جستجو در تالارهای گفتگو

محققان علم مواد موسسه صنعتی ˈ Georgiaˈ برای نخستین بار در جهان موفق به ساخت رایانه ای شدند که حس لامسه دارد. در ساخت این رایانه از آرایه های ترانزیستور قابل انعطاف استفاده شده است که آنها نسبت به فشار مکانیکی حساسیت دارند. ماده اصلی برای ساخت این ترانزیستور صفحات پلیمر مستحکم و قابل انعطافی هستند که به سختی پاره یا شکسته می شوند و در عین حال ضد آب هستند. میزان حساسیت پلیمر استفاده شده در این ترانزیستور نسبت به فشار مکانیکی، به اندازه نوک انگشتان انسان است. بنابر کاربرد موردنظر می توان به این پلیمر چند سنسور با وظیفه مشخص نیز اضافه کرد که حرارت، نور و جریان الکتریکی نیز برای آن قابل احساس شوند. تکنولوژی استفاده شده در این ترانزیستور کامپیوتری برای دانشمندان بسیار حائز اهمیت است چراکه مهمترین راهکار برای ساخت روبات هایی با حس لامسه هستند. یکی دیگر از مهمترین کاربردهای این فناوری، امکان انگشت نگاری هوشمند است. می توان از این پلیمر حساس برای ساخت انواع گوشی های لمسی نیز بهره برد. محققان بر این باورند که می توان این پلیمر را با استفاده از یک ماده ˈپیزوالکتریک ˈ تولید کرد. منظور از ˈ پیزوالکتریک ˈ ماده ای است که بر اثر خم شدن، فشردن یا پیچ خوردن جریان الکتریسیته تولید می شود . در صورت موفقیت در این طرح می توان از این پلیمر به عنوان یکی از منابع انرژی نیز استفاده کرد. از این رایانه در محل دانشگاه صنعتی ˈ Georgiaˈ رونمایی شد. منبع : پینا

تعیین توالی دی.ان.ای با کمک امواج صوتی با استفاده از یک سطح پیزوالکتریک، جریان صوتی سطحی قابل کنترل و یک المنت حرارتی می‌توان به آنالیز شیمیایی نمونه‌های خون و دی.ان.ای در زمانی بسیار‌کوتاه پرداخت و یک آزمایشگاه روی‌تراشه واقعی را تجربه کرد. محبوبه عمیدی: تاکنون روش‌های متعددی برای ساخت «آزمایشگاه روی‌تراشه» به کار گرفته شده‌اند، اما شاید استفاده از امواج صوتی سطحی یکی از بهترین این روش‌ها باشد. به گزارش نیوساینتیست، در این روش قطره‌های کوچک نمونه روی تراشه تحت اثر امواج قوی صوتی قرار می‌گیرند. این امواج قدرتمند سطحی می‌توانند باعث ارتعاش مایع سطح تراشه شده و به اشکال مختلف این تحرکات را تحت کنترل درآورند. این امواج که در حال حاضر در بعضی تلفن‌های همراه برای ایجاد قابلیت لمسی در آنها مورد استفاده قرار می‌گیرند، دارند کاربرد گسترده‌تری در ابزارهای تحلیلی پیدا می‌کنند. آخیم ویکسفرث یکی از اولین محققانی که به امکان استفاده از امواج صوتی در آنالیز شیمیایی مایعات اشاره کردند، قابلیت این امواج را در ترکیب مقادیر بسیار‌اندک مایعات با یکدیگر اثبات کرده است. در شرایط فعلی تنها راه تشخیص نمونه‌های کوچک، پمپاژ آنها به درون ردیفی از حفره‌های کوچک و استفاده از پدیده انتشار برای ترکیب با معرف است. در حالی که استفاده از امواج صوتی نیازی به امکانات پیچیده، ماده معرف و صرف زمان طولانی برای ترکیب ندارد. حتی در مورد واکنش زنجیره‌ای پلیمراز که روش استاندارد برای تعیین توالی دی.ان.ای است و در پزشکی قانونی کاربرد وسیعی دارد، نمونه اولیه به ترکیبی مداوم از سرمایش و گرمایش نیاز خواهد داشت. ویکسفرث از یک المنت حرارتی برای گرم‌کردن تراشه در حین ارسال امواج صوتی استفاده کرده و به نتیجه مطلوب دست یافته است. برای محققان ترکیب مایعات ابتدای راه است. می‌توان با کنترل جریان صوتی نمونه را به حرکت واداشت یا اجزای آنرا روی تراشه اولیه از یکدیگر تفکیک کرد. تراشه‌های میکروشاره‌ای موجود نیز این قابلیت را دارند، اما نیاز آنها به یک پمپ خارجی و زمان‌بر بودن فرایند را نمی‌توان نادیده گرفت. در این روش جدید با کنترل جریان صوتی می‌توان مایع تشکیل‌دهنده قطره را به حرکت گردابی واداشت و از این سانتریفوژ کوچک برای جداسازی اجزای مایع مانند جداسازی سلول‌ها از پلاسما در آزمایش خون استفاده کرد. محققان دیگری دارند روی استفاده از این روش برای اهداف امنیتی و ضد‌تروریستی استفاده می‌کنند. جداسازی اجزای بسیارکوچک از نمونه‌ها و تشخیص آنها مانند عامل بیماری سیاه‌زخم از جمله این اهداف است. این امواج کاربردهای پزشکی متعددی نیز خواهند داشت، به عنوان مثال می‌توان با تبخیر مایع توسط جریان صوتی از تخریب نمونه‌های مورد استفاده در طیف‌سنجی جرمی جلوگیری کرد یا قطر ذرات را به کنترل درآورد و در نتیجه اسپری‌هایی با بهره‌وری بالاتر برای مبتلایان به آسم یا سایر بیماری‌های ریوی تهیه کرد. در حال حاضر بهره‌وری این اسپری‌ها به دلیل ناهماهنگی قطر ذرات تشکیل‌دهنده آنها تنها 30 درصد است. منبع : [Hidden Content]

خلاصه: در اين مقاله بصورت خلاصه در مورد آناليز و خواص سراميک هاي پيزوالکتريک توضيح مي دهيم. تمرکز ما بر روي سراميک هاي پلي کريستال است، بنابراين سراميک هاي تک کريستال، مواد پليمري، کامپوزيت هاي آلي / غيرآلي (organic / inorganic composites) جزء اهداف مورد بررسي در اين مقاله نمي باشد. براي فهميدن کامل رفتار سراميک هاي پلي کريستال پيزوالکتريک، مطالعه ي اطلاعات پايه در زمينه ي سراميک ها ضروري مي باشد. براي همين مسأله ما مقدمه اي کوتاه در مورد تاريخچه ي پيزوالکتريسيته و مباحث مربوط به کارهاي انجام شده بر روي سراميک ها و پيشرفت هاي مربوط به رابطه ي ساختار و رفتار مواد پيزوالکتريک به شما ارائه مي دهيم. ما کوشش مي کنيم ما متداول ترين روش هاي اندازه گيري را به خوبي توضيح دهيم و پارامترهاي موثر به خواص پيزوالکتريک ها را توضيح مي دهيم. براي بدست آوردن اطلاعات بيشتر به منابع موجود در پايان مقاله مراجعه کنيد. براي توضيح بهتر، ما از مثال (PZT) lead zirconate titanate استفاده مي کنيم. زيرا اين سراميک بيشترين استفاده را داشته و مطالعات زيادي بر روي آن صورت گرفته است مواد پيزوالکتريک تاريخچه و کارهاي انجام شده در اين زمينه مواد هوشمند، موادي هستند که متحمل فعل و انفعالات فيزيکي مي شوند. يک تعريف معادل ديگر از مواد هوشمند اين است که اين مواد،موادي هستند که تغييرات محيطي را دريافت کرده و با استفاده از بازخوردهاي سيستم، اين تغييرات را حذف يا تصحيح مي کنند. مواد پيزوالکتريک، آلياژهاي حافظه دار (shape-memory alloys)، مواد الکتروستريک (materials electrostrictive)، مواد تغيير شکل دهنده در اثر مغناطيس (magnetrostrictivematerials)، مايع هاي با خواص الکترورئولوژي (electrorheological fluids)، نمونه هايي از مواد هوشمند متداول هستند. :flowerysmile: