ابزار رایگان وبلاگ

نانو ساختارهای زیستی در خلقت
 
جندی شاپور (البرز)
علمی فرهنگی

رنگ بدون رنگدانه، طرحی است که محققان علم مواد در حوزه فوتونیک به دنبال آن هستند. بال پروانه نانوساختاری دارد که منجر به انعکاس طول موج رنگهای مختلف بین 400 تا 700 نانومتر می گردد. برخی پروانه ها رنگی هستند، حتی اگر در بال آنها هیچ رنگی نباشد). این رنگ به خاطر نانوساختار سطح بالها ایجاد شده است. ابعاد این ساختار در محدوده نور مرئی و نزدیک به ابعاد نانومتری (1 تا 100 نانومتر) می باشد، این امر به پراکنش رنگهای متفاوت منجر می شود. توجه به خلقت نشان می دهد که ساختار پیچیده بدن حیوانات و تنه گیاهان می تواند منشا، خلق محصولاتی گردد که بشر به طور موثر از آنها استفاده کند. 





شکل3- ساخت رنگ بدون رنگدانه 


در پای نوعی مارمولک به نام گِکو نانوساختارهایی وجود دارد که تعداشان به حدود 500000000 نانوموی منعطف می رسد. آنها باید از نظر تئوری 2 کیلوگرم وزن داشته باشند، این ساختارها در هر پنجه پای مارمولک، به آن کمک می کنند که روی دیوار راه برود. 





شکل4 - چسبندگی پای گکو


کاهش اصطکاک و سایش در تماس شن و دندانه های نانومتری در فلس های ماهی شنزار باعث می شود که بتواند در مدت نیم ثانیه زیر شن پنهان شود.





شکل5- ماهی شنزار


سطوح برآمده آبدوست و برجستگیهای نانومتری بال سوسک سیاه به عنوان سطوح پست در پوست باعث جمع آوری بهینه رطوبت می شوند. 





شکل6 - برجستگیهای نانومتری بال سوسک سیاه


کاهش اغتشاش در کانال های میکرومتری پولک کوسه با خطوط پست و بلند نانومتری باعث افزایش سرعت عمل کوسه می شود. لباس های شناگران المپیک با الهام از همین شیارهای نانومتری ساخته شده است. این لباس باعث افزایش کارایی و رکورد شناگران شده است. ساخت چنین لباسی با تلاش محققین ناسا با الهام از خلقت نشان دهنده شیوه های نوینی در نوآوری در تحقیقات دانشمندان نانو است. نانوشیارهای روی پای آبدزدک باعث حرکت راحت حشره روی آب می شود.





شکل7- خطوط پست و بلند نانومتری در کانال های میکرومتری پولک کوسه





شکل8- نانوشیارهای روی پای آبدزدک


هر ماده خواصی دارد که مورد توجه فناوری است، چینی و ظروف چینی(خانواده سرامیکها)، یکی از این دسته مواد هستند. در حوزه های مختلف از ساختمان تا الکترونیک، کاربردهایی وجود دارد که افزایش دما تا 1000 و 1500 درجه سانتیگراد وجود دارد. برخی از کانیهای سخت زمین این دما را تحمل می کنند، صدف ها در بردارنده چنین موادی هستند. صدفها، چینی های طبیعی هستند که دمای شکل گیری آنها 4 درجه سانتیگراد بوده است. ایلهان آکسای دانشمند ترک این موضوع را مورد بررسی دقیق قرار داده است. 

ساختار ریز آبالون ( نام این صدف)خیلی جالب است. آبالون ها بسیار محکم هستند. استحکام این صدف ها دو برابر پیشرفته ترین سرامیک های حال حاضر است. دانشمند امریکایی به نام کالرین تالر این موضوع را بررسی کرده است. با بزرگنمایی 300000 برابر به کمک میکروسکوپ الکترونی پویشی، تصویری از ساختار ریز این صدف به نمایش رسید که نشان می داد ساختار آبالون شبیه یک دیوار آجری است. آجرهایی از کربنات کلسیم که به کمک ملاتی از پروتئین ها در کنار هم هستند. علیرغم ساختار بسیار شکننده کربنات کلسیم صدف بسیار محکم بوده و شکنندگی بسیار کمی دارد. این به خاطر ساختار ورق ورق آن است. اکسیدها طبیعتی سخت دارند. آلیاژهای آلومینیومی بورون کربید از این الگو استفاده کرده اند. این مواد در یک تانک آمریکایی استفاده شده اند. از نحوه شکستن یک کوزه به عنوان یک ماده از کانیهای طبیعی فراموش نخواهید کرد که اکثر مواد سرامیکی ساخت بشر بسیار شکننده هستند. اما در زره تانک مواد ترکیبی جدیدی مورد استفاده قرار گرفته است که می توانند این مشکل را رفع کند. مانند آبالون علاوه بر مواد سرامیکی معمول مواد دیگری با پوشش همراه شده که مانع شکستن و خرد شدن ساختمان ماده می شود. ترک برداشتن و شکستن به خاطر آن است که مواد نمی توانند انرژی ناگهانی برخورد را گرفته یا جذب کنند. 





شکل9- تانکی با بدنه کامپوزیتی


ساختار نانومتری آبالون قبلاً با تلفیق مواد آهکی و پروتئینها این کار را انجام داده است. با الهام از این خصوصیت صدف دانشمندان با ترکیب الیاف ساخت بشر و پلیمرها مواد کامپوزیت(چند سازه ها) جدیدی ساخته اند.





شکل 10- صدف دریایی یا آبالون (Abalone) که جزء کریستالهای فوتونیک هم است.

صدف دریایی یک موجود دریایی است. پوسته های محکم و رنگین صدف که در درجه حرارتهای بسیار بالا هیچ آسیبی نمی بیند و یک ساختمان مورد توجه برای محققان بوده است به خاطر آن است که این ساختمان شبیه به دیواری است که آجرهایی از سنگ(مواد معدنی و سرامیکی) و ملاتی از پروتئینها دارد. 

فایبرگلاس یا الیاف شیشه از الیاف پر مصرف است که با ترکیب دیگر مواد مورد استفاده قرار می گیرد. ماشینهای فرمول یک، قایقها، هواپیماها و سفینه ها ساختار مشابهی در خلقت دارند. پوست تمساح از نمونه ساختارهای محکم و ضخیم خلقت است. این ساختار دارای الیافی است که در بین مواد پروتئینی دیگر قرار گرفته اند. 




شکل 11- سازندگان قایق ها و هواپیماهای کامپوزیتی الیاف شیشه (فایبرگلاس) و کربن از بدن تمساح الگو گرفته اند. 

 

 


Location:Tehran-Mehrabad
Temperature:12 °C
Comfort Level:9 °C
Dew point:-6 °C
Pressure:1016 millibars
Humidity:28%
Wind:30 km/h from 300° West-northwestDirection East-southeast
Last update:Sat 12:30 IRST

نظرات شما عزیزان:

نام :
آدرس ایمیل:
وب سایت/بلاگ :
متن پیام:
:) :( ;) :D
;)) :X :? :P
:* =(( :O };-
:B /:) =DD :S
-) :-(( :-| :-))
نظر خصوصی

 کد را وارد نمایید:

 

 

 

عکس شما

آپلود عکس دلخواه:



درباره وبلاگ


به تارنمای جندی شاپور البرز خوش آمدید. دانشگاه گندی شاپور در عصر خود بزرگترین مرکز فرهنگی شد. دانشجویان و استادان از اکناف جهان بدان روی می‌آوردند. مسیحیان نسطوری در آن دانشگاه پذیرفته شدند و ترجمه سریانی‌های آثار یونانی در طب وفلسفه را به ارمغان آوردندنو افلاطونیها در آنجا بذر صوفی گری کاشتند. سنت طبی هندوستان، ایران، سوریه و یونان در هم آمیخت و یک مکتب درمانی شکوفا را به وجود آورد.
آخرین مطالب
نويسندگان



شروع کد ساعت -->

آمار وبلاگ:
 

بازدید امروز : 1298
بازدید دیروز : 501
بازدید هفته : 4159
بازدید ماه : 8566
بازدید کل : 8566
تعداد مطالب : 2091
تعداد نظرات : 467
تعداد آنلاین : 3

وبلاگ

قالب