seyed mehdi hoseyni 27119 اشتراک گذاری ارسال شده در 6 خرداد، ۱۳۹۱ به دنبال یافتن اسرار تار عنکبوت ،دانشمندان سالها وقت صرف تحقیق، روی مواد سازنده الیاف کردند تا خواص مکانیکی آن را توجیه کنند. تارهای عنکبوت با قطر ۲ تا ۵ میکرومتر ، بسیار نازک و تقریبا نامرئی، ولی در عین حال نسبت به اندازه شان فوق العاده محکم هستند ، و می توانند تا چهار برابر طول اولیه خود کش بیایند ، هر کس که به یک اتاق زیر شیروانی یا انباری رفته است می داند که چه قدر راحت به هر چیزی می چسبند. در حالی که بسیاری از محققان بر جنبه های مکانیکی تار عنکبوت تمرکز دارند اِستیون اِدِن، فارغ التحصیل در علم ماده چگال و دستیار پژوهشی در برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید. ورود یا ثبت نام دانشگاه ایالتی فلوریدا می گوید: “تارهای عنکبوت ، در واقع، نقش مهم و امیدوار کننده ای درصنعت الکترونیک دارد.” این آزمایشگاه به مطالعه خواص فیزیکی موادجدید، با ابعادی به کوچکی ۱۰ میکرومتر، می پردازد، مانند کریستال های کوچک با خواص ابررسانا. رهبر گروه جیمز بروکس، استاد فیزیک دانشگاه ایالتی فلوریدا می‌باشد. استیون خواص الکترونیکی تارهای عنکبوت و سطح تعامل آن ها را با مواد رسانا بررسی می‌کند. تارهای عنکبوت به دلیل نازکی و موادی انعطاف پذیر می‌تواند راهکاری مفید برای اتصالات الکتریکی در دستگاه های بسیار کوچک و نمونه ای از مواد جدید باشد. تارهای ابریشم گون عنکبوت به عنوان یک پلیمر ساخته شده از پروتئین، عایق است. بنابراین محققان در حال بررسی این موضوع اند که وقتی با طلا، ید یا برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید. ورود یا ثبت نام پوشیده شود چه اتفاقی می افتد. در هر سه مورد، تبدیل به تاری با رسانایی بیشتر می شود. با این حال، اِستیون در نشست جامعه فیزیکی آمریکا در بوستون، به دانشمندان گفت: “چسبندگی نانو ذرات طلا به تار عنکبوت خیلی خوب است و این یعنی طلا واقعا عاشق تار عنکبوت است!” این تیم ،کار تحقیقاتی خود را با برداشت ابریشم به اندازه ۳.۵ میکرومتر از برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید. ورود یا ثبت نام (نوعی عنکبوت طلا باف) آغاز کردند. آنها تارهای ابریشم را در محفظه خلاء قرار دادند و سطح آن را با طلا پوشاندند. الیاف حاصل، هدایت الکتریکی را از طلا و همچنین انعطاف پذیری را ابریشم به ارث برده بود در حالی که اندازه آن تنها یک بیست و پنجم قطر یک تار موی انسان است، این موضوع اجازه می دهد این الیاف حتی بدون خمیر هادی، به عنوان اتصالات روی کریستال های کوچک آلی مورد استفاده قرار گیرند. برای مطالعه خواص ابررسانایی این گونه مواد، باید آزمایشگاه را تا دمای برودت خنک کرد. سیم استاندارد ساخته شده از طلا یا دیگر فلزات به اندازه کافی الاستیک نیست و با تغییر درجه حرارت مایل به از دست دادن اتصالات با بلورهای آلی نرم است. این گروه دریافتند که الیاف ابریشمی (تار عنکبوت) طلا پوشش داده شده، در کمتر از پایین ترین درجه حرارت آزمایش شده، حدود ۲۶۰ میلی کلوین نیز به عنوان اتصالات کار می کند. محققان همچنین ابریشم را با نانولوله های کربنی پوشش دادند تا سنسورهایی بسیار حساس به فشار بسازند. این حسگرها می توانند به عنوان نشان دهنده ضربان قلب استفاده شود. با این حال، ابریشم غنی شده با ید، بسته به رطوبت نسبی محیط تغییراتی در رسانایی از خود نشان می دهد. اما تحقیقات به همین جا ختم نمی شود. استیون ابریشم آلاییده به ید را دراتمسفر آرگون تا ۸۰۰ درجه سانتیگراد گرم کرد، که باعث از هم پاشیدگی برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید. ورود یا ثبت نام آن شد و الیافی پوشیده شده از کربن که تبدیل به یک نیمه هادی نوع p شده بود به دست آمد. محققان با استفاده از این الیاف، رشته هایی برای لامپ های رشته ای ساختند. اِستیون می گوید: “این گروه با استفاده از ابریشم عاملدار شده، بر روی ساخت قطعات الکترونیکی مانند دیود ها، سلف‌ها و خازن ها کار می کند. هم چنین باید امکان ساخت یک ترانزیستور اثر میدان، از نسخه نیمه هادی این مواد، موجود باشد.” در حال حاضر آزمایشگاه های دیگر، الیاف پیله برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید. ورود یا ثبت نام را به عنوان عایق گیت در یک ترانزیستور به کار می برند. الیاف رسانا و نیمه هادی می تواند به آسانی به صورت پارچه یا به اصطلاح منسوجات هوشمند بافته شوند. مانند تی شرتی که توانایی اندازه گیری درجه حرارت یا دیگر تغییرات زیست محیطی را داشته باشد. اِستیون می گوید با ادغام تحقیقات دانشگاه فلوریدا و اقدامات انجام شده برای ایجاد تار عنکبوت مصنوعی، ممکن است روزی فرا برسد که مهندسان، انبوه الیاف را با ویژگی های قابل تنظیم الکتریکی تولید کنند. تیم های دیگر نیز شروع به کشف خواص فرا مکانیکی تارهای عنکبوت کرده اند. در ماه مارس ۲۰۱۲، شین وی وانگ، استاد مهندسی مکانیک دانشگاه ایالتی آیووا، از مواد پیشرفته ای در تار عنکبوت خبر داد که دارای رسانایی گرمایی بسیار استثنایی هستند. کار با ابریشم از همان نوع تار عنکبوتی که تیم دانشگاه فلوریدا استفاده کرده بود، نشان داد که انتقال حرارت، حتی بهتر از رسانا های عالی مانند آلومینیوم و آهن انجام می گیرد و اگر ابریشم کشیده شود رسانایی بهبود می یابد. او رسانایی را درحدود ۴۱۶ وات در هر متر به ازای یک درجه کلوین اندازه گیری کرد که قابل مقایسه با رسانایی۴۰۱ وات بر متر- کلوین مس است. این ویژگی ممکن است منجر به ساخت کاهنده گرما یا هیت سینک های بهتر برای قطعات میکروالکترونیک شود. 1 لینک به دیدگاه
ارسال های توصیه شده