لینک دانلود و خرید پایین توضیحات
فرمت فایل word و قابل ویرایش و پرینت
تعداد صفحات: 132
مواد لازم برای نقاشی سیلیکات
یافتن یک روش نقاشی که هیچگونه نقطه ضعفی نداشته باشد بسیار غریب به نر می رسد. این موضوع در مورد نقاشی با تکنیک بی نظیر «سیلیکات »نیز صدق می کند.بسیار ضروری است که کار در این روش روی سطوح هموار وجاذب انجام گیرد. ترکهایی که بر اثر جمع شدن سطح بوجود می آیند، همچنین سوراخهای پرشده، به وضوح بعد از اتمام کار در این تکنیک مشاهده می گردند. مسئله مهم این است که نباید روی سطوحی که قبلا با آب آهک یا محلولهای رنگی یا رنگ روغن نقاشی شده اند کار کرد. در واقع هیچ ماده حلالی نمیتواند آنطور که باید و شاید رنگ روغن را از روی سطح بردارد، تاآنکه رنگ «سیلیکات» بتواند بخوبی جذب زمینه گردد.
براساس تجربیاتی که مولف در این زمینه داشته می توان ابزار کرد که : آب آهک و یا رنگهای محلول را میتوان با برسهای سیمی-آنچنانکه دانه های شن لایه بتوانند، ماده سیلیکات را بطور همیشگی درون خود حفظ و نگهداری کنند-برداشت.
تولید کنندگان رنگهای «سیلیکات» مواد مناسب کمکی را برای استفاده در شرایط حاد پیشنهاد می کنند. بعنوان مثال ماده «فیکس کروست» ساخت «لوهوالدورک» وماده«دوموسیلین» ساخت «سیلین فارب ورک» برای جلوگیری از تکه تکه شدن لایه رنگ ویا کار روی سطوح ناهموار و یا لایه های تعمیری عرضه شده اند.
مایع «اچینگ» برای لایه سیمانی خالص وساروج شنی که اصولا سطوح بسیار جاذبی هستند،مطرح می گردد. استفاده از محلول «هیداکسیدباریم» در صورت استفاده بر روی دیوار، حالت دیوار را بطور مرتب از «سولفات کلسیم» به «سولفات باریم» تغییر می دهد واین امکان را بوجود می آورد که حتی در موارد اضطراری بتوان روی لایه سنگ گچ نیز کار کرد. اینگونه مواد را میتوان از تولید کنندگان مختلف وتحت عناوین تجاری تهیه کرد. مسئله ای که بسادگی نمی توان برای آن راه حلی پیشنهاد وعرضه کرد موضوع رطوبت بالارونده زمین است. این مشکل در واقع به نقاش مربوط نمی شود وبرای آن باید به معمار و یا مهندس سازنده بنا مراجعه کرد. در هر حال هنرمندان مایلند که برای بعضی نقائص فنی مواد یا محصولات یک تولید کننده خاص ویا بعضی تکنیکهای بخصوص را بهانه کار خود قرار دهند. در بخشهای قبل راجع به سه مشخصه اصلی تکنیکهای نقاشی صحبت شد.
هنگامی که برای یافتن دلایل نقاط ضعف جستجو می شود باید تمامی عوامل را بطور یکسان مورد توجه قرارداد، این مسئله شالم روش های کاری- مورد اجرا برای ترکیب موادرنگی وحلال-زمینه کار ووسائل دیگر نیز می شود.
مسئله دیگری که در انتها باید به آن اشاره کرد، انواع صمغ ترکیبی انتشاری است که فضاهای کار را امتداد می بخشد و امکانات عملی مناسبی را برای اجرا ایجاد می کند. در ضمن گفته میشود این ماده بعنوان یک تثبیت کننده نیز عمل می کند.
اسگرافیتوی خشک
(توضیح: «اسگرافیتو» نوعی تزئین روی ظروف سفالین و غیره است که در اثر خراشیدن سطح ظرف ، و رنگ کردن آن ایجاد می شود، مثل بعضی
لینک دانلود و خرید پایین توضیحات
فرمت فایل word و قابل ویرایش و پرینت
تعداد صفحات: 12
مواد قالبگیری- چسب
انواع چسب ها: تقسیم بندی چسب ها از دو دیدگاه صورت می گیرد: یکی از نقطه نظر ماهیت و طبیعت چسب ها و دیگری از نظر نحوه انجماد و چگونگی خود گیری و سفت شدن چسب ها .از نقطه نظر ماهیت چسب ها به دو گروه چسب های آلی و غیر آلی و یا دو دسته قابل حل در آب یا غیر قابل حل در آب تقسیم می شوند.از نقطه نظر نحوه انجماد و چگونگی سفت شدن و خود گیری ،چسب ها به سه نوع برگشت ناپذیر، میانه و برگشت پذیر تقسیم می شوند. چسب های آب دار و چسب های غیر آب دار نباید با هم دیگر مخلوط شوند زیرا هر زمان که این عمل صورت پذیرد ، استحکام مخلوط ماسه در حالت تر و در حالت خشک کاهش می یابد. و به خصوص اگر چسب آب دار ، خاک رس باشد ، کاهش استحکام شدید تر است.یک چسب مناسب باید ذرات ماسه را به یکدیگر اتصال دهد و استحکام قالب و ماسه ماهیچه را در حالت تر و خشک افزایش دهد. همچنین باید شرایط زیر را فراهم سازد: 1- در خلال تهیه مخلوط های قالب گیری یا ماهیچه به طور یکنواخت بر روی سطوح ماسه پایه گسترده شود. 2- در هر دو حالت تر و خشک ، استحکام کافی مخلوط را فراهم سازد. 3- شکل پذیری مناسب در مخلوط ایجاد نماید ،به طوری که مخلوط قادر باشد همه بخش های قالب را پر کند. 4- کمترین چسبندگی را به سطح مدل و جعبه ماهیچه داشته باشد تا انجام فرایند قالب گیری و ماهیچه سازی امکان پذیر شود .5- امکان خشک کردن سریع قالب و ماهیچه را فراهم سازد و در خلال مونتاژ قالب و نگه داری ماهیچه رطوبت جذب نکند. 6- در خلال مرحله خشک کردن و به هنگام ریخته گری فلز به داخل قالب ، حد اقل گاز را تولید و آزاد سازد. 7- به دیرگدازی ماسه لطمه نزند و سوختن زودرس ماسه را پدید نیاورد. 8- امکان آسان خارج سازی ماهیچه را فراهم سازد. 9- برای افرادی که عملیات تهیه مخلوط ،قالب و ماهیچه را انجام می دهند ، مضر نباشد و گازهای سمی تولید نکند. 10- ارزان و قابل دسترسی باشد. معمولا چسب های مورد استفاده در ریخته گری را به دو گروه عمده چسب های قالب گیری و چسب های ماهیچه تقسیم بندی می کنند. از خاک های رسی می توان به عنوان چسب های قالب گیری نام برد و چسب های سیلیکات سدیم ،اتیل و نیز انواع رزین های مورد مصرف در قالب گیری پوسته و....از جمله چسب های ماهیچه هستند. خاک رس ها معمولا دارای سه مشخصه هستند: 1- همراه با مقدار معینی آب ، خودگیر شده و خاصیت پلاستیکی پیدا می کنند. 2- این مخلوط پس از خشک شدن و دوباره مخلوط کردن با آب ، خود گیر شده و خاصیت پلاستیکی خود را حفظ می کند(درجه حرارت خشک شدن بسیار بالا نیست). 3- اگر درجه حرارت از مقدار معینی افزایش یابد، خاک رس کلسینه شده(مرده شده) و خاصیت خود گیری و پلاستیکی خود را از دست می دهد.درجه حرارت کلسینه شدن با توجه به نوع خاک رسی متغیر می باشد.
در ریخته گری ،خاک رس ها به سه صورت هستند: 1- کائولین: کائولین سیلیکات خالص آلومینیوم با فرمول شیمیایی Al2O3SiO2.H2O می باشد که به خاک چینی معروف است و به خاطر داشتن آلومین زیاد ، خاک نسوز هم نامیده می شود. ناخالصی هایی مانند سدیم، پتاسیم،آهن و کلسیم که به صورت سیلیکات در این خاک ها پدید می آید ، رنگ آن را از صورتی روشن به قهوه ای تیره مبدل می سازد.کائولین خاصیت خودگیری و چسبندگی کمتری نسبت به خاک های رس دیگر دارد. در صورت استفاده در ماسه قالب گیری مقدار زیادی بین 10 تا 20 درصد کائولین لازم است. 2- بنتونیت : مونت موریونیت نوعی سیلیکات آلومینیوم به فرمول شیمیایی Al2O3.4SiO2.nH2O.می باشد که در بعضی موارد یون های منیزیم نیز به جای یون های آلومینیوم حضور دارند.بنتونیت معروف ترین چسب خاک رسی مورد استفاده در ریخته گری است، از خانواده مونت موریونیت می باشد.در صنعت ریخته گری دو نوع بنتونیت مشخص و معروف وجود دارد. یکی بنتونیت غربی یا سدیمی است که از یون های سدیم اشباع شده و می تواند مقدار زیادی آب جذب نماید و افزایش حجم بسیاری دارد. نوع دوم ، بنتونیت جنوبی یا کلسیمی است که نسبت به بنتونیت سدیمی کمتر فعال می باشد. بنتونیت کلسیمی قالب هایی با استحکام تر بیشتر تولید می کند ، در صورتی که استحکام خشک در درجه حرارت های بالای سدیمی بیشتر است. به طور کلی مقدار افزایش بنتونیت به ماسه 2 الی 5 درصد است. 3- خاک رس ایلیت:در اثر تغییرات میکا و تجزیه پوسته های معینی به دست می آید.این خاک ، مواد چسبی اصلی ماسه با چسب طبیعی می باشد. چسب های مورد استفاده در ماهیچه سازی: چسب های ماهیچه بسیار متنوع بوده و انواع مختلفی دارند و هر کدام از این چسب ها به منظور معین و ارائه خواص به خصوصی به ماسه ماهیچه اضافه می شوند. بیشتر چسب های ماهیچه (که در بسیاری از موارد در ساخت قالب نیز به کار میروند)بعد از یک بار استفاده به دلیل تغییرات ساختمانی قابلیت استفاده مجدد را ندارند. در هر صورت چسب های مورد استفاده در ماهیچه سازی را می توان به چهار گروه تقسیم کرد: 1- چسب هایی که در حالت یخ زدن سخت و محکم می شوند.آب تنها ماده چسبنده است که در دسته فوق در عملیات ریخته گری مورد استفاده قرار می گیرد.در قطعاتی که در کشور روسیه به کمک این نوع ماهیچه ساخته شده ،ادعا شده که مک های داخلی در پوسته های موتور با استفاده از ماهیچه های یخ زده حذف شده است. 2- چسب هایی که در درجه حرارت اتاق سخت و محکم می شوند: از این دسته می توان سیلیکات سدیم و سیلیکات های
لینک دانلود و خرید پایین توضیحات
فرمت فایل word و قابل ویرایش و پرینت
تعداد صفحات: 30
موارد بکار رفته در فنرها
جدول 3-24 هزینه های مشترک مرتبط با مواد بکار رفته در فنرها را برحسب میزان فولاد کربن بصورت 1.0 نشان می دهد.
نوار فنری: اکثر فنرهای مسطح از نوار فولادی با درجه 1065 , 1074 , 1095 و 1050 ساخته می شوند. خصوصیات و ویژگی های تنشی و کششی و شکل پذیری در شکل 24.2 نشان داده شده است. میزان کربن در محدودة بین 1050 تا 1095 قرار دارد. در حالی که تمام کربنها در این سطوح یافت می شوند منحنی ها را نمی توان برحسب نوع ترکیب شناسایی کرد. شکل 24.3 میزان تنش کششی را نشان می دهد. بررسی سختی Rockwell بمنظور تعدیل نوار فولاد – کربن صورت می گیرد. ساختار و ترکیب لبه ها در شکل 4-24 نشان داده شده است. میزان شکل پذیری نوار فولادی در جدول 4-24 بیان شده است. هر نوع خصوصیات نوعی و نمونه ای در مورد آلیاژ فنر و جنسهای آنها در جدول 5-24 ارائه شده اند.
4-24- فنرهای متراکم مارپیچی:
1-4-24- عمومی
هر فنر متراکم مارپیچی یک فنر با انتهای باز است که در برابر تراکم و اعمال نیرو برای ذخیره انرژی مقاوم است. این فنر می تواند ساختارهای گوناگونی داشته باشد و به شکلهای متنوع ساخته شود، جنس مواد بکار گرفته شده معمولاً (یکسان) است اما از نظر اشکال فنرها برحسب شرایط قرارگیری فنر و فضای موجود تنوع زیادی دیده می شود. معمولاً فنر در سرتاسر آن، دارای قطر یکسان است. اشکال مخروطی، حفره ای (شبکه ای)، hour glass برخی از اشکالی هستند که برحسب نیاز بکار گرفته می شوند. فنرهای متراکم مارپیچی در حالت پیچشی تحت فشار قرار می گیرند. فشارها در محدودة الاستیک در یک سطح مقطع از فنر یکسان و هم شکل نیستند. فشار اعمال شده به فنر در محیط داخلی فنر، بیشتر از بقیه نقاط است. در برخی حالات فشار در حالت اتصال، در حد مطلوب و مناسب قرار نمی گیرد. در چنین حالاتی، فشارهای خمشی پس از تعیین شدن محدودة الاستیک صرفنظر می شود این فشارها با اشکال جدید و در نقاط دیگر اعمال می شوند.
2-4-24- اصطلاحات فنی فنر تراکمی:
تعاریف ارائه شده، مطالب و اصطلاحاتی هستند که بصورت متداول بکار گرفته می شوند و در صنعت فنر مورد استفاده قرار می گینرد. شکل 5-24 ارتباطات بین خصوصیات و ویژگی ها را بیان می کند.
قطر سیم d : سیم دایره ای (مدور) اقتصادی ترین نوع سیم برای این کاربرد است از سیم های چهارگوش در مواردی که فضا محدود باشد، استفاده می شود و همین طور معمولاً بمنظور کاهش وزن بکار گرفته می شود.
قطر سیم پیچ (Coil) : قطر خارجی (OD) در زمان کارکرد فنر، یکی از مشخصه های آن است. قطر داخلی برای مواردی که در داخل فنر، میله بکار رفته است، کاربرد دارد. قطر اصلی D تقریباً برابر OD یا افزودن اندازه سیم به قطر داخلی است. قطر سیم پیچ زمانی که فنر فشرده می شود، افزایش می یابد. این افزایش اگرچه ناچیز است، اما باید برای داشتن دقت
لینک دانلود و خرید پایین توضیحات
فرمت فایل word و قابل ویرایش و پرینت
تعداد صفحات: 8
مهندسان مرکز تحقیق مواد پیشرفته، مشغول مطالعه بر روی یک روش اندازهگیری در مقیاسنانو میباشند که به آنها اجازه میدهد ساختارهای نیمههادی جدید را در مقیاس اتمی مورد آزمایش قرار دهند، که می تواند راهگشای نسل جدیدی از وسایل الکترونیکی باشد.دراین روش جدید از طراحی مدل کامپیوتری به همراه میکروسکوپی الکترون عبوری بدون انحراف، که میتواند تا 0.7 آنگستروم را تفکیک کند استفاده میشود. اکثر فواصل بین اتمی در بلورها، مانند سیلیکون، کمتر از 0.1 نانومتر (یک آنگستروم) میباشند.توانایی مشاهده ساختارهای اتمی امکان تولید ساختارهای نیمه هادی پیشرفته، مثل ترانزیستورهای اثر میدانی تیغهای (ترانزیستوری که جریان خروجی آن توسط یک میدان الکتریکی متناوب کنترل میشود و جایگزین ترانزیستورهای قدیمی خواهد شد) را افزایش می دهد.دایبولد، یکی از اعضای این تیم تحقیقاتی میگوید: اصلاح انحراف میکروسکوپ الکترونی، قدرت تفکیک آن را تغییر داده و پنجره جدیدی رو به ساختارهای اتمی فناورینانو گشوده است. او افزود : با استفاده از مدل ها ما قادر خواهیم بود عکس ها را با دقت بیشتری شبیه سازی کرده و در نتیجه برداشت صحیحی از آنچه نگاه می کنیم داشته باشیم.دکتر برایان کوچ، استاد مهندسی شیمی دانشگاه تگزاس و مدیر این پروژه، میگوید: هدف این پروژه به کارگیری نرمافزارمنحصر به فرد برای شبیهسازی پراش الکترونی مدلهای نانوسیمهایی است که با قطری کمتر از 20 نانومتر، ابعادی شبیه نسل بعدی ورودی و خروجی های ترانزیستورها وساختارهای تیغهای ترانزیستورهای اثر میدانی دارند. از آنجایی که نانوسیمها ساختارهای سادهتری دارند، استفاده از آنها به محققان اجازه می دهد که روشهای میکروسکوپی جدید را برای نیازهای علم اندازهگیری در آینده بهبود بخشند.دایبولد میگوید: در گذشته علم اندازه گیری، برای همگام شدن با پیشرفت های سریع، در درجه بندی نیمههادیها مشکل داشت، ولی امروزه ابزاری در اختیار داریم که به ما امکان شناخت ساختار سطح، فصل مشترک و ساختارهای اتمی را به گونه ای که در قدیم امکان پذیر نبود می دهد. همچنین به ما کمک می کند گام بزرگی در جهت شناخت ساختارهای وسایل آینده برداریم.مرکز تحقیق مواد پیشرفته بر روی جدید ترین مواد و قابلیت هایشان برای نسل بعدی نیمه هادی ها مطالعه می کند، همان گونه که جدیدترین تحقیق در زمینه فناوری نانو، بیوتکنولوژی و سایر فناوریهای پیشرفته را انجام داده است. هدف از تلاش پنج ساله مرکز تحقیق مواد پیشرفته تسریع تجاری شدن تحقیقات فناوریهای مهم است که به عقیده اقتصاد دانان، صنعت، اشتغال و درآمدهای مالیاتی آینده را تامین می کنند.
عبور دادن DNA از یک نانوحفرهمحققان دانشگاه ایلینویز ایالات متحده، از یک میدان الکتریکی برای وارد کردن نیرو به مولکولهای DNA جهت عبور از یک حفره باریک استفاده نمودند. در نهایت ممکن است این روش برای تعیین مشخصات مکانیکی مجموعههای DNA-پروتئین به کار رود.اَلِکسی آکسیمِنتیوف یکی از اعضای این تیم تحقیقاتی بیان داشت:« ما در حال توسعه یک ابزار حالت جامد هستیم تا توسط آن بتوانیم توالی تکمولکولهای DNA را در حین عبور از یک حفره نانومتری در یک غشای سیلیکونی تعیین نماییم. هرچه قطر حفره کوچکتر باشد، کنترل ما بر روی شکلبندی (کنفورماسیون) DNA درون حفره بیشتر بوده و شانس ما برای تعیین توالی نوکلئوتیدهای مولکولهای DNA (کد ژنتیکی) افزایش مییابد.»بنا بر اظهارات آکسیمِنتیوف، شبیهسازیهای رایانهای نشان میدهد استفاده از یک میدان الکتریکی قوی، محققان را قادر خواهد ساخت تا بتوانند یک مولکول DNA دو رشتهای را درون یک محلول از یک حفره کوچکتر از قطر مولکول عبور دهند. محققان دریافتند این وضعیت در حقیقت حالت مورد نظر آنها میباشد. آنها توانستند یک مولکول DNA دو رشتهای را از یک حفره به قطر 5/2 نانومتر عبور دهند. به نظر میرسد میدان الکتریکی قادر است مولکولهای DNA را کشیده و آنها را باریکتر نماید. این محققان آزمایشات خود را در یک سل دو بخشی، که هر بخش حاوی الکترولیت کلرید پتاسیم و الکترود Ag/AgCl بود، انجام دادند. آنها با استفاده از اشعه الکترودی، حفرههایی در یک غشای نیترید سیلیکونی به ضخامت 10 نانومتر، که دو بخش سل را از هم جدا میکرد، ایجاد نمودند. این نانوحفرهها قطری معادل یک تا سه نانومتر داشتند. این تیم تحقیقاتی مولکولهای تکرشتهای و دو رشتهای DNA را در قسمت الکترود منفی محلول وارد کرده و پتانسیلی به دو طرف غشا اعمال نمودند و سپس جریان عبوری از حفره را اندازهگیری کردند. عبور مولکولهای DNA به طور موقتی جریان الکترولیت را مسدود کرد. دانشمندان تخمین میزنند که توانستهاند در حین عبور DNA از حفره، نیرویی معادل 1-300 pN به آنها وارد نمایند.
شبیهسازیهای دینامیک مولکولی آزمایشات نشان داد که حد آستانه عبور مولکولهای DNA دو رشتهای، به شعاع حفره و پتانسیل اعمالی در دو طرف غشا بستگی دارد. این نتیجهگیری، توسط دادههای حاصل از آزمایشات نیز تایید شدهاند.آکسیمِنتیوف میگوید:«کاربردهای احتمالی این روش میتواند شامل ایجاد یک فناوری با کارایی بالا برای اندازهگیری نیروهای مابین DNA و پروتئینها در یک مجموعه DNA-پروتئین باشد. با اندازهگیری زمان جدا شدن پروتئین از DNA (در حین عبور از حفره) با استفاده از نیروهای کششی متفاوت، ما باید بتوانیم انرژی برهمکنش مابین پروتئین و DNA را استنتاج نماییم.» آکسیمِنتیوف معتقد است با مشخص شدن موارد غیرمعمول در انرژی پیوندی توسط این روش، میتوان بیماریها را تشخیص داده و روشی برای درمان آنها پیشنهاد داد.آکسیمِنتیوف میافزاید:«کاربرد دیگر این روش، ایجاد یک فناوری با کارایی بالا برای توالیسنجی DNA میباشد. این حقیقت که رشتههای DNA منفرد میتوانند در یک حفره یک نانومتری جا شوند، یک محدودیت بالا برای بازهای DNA ایجاد میکند. این محدودیت میتواند DNA را در مدت زمانی که بتوان نوع نوکلئوتید آن را تعیین کرد، در حفره ثابت نگه دارد. اما این کاربرد هنوز دور از دسترس میباشد.»در حال حاضر محققان در حال برنامهریزی بر روی ضبط اثرات الکتریکی مولکولهای DNA عبوری از یک نانوحفره در یک ویفر سیلیکونی میباشند. هدف از این کار درک فرآیندهای نانومقیاسی است که درون حفره اتفاق میافتد.
تکنیکهای بهینهسازی، چه در فضای ریاضیات پیوسته و چه در فضای ریاضیات گسسته، اثری عمیقی بر طراحی مهندسی گذاشته است. در این مقاله اثر تکنیکهای بهینهسازی در مقابله با فضای نانومحاسبات را در پنج حوزه:
الف) سطوح انرژی پتانسیل (PES)
ب) روشهای کمینه سازی انرژی (الگوریتمها)
ج) مدلسازی مرحلة انتقال فاز
د) ساختار بیشترین کمینه
ه) مدلسازی مسیر برهمکنشها
پنج حوزة فوق را در شکل زیر ملاحظه میکنید:
مفاهیم بهینهسازی در سطوح انرژی پتانسیل:
گرادیان: مشتق اول انرژی نسبت به هندسه (z ,y, x )، که به نام "نیرو" نیز خوانده میشود. (دقیقاً، گرادیان با علامت منفی مفهوم نیرو میدهد)
نقاط سکون : عبارت است از نقاطی بر روی PES که گرادیان (نیرو) صفر است. این نقاط شامل: حداکثر، حداقل، گذارفاز، و نقاط زینی " مرتبة بالاترند.
مفاهیم فیزیکی PES:
Hessian: مشتق دوم PES نسبت به هندسه و تشکیل ماتریس نیرو را گویند
"بردار ویژه" و "مقدار ویژه": قطری کردن ماتریس Hessian، "بردار ویژه" میدهد که مدهای نرمال ارتعاش هستند و مقادیر ویژه نسبت به مجذور کردن فرکانسهای ارتعاشات به دست میآید.
علامت مشتق دوم:
علامت مشتق دوم برای افتراق میان MAX و MIN بکار میرود. Min روی PES دارای مقدار ویژه مثبت است (فرکانسهای ارتعاشی). MRX یا نقاط زینی (نقاط زینی نقاطی هستند که دارای جهت MAX از یک جهت و دارای جهت Min از سوی دیگر هستند) دارای یک یا بیشتر فرکانس منفی میباشد.مفاهیم فوق را در شکل زیر ملاحظه میکنید.
الگوریتمهای کمینهسازی انرژی:
روش کمینهسازی یک متغیره (شکل زیر)
لینک دانلود و خرید پایین توضیحات
فرمت فایل word و قابل ویرایش و پرینت
تعداد صفحات: 18
مواد هوشمند و مواد حافظه دار
چکیده
برای رفاه اقتصادی کشور از آنجایی که هزینه ایجاد زیرساختهای شهری بخش اصلی ثروت ملی را تشکیل می دهد ، توسعه مواد ساختمانی و سیستمهای با راندمان بالا ، کم هزینه و با دوام مهم است . تحقیق و پژوهش درباره مواد هوشمند می تواند قسمتی از مسائل و مشکلات زیرساختهای شهری را حل نماید . فناوریهای نوین هوا فضا ، پزشکی و مهندسی عمران و شهرسازی در آینده بطور قطع تاثیر زیادی از مواد هوشمند خواهند گرفت . آلیاژهای حافظه دار یکی از این مواد هستند که با قابلیتهای بی نظیر خود، فصل جدیدی را در صنایع مختلف از جمله در مواد ساختمانی و تاسیسات شهری گشوده اند.
مقدمه
عصر دانش؛ پیش به سوی انقلاب صنعتی دوم
نوتردیدی نیست که اصلیترین عامل تعیین کنندة پیشرفت وتوسعة جامعه در شرایط متحول کنونی جهان، مسأله چگونگی برخورداری از دانش، آموزش و پژوهش و وضعیت نیروی انسانی کارآمد است. در تحولات شتابان امروز جهان، نقش مزیت بخشی همة عوامل طبیعی، اقتصادی و استراتژیک جای خود را به سرعت به میزان بهرهمندی از علوم و فنون میدهد و در حال حاضر، برتری رقابتی یک کشور، بیش از آنکه به منابع طبیعی به ارث رسیده یا ظرفیت موجود صنعتی متکی باشد به " مزیت رقابتی تکنولوژیک " کشور وابسته است که تجلی آن را میتوان در عرضة محصولاتینو، با کیفیت، دوام و با قیمتی ارزان مشاهده نمود.
این تأثیر البته حالت تعاملی و متقابل دارد بدین صورت که با توسعه بیشتر جامعه یعنی با افزایش میزان آگاهی، خردمندی و توسعه انسانی و بیشتر شدن اعتماد متقابل، بسط عدالت اقتصادی، اجتماعی و تسهیل تطابق انسان با محیط و به طور اخص رفع نیازهای زندگی، رفع موانع اداری و مالی، رفع محدودیت بودجه وگرفتاریهای آموزشی، رفع تنگناهای فیزیکی، بسط آزادی ومشارکت همگانی، زمینه برای گسترش مؤسسات آموزشی و پژوهشی، افزایش تعداد محققان و بهبود کمی و کیفی تولیدات علمی نیز بیشتر فراهم میشود. این امر در بعد نظری انسانها را آگاهتر و در بعد عملی آنها را در تعیین سرنوشت خویش تواناتر میسازد و این خود به توسعه اجتماعی- انسانی بیشتر کمک میکند. اصولاً نظامهای معاصر تولید به فرآیند نوآوری تکنولوژیک، که به علت رقابت و تقسیم شدن بازارهای جهانی تسریع شده، وابسته است. از اینرو خصیصة اصلی سرمایه گذاریهای نوین، دیگرتقسیم تکنیکی نیروی کار یا تولید انبوه نیست بلکه فرآیند مداوم " نوآوری تکنولوژیک " است که از روشهای" تولید انعطاف پذیر" بدست میآید و تقاضا برای آن پیشرفت علم را باعث میشود. لذا توسعه آتی به پیشرفت علم وابسته است و میتوان به صراحت گفت که علم و تکنولوژی گرچه نمیتوانند همة مشکلات را حل کنند اما نقش مؤثری در توسعه آینده کشورها ایفا میکنند که میتواند مورد توجه کشورهای درحال توسعه قرار گیرد. برای بهرهبرداری از علم و تکنولوژی و هدایت تحولات تولیدی، اتخاذ استراتژیهای چندبعدی بلندمدت ضرورت دارد که بایستی بر تمامی جنبه¬های موجود در روند اختراعات، از آموزش عمومی پایه ای گرفته تا تجربههای علمی دانشمندان، مهندسان، ومدیران متمرکز گردد.
البته باید به این مطلب توجه داشت که هر چند نقش اساسی علم و تکنولوژی در توسعه اقتصادی است و به کمک آن میتوان خطرات ناشی از مصرف شدید منابع، رشد جمعیت، کمبود انرژی و تخریب محیط زیست را بر طرف نمود، تا جائیکه گفته اند «محیط فعالیت بشر محدود است اما این محدودیت تابعی از تکنولوژی است»، لیکن سهم علم و تکنولوژی در توسعه و بهبود زندگی افراد به همین بخش محدود نمیگردد و در هر یک از ابعاد ذیل که نیازهای فردی یک جامعه توسعه یافته هستند میتواند دخیل باشد یعنی:
- سلامت و صحت فردی و محیطی
- رفاه اجتماعی بر مبنای همامنگی اجتماعی و عدالت
- حقوق سیاسی نظیر آزادی، احترام و موقعیت فردی
- حرمت داشتن ارزشها و باورهای فرهنگی
با در نظر گرفتن ایـن مباحـث، طبعــاً کشور ما نیــز نمیتواند از آنچـه کـه امـروزه انقلاب جهانــی تکنولوژی نامیده میشـود دور بمانــد. رونـد فوقالعاده سریــع تحولات در عـرصه فناوریـهای نویـن به ویــژه بیوتکنولوژی، نانوتکنولوژی، فناوری اطلاعات و انقلاب در مواد نــو و ساخت و تولید آنها قطعاً آینـده ما را نیز تحت تأثیــر قرار خواهد داد و بر همه ارکان کشور و نظام واجب است که هر چه سریعتــر تدابیــر ویـژه و فوقالعـادهای بـرای هماهنگــی با این مـوج عظیم بیندیشند.
پدیدههایی نظیــر اصلاح ژنتیک، مشابـهسازی انسان و دستکاری ژنــهای آن، مواد هوشمند، ساخت و تولید چالاک و مولکولی، میکروسیستمهای یکپارچه، کامپیوترهای در مقیاس نانـومتر و غیره را اگر امـروز درک نکنیم فردا قطعـاً دیـر خواهد بود.
همچنین کلان رونـدهای امروز جهان تکنولوژی که علاوه بر رونـد سریع تحولات آن به موضوعاتی نظیـر تشدید ماهیت چند رشتهای تکنولوژی و رقابت بر سر راهبــری آن و نیز استمــرار جهانگرایـی و مسائل امنیتـی و دفاعــی ناشـی از آن میپردازند بایستـی مورد توجــه قرار گیرد.
ظهور نتایـج این تحولات، مسائلــی را نیز به دنبال خواهد داشت. همچنان که درک توده مردم از تأثیـرات بالقوه این رونـدها بر فرهنگ و زندگی افزایش مییابد، بایسته است که تصمیمهایی در مورد مسائل گوناگون اخلاقی، اقتصادی، قانونـی، محیطی، ایمنــی و دیگر دغدغههای اجتماعی اتخاذ شود. احتمالاً مهمترین این مسائـل عبارتنـد از: حریــم خصوصـی اشخاص، شکاف اقتصـادی، تهدیـدها و واکنشـهای فرهنگـی، اخلاقیات بیولوژیک به ویــژه مسائلــی همچون "به نــژادی"، مشابـهسازی انسان و اصلاح ژنتیک که شدیدتریـن واکنشهای اخلاقـی و معنـوی را به همراه خواهند داشت.
ماهیت این مسایل بسیار پیچیـده است، زیرا از یک سو بر مسیـر پیشرفت تکنولوژی و از سوی دیگر ـ مستقیم و غیرمستقیم، بر یکدیگر تأثیر میگذارند. شهروندان و سیاستگذاران نیازمند آنند که درباره تکنولوژی، اطلاعات کاملی کسب کنند تا با تشخیص و تحلیل این تعاملهای پیچیده بتوانند منـاقشـاتـی را که پیرامون تکنولوژی وجود دارد به درستـی بفهمند. چنین تلاشهایی، مانع از اخذ تصمیمهـای سادهانگارانــه میشوند؛ منافــع تکنولوژی را با ملاحظه ارزشهای فــردی بیشینه میسازند، و نقاط عطفــی را در فرآیند تصمیمگیری مشخص میکنند که در آنها تصمیمها میتوانند نتایج مطلوبــی به بار آورند بدون آنکه مسائل نادیده و تحلیل نشده بتوانند این تصمیمها را خدشـهدار کنند.
بشارتهای امیدبخش تکنولوژی در همین جا است و در آینده بیشتر نیز خواهد بود و سراسر جهان را با تأثیرات گستـرده خود در خواهد نوردید. با این همه، تأثیرات انقلاب تکنولوژی در گوشه و کنار جهان یکسان نخواهد بود و بسته به آمادگی و پذیرش ملتها و میزان سرمایهگذاریها و تصمیمهایی که اتخاذ میشود شکلهای متفاوتی پیدا خواهد کرد. خوب یا بد، راه بازگشتی وجود ندارد، زیرا پارهای از جوامع در مسیر این انقلاب قرار گرفتهاند و برای بهرهبرداری حداکثر از نتایج و منافع آن آماده شدهاند. روند جهانگرایـی نیز محیط زندگی همه جوامع را تغییر خواهد داد. نقشآفرینــی این پیشرفتها در صحنــه جهانـی، سیمای جهان را به کلی متحول خواهد کرد و بایستی ایران ما نیز در متن این تحول قرار گیرد. که یکی از جدیدترین علوم موادهوشمند می باشد.
مواد هوشمند، مو ادی هستند که با توجه به محرک های محیط پاسخ می دهند به همین دلیل به این مواد "مواد واکنشی" نیز می گویند. در این مواد تغییرات خواص،ساختار و موقعیت اتم ها رخ می دهد. مواد هوشمند توانایی فکر کردن دارند و IQ این مواد توسط روش هایی قابل تعیین است. این مواد به صورت زیر دسته بندی می شود:
١- موادی که در شرایط خاص تغییر رنگ می دهند، مانند:
مواد فتو کرومیک
مواد ترموکرومیک
٢- موادی که در شرایط خاص از خود نور متصاعد می کنند، مانند:
مواد الکترو لامینسنت
مواد فلوروسنت
مواد فسفوروسنت
٣- موادی که در شرایط خاص از خود حرکت نشان می دهند، مانند:
پلیمر های رسانا
دی الکتریک های الاستومر
مواد پیزو الکتریک
ژل های پلیمری
آلیاژهای حافظه دار
٤- موادی که در شرایط خاص تغییر دما می دهند، مانند:
مواد ترموالکتریک
مواد هوشمند کاربردهای زیادی دارند که در زیر به بخشی از آن ها اشاره می شود:
موادغذایی مدرن یا هوشمند
مواد غذایی طبیعی زیادی هوشمندند و در گرما و نور دارای تغییرات رورسیبلی هستند چنین مشخصات کاری تقریبا همیشه در غذاها به کار گرفته می شود مثل موادی که وقتی گرم می شوند ضخامت آن ها افزایش می یابد، اما وقتی سرد می شوند به شکل اول بر می گردند (پیترا و دسر) از انواع موادغذایی مدرن آنتی اکسید، آنزیم تعدیل کننده، Tvp، Quorn، Tofu است.
پارچه های مدرن یا هوشمند