شنبه یازدهم تیر 1384


آيا مي دانيد تكنولوژي VVC به چه معنايي است؟ كاپوت بعضي از اتومبيل هاي جديد را كه بالا مي زنيم روي موتور عبارت VVC با خط درشت نوشته شده است آيا مي دانيد معني اين كلمه چيست؟ يكي از نكات مهم در طراحي خودرو مسئله تایمينگ سوپاپها مي باشد.به بيان ساده تر زمان باز شدن و بسته شدن سوپاپها از اهميت بسياري برخوردار است . در اتومبيل هاي قديمي تر، سوپاپها در تمام شرايط كار موتور و دورهاي مختلف در زمان معين وثابتي باز وبسته مي شدند. تكنولوژي جديد VVC مخفف كلمات Variable Valve Control به معني كنترل متغير سوپاپ مي باشد. تكنولوژي جديد سيستم سوپاپهای متغیربه سوپاپها اجازه مي دهد با توجه به شرايط كار موتور، زمان باز شدن سوپاپها تغيير كند. كه اين موضوع باعث بهتر پر شدن سيلندر از مخلوط سوخت وهمچنين بهتر تخلیه شدن دودهاي خروجي موتور شده ، ودر نتيجه افزايش راندمان حجمي موتور را به همراه دارد. با افزايش راندمان حجمي موتور ، قدرت و گشتاور خروجي موتور بيشتر مي شود. اين سيستم را در خودروهاي فولكس واگن مدل MFG1.8i مي توانيد مشاهده كنيد. در این خودرو سیستم متغیر سوپاپ به صورت مکانیکی عمل می کند و زمان باز شدن سوپاپهای گاز و دود بطور جداگانه کنترل می گردند. همچنین کمپانی رور در بعضی خودروهای خود از سیستم سوپاپهای متغیر ( VVC ) سود می برد. سیستم سوپاپهای متغیر از طرف کمپانی های مختلف و با نامهای مختلفی مورد استفاده قرار می گیرد.از جمله کمپانی هوندا از سیستم سوپاپهای متغیر با نام VTEC در بعضی از مدلهای خود از جمله هندای اکوردEX استفاده می کند همچنین موتور دوگانه (برقی-بنزینی) IAM هوندا که دارای سه سیلندر بوده و یک لیتر حجم دارد دارای میل سوپاپ با این قابلیت است. کمپانی تویوتا از این سیستم با نام VVT-i مخفف کلمات Variable Valve Timing Intelignt به معنی سیستم زمان بندی متغیر سوپاپها در بعضی از تولیدات خود استفاده می کنند. در سیستم سوپاپهای متغیر تویوتا ( VVT-i ) زمان باز شدن سوپاپهای گاز بوسیله سیستم الکترونیکی کنترل می گردد.بدین صورت که یک کامپیوتر ، میزان فشار روی پدال گاز را اندازه گیری کرده و بنابر احتیاج موتور ، سوپاپهای ورودی سوخت و هوا را باز می کند. در خودروی تویوتای اونسیس Avensis از این سیستم استفاده می شود. علاوه بر خودروی فوق تويوتای سليكا مدل Celica T Sport دارای یک پیشرانه 8/1 لیتری و موتور 4 سیلندر 16 سوپاپه 8/1 لیتری مدل 2ZZ- GE مجهز به سیستم جدیدتر VVTL-i ( Variable Valve Timing Lift - inteligent ) می باشد . سیستم پیشرفته زمان بندی متغیر سوپاپ ها VVTL-i نه تنها زمان باز و بسته شدن سوپاپ ها ، بلکه مقدار یا اندازه باز و بسته شدن آنها را نیز کنترل و تنظیم می کنند . طرز کار این سیستم بدین صورت است ک در دورهای پائین موتور ، یک میل بادامک نرمال وظیفه باز و بسته کردن سوپاپ ها را به عهده دارد . ولی در دورهای بالاتر موتور ، یک میل بادامک پر سرعت وظیفه باز و بسته کردن سوپاپ ها را به عهده گرفته و میل بادامک نرمال از مدار خارج می شود . این میل بادامک پر سرعت دارای توانایی بیشتری درمقدار باز و بسته کردن سوپاپ ها است و بدین صورت سیلندر ها از مخلوط هوا و سوخت بهتر پر شده و راندمان حجمی موتور افزایش می یابد . خودروی سليكا مدل Celica T Sport با استفاده از این سیستم بدون بالا بردن حجم سیلندر قدرت موتور خود را تا 49 اسب بخار و گشتاور موتور را تا 8 نیوتن متر بالا برده . در خودروی نیسان PRIMERA و خودروهای سری VQ35 از سیستم سوپاپ های زمان بندی شده متغیر یا Nissan Valve Timing Control System استفاده می کند . این سیستم نیروی بالای کشش در دور پائین و توان بالا در دورهای بالاتر و مصرف کمتر را به همراه دارد . خودروی لینکلن مدل LS با دو موتور V6 و V8 به ترتیب با 232 و 280 اسب بخار هر دو به سیستم زمان بندی متغیر سوپاپ ها مجهز شده اند . خودروی آکورا مدل MDX دارای پیشرانه V6 و خودروی آکورا مدل RSX تیپ S مجهز به این سیستم است . این سیستم در خودروی آکورا RSX تیپ S از دور 4800 به بعد کاملاً بر روی عملکرد و توان موتور تاثیر گذار است .

نوشته شده توسط حامد امامی - امین عزیزی در ساعت 12:42 | لینک |

یکشنبه هجدهم اردیبهشت 1384

فوم هوای فشرده

هنگامی که از چیزهای خطرناک نام برده می شود معمولا فکر افراد به انفجارهای هسته ای, حوادث رانندگی وبلايای طبيعی و گاهی به بیماریهای مهلک معطوف می شود.واینها هیچگاه نادیده گرفته نمی شوند.و کمتر کسی به آتش سوزی و زباله های شیمیایی فکر می کند.زباله های شیمیایی می توانند موجب ایجاد آسیب های اکولوژیکی,اقتصادی و اجتماعی شوند.آتش سوزی همچنین به محیط زیست آسیب می رساند به خصوص اگر آتش سوزی مواد شیمیایی باشد.برای جلوگیری از آسیب ها به بهترین نحو باید وسیله ای اختراع و یا کشف شود.این نوآوری فوم هوای فشرده است که خلق شده است.بیشتر افراد نمی دانند که فوم هوای فشرده چقدر می تواند مفید باشد.اما وقتی از نظر علمی و اجتماعی آن را بررسی می کنیم به منفعت آن پی می بریم.

آیا می دانستید در سال1976مواد شیمیایی خطرناک تولید شده در آمریکا بیش از دو میلیارد تن تخمین زده شده است. و این رقم در سال 1980به چهار میلیارد تن خواهد رسید. بیست سال آینده این رقم خیلی بیشتر از سال 1976 خواهد شد. با توجه به این باید چیزی وجود داشته باشد که در مقابل زباله های شیمیایی از ما و محیط زیست حمایت کند. در کنار زباله های شیمیایی یا آشغال های خطرناک مساله مهم دیگری وجود دارد و آن آتش سوزی های شیمیایی است. این نوع آتش سوزی را نمی توان با آب مهار کرد. برای از عهده برآمدن این مسایل فوم هوای فشرده اختراع شده است. این اختراع از وسیله های دیگر متمایز است. در سال 1948 مایکل فاریس. جان کانر و ریچارد گاتشالک این اختراع را برای شعله های خطرناک فلزی به انجام رساندند. این اختراع بعدها برای حوادث شیمیایی استفاده شد. در این نوآوری شماری از نکات مهندسی موجود است. فهم فوم هوای فشرده مستلزم استفاده از ریاضیات. شیمی. و علوم مهندسی می باشد.

یکی از اهداف به کار بردن فوم هوای فشرده خاموش کردن شعله های حاصل از مواد شیمیایی است .موادی که با عوامل آتش زا تغذیه می شوند.مواد آتش زا سوختی را در ترکیب خود دارند که شامل مواد خطرناک شیمیایی است که آنها را در مقابل آب مقاوم نگه می دارد.بعضی از این مواد عبارت اند از:تایر,پلاستیک و نفت. در این موارد در حقیقت آب شدت شعله آنها را افزایش می دهد.همچنین دودی که از این مواد بر اثر خاموش کردن باآب متصاعد می شود برای محیط زیست مضر است.آب این نوع شعله ها را فقط تیره میکند و مضر واقع می شود همچنین قبل از اینکه تمام سوخت آتش بگیرد نمی تواند آتش را خاموش کند.آتش تیره دود مضری را تولید می کند.از طرف دیگر فوم هوای فشرده هم اینکه آتش را خاموش میکند.و دو فایده را به همراه دارد.یک اینکه کمتر از یک درصد آبی که صرف تیره کردن آتش می شود مصرف می شود و دوم اینکه به محض برخورد با شعله از انتشار دود سیاه گریس دار جلوگیری می کند.

دو نوع فوم هوای فشرده وجود دارد. اول فوم های سطحی و دوم فوم های پروتئینی.فوم های سطحی دارای سطحی با مواد فعال است. که بیشتر کارها را بالای مواد دیگر انجام می دهد. فوم های پروتئنی در تولید فوم های کم انبساط کاربرد دارند.هر فوم دارای نسبت آب به هوای متفاوت با دیگری است.فوم های پروتئینی دارای نسبت 30 به 1 هستند در حالی که فوم های سطحی تا نسبت 1500 به 1 نیز وجود دارند.به طور کلی فوم های سطحی می توانند در آتش سوزی استفاده شوند.زیرا به خاطر نسبت زیاد هوا نسبت به آب دارای نسبت انبساط بالایی هستند.به هر حال از هر یک از دو نوع مقدار زیادی در آتش سوزی نیاز نیست.آب هر چه کمتر باشد بهتر است چون آتش حاصل از مواد شیمیایی با آب افزایش می یابند.هر چه هوا بیشتر باشد بهتر است چون سبب انبساط بیشترفوم می شود.ولی اگر مقدار هوا خیلی زیاد باشد مقدار اکسیژن نیز زیاد خواهد شد که باعث تغذیه آتش می شود.همچنین اگر مقدار آب خیلی کم باشد آتش به هیچ وجه خاموش نخواهد شد.

در فوم های سطحی به دلیل اضافه شدن صابون حباب بیشتری تولید می شود.با اضافه شدن صابون کارایی خیلی بیشتر می شود.صابون علاوه بر تولید حباب کار های دیگری نیز انجام می دهد.صابون می تواند با قطع واکنش های زنجیره ای حاصل از مواد آلی رادیکال های آزاد را مقید سازد.این به آن معنی است که به دلیل تولید حباب بیشتر توسط صابون فوم انجام واکنش های شیمیایی را که سبب تغذیه آتش و شدت بیشتر شعله می شود متوقف می سازد.یک مقایسه ساده منفعت فوم را نشان می دهد و آن این است که 80 گالن بر دقیقه فوم هوای فشرده به میزان دو برابر آتشی را خاموش خواهد کرد که 80 گالن بر دقیقه آب خاموش می کند.این یک جنبه کلیدی است که دمای آتش را مینیمم نگه دارد.روی هم رفته بیشتر ماموران آتش نشانی به این نتیجه رسیده اند که فوم هوای فشرده خیلی بهتر از آب آتش را خاموش می کند.با دانستن نسبت آب به هوا و نسبت انبساط می توان با استفاده از روابط ریاضی فوم مورد نیاز برای خاموش کردن آتش را محاسبه کرد.که اگر این مقدار محاسبه شود.دیگر هيچ چیز اضافه به کار نمی رود که در نتیجه آن اتلاف محصول نخواهیم داشت و از نظر اقتصادی نیز صرفه جویی می شود.

یکی دیگر از اهداف به کار بردن فوم هوای فشرده کنترل زباله های خطرناک شیمیایی است.در این نوع از زباله ها فوم های پروتئینی (کم انبساط) ترجیح داده می شود.فوم های کم انبساط چگالتر از فوم های با انبساط بالا هستند.آن ها در تکنیک ضعیف کردن هوابرد زباله ها استفاده می شوند.برای کاهش تاثیر هوابرد خطرناک بخار. فوم بالای محیط تحت تاثیر قرار می گیرد.آن ها می توانند ریت بخار شدن را کاهش دهند با:انسداد انرژی زاویه ای روی سطح.رقیق کردن سطح انتشار.جذب بخارها که باعث محدود شدن نفوذ پذیری سوخت می شود.و گرم کردن بخارها که باعث عبور آن ها از روکش فوم می شود.انسداد انرژی روی سطح. واکنشگر ها را از مواجه شدن با منابع خارجی باز می دارد.رقیق کردن سطح انتشار قدرت ترکیبات شیمیایی را کاهش می دهد.اگر نفوذ پذیری بخارها کم باشد نمی توانند به سرعت از فوم فرار کنند.وقتی گاز ها دمای بالایی دارند فعالتر هستند بنابراین اگر گرمای آن ها را کاهش دهیم از فعالیتشان کاسته می شود.همه این خصوصیات به این اشاره دارد که هر چه بخارها با ریت سریعتری بخار شوند رغبت بیشتری برای آتش گرفتن دارند.با استفاده از ریاضیات محاسبه شده است که چند اینچ از فوم کم انبساط می تواند برای ساعات کمی محافظت لازم را از بخارها مهیا سازد.

فوم پروتئینی همچنین برای کاهش سطح انتشار مواد خطرناک شیمیایی قابل استفاده است.اگر زباله های شیمیایی وجود داشته باشد و هیچ کاری انجام نگیرد مواد خطرناک شیمیایی شروع به پراکنده شدن میکنند.این می تواند مشکلات اکولوژیکی را به بار آورد و سلامتی بشر را به خطر اندازد.با افشاندن فوم روی سطح زباله ها زمان پراکندگی به میزان قابل توجهی کاهش می یابد.دانستن زمان پراکندگی مهم است زیرا این به افرادی که در اطراف زباله ها زندگی یا کار می کنند اجازه تخمین مدت زمان رسیدن آثار زباله ها به آنها را می دهد. اما اگر زمان نفوذ کاهش یابد در مدت زمان اضافی کارکنان می توانند عملیات پاک سازی را اجرا کنند.

همه آنچه در بالا گفته شد با فیزیک شکل داده می شود.منابع نشان می دهند که اگر ترمودینامیک و نیروهای سطحی را بدانیم می توان خواص آن در تعادل و شرایط کلی آن را مشخص نمود.خواص تعادلی عبارتند از:غلظت.زاویه تماس و کشش سطحی.خواص کلی ودینامیک زمان نفوذ و پایداری می باشند.غلظت برای کنترل ریت بخار شدن ضروری است.زاویه تماس چگونگی پراکندگی مواد شیمیایی وقتی که فوم به آن ها برخورد می کند مشخص می نماید.کشش سطحی چگالی و استحکام را بنا می نهد.زمان نفوذ نقش کلیدی در پاک سازی اجرا می کند و پایداری در نگه داشتن مواد شیمیایی و فوم با یکدیگر اهمیت دارد.پایداری فوم با اضافه کردن فوم های سطحی افزایش می یابد.زیرا فوم های سطحی بالای فوم شناور می شوند و کشش سطحی را افزایش می دهند.

این ارتباط بین علم شیمی نیز به خوبی وجود.برای بنا نهادن فوم موادی به آن افزوده می شوند که به آن خاصیت خاموش کردن آتش و پاک کنندگی بدهد.بعضی از این افزودنی ها عبارتند از:مواد زیستی.الکترولیت ها.ذرات بسیار ریز. پلیمرها و کریستال های مایع.این افزودنی ها همچنین خاصیت الاستیکی و مقاومت در مقابل نفوذ فوم را افزایش می دهند.ترکیبات زیستی مولکول های سطحی را قادر می سازند که غشای فوم را بهتر شکل دهند.الکترولیت ها دفع بین اتم ها را کاهش می دهند و فوم را متراکم تر نگه می دارند.ذرات خیلی ریز در استوارسازی شرکت میکنند زیرا آن ها روی سطح قرار می گیرند و کمک می کنند که غشای کف دار تشکیل شود.هنگامی که هیچ کدام از این ها کار خود را انجام ندهند پلیمرها خط مشی جدیدی را که یک فوم لازم دارد عرضه می کنند که مواد دیگر نمی توانند.در نهایت کریستال های مایع ویسکوزیته فوم را افزایش می دهند.برای اینکه بدانیم چه نوع افزودنی هایی اضافه کنیم علم شیمی می تواند بسیار مفید باشد.این می تواند فرمول های مربوط به فوم و افزودنی ها را مشخص کند و به نتیجه لازم برای اینکه چه محصولاتی شکل گیرند دست یابد.معادلات شیمیایی باعث می شود که ترکیبات لازم را درست تخمین بزنیم.

روابط ریاضی برای محاسبه طول عمر و نسبت انبساط فوم به کار می آید.معادله

LF = INT[ H(t) / H(0) ]0infinity طول عمر فوم را نشان می دهد که با گذاشتن حدود انتگرال از صفر تا مقدار ارتفاع فوم در یک زمان مشخص محاسبه می شود.البته ارتفاعی که فوم بعد از قرار گرفتن در محیط مورد نظر به دست می دهد.هنگامی که طول عمر فوم را بدانیم مدت زمانی که برای پاکسازی مواد شیمیایی لازم است نیز در اختیار خواهیم داشت.این نتیجه گیری می تواند توجه ما را در پیدا کردن راهی برای افزایش طول عمر فوم جلب کند.معادله

B/A x 100% = Expansion Ratio ساده و در عین حال قاطع است.این معادله با تقسیم حجم گاز جا داده شده به حجم مایع ضرب در 100 برای محاسبه درصد نسبت انبساط را به دست می دهد.اهمیت دانستن نسبت انبساط از این جهت است که می توان مقدار فوم مورد نیاز برای خاموش کردن آتش و یا پوشاندن زباله های شیمیایی را تعیین کرد.

نوشته شده توسط حامد امامی - امین عزیزی در ساعت 11:19 | لینک |

چهارشنبه سی و یکم فروردین 1384

نخستين تصوير از يك موج نور به دست آمد

اگر قرار باشد از امواج نور تصويري تهيه شود، سرعت باز و بسته شدن دهانه دوربين چه اندازه بايد باشد؟ چه نوع دوربيني قادر به انجام چنين وظيفه‌اي خواهد بود؟ يك گروه از محققان در دانشگاه تكنولوژي وين به سرپرستي يك دانشمند - عكاس مجاري‌الاصل براي نخستين بار موفق شده‌اند، تصويري از يك موج نور تهيه كنند.

نور، همواره منبع الهام براي انسانها بوده است. در همه فرهنگهاي ديني و عرفاني، نور به عنوان تمثيلي از يك وجود استعلايي و برتر تلقي مي‌شود.

در جهان علم نيز نور، منشا بسياري از اكتشافات ، ابداعات و اختراعات بوده است. به عنوان نمونه، نيوتن آزمايش مشهور خود را با كمك دو منشور براي تجزيه نور به انجام رساند، و اينشتين زماني به نظريه مشهور نسبيت خود راه پيدا كرد كه يك پرسش اساسي درباره ماهيت نور در ذهنش شكل گرفت.

اينشتين از خود سوال كرد اگر ناظري با سرعت نور به تعقيب يك رشته نور بپردازد، چه چيزي را مشاهده خواهد كرد؟ آيا چون سرعت ناظر با سرعت حركت خود نور يكسان است آنگاه نظير دو قطار كه با سرعت يكسان در كنار يكديگر در حركت باشند نسبت به هم بي‌حركت خواهند بود، ناظر نيز رشته نور را به شكل يك ريسمان پيچ و تاب خورده كه بي‌حركت در فضا امتداد يافته مشاهده خواهد كرد؟
"فرنك كرائوز" ‪ Ferenc Krausz‬وهمكارانش با تهيه نخستين تصوير از يك رشته نور كه در فضا امتداد يافته، براي آزمايش فكري اينشتين پاسخي عملي ارايه داده‌اند.

تصوير تهيه شده به وسيله اين گروه از پژوهشگران نخستين شاهد و بينه مستقيم در خصوص ماهيت نور به عنوان يك موج الكترومغناطيس است.

بحث درباره ماهيت نور تاريخچه‌اي طولاني دارد. در قرن هفدهم نيوتن نظريه ذره‌اي نور را پيشنهاد كرد كه بر اساس آن نور از ذرات كوچكي به وجود آمده بود كه با سرعت درفضا سر مي‌كردند.

نيوتن با كمك اين نظريه موفق شد شماري از پديدارهاي نوري را توضيح دهد. در سال ‪" ۱۸۰۱‬تامس يانگ" با انجام يك آزمايش كه به "آزمايش دو شكاف" شهرت پيدا كرد و به يكي از مهمترين ابزارهاي عملي براي تحقيق در ساختار امواج بدل شد، نشان داد كه نور ساختماني موجي دارد و مي‌تواند نظير امواجي كه بر اثر برخورد يك تكه سنگ بر روي آب بوجود مي‌آيد، انواع پديدار هاي موجي نظير تداخل و پراش را از خود به نمايش بگذارد.

‪ ۶۰‬سال بعد "جيمز كلارك ماكسول" مدلي رياضي ارايه كرد كه ساختار موجي نور را به صورت محصول نوسان همزمان دو ميدان عمود برهم مغناطيسي و الكتريكي توضيح مي‌داد.

در اوايل قرن بيستم "نيلز بور" با ارايه "اصل مكمل" ، توضيح داد كه نور هم خصلت موجي از خود ظاهر مي‌سازد و هم خصلت ذره‌اي و بنابراين آنچه كه نيوتن و يانگ مطرح ساخته بودند هر دو درست بوده هر چند كه هر يك ناظر به يكي از دو جنبه شگفت‌انگيز نور بوده است.

اما عليرغم همه اين دانش نظري، تهيه تصويري واقعي از نور كاري نبود كه تحقق آن به آساني ميسر باشد. علت اين امر آن است كه تواتر نوسانات نور معادل يك نوسان در هر يك ميليونيم يك ميليارديم ثانيه ( يك نوسان در هر ‪۱۰۱۵‬ثانيه است) تهيه تصوير از پديداري كه با اين سرعت در حال نوسان است، نيازمند دوربيني است كه سرعت باز و بسته شدن دهانه آن بالاتر از اين حد باشد.

در غير اين صورت نظير تصاويري كه با دوربينهاي معمولي و با سرعت كم دهانه (شاتر) از اجسام سريع‌السير تهيه مي‌شود، آنچه كه ظاهر مي‌شود تنها يك تصوير محو و درهم و غير مشخص از يك شي امتداد يافته است.

به نوشته هفته نامه علمي نيو ساينتيست، كرائوز و همكارانش براي تهيه تصوير موج نور از ليزري استفاده كرده كه قادر به توليد پالسهاي پرتو ايكس با تواتر هزار برابر سريعتر از تواتر يا فركانس نور معمولي است.

يعني سرعت نوسان اين پالسها معادل يك پالس در ‪۱۰۱۸‬ثانيه يا يك آتو ثانيه است. اين محققان يك پرتو نور را به درون محفظه‌اي حاوي گاز نئون ارسال كردند. همراه اين پرتو نور پالسهاي اشعه ايكس در مقياس آتو ثانيه به درون محفظه ارسال شد. در پايان محفظه نيز يك دستگاه آشكارگر الكترون قرار داده شده بود.

اشعه ايكس الكترونهاي گاز نئون را از مدارهاي خود خارج مي‌كرد و آنها را به سمت آشكار ساز روانه مي‌ساخت اما ميدان الكتريكي پرتو نور بسته به موقعيت اين الكترونها، حركت آنها را كند يا تند مي‌كرد و در نتيجه اين امكان را به وجود مي‌آورد كه از نحوه عمل موج نور بر روي الكترونها، بتوان تصوير خود پرتو نور را بازسازي كرد.

به اين معني كه هر الكتروني كه به آشكارگر مي‌رسد، تصويري از تاثير لحظه‌اي نور را با خود حمل مي‌كند.

گروه محققان دانشگاه تكنولوژي وين براي دستيابي به تصوير واقعي موج نور، ناگزير بودند به سبك عكاسباشي‌هاي قديمي كه از سوژه مي‌خواستند تا مدت چند دقيق بي‌حركت باقي بماند تا بتوانند به اندازه كافي به صفحه حساس دوربينهاي ابتدايي خود نور برسانند، ناگزير بودند حدود يكساعت پالسهاي پرتو ايكس را به درون محفظه بتابانند تا بتوانند شش ميليون تصوير همانند از مواجهه نور با ذرات الكترون تهيه كنند.

تصوير نهايي دقيقا مشابه همان اشكالي بود كه دانشمندان بر اساس مشابهت نور با ديگر امواج، براي نور تهيه كرده بودند هرچند كه همه آن اشكال، نقاشيهايي خيالي و مبتني بر مماثلت و مشابهت بوده است.

كاري كه كرائوز و همكارانش كرده‌اند آن است كه موفق شده‌اند، نظير دونده خيالي اينشتين، پا به پاي موج نور بدوند و تصوير ثابت شده (فريز شده) آن را به دست آورند.

كرائوز و همكارانش اكنون شركتي را در وين تاسيس كرده‌اند كه دوربينهاي ليزري را به قيمت نيم ميليون دلار به علاقه مندان اعم از دانشمنداني كه قصد دارند از تحقيقات خود عكس تهيه كنند و نيز افراد آماتوري كه به جنبه‌هاي علمي طبيعت عشق مي‌ورزند، عرضه مي‌كنند.

نوشته شده توسط حامد امامی - امین عزیزی در ساعت 15:52 | لینک |

چهارشنبه سی و یکم فروردین 1384

آزمايشگاه ساخت مصنوعات، ايده انقلابي يك محقق براي مبتكران جهان سوم

يك مدرس دانشگاه "ام.آي.تي" ايده تازه‌اي را به اجرا درآورد كه به مبتكران در سراسر جهان و بخصوص در كشورهاي جهان سوم امكان مي‌دهد با هزينه كم، طرحهاي ابتكاري خود را عملي سازند و به روياهاي خود در زمينه ابداع مصنوعات و دستگاههاي جديد جامه عمل بپوشانند.

نيل گرشنفلد ‪Neil Gershenfeld‬در جريان تدريس يك درس ابتكاري كه براي آن عنوان "چگونه تقريبا هر چه را مايليد بسازيد" انتخاب كرده بود، متوجه شد كه بسياري از شركت‌كنندگان در كلاس، از هر طبقه و گروه، خواه دانشجو و كشاورز يا هنرپيشه سينما، زماني كه ابزار مناسب در اختيارشان قرار گيرد مي‌توانند انواع اشيا و مصنوعات ازتحليلگر شيميايي ساختار شير، تا دستگاهي براي سخن گفتن با طوطيها و ستاره ماهيهاي مصنوعي را توليد كنند.

عنوان دانشگاه ام آي تي ‪ Center for Bits and Atoms‬است كه مي‌توان به فارسي آن را "مركز تحقيقات از سير تا پياز" ترجمه كرد و ترجمه تحت‌اللفظي آن "مركز تحقيقات درباره بيت‌هاي اطلاعات و اتمها" است.

گرشنفلد با كمك همكارانش آزمايشگاههايي شخصي براي ساخت مصنوعات تكميل كرده است كه به افراد امكان مي‌دهد هرچه را كه علاقه دارند توليد كنند.

اين آزمايشگاههاي شخصي يا ‪ fabrication' laboratories‬به اختصار "فب لبز" ‪ fablabs‬ناميده شده‌اند.

به‌اعتقاد گرشنفلد در ‪۱۰‬تا ‪۲۰‬سال آينده اين آزمايشگاهها مي‌تواند انقلاب تكنولوژيك تازه‌اي را شكل دهد كه از حيث وسعت و فراگيري با انقلابي كه از كاربرد كامپيوترهاي شخصي پديد آمد برابري خواهد كرد و احتمالا از آن نيز فراتر خواهد رفت.

اين محقق معتقد است كه اهميت ايده جديد در آن است كه همگان، خواه غني و خواه فقير، مي‌توانند از آن استفاده كنند و در اين ميان بخصوص افرادي كه در جوامع كمتر پيشرفته زندگي مي‌كنند بيشتر از آن منتفع خواهند شد.

با اين روش توليد مصنوعات ميزان حيف و ميل در منابع طبيعي به حداقل كاهش خواهد يافت و هر فردي به اندازه نياز خود و متناسب با ان اقدام به ساخت مصنوعات مي‌كند.

در ساخت اين وسايل و مصنوعات نيز مي‌توان از اجزاي دستگاههاي ديگر و وسايل بازيافت شده استفاده به عمل آورد.

زماني كه اين محقق براي نخستين بار كلاس درس خود را برپا كرد با سيل متقاضيان شركت در آن مواجه شد و بسياري از افراد شركت‌كننده در زمره كساني بودند كه از مهارتهاي فني يا دانش تخصصي بهره‌اي نداشتند.

با اين حال همين افراد در پايان كلاس موفق به ساخت دستگاهها و مصنوعاتي شدند كه از هر حيث ابتكاري به نظر مي‌رسد.

آنچه كه به موفقيت اين افراد كمك كرد امكاناتي بود كه دانشگاهها از حيث دستگاههاي پيشرفته و ابزار فني قدرتمند در اختيارشان قرار داده‌بود.

اين دستگاههاي پيشرفته قادرند ماده را در اجزاي بسيار ريز به اشكال مختلف شكل دهند و به عنوان مثال با سوزاندن اجسام صلب با ساختارهاي خاص و كمك پرتوهاي ليزر آنها را به پليمرهاي مايع تبديل كنند يا با بهره گيري از ذرات پودر مانند ساختاري مركب به وجود آورند.

اما هدف اين آزمايشگاههاي شخصي صرفا توليد اين قبيل مصنوعات نيست. با كمك اين آزمايشگاهها مي‌توان انواع تجهيزات اندازه‌گيري ، وسايل ارتباطي و دستگاههاي حمل و نقل را توليد كرد. براي اين منظور مدارهاي الكترونيك ارزان در اختيار افراد قرار داده مي‌شود، مدارهايي كه مي‌توانند عمليات كنترل و محاسبه را به انجام برسانند.

گرشنفلد معتقد است كه دنيا پر از افراد مبتكري است كه به علت دسترسي نداشتن به‌امكانات قادر نيستند استعدادهاي خود را به ظهور برسانند.

براي كمك به اين قبيل افراد "آزمايشگاههاي شخصي توليد مصنوعات" در قالب يك مجموعه حاوي يك كامپيوتر شخصي و شماري از ابزارها و وسايل طراحي شده است. بهاي هر يك از اين مجموعه‌ها در حال حاضر ‪۲۰‬هزار دلار است.

به گزارش پايگاه اطلاعاتي هفته نامه علمي "نيچر" گرشنفلد و همكارانش با استفاده از اين مجموعه‌ها طرحهايي را در كشورهاي در حال پيشرفت با موفقيت به اجرا در آورده‌اند. از جمله اين طرحها ساخت باتريهاي خورشيدي براي گرم كردن آب و توليد برق در كشور غنا بوده است.

گرشنفلد تاكيد دارد كه با نصب يكي از اين آزمايشگاههاي شخصي در يك منطقه كوچك مثلا يك روستاي دور افتاده مي‌توان به افراد كمك كرد با استفاده از وسايل موجود در محيط هر آنچه را كه نياز دارند سرهم كنند.

هدف نهايي اين مبتكر آن است كه آزمايشگاه شخصي ابتكاري خود را به صورت ديجيتالي درآورد. به اين معني كه اين آزمايشگاه بتواند با استفاده از اجزا بسيار ريز، ساختارهاي بزرگ به وجود آورد.

گرشنفلد مدعي است كه در اين حال عدم اطلاع سازندگان و افرادي كه با اين دستگاهها كار مي‌كنند مانعي در راه توليد محصولات بي‌نقص نخواهد بود.

آنچه در اين حالت اتفاق مي‌افتد نظير حالت كودكي است كه با استفاده از اجزا اسباب بازي لوگو ساختارهاي دقيق مي‌سازد.

در اين حال خود اين اجزا خطاهاي كودك را تصحيح مي‌كنند و كودك عليرغم آنكه توان ذهنيش هنوز به حد كمال نرسيده مي‌تواند با روي هم قرار دادن اين اجزا ساختمانهاي شكيل توليد كند.

به گفته گرشنفلد امكاناتي كه در دانشگاه ام آي تي در اختيار شركت كنندگان در كلاس قرار داده شد نظير توانايي‌هايي كامپيوتر بزرگ ‪frame‬ ‪ main‬دانشگاه است و امكاناتي كه در مجموعه‌هاي آزمايشگاههاي شخصي "لب فبز" به افراد ارايه مي‌شود مشابه توانايي‌هاي يك ميني كامپيوتر است.

هدف نهايي آن است كه ميزان توانايي اين مجموعه‌ها تا حد كامپيوترهاي شخصي كنوني افزايش يابد.

نوشته شده توسط حامد امامی - امین عزیزی در ساعت 15:47 | لینک |

یکشنبه بیست و یکم فروردین 1384

تجمع مواد آلی جهت تشکیل نفت

دید کلی

تمامی مواد آلی دریایی نزدیک به سطح آب در زون فوتیک (منطقه‌ای که نور به آنجا می‌رسد.) و به علت وجود پدیده فتوسنتز تشکیل می‌گردند. بعضی از فیق پلاتکتونها در این زون به صورت شیمیایی شکسته می‌شوند و اکسیژن می‌گیرند. و بعضی نیز خوراک زئوپلانکتونها می‌شوند و تمامی این پلانکتونها توسط موجودات بزرگتر خورده می‌شوند که قسمتهای غیر قابل هضم این مواد آلی به صورت گلوله‌هایی کوچک از هم ، متمرکز می‌شوند که بعدا ممکن است در داخل رسوبات به هم بپیوندند.

باکتریهای تجزیه کننده مواد آلی

مواد آلی تجمع یافته در کف دریاها توسط باکتریها در معرض تجزیه قرار می‌گیرند. همچنین موجوداتی که در کف دریاها زندگی می‌کنند از آنها تغذیه کرده و موجب کاهش آنها در داخل رسوبات می‌شوند. باکتریهای احیا کننده سولفات مقداری از مواد آلی را استفاده می‌کنند و سبب ترسیب سولفیدهای نظیر FeS₂ می‌گردند. اگر رسوبات به اندازه کافی آهن و فلزات دیگر برای رسوب سولفیدها داشته باشند، در آنصورت بیشتر گوگردها در مواد آلی شرکت نخواهند کرد و سرانجام عیار مشتقات نفتی در چنین تشکیلات ، بالا خواهد رفت.

نقش H₂S₂O₂ در ته نشست مواد آلی

بهم خوردگی حیات یا آشفتگی زیست نتایج تعجب آوری داشته و انتقال اکسیژن ته آب را در رسوبات باعث می‌شود. اگر آبهای ته دریا راکد باشند (دارای مقدار کمی اکسیژن هستند)، در آنجا حیات بهم نخواهد خورد ولی سمی که از سولفید هیدروژن یا H₂S ناشی می‌شود سبب حفظ مواد آلی در رسوبات می‌گردد.

ساپروپل

در آبهای راکد رسوبگذاری با سرعت کمی انجام می‌گیرد و هر لایه رسوبی زمان طولانی را در بهم خوردگی حیات صرف کرده و در نتیجه مواد آلی کمی در رسوب حفظ می‌گردد. پس سرعت رسوبگذاری برای حفظ بیشتر ته نشین های مواد آلی بهتر بوده و سبب تشکیل سنگهای مادر خوب خواهد گردید.

قسمتهای عمیق دریا که دارای اکسیژن کمتر و سولفید هیدروژن بیشتری هستند شرایط مناسبی را در بوجود آمدن مواد نفتی ایجاد می‌کنند در این قسمتها پس از پوشیده شدن عناصر توسط رسوبات و دور از اکسیژن و تحت فعالیتهای باکتریهای بی‌هوازی ترکیبات شیمیایی عناصر آلی تجزیه شده و به ماده‌ای به نام ساپروپل تبدیل می‌گردند. ساپروپلهای متفاوت مربوط به اقیانوسها ، دریاهای آزاد تشکیل می‌شوند که در مراحل بعدی و در نتیجه تغییرات فیزیکوشیمیای از این پروپلها ترکیبات هیدروکربنی بوجود می‌آیند.

مهمترین عوامل تغییر دهنده ساپروپلها به نفت

بالا بودن درجه حرارت حدود (200 - 150) و فشار زیاد در تبدیل مواد آلی به نفت نقش خیلی زیادی دارند، به علاوه موادی چون مولیبدن ،وانادیوم یا کانیهای رسی بدون اینکه در فعل و انفعالات تجزیه مواد آلی و تبدیلشان به نفت مستقما شرکت داشته باشند، به عنوان کاتالیزور این عمل را تسریع می‌بخشد. همچنین وجود مواد رادیواکتیو مثل اورانیوم ،توریم ،پتاسیم در آبهای شور مخازن نفتی این موضوع را به اثبات می‌رساند که این مواد نیز در فعل و انفعالات تبدیل مواد آلی به نفت نقش ارزنده‌ای ایفا می‌کنند.

دیاژنز آغازین مواد آلی

تجزیه میکروبیولوژیکی مواد آلی توسط باکتریها و قارچها و پروتوزوآو غیره صورت می‌گیرد که تحت شرایط اکسید کننده در تجزیه مواد آلی موجود در رسوبات بسیار موثرند.اکسیژن ممکن است تا عمق 20 - 5 سانتیمتری رسوبات دانه درشت (مثل ماسه) به سرعت نفوذ کند. ولی در خلل و فرج رسها گلهای دانه ریز به مقدار کمتر می‌نماید. بنابراین خلل و فرج چنین رسوباتی به علت بسته شدن سریع آنها از اکسیژن فقیر می‌گردد.

تجزیه کننده‌های هوازی بر روی رسوبات دانه درشت نسبت به رسوبات دانه ریز تاثیر خیلی بیشتری دارند و باکتریهای غیر هوازی سبب تغییر شکل مواد آلی نظیرهیدراتهای کربن با زنجیره‌های کوتاه می‌گردند. سلولز ابتدا توسط قارچها و سرانجام توسط باکتریها تجزیه گردیده و متان و دی اکسید کربن تشکیل می‌گردد.

بنابراین متان تنها فرآورده هیدروکربنی است که در حرارت کم ، توسط باکتریها در سطح رسوبات به هر مقداری تشکیل می‌شود. پس گازی که در اعماق کم لایه‌ها تشکیل می‌شود در مرحله اول از متان می‌باشد (گاز خشک) و برعکس در عمقهای زیادتر از مقدار این نوع متان کاسته می‌شود. بطور کلی می‌توان گفت که دیاژنز عناصر آلی تقریبا یک پدیده بیوشیمیایی بوده و در نتیجه فعالیت باکتریها وعمل تخمیر در محیط گازهای متان ، آب ، CO₂ و کروژنها بوجود می‌آیند.

نوشته شده توسط حامد امامی - امین عزیزی در ساعت 9:53 | لینک |

پنجشنبه یازدهم فروردین 1384

تبریک سال نو

فرا رسیدن نوروز باستانی را به تمامی شما دوستان عزیز تبریک عرض می کنیم .

نوشته شده توسط حامد امامی - امین عزیزی در ساعت 2:3 | لینک |

سه شنبه بیست و هفتم بهمن 1383

به وبلاگ آروین خوش آمدید

Arvin Institute

با سلام خدمت کاربران گرامی . ورود شما را به وبلاگ موسسه آروین خوش آمد می گوییم .

این وبلاگ یک وبلاگ علمی و مهندسی می باشد . شما عزیزان می توانید از طریق این وبلاگ

با موسسه آروین بیشتر آشنا شده و از مقالات و مطالب علمی ما استفاده نمایید . با امید به

اینکه بتوانیم رضایت کاربران عزیز را جلب کنیم . با ما همراه باشید :

نوشته شده توسط حامد امامی - امین عزیزی در ساعت 16:14 | لینک |

یکشنبه بیست و پنجم بهمن 1383

تاریخچه نانوتکنولوژی

History of NanoTechnology

بعد از دهه نود كه فن آوري اطلاعات هياهوي بسياري در جهان بپا نمود، در آغاز قرن بيست و يكم دانشمندان تمركز خود را بر روي فن آوري نويني معطوف كرده اند كه به عقيده عده اي نه تنها قسمتي از آينده بشري مي باشد، بلكه اين فن آوري تمامي آينده بشر را متحول خواهد ساخت. نانو تكنولوژي داراي سابقه زيادي نمي باشد. اين موضوع براي اولين بار حدود 40 سال پيش مطرح شد.

در سال 1959 Richard Feynman‌ دانشمند كوانتوم نظري و دارنده جايزه نوبل مطرح نمود كه اگر دانشمندان ترانزيستور ها را ساخته اند، ما با علم اتمي مي توانيم همين ترانزيستور ها را با مقياس بسيار كوچك بسازيم. او قصد داشت تا با قرار دادن اتم ها در كنار يكديگر كوچكترين مصنوعات بشري را بسازد.

همانطور كه گفته شد نظريه كار بر روي سيستم ها در سطح نانو براي اولين بار توسط Feynman استاد كوانتم بيان گرديد. بعدها يك دانشجو رشته كامپيوتر براي انجام پروژه فارغ التحصيلي خود، دانشمند بزرگ هوش مصنوعي دكتر Minsky كه پدر علم هوش مصنوعي نيز شناخته مي شود را به عنوان استاد راهنماي پروژه فارغ التحصيلي خود برگزيد. اين دانشجو آقاي Eric Drexler نام داشت.

Drexler‌ كه علاقه زيادي به نظريه هاي Feynman‌ (‌ساخت سيستم ها در ابعاد نانو)‌ داشت، سعي در شكوفايي اين فرضيا ت نمود. وي بعد از اخذ درجه استادي علوم كامپيوتر، با جمع آوري جوانان جويا و كوشا، نظريه نانو تكنولوژي را بنا نهاد. اولين مقاله وي در زمينه نانو تكنولوژي در سال 1981 و با موضوع نانو تكنولوژي مولكولي به چاپ رسيد. Drexler‌ اولين كس بود كه در سال 1991 از دانشگاه MIT‌ مدرك دكتري نانو تكنولوژي را دريافت نمود. وي هم اكنون رئيس انيستيتو Foresight‌ و Research Fellow مي باشد.

بعدها كشورهاي توسعه يافته، برنامه ريزي هاي گسترده اي را براي فعاليت هاي تحقيقاتي و صنعتي در زمينه نانو تكنولوژي تدوين نموده اند. به روشني مي توان ديد كه آينده بشر در اختيار نانو تكنولوژي مي باشد.

از وبلاگ دوست عزیزم سعید توجهی

نوشته شده توسط حامد امامی - امین عزیزی در ساعت 13:17 | لینک |

شنبه بیست و چهارم بهمن 1383

نظرية جديد در فيزيک کوانتوم و ارائة روش‌هاي درمان جديد

ويليام گري، نظريه‌پرداز فيزيك و مهندسي برق پيشرفته، اخيراً نظريه دوگانگي موج-ذره را ارائه کرده است. اين نظريه رياضي، كه در پایگاه اینترنتی www.MQNF.com دردسترس است، باتوجه به مشاهدات تجربي، اولين پيش‌بيني را در مورد رفتار كوانتومي بيان مي‌كند ولي درك چنداني از ارتباط موج-ذره بيان نمي‌کند.
ويليام گري مي‌گويد: "ما اكنون مي‌دانيم كه رفتار موجي ذرات، يك ويژگي متعلق به ذره نيست بلكه اثرات حركتي محيط اطراف آن نيز در اين ويژگي مؤثر مي‌باشند." ذرات مانند يك قايق درون درياچه، در حال حركت هستند در حالي كه امواج حاصل از آن، متعلق به خود قايق نيستند.
درك رفتار موجي، اجازه مي‌دهد تا بتوانيم مدل‌هاي رياضي براي رفتار كوانتومي پيش‌بيني كرده، رفتارهاي كوانتومي را نيز با استفاده از مدل‌هاي رياضي پيش‌بيني كنيم. گري مي‌گويد: "وقتي شما بدانيد چه چيزي باعث ايجاد رفتار موجي مي‌شود و بتوانيد آن را پيش‌بيني كنيد، در اين صورت اين مسئله به شکل تصادفي مطرح نمي‌شود بلکه به‌صورت يک الگو ارائه مي‌گردد. پيش‌بيني رفتار اتمي باعث تسهيل فناوري‌ها مي‌گردد. با ازبين‌رفتن فاصله بين فيزيك كوانتوم و نسبيت، امکان درک پاسخ سؤالات موجود در اين دو زمينه فراهم مي‌شود و مي‌توان اولين پيش‌بيني‌ها را در فيزيك كوانتوم ارائه داد." با توجه به گفتة گري، كاربردهاي آشکار اين روش باعث ايجاد فرصت‌هايي جديد در زمينة توسعة فناوري‌ها در مقياس اتمي مي‌گردد. اين کار باعث تسهيل ساخت رايانه‌هاي کوانتومي از طريق قرار دادن مدارها درون هسته اتم‌ها و در نتيجه کاهش اندازه اين رايانه‌ها و افزايش چند ميليون برابری سرعت پردازش آنها خواهد گرديد و در اين صورت سرعت رشد فناوري‌نانو بسيار بيشتر خواهد يافت.
ساخت نوترون‌‌ها كار جديدي نيست ولي ساخت آنها از مواد غير راديواكتيو و از عناصر غير ايزوتوپ، قطعاً كار جديدي خواهد بود. گري مي‌گويد: "ما همچنين مي‌دانيم كه با درك اين فناوري مي‌توان منابع جديد انرژي و نيز درمان‌هاي جديدي براي بعضي بيماري‌ها مانند سرطان پيدا كرد. به عنوان مثال با كنترل تخريب نوترون‌ها در مقياس سلولي مي‌توان سلول‌هاي سرطاني را با استفاده از انرژي بالاي غير راديواکتيو، بدون آسيب رساندن به بافت‌هاي مجاور درمان كرد و در اين صورت سالانه مي‌توان از مرگ هزاران نفر جلوگيري كرد." او افزود: "تصور ما اين است كه كودكان مريضي را كه به روش‌هاي سنتي درمان پاسخ نمي‌دهند بتوان با اين روش و بدون بروز اثرات جانبي درمان كرد."

نوشته شده توسط حامد امامی - امین عزیزی در ساعت 13:39 | لینک |

پنجشنبه بیست و دوم بهمن 1383

عملکرد میکروکنترلر

میکرو کنترلر در اصطلاح به ریز پردازنده هایی گفته می شود که بجز CPU حداقل شامل سیستم های ورودی و خرو جی (I/o) حافظه و مدارات ارتباط با حافظه در داخل تراشه اصلی هستند و نیازی به مدارات واسطه بیرونی جهت ارتباط با سیستم های جانبی را ندارد. البته امکانات همه میکرو کنترلر ها هشابه و یکسان نمی باشد و برخی از میکرو کنترلر ها علاوه بر امکانات فو ق العاده شامل مبدل های دیجیتال به آنالوگ و آنالوگ به دیجیتال و یا حتی امکانات بیشتر و اختصاصی تر می باشند.

میکرو کنترلر MC68HC7058 ساخت شرکت MOTOROLA نمونه ای از میکرو کنترلر های مدرن می باشد که امروزه در ساختمان مانیتور های پارس از آن استفاده شده است. قلب این میکرو کنترلر را ریز پردازنده 6805 تشکیل می دهد و حافظه آن شامل 3.75 کیلو بایت حافظه ROM جهت ذخیره کردن نرم افزار اجرایی و 256 بایت حافظه RAM جهت ذخیره سازی مو قت می باشد.
نرم افزار ذخیره شده در حافظه این میکرو کنترلر تحت امتیاز شرکت هیوندای کره جنوبی بوده و قابل دسترسی یا دخل و تصرف ننی باشد و فقط مختص 15 اینج مدل HL -5870 می باشد. از و ضایف اصلی میک رو کنترلر می توان به موارد زیر اشاره کرد:
1- کنترل دکمه های جلوی مانیتور در صنعت ساخت
2- ایجاد ولتاژ های DC جهت کنترل قسمت های مختلف مدار
3-ارتباط با حامظه none volatile جهت ذخیره سازی و باز خوانی اطلاعات.
4- ارتباط با سیستم تغذیه جهت مدیریت توان مصرمی
5- ارتباط با سیستم مولد OSD
6- ارتباط با سیستم تنظیم گر خودکار
7- تنظیم اعو جاجات و تصحیح خطاها
8- مضناتیس جدایی
9- پردازش سیگنال های همزمانی
10- کنترل پیچش تصویر