بایگانی برچسب: s

طراحی پنجره های هوشمندی که به سرعت مات می شوند

محققان آمریکایی پنجره‌های هوشمندی را طراحی کرده‌اند که در مقایسه با نمونه‌های فعلی خیلی زود مات می‌شوند.

به گزارش مهر، محققان دانشگاه ام‌آی‌تی آمریکا تکنیک جالبی را در پنجره‌ها توسعه داده‌اند که بدون استفاده از کرکره یا پرده می‌توان به سرعت در صورت نیاز شیشه‌ها را مات کرد.

در این شیوه از مواد الکتروکرومیک که برای تغییر فوری رنگ شیشه از حالت شفاف به تقریبا مشکی با استفاده از جریان الکتریسیته استفاده می‌شود، استفاده شده است.

البته این برای اولین بار نیست که چنین روشی برای مات کردن پنجره‌ها به کار گرفته می‌شود اما به گفته محققان دانشگاه ام‌آی‌تی، دستاورد جدید آن‌ها در مقایسه با سایر روش‌های فعلی بسیار زودتر و با مصرف انرژی کمتری تغییر وضعیت رنگ شیشه پنچره را انجام می‌دهد.

در سایر شیوه‌ها تغییر حالت رنگ شفاف پنجره به مات، چند دقیقه زمان می‌برد و در بعضی از شیوه‌ها پنجره‌ها چندان مات هم نمی‌شوند، ضمن این‌که در روش‌های فعلی، جریان ولتاژ برق باید برای مات نگه داشتن پنجره به صورت مستمر برقرار باشد که این روند مصرف انرژی را افزایش می‌دهد.

در روش جدید فقط زمانی‌که پنجره به حالت مات تغییر وضعیت پیدا می‌کند، جریان الکتریسیته نیاز است. 

محققان آمریکایی در چهارچوب پنجره‌ها از موادی شبیه به اسفنج با نام «متال اورگانیک» استفاده می‌کنند که موجب ایجاد رسانای سریع بین الکترون‌ها و یون‌ها می‌شود. 

در واقع از جریان برق برای ایجاد شارژ منفی در پنجره و از یون‌های مثبت برای خنثی کردن جریان استفاده می‌شود و این فرآیند باعث تغییر رنگ می‌شود. به عبارت دیگر دو رنگ سبز و قرمز با هم ترکیب می‌شوند و رنگ تقریبا مشکی برای مات کردن پنجره به وجود می‌آید.

منبع: بیتوته

محققان شکل جدیدی از نور را کشف کردند

محققان موفق به کشف شکل متفاوتی از نور شدند که از ترکیب یک الکترون و چند فوتون تشکیل می‌شود. این کشف کابرد زیادی در صنایع الکترونیک خواهد داشت. به اعتقاد محققان اگر این کشف مورد تایید قرار بگیرد امکان بررسی فیزیک کوانتوم وجود دارد. زمانی که پرتوهای نور و مواد معمولی با یکدیگر برخورد می‌کنند، با تمامی الکترون‌های موجود در سطح ماده، وارد واکنش می‌شوند. در حالت جدید حتی اگر الکترون به مانع و نقصی در سطح نانوذرات برخورد کند، هنوز می‌تواند با کمک آن به سفر خود ادامه دهد. اگر این خاصیت به مدارهای فوتونیک انتقال یابد، این مدارها کاراتر بوده و کمتر به نقائص آسیب پذیرند.

مسیر حرکت نور معمولا در خط مستقیم است ولی اگر با الکترون ترکیب شود، باعث تعقیب مسیر الکترون خواهد شد و می‌تواند سطح ماده را بپیماید.

در مواد معمولی، نور با همه الکترون‌های سطحی و داخلی ماده وارد برهم‌کنش می‌‌شود. دکتر «ویچنزو گیانینی» از دپارتمان فیزیک امپریال کالج لندن و همکارانش با استفاده از فیزیک نظری و مدل‌سازی رفتار نور با یک نوع نوظهور مواد که به نام عایق‌های توپولوژیک شناخته می‌شوند، دریافتند که در این مواد، نور تنها با یک الکترون در سطح وارد واکنش می‌شود این ویژگی یک جفت تولید می‌کند که برخی خواص نور و الکترون، در آن ترکیب شده است.

مسیر حرکت نور معمولا در خط مستقیم است ولی اگر با الکترون ترکیب شود، باعث تعقیب مسیر الکترون خواهد شد و می‌تواند سطح ماده را بپیماید. دکتر گیانینی و همکارانش این برهم‌کنش را در ابعاد نانو ذرات مدل‌سازی کردند. مدل آن‌ها نشان داد همان‌طور که نور برخی خواص الکترون را به خودش می‌گیرد، الکترون هم دارای برخی خواص نور می‌شود.

عایق‌های توپولوژیک در دهه اخیر کشف شده‌اند اما همین حالا هم پدیده‌های جدیدی برای مطالعه و روش جدید برای کشف مفاهیم فیزیک گشوده‌اند. دکتر گیانینی می‌گوید:

این مدل‌سازی را که ما در آزمایشگاه با استفاده از تکنولوژی فعلی انجام دادیم، باید در واقعیت هم مشاهده کنیم. تیم ما در حالا تلاش با فیزیکدان‌‌های تجربی، برای تحقق بخشیدن به این واقعیت هستند.

ساخت باتری گیاهی که از باکتری‌ها برق تولید می‌کند

نوعی باکتری وجود دارد که طی مکانیزم زیستی خود الکترون آزاد می‌کند. پژوهشگران پرو موفق شده‌اند از این باکتری برای تولید الکتریسیته و ذخیره‌سازی آن استفاده کنند.

حفظ زیربنا و تجهیزات ساختمان‌ها در مناطق جنگل‌های استوایی کار بسیار پرزحمتی است؛ چون منطقه سرشار از پوشش گیاهی بوده و کاملا در معرض سیل و رطوبت قرار دارد. در روستاهایی همانند روستای نئووو ساپوسوئا در پرو، شبکه‌های برق همواره توسط عوامل محیطی تخریب شده و ساکنان این مناطق برای کتاب خواندن و سایر کارها چاره‌ای ندارند مگر اینکه در ساعات روشنایی روز این کارها را انجام دهند یا اینکه از چراغ‌های نفتی استفاده کنند که در این حالت هم گاز و دود‌های آزاردهنده‌ی این چراغ‌ها مشکل دیگری را ایجاد می‌کند.

پژوهشگران پرو در دانشگاه مهندسی و فناوری این کشور (Universidad de Ingenieria Tecnologia) یک روش نوآورانه پیدا کرده‌اند:

لامپ LED که با یک گیاه خانگی روشن می‌شود. لامپ گیاهی دانشگاه مهندسی و فناوری (UTEC) در واقع بیشتر به عنوان یک لوله‌ برای باکتری‌ها مطرح است تا اینکه به عنوان یک سرخس برقی مطرح شود. پژوهشگران یک شبکه‌ی فلزی در یک منطقه بارانی ساختند که انرژی آزاد شده از نوعی باکتری به نام ژئوباکتر (geobacter) تغذیه می‌کند. مکانیزم زیستی این باکتری به گونه‌ای است که الکترون آزاد می کند.

این شبکه توان الکتریکی حاصل از باکتری را در یک باتری معمولی ذخیره می‌کند که این باتری می‌تواند روزانه بیش از دو ساعت یک لامپ را روشن نگه دارد. نور حاصل از این باتری مسلما از نور چراغ‌های نفتی که ساکنان روستای نوئووو ساپوسوئا پس از سیل اخیر مجبور به استفاده بودند، سالم‌تر و روشن‌تر خواهد بود. پژوهشگران تا کنون موفق به تولید ده نمونه‌ی اولیه‌ی کارآمد از این باتری شده‌ و آن‌ها را برای خانواده‌های روستا راه‌اندازی کرده‌اند.

منبع: زومیت