جمعه 5 خرداد 1391 - 16:45

دانشمندان ساختارهاي ميكرو و نانو مقياس نچسب مي‌سازند

(592 كلمه مجموعاً در اين متن موجود است)
(597 بار خوانده شده است)

با نسخه‌برداري از برگ گياه نيلوفر آبي
دانشمندان ساختارهاي ميكرو و نانو مقياس نچسب مي‌سازند
05/09/1385
محققان مؤسسه فن‌آوري «جرجيا» در حال كپي‌برداري از يك سطح نچسب طبيعي هستند تا از آن براي تهيه سيستم‌هاي انتقال الكتريكي پايا،‌ آرايه‌هاي فتوولتاييك با كارايي بالا، ساختارهاي MEMS تأثيرناپذير از آب و سطوح بهبود يافته زيست سازگار كه قادرند مانع چسبيدن سلول‌ها به دستگاه‌هاي پزشكي قابل كاشت در بدن شوند، استفاده كنند.
به گزارش (ايسنا)، مهندسان شيمي و دانشمندان علم مواد، قصد دارند براي اين كار از سطح خود تميز شونده گياه نيلوفر آبي تقليد كنند.
سطح برگ‌هاي اين گياه از ساختارهاي ميكرو و نانومقياس داراي پوشش واكسي تشكيل شده است كه مانع از چسبيدن آلاينده‌ها و آب بر سطح آن مي‌شود.
به دليل آشفتگي ساختارهاي نانو و ميكرو مقياس، قطرات آب فقط با سه درصد از سطح تماس، پيدا مي‌كند و در واقع سطح برگ در مقايسه با سطوح صاف تماس زيادي با آب ندارد.
به منظور ارائه چند كاربرد منحصر به فرد اين گياه، محققان موسسه جرجيا سعي در ساخت يك سطح دو رديفه از برگ‌هاي نيلوفر آبي از مواد مختلفي مانند پلي‌بوتادين كردند، ولي تركيبات آلي براي پوشش‌هاي در معرض تابش نور آفتاب مناسب نيستند، زيرا اشعه UV پيوندهاي كربن را مي‌شكند.
اين محققان براي استفاده از اين فن‌آوري يعني عايق‌هاي خودپاك‌كن روي كابل‌هاي انتقال برق فشار قوي، مواد ديگري توسعه داده‌اند.
گرد و غبار آلودگي‌هاي موجود روي عايق‌هاي سراميكي و سيليكوني به كار رفته در خطوط فشار قوي مي‌تواند موجب ايجاد مدار كوتاه شده و شبكه توزيع برق را دچار مشكل كند. اين غبارها به صورت دستي تميز نمي‌شوند.
Wong و همكارانش، موفق به توسعه سطح نيلوفر آبي شدند كه با استفاده از تركيبي از سيليكون، فلوئوروكربن‌ها و تركيبات معدني مانند دي‌اكسيد تيتانيوم و دي‌اكسيد سيليكون در برابر تابش‌هاي فرابنفش توان ايستادگي دارد. نمونه اوليه اين پوشش پايداري خوبي در تست‌هاي درازمدت از خود نشان داد.
استفاده از توده‌اي از نانولوله‌هاي كربني براي ايجاد برجستگي‌هايي در سطح، كه موجب ممانعت از تجمع گرد و غبار در سطح سل‌هاي فتوولتائيك، لباس‌هاي فضانوردي‌ و ديگر تجهيزات مورد استفاده در سطح ماه و مريخ مي‌شود.
چيدماني از الگوهاي نانولوله‌هاي كربني در فاصله‌هاي چند ميكروني از هم و اعمال الكتريستيه ضعيف به آنها، باعث تميز كردن سلول‌هاي فتوولتائيك از غبارات و افزايش بازده آنها به عنوان منبع نيرو محركه در مأموريت‌هاي فضايي كمك زيادي مي‌كند.
استفاده از اين پوشش براي ممانعت از نيروي قوي چسبندگي كه مي‌تواند بين ساختارهاي سيستم‌هاي ميكروالكترومكانيكي (MEMS) و سطح زيرين آنها ايجاد شود.
مقدار اين نيرو به قدري است كه مي‌تواند ساختار سيستم را تغيير داده و باعث از كار افتادن آن شود. با توجه به خاصيت آبگريزي سطوح نيلوفر آبي و زبري آنها، اين پوشش مي‌تواند مانع ايجاد اين چسبندگي شود.
به گزارش ايسنا از ستاد ويژه توسعه فن‌آوري نانو، نانوذرات طلا روي يك سيستم سطحي دو رديفي متشكل از كره‌هاي سيليكاي شش وجهي، رسوب داده مي‌شوند. ساختار فيزيكي و شيميايي اين سطح براي بررسي تأثير آب‌گريزي سطحي و زبري‌ آن روي زاويه تماس، برجستگي‌هاي سطح مورد مطالعه قرار گرفتند.
استفاده از سطوح نيلوفر آبي در تجهيزات پزشكي براي ممانعت از لخته‌شدن خون به دليل تماس آنها با خون. اين پوشش‌ها جايگزين مواد ضدانعقادي مي‌شوند كه روي دستگاه‌هاي قابل كاشت در بدن مانند استنت‌ها، جهت باز نگه داشتن رگ‌هاي خون به كار خواهند رفت.
Wong معتقد است زدودن گردوغبار از سطح صاف كار ساده‌اي نيست، هر چند اين قضيه كمي دور از ذهن است ولي زبري سطوح در فرآيند تميزكاري كمك مؤثري مي‌كند. ايشان معتقدند سطح نيلوفر آبي داراي كاربردهاي بالقوه‌اي خواهد بود.

[ بازگشت به تکنولوژی اطلاعات(IT) | صفحه اصلي بخش ها ]

تمامی حقوق مادی و معنوی این سایت متعلق به روزنامه تفاهم می باشد. استفاده از مطالب سایت فقط با ذکر منبع مجاز است