چهارشنبه, ۱۲ اردیبهشت, ۱۴۰۳ / 1 May, 2024
مجله ویستا
مواد هوشمند
● نانو دانش و فنون مقیاس نانو
در این نوشتار با دو دسته از مواد هوشمند نوع اول آشنا خواهیم شد که آشنایی با آنها دید مناسبی از نحوه عملکرد سایر مواد این گروه به ما خواهد داد.
۱) مواد کرومیک
یکی از جالبترین دستههای مواد هوشمند که بسیار هم مورد توجه قرار میگیرد مواد با قابلیت تغییر رنگ نام دارد. نکتهای که باید در این زمینه دقت کنیم این است که در واقع تغییر رنگی که از آن نام میبریم در واقع تغییر خصوصیات نوری این مواد مانند ضریب جذب، قابلیت بازتاب و یا شکست است. در واقع چیزی که ما از رنگ میدانیم به منبع نور و طبیعت چشممان مربوط است و این تغییر رنگ در اثر یک تغییر ساختار در این مواد است. در ادامه کمی بیشتر با این مواد آشنا میشویم:
▪ مواد فتوکرومیک:
این مواد در برابر جذب انرژی تابشی تغییر در ساختار شیمیاییشان ایجاد میشود و از ساختاری با یک میزان جذب مشخص به ساختاری متفاوت با میزان جذب متفاوتی تبدیل میشوند. مولکولهای مورد استفاده در حالت غیرفعال بیرنگ هستند و وقتی در معرض فوتونهای با طول موج خاص قرار گیرند به صورت برانگیخته در میآیند و شرایط بازتاب آنها متفاوت میشود. با از میان رفتن منبع ماوراء بنفش مولکول به حالت اولیه بر میگردد. کاربرد اصلی مواد فتوکرومیک در عینکها و همچنین پنجره برخی از ساختمانهاست.
▪ مواد ترموکرومیک:
این مواد گرما را جذب کرده و تغییرات شیمیایی و یا تغییر فاز میدهند. نکته مهم این است که این تغییرات بازگشتپذیرند و با تغییرات دما دچار این تغییرات میشوند. شاید به دماسنجهایی نواری برخورد کرده باشید. در اصطلاح علمی به آنها ترمومتر گفته میشود که با گذاشتن آن بر روی بدن تغییر رنگ داده و عدد دمای بدن را نمایش میدهد و با برداشتن آن از روی بدن به حالت عادی بر میگردد.
▪ مواد مکانوکرومیک و کموکرومیک:
در مورد این دو نوع مواد دو مثال جالب وجود دارد. مواد مکانوکرومیک با تغییرات فشار و یا تغییر شکل خصوصیات بازتابی متفاوتی از خود نشان میدهند و محصولاتی از آنها تولید شده است که تحت فشار و یا کشش خاص متنی که در آنها مخفی شده نشان داده میشود. در مورد مواد کموکرومیک هم حتما با نام کاغذهای تورنسل آشنا هستید که در محیطهای بازی و اسیدی رنگهای متفاوتی از خود نشان میدهند .
▪ مواد الکتروکرومیک:
الکتروکرومیک به طور گستردهای به موادی گفته میشود که در اثر قرار گرفتن در یک جریان و یا اختلاف پتانسیل الکتریکی رنگ آنها به طور بازگشتپذیر تغییر کند. به عنوان مثال پنجرههای الکتروکرومیک به وسیله الکتریسیته روشن یا تار میشوند. این مواد از یک جزء تشکیل نشدهاند و معمولا به صورت چند لایه از مواد هستند که با یکدیگر کار میکنند.
۲) مواد با حافظه شکلی
یکی از معروفترون آلیاژهای با حافظه شکلی مادهای به نام نیتینول است که از آن به صورت سیمی استفاده میشود. در نگاه اول این سیمها همانند سیمهای معمولی به نظر میآیند که به راحتی تغییر شکل میدهند و رسانای الکتریسیته نیز هستند؛ اما در مقایسه با سیمهای معمولی فولادی و مسی بسیار گرانتر هستند. دو مشخصه در این سیمها وجود دارد که آنها را از سایر سمها متفاوت میکند:
▪ این سیمها حافظه دارند. به عنوان مثال میتوان آنها را به هر شکلی در آورد و سپس با گرم کردن آنها تا دمای بالای ۹۰ درجه سانتیگراد به حالت اولیهشان برگرداند.
▪ این نکته که شاید جالبتر هم باشد این است که میتوان این سیمها را برنامهریزی کرد تا شکل خاصی را به خاطر بسپارند! این کار به این صورت انجام میشود که شکل دلخواهمان را به سیم میدهیم و سپس سیم را به مدت تقریبی ۵ دقیقه با دمای ۱۵۰ درجه سانتیگراد گرما میدهیم یا جریان الکتریسیته را از آن عبور میدهیم. حالا میتوانیم سیم را به هر شکل دیگری درآوریم و برای برگشت آن به شکل اولیه کافی است آن را در آب داغ بیندازیم.دسته دیگری از مواد با حافظه شکلی سیمهای ماهیچهای هستند که از آلیاژهای نیکل و تیتانیوم ساخته شدهاند و در دمای اتاق به راحتی میتوان آنها را تغییر شکل داد. نکتهای که این مواد را جذاب میکند این است که با عبور جریان الکتریسیته با نیروی خوبی (که میتوان از آن استفاده کرد) به شکل اولیه خود برمیگردند. اگر بخواهید دقیقتر بدانید باید بگوییم که این سیمها اگر تا ۸ درصد اندازه اولیهشان کشیده شوند بازهم میتوانند به حالت اولیه باز گردند اما استفادههایی که از آنها میشود تغییر طولهای در حدود ۳ تا ۵ درصد طول اولیه است.
روزبه همتی
http://chemtown.blogfa.com
http://chemtown.blogfa.com
همچنین مشاهده کنید
نمایندگی زیمنس ایران فروش PLC S71200/300/400/1500 | درایو …
دریافت خدمات پرستاری در منزل
pameranian.com
پیچ و مهره پارس سهند
خرید بلیط هواپیما
روز معلم معلمان ایران بابک زنجانی مجلس مجلس شورای اسلامی خلیج فارس دولت دولت سیزدهم حجاب رهبر انقلاب شورای نگهبان
شهرداری تهران تهران سلامت هواشناسی پلیس سیل آموزش و پرورش قوه قضاییه فضای مجازی دستگیری شورای شهر تهران سازمان هواشناسی
قیمت دلار خودرو قیمت خودرو بانک مرکزی دلار ایران خودرو سایپا چین بازار خودرو قیمت طلا تورم مالیات
مسعود اسکویی تلویزیون سریال سینما موسیقی سعید آقاخانی سینمای ایران فیلم دفاع مقدس تئاتر نون خ رسانه ملی
رژیم صهیونیستی اسرائیل آمریکا غزه فلسطین جنگ غزه حماس نوار غزه روسیه عربستان نتانیاهو اوکراین
فوتبال استقلال پرسپولیس رئال مادرید بایرن مونیخ سپاهان تراکتور لیگ قهرمانان اروپا باشگاه استقلال تیم ملی فوتسال ایران فوتسال بازی
وزیر ارتباطات تبلیغات اپل ناسا گوگل نخبگان ویروس آیفون ماه نمایشگاه خودرو
خواب بارندگی دیابت کاهش وزن ویتامین قهوه مسمومیت چاقی داروخانه بارداری