محبوبترینها
با چاپ روی وسایل یک کسب و کار پرسود بسازید
قیمت دیگ بخار و تولیدکننده اصلی دیگ بخار
معروف‌ترین هدیه و سوغاتی یزد مشخص شد!
آشنایی با انواع دوربین مداربسته ضد آب
پرداخت اینترنتی قبوض ساختمان (پرداخت قبض گاز، برق و آب)
بهترین دوره آموزش سئو محتوا در سال 1403 با نام طوفان ۱۴۰۳ در فروردین ماه شروع می شود
یک صرافی ارز دیجیتال چه امکاناتی باید داشته باشد؟
تعمیرگاه مجاز تعمیر ماشین لباسشویی در شرق تهران
تعمیرگاه مجاز تعمیر ماشین لباسشویی در شرق تهران
جراحی و درمان ریشه دندان عفونی با خانم دکتر صفوراامامی
چه مواردی بر قیمت کابین دوش حمام تاثیر دارند؟
صفحه اول
آرشیو مطالب
ورود/عضویت
هواشناسی
قیمت طلا سکه و ارز
قیمت خودرو
مطالب در سایت شما
تبادل لینک
ارتباط با ما
مطالب سایت سرگرمی سبک زندگی سینما و تلویزیون فرهنگ و هنر پزشکی و سلامت اجتماع و خانواده تصویری دین و اندیشه ورزش اقتصادی سیاسی حوادث علم و فناوری سایتهای دانلود گوناگون
مطالب سایت سرگرمی سبک زندگی سینما و تلویزیون فرهنگ و هنر پزشکی و سلامت اجتماع و خانواده تصویری دین و اندیشه ورزش اقتصادی سیاسی حوادث علم و فناوری سایتهای دانلود گوناگون
آمار وبسایت
تعداد کل بازدیدها :
1798477313
مواد هوشمند قسمت دوم
واضح آرشیو وب فارسی:تبیان: مواد هوشمندقسمت دومدر انتهای قسمت اول به دسته بندی مواد هوشمند پرداخته شد و دانستیم این مواد به دو دسته تقسیم می شوند، دسته اول در قسمت اول بیان شد و اکنون به بررسی دسته دوم و همچنین انواع لوازم هوشمند خواهیم پرداخت.
گروه دوم مواد هوشمند را گروهی از مواد تشکیل می دهند که دارای قابلیت تبدیل انرژی از سطحی به سطح دیگر هستند. همه اجسام و محیط های پیرامون آنها دارای سطح مشخصی از انرژی هستند. هنگامی که سطح انرژی ماده و محیط اطراف آن یکسان است می گوییم ماده در تعادل با محیط است یعنی در این حالت تغییر انرژی وجود نخواهد داشت. اما اگر ماده در سطح انرژی متفاوتی نسبت به سطح انرژی به وجود خواهد آمد در مواد هوشمند و غیرهوشمند سطح انرژی همواره باید ثابت باشد؛ با وارد کردن انرژی به مواد سطح انرژی در آنها افزایش می یابد که معمولاً این انرژی افزوده شده به صورت افزایش انرژی درونی جسم خود را آشکار می کند. اما از ویژگی های مواد هوشمند این است که این انرژی را به صورت های مختلفی که از کارآیی و عملکرد بیشتری برخوردار است تبدیل می کنند. انواع مواد هوشمند دسته دوم به شرح زیر هستند:مواد فتوولتائیک: این مواد که آنها را قدرت زای نوری نیز می نامند در پاسخ به محرک نورمرئی جریان الکتریکی ایجاد می کنند. مواد ترموالکتریک: به این گروه از مواد هوشمند نوع دوم مواد دما برقی نیز گفته می شود. این مواد در مقابل تغییرات دما توانایی تولید برق دارند.
مواد نورتاب: لومینسانس به تابش نوری گفته می شود که عامل ایجاد آن همانند لامپهای رشته ای، التهاب ماده نیست و عاملی مانند واکنش شیمیایی موجب آن می شود. به عبارت دیگر لومینسانس تابش نور در نتیجه دریافت انرژی است. در واقع این مواد انرژی دریافت شده را در طول موج های مرئی بازتابش می کنند. ماده در اثر منبع تحریک بیرونی مانند الکتریسیته، واکنش شیمیایی و یا حتی اصطکاک، تحریک شده و واکنش نشان می دهد و در زمانی که عامل تحریک از بین رفت و اتمها به حالت اولیه بازگشتند تابش نور اتفاق می افتد. در حقیقت مواد نورتاب برعکس مواد فتوولتائیک عمل می کنند.مواد پیزوالکتریک: این مواد در بسیاری از ابزارها مانند میکروفون ها، فندک ها، چاقوهای جراحی و بلندگوها مورد استفاده قرار می گیرند. در این مواد یک نیروی مکانیکی موجب تغییر شکل ماده شده و این تغییر شکل سبب تولید الکتریسیته می شود. در صورتی که به این مواد انرژی الکتریکی وارد شود ماده تغییر شکل پیدا می کند و این تغییر شکل نیز قابل تبدیل به یک نیروی مکانیکی است.
نگاهی به گذشتاگر بتوان آرایش اتمی مواد آلی و معدنی را در حد نانومتر به طور دقیق تعریف نمود، در آن صورت ساخت مواد هوشمند که می تواند بسیاری از فناوری ها از جمله ارتباطات بین سیستمی را متحول نماید، امکان پذیر می شود. کنترل ابعاد مواد در حد نانومتر، پردازش اطلاعات و انتقال انرژی در ابعاد نانو را امکان پذیر می سازد. اکنون شیمیدان ها در تلاش برای ایجاد ساختارهای بزرگ از زیرساختارهای کوچک تر هستند و دیگر متخصصان نیز تهیه و ساخت نیمی رساناها در مقیاس نانو را مورد بررسی و مطالعه قرار داده اند. پیشرفت های اولیه در برقراری ارتباطات به میزان دسترسی به مواد وابسته بوده است. به همین دلیل پیش از این در سیستم های تلگرافی مواد ساده ای مانند آهن برای تولید میدان مغناطیسی، مس برای هدایت الکتریکی و شیشه یا فیبرهای طبیعی برای عایق بندی مورد استفاده قرار می گرفت. اما تهیه مواد الکترونیکی مانند ژرمانیوم و سیلیسیم ارتباطات را متحول ساخت. به طوری که اکنون می توانیم با افرادی که در نقاط مختلف کره زمین زندگی می کنند به آسانی صحبت کنیم و یا اتفاقات به وجود آمده در آن نقاط را به صورت همزمان مشاهده کنیم و یا حتی اسناد و مدارک بسیاری را در مدت زمانی کوتاه به تمام نقاط دنیا انتقال دهیم. این مواد توانایی ما را در دریافت، پردازش، ذخیره و انتقال اطلاعات توسعه داده اند و هر روز بر میزان تحقیقات در این زمینه افزوده می شود.در طول 50 سال گذشته گستره ای از مواد که نسبت به محرک های فیزیکی و شیمیایی عکس العمل نشان می دهند ساخته شده اند که توانایی ما را در درک و بررسی شرایط محیطی افزایش داده اند و با استفاده از این اطلاعات کمی و کیفی می توانیم درجه حرارت، رطوبت، ترکیبات شیمیای هوایی که تنفس می کنیم و یا آبی که می نوشیم را مورد بررسی و ارزیابی قرار دهیم.غشاهای هوشمندکنترل درونی بر هم کنش های مولکولی، تهیه موادی را امکان پذیر ساخته است که به غشاهای هوشمند معروف شده اند و این قابلیت را دارند که به عنوان دروازه های مولکولی عمل کنند. با استفاده از محرک های الکتریکی در غشاهای هوشمند، یونها، مولکول ها و ماکروملکول های مشخصی که در فرآیندهای صنعتی و زیست محیطی مورد بررسی و آزمایش قرار گرفته اند، می توانند از این دروازه هایی که هوشمندانه بر آنها نظارت می شود، عبور نمایند. مولکول های مشخص مانند داروها و آفت کش ها می تواننند در طول سنتز بر روی غشاهای پلیمری تثبیت شوند و در صورت نیاز به وسیله محرک الکتریکی رهاسازی شوند. برای مثال کینون ها که عاملی بر علیه مالاریا هستند را می توان به وسیله این نوع محرک از روی صفحات غشایی از جنس پلی پیرول در محیط مورد نظر آزاد ساخت.
حسگرهای هوشمندقابلیت کنترل بر هم کنش پلیمر با یونهای ساده، مولکول ها و حتی ماکرومولکول ها یا پروتئین ها و مشاهده سیگنال های الکتریکی تولید شده هنگام بر هم کنش با گونه های دیگر سبب توسعه و کاربرد آنها در سیستم های محیطی، صنعتی و مشاهدات پزشکی شده است. مثلاً با استفاده از دی تیوکاربامات درون پلی پیرول یک حسگر زیستی ساخته می شود که از قابیت پاسخ انتخابی به سرم آلبومین انسانی برخوردار است. ارتباط با سیستم های زنده مانند سلولهای پستانداران به سادگی امکان پذیر نخواهد بود، اما پلیمرهای رسانا می توانند به عنوان بستری مناسب برای رشد سلول ها مورد استفاده قرار گیرند و سپس به عنوان مسیر ارتباطی برای ارسال محرک الکتریکی و شیمیایی عمل کنند. از این فناوری ها می توان در فرایندهای بیوتکنولوژی کوتاه مدت و بلندمدت برای بازسازی رشته های عصبی آسیب دیده در بدن استفاده کرد. این مواد ارتباطی جدید پایه ای برای سیستم های هوشمند هستند که از قابلیت مشاهده و عکسل العمل نسبت به محیط برخوردار هستند.
آلیاژهای حافظه داراین مواد تا حدودی الاستیک هستند. یعنی توانایی ذخیره سازی انرژی مکانیکی و آزادسازی آن را دارند. در این دسته از فلزات مولکول ها قابلیت چیدمان مجدد دارند. ساختار مولکولی در هر فاز عاملی است که سبب تغییر شکل فلز و بازگشت آن به حالت اولیه می شود. با توجه به این که این دسته از فلزات زیست سازگار هستند و سیستم ایمنی بدن در برابر آنها عکس العمل نشان نمی دهد و همچنین از ویژگی های فیزیکی قابل توجهی مانند مقاومت در برابر خوردگی برخوردار هستند. در ساخت ایمپلنت ها (کاشتنی ها) در ارتوپدی و درمان شکستگی ها از آن استفاده می شود. در شکستگی های استخوان های صورت از صفحات ویژه ای استفاده می شود تا استخوان های صورت را در مدت زمان درمان شکستگی در کنار هم نگاه دارد.در گذشته از صفحاتی از جنس استیل برای این کار استفاده می شد. اگر چه در ابتدا استخوان ها درست در کنار هم قرار می گیرند، اما به مرور این وضعیت تغییر می کند که سبب تاخیر در ترمیم شکستگی می شود. با ظهور آلیاژهای جدیدی که تحت عنوان مواد هوشمند بررسی می شوند و کاربرد آنها در ساخت این صفحات امروزه جراحان از فلزهای حافظه دار به جای استیل استفاده می کنند. برای این کار ابتدا فلز را کمی سرد می کنند و سپس آن را در محل مورد نظر نصب می کنند.در اثر دمای بدن فلز کمی گرم می شود و به این ترتیب این صفحه فشار لازم برای کنار هم نگاه داشتن بخشهای شکسته شده را حفظ می کند و سبب می شود استخوان در کوتاه ترین زمان ممکن ترمیم شود.سیمهای هوشمند یکی از معروف ترین فلزات با حافظه شکلی از ماده است به نام نیتینول که از آن به صورت سیمی استفاده می شود. اگر چه این سیمها ظاهراً شبیه سیمهای معمولی هستند که براحتی تغییر شکل داده و رسانای الکتریسته هستند، اما در مقایسه با سیمهای معمولی فولادی و مسی بسیار گران تر هستند. این سیم ها دارای حافظه هستند. یعنی می توان آنها را به هر شکلی درآورد، اما با حرارت دادن و رم کردن این سیم به حالت اولیه خود باز می گردد. جالب است بدانید که می توان این سیم ها را به گونه ای برنامه ریزی کرد تا شکل خاصی را به خاطر بسپارند. برای این کار شکل دلخواه را به سیم می دهیم و سپس سیم را به مد ت5 دقیقه با دمای 150 درجه سانتیگراد حرارت می دهیم یا جریان الکتریسته را از سیم عبور می دهیم. در این صورت می توان سیم را به هر شکل دیگری در آورد، اما به محض این که سیم در آب داغ قرار گیرد به شکل اولیه خود در خواهد آمد. سیمهای ماهیچه ای نیز گروه دیگری از این نوع مواد هوشمند هستند که از آلیاژهای نیکل و تیتانیوم ساخته شده اند و در دمای اتاق می توان آنها را براحتی تغییر شکل داد. اما با عبور جریان الکتریسیته از سیم های ماهیچه ای این ماده به شکل اولیه خود باز می گردد.
ذرات هوشمندذرات هوشمند ذراتی هستند که می توانند شما را تماشا کنند و شما را مجدداً به داستان های علمی – تخیلی بازگردانند. این ذرات می توانند از شیار پنجره به داخل حرکت کنند، در هوا معلق باشند و یا بر روی میز کار شما بنشینند و صدا و تصویر شما را به محل دیگری مخابره کنند.با استفاده از ویژگی های منحصر به فرد فناوری مداربندی دیجیتالی، هدایت لیزری از طریق ارتباط رادیویی و سامانه میکروالکترومکانیک و به کارگیری نرم افزارهای بسیار قوی، تجهیزات کافی برای ضبط و تصویربرداری در فضایی به مقیاس یک تا دو میلی متر مکعب در دسترس خواهد بود. بنابراین هزاران ذره هوشمند می توانند در داخل جعبه ای با حجم یک میلی متر مکعب جای گیرند. هر یک از این ذرات می توانند با یک پایگاه ایستگاه فرستنده که به یک حسگر تصویری فشرده مجهز شده است، ارتباط برقرار نمایند و اطلاعات را انتقال دهند.استفاده از ذرات هوشمند در بخشهای مختلف صنعتی، نظامی و کشاورزی مستلزم ایجاد و تقویت زیرساخت های لازم است. شاید ذرات هوشمند یکی از فرآوری های بزرگ آینده در عرصه الکترونیک باشند، چنان که پدیدآورندگان آن می خواهند آن را در ردیف ترانزیستور، کامپیوتر، اینترنت و تلفن همراه قرار دهند. منبع: جام جم
این صفحه را در گوگل محبوب کنید
[ارسال شده از: تبیان]
[مشاهده در: www.tebyan.net]
[تعداد بازديد از اين مطلب: 313]
-
گوناگون
پربازدیدترینها