هاست و پس از این که انسان ها سفر در خشکی و همچنین سفر به فضا را برای نخستین بار تجربه کردند به عنوان روش مسیریابی در هوا، خشکی ها، دریاها و اقیانوس ها به کار گرفته شد.
در آن زمان مسیریابی بر اساس تعیین موقعیت اجرام سماوی و قطب نماهای مغناطیسی انجام می شد تا این که به تدریج از سیستم های مسیریاب پیشرفته که بر اساس عملکرد سیستم های موقعیت یابی جهانی یا همان GPSها عمل می کنند، استفاده شد.
سیستم موقعیت یاب جهانی یا همان GPS یک سیستم رهیابی ماهواره ای است که به عنوان یکی از دقیق ترین سیستم ها برای تعیین موقعیت شناخته شده است. این سیستم رهیابی ماهواره ای نخستین بار در سال ۱۹۷۸ یعنی حدود ۳۲ سال پیش به سفارش وزارت دفاع ایالات متحده آمریکا در مدار زمین قرار گرفت و علی رغم این که ابتدا تنها کاربرد آن در زمینه های نظامی مطرح شده بود اما از سال ۱۹۸۰ تصمیم گرفته شد از آن به عنوان یک سیستم رهیابی عمومی نیز استفاده شود تا این که در سال ۱۹۹۴ میلادی شبکه ای متشکل از ۲۴ ماهواره برای ایجاد یک سیستم موقعیت یاب جهانی در نظر گرفته شد و به تدریج تعداد این ماهواره ها از ۲۴ به ۲۸ ماهواره افزایش یافت. نه تنها استفاده از این سیستم رایگان است بلکه در شرایط آب و هوایی و در هر نقطه از این کره خاکی می توان از خدمات آن استفاده کرد.
● اتومبیل خود را به مسیریاب هوشمند بسپارید
سیستم های مسیریاب هدایت کننده هایی هستند که براساس نقطه یابی جهانی عمل می کنند و به همین علت می توان آنها را از بهترین سیستم ها در تعیین موقعیت به شمار آورد. تراشه طراحی شده برای یک سیستم مسیریاب هوشمند در حقیقت شبیه گیرنده رادیویی عمل می کند که همزمان علائمی را از ماهواره های در نظر گرفته شده برای سیستم موقعیت یاب جهانی دریافت می کند و سپس از این اطلاعات برای تخمین سرعت و موقعیت و زمان متحرک استفاده می کند.
مسیریاب ها، هدایت کننده هایی هستند که براساس نقطه یابی جهانی عمل می کنند و به همین علت می توان آنها را از بهترین سیستم ها در تعیین موقعیت به شمار آورد.
مسیریاب هایی که در گذشته از آنها استفاده می شد اطلاعات را به صورت یک نقطه برای نمایشگر LCD مسیریاب نمایش می دادند و به این ترتیب فرد کاربر به راحتی می توانست موقعیت خود، نقطه مقصد و مسیر حرکت را روی صفحه مشاهده کند علاوه بر این فرد کاربر می تواند با استفاده از این مسیریاب در مواقع ضروری راه خود را به سرعت پیدا کرده و از سرگردانی در مسیرهای ناشناخته نجات یابد. اما در نسل جدید مسیریاب ها از فناوری های پیشرفته برای طراحی و ساخت مسیریاب ها استفاده می شود که می تواند نقش بسیار مهمی در افزایش قدرت و دقت رهیابی آنها باشد. سیستم های مسیریابی که در خودروها از آنها استفاده می شود نیز نوع خاصی از سیستم های رهیابی هستند که می توانند براساس اطلاعات ثبت شده در حافظه داخلی خود فردی را که با اتومبیل از مکانی به مکان دیگر حرکت می کند از بهترین مسیر به مقصد مورد نظر راهنمایی کنند.
هر فرد با توجه به نیازهای شخصی خود یا براساس اطلاعات موجود درباره عملکرد این سیستم ها می تواند از یکی از انواع مختلف سیستم های مسیریاب هوشمند در اتومبیل خود استفاده کند و برخی از انواع مسیریاب های خودرو این قابلیت را دارند که می توانند به ۲ شکل مختلف صوتی یا تصویری فردی را که در حال رانندگی از مبدا مشخصی به طرف مقصد معینی حرکت می کند، راهنمایی کنند. استفاده از یک مسیریاب مبتنی بر سیستم GPS بسیار ساده است. اگرچه باید پذیرفت که طراحی چنین سیستمی مستلزم انجام محاسبات و اندازه گیری های بسیار دقیق و پیچیده است. برای استفاده از این سیستم می توانید فهرستی از مکان های مورد نظر در یک مسیر را یادداشت کنید تا سیستم بر اساس این اطلاعات مسیر مشخصی را به شما پیشنهاد کند.
● فراتر از یک مسیریاب هوشمند
به طور کلی استفاده از مسیریاب ها در هر نقطه ای از سطح زمین امکان پذیر خواهد بود و تنها در مکان هایی که دسترسی به امواج ارسال شده از طریق سیستم های ماهواره ای امکان پذیر نباشد، استفاده از این سیستم با محدودیت ها و موانعی مواجه خواهد شد و به این ترتیب هرکس در هر نقطه ای از زمین که می خواهد بداند در چه موقعیتی قرار دارد، در چه جهتی در حال حرکت است و با این سرعت حرکت در چه مدت زمانی به مقصد مورد نظر می رسد، می تواند از یک سیستم مسیریاب استفاده کند.
در کشورهای توسعه یافته و پیشرفته استفاده از سیستم های هوشمند مسیریابی برای کمک به راهبری و هدایت خودروها، کشتی ها و دیگر وسایل نقلیه عمومیت یافته است و امروزه کمتر کسی است که در این کشورها از نقشه های چاپی کاغذی استفاده کند؛ هرقدر نقشه ای که به عنوان منبع اطلاعاتی در حافظه سیستم به ثبت رسیده و بارگذاری شده است، دقیق تر باشد این سیستم می تواند خدمات بهتر و بیشتری را در اختیار کاربر قرار دهد. کنترل حرکات صفحات زمین ساختی، کنترل جابه جایی مسیرها و ساختمان های مرتفع، پیش بینی وضعیت آب و هوا و شرایط جوی، مین یابی، کنترل ماهواره های سنجش از راه دور و همچنین کنترل امور مربوط به حمل ونقل و ترافیک از مهم ترین کاربردهای سیستم های هوشمند مسیریابی هستند.
از آنجا که امروزه در مقایسه با گذشته به موازات کاهش قابل توجه سیستم های مسیریاب، امکانات ارائه شده توسط این سیستم ها به میزان قابل توجهی افزایش یافته است.