با نزدیک شدن به پایان سال 2011، نشریات مختلف بهترین نوشتهها و مطالب سال را انتخاب و منتشر میکنند. چند روز پیش نشنال جئوگرافیک، بهترین عکسهای سال 2011 را همراه توضیحاتی منتشر کرده است که توجه شما را به آنها جلب میکنم. در میان 15 عکس برتر انتخاب شده، عکسی از بابک امین تفرشی -چهره دوستداشتنی نجوم آماتوری و روزنامهنگاری علمی کشورمان- هم به چشم میخورد.
1- شاتل فضایی اندیور: قرار بود، مأموریت اندیور آخرین مأموریت شاتلهای ناسا باشد، اما با تصویب یک مأموریت فضایی اضافی برای آتلانتیس، این شاتل افتخار انجام آخرین مأموریت شاتلها را نصیب خود کرد و دوره سی ساله مأموریتهای شاتلها به پایان رسید.
در این عکس که در ماه می گرفته شده است، شاتل اندیور را میبینید که در پیراموناش روشنایی شهرهای زمین پیدا است. 2- ستاره دریایی ماداگاسکار: این عکس زیبا در اگوست امسال توسط آژانس فضایی اروپا گرفته شده است. عکس رود بتسیبوکا در شمال غربی ماداگاسکار را نشان میدهد که به خلیج بُمبِتوکا میریزد، این خلیج هم به نوبه خود به کانال موزامبیک میپیوندد. این عکس، نمایی شبیه ستاره دریایی پیدا کرده است و رسوبات بین شاخههای رود، نمای رنگی زیبایی به وجود آوردهاند. 3- شفق قطبی جزیره: این عکس در یکی از جزایر ایسلند گرفته شده است و در آن شفق قطبی سبزرنگ، کهکشان راه شیری را مثل قابی احاطه کرده است. این عکس در جریان دومین مسابقه عکاسی «زیبایی آسمان شب» برنده جایزه اول شد. 4- بقایای ابرنواختر (سوپر نووا): در ماه مارس ناسا با استفاده از رصدگر اشعه ایکس کانادا، عکس تازهای از بقایایی ابرنواختر تایکو Tycho گرفت. نور حاصل از انفجار این ابرنواختر قرنها پیش یعنی در سال 1572 به زمین رسید و آنقدر زیاد بود که در طول روز هم با چشم غیرمسلح دیده میشد. این ابرنواختر 13 هزار سال نوری با ما فاصله دارد. در این عکس، اشعه ایکس با انرژی کم با رنگ قرمز و اشعه ایکس با انرژی زیاد با رنگ آبی نشان داده شده است. 5- کهکشان پیچ و تاب خورده: این عکس در اگوست امسال با دوربین تلسکوپ فضایی هابل از کهکشانی به نام NGC 2146 گرفته شده که اندکی از کهکشان راه شیری کوچکتر است. یکی از بازوهای این کهکشان 45 درجه خمیدگی دارد و درجلوی هسته کهکشان قرار گرفته است. احتمالا نیروی جاذبه یک کهکشان ناشناخته نزدیک، باعث این طرز قرارگیری بازو شده است. 6- حلقه خورشیدی: این عکس در ماه مارس به وسیله فضاپیمای مشاهدهگر ناسا از فوران پلاسمای خورشید گرفته شده است. 7- در 22 اکتبر، «جفری برکس» این عکس را در پنسیلوانیا از شهابها گرفت، در حالی که صعود ماه، که در این عکس در پشت شاخ و برگ درختان در پاییز پنهان است، او را نگران کرده بود که قادر به عکس گرفتن نباشد، او موفق شد عکسهای زیبایی از شهابها بگیرد. 8- ستاره پرسرعت: این عکس به وسیله تلسکوپ فروسرخ طیف گسترده ناسا یا WISE گرفته شده است، ستاره آبی مرکز عکس، با چشم غیرمسلح به رنگ قرمز دیده میشود و Zeta Ophiuchi نام دارد.
گمان میرود که این ستاره، پیشترها، ستاره همدمی در کنار خود داشت، اما با انفجار آن ستاره، ستاره Ophiuchi تنها ماند و با سرعت افزونتری در ابر غباری پیرامونش، حرکت کرد.
9- در این عکس فضانورد ناسا -مایک فوسام- در اتاقکی در ایستگاه فضایی بینالمللی دیده میشود.
10- رود ستارگان در دره «ماردی خولا»ی هیمالایا. این عکس در نپال و با استفاده از نوردهی طولانی گرفته شده است. 11- این عکس را بابک امین تفرشی در ایران و از فراز کوهها البرز گرفته است. در این عکس ماه در خسوف کامل است، اما تابش غیرمستقیم نور خورشید، باعث شده با نور زرد مایل به قرمز مشخص باشد.
خسوف ماه ژوئن، طولانیترین و کاملترین خسوفی بود که در این دهه رخ داد. بهترین جاهایی که میشد این کسوف را دید، شرق آفریفا، خاورمیانه، آسیای مرکزی و غرب استرالیا بود.
میتوانید در وبسایت نیوساینیست، تعدادی از عکسهای زیبای بابک امین تفرشی را ببینید.
12- این عکس با استفاده از تلسکوپی در صحرای شمال شیلی گرفته شده است. این عکس اولین عکس منتشرشده برای عموم از کهکشان Antennae است.
تلسکوپی که صحبت از آن شد ALMA نام دارد و ساخت آن در سال 2013 به پایان مییابد. این پروژه بزرگترین پروژه ساخت تلسکوپ روی سطح زمین است. ALMA متشکل از 66 آنتن است که در پهنهای 16 کیلومتری پراکنده هستند، اطلاعات این آنتنها با فیبر نوری به هم میپیوندند و یکی میشوند تا در مجموع کار یک تلسکوپ بزرگ را بکنند. برای خواندن اطلاعات بیشتر در مورد این رادیوتلسکوپ، به اینجا بروید.
13- این عکس در یکی از شهرهای برزیل از غروب خورشید گرفته شده است و در آن یک لکه بزرگ خورشیدی به خوبی پیداست.
14- گودالهای سطح عطارد: این عکس در ماه سپتامبر با استفاده از کاوشگر عطارد گرفته شد. این عکس گودالهای عجیبی روی سطح سیاره نشان میدهد که محتوای ناشناختهای دارند که نور را بازتاب میدهد. 15- مردی در آینه: تصویر دانشمندی به نام مارک کلامپین در آینههای تلسکوپ فضایی جیمز وب افتاده است. آینه اصلی این تلسکوپ، 18 بخش شش ضلعی دارد که با پیوستن به هم یک آینه با عرض 6?5 متر شبیه نمای یک کندوی عسل ایجاد میکنند. تلسکوپ فضایی جیمز وب قرار است در سال 2018 به فضا پرتاب شود.
مرکز ملی فناورینانوی تایلند ("NANOTEC") و شرکت نفت این کشور (PTT) در زمینه تحقیقات و تولید تمیزکننده سطوح سازگار با محیط زیست برای قربانیان ناشی سیل جهت استفاده در محصولات تمیزکننده خانگی همکاری میکنند.
PTT و NANOTEC برای پیشبرد تحقیقات خود، بر این نکته تاکید دارند که محصولات حاصل از پروژه جدید باید سازگار با محیط زیست و مصرف کننده نهایی بوده و برای تولید محصولات جدید باید از منابع طبیعی داخلی استفاده شود.
به گفته پرفسور سیری راگ سانگ سیویلای، مدیر اجرایی NANOTEC، «همکاری با PTT نشان دهنده تعهد این مرکز جهت تمرکز بر تحقیقات در بخشهای تجاری با اولویت بالا و در راستای منافع ملی است ».
راهکار تمیز کننده جدید مبتنی بر فناورینانو و سازگار با محیط زیست، یکی از دستاوردهای NANOTEC و PTT است که در نمایشگاه nanotec 2012 توکیو (15 تا 17 فوریه 2012 میلادی) و در قالب طرح «تایلند: فناورینانو برای مقابله با بلایای طبیعی» ارائه خواهد شد.
PTT همچنین با همکاری دانشگاه Chulalongkorn و بخش تحقیق و توسعه این شرکت، دو محصول تمیز کننده خانگی سازگار با محیط زیست برای حفاظتهای ضدمیکروب تولید خواهند کرد. تمامی این سه محصول در قالب یک مجموعه به عامه مردم فروخته خواهند شد.
این تصاویر از فاصله چندصدهزار کیلومتری این اجرام سماوی گرفته شده و بازی نور و سایه به شکلگیری تصاویری حیرتانگیز منجر شده است.
تایتان اسطورهای: در این تصویر، تایتان را میبینید که از مقابل زحل و حلقههای زیبایش عبور میکند. طرح تیره و روشن روی سطح سیاره زحل مربوط به سایه حلقههای این سیاره است.
لایههای مه در قطب جنوب تایتان: در اینجا، نمای نزدیکی از قطب جنوب تایتان را میبینید. تفاوت رنگ لایههای مختلف جو میتواند ناشی از ابعاد متفاوت ذرات موجود در آنها باشد.
دایونی و تایتان: در این نما میتوانید دایونی (Dione)، سومین قمر بزرگ زحل و تایتان را در مقابل قرص زحل، حلقهها و سایه حلقهها تشخیص دهید. در اینجا دایونی در حال عبور از مقابل تایتان است. این تصویر، موضوع پرسش «حدس میزنید این عکس چیست و کجاست؟» بود ک شب گذشته منتشر شد و کاربران پاسخهای متفاوتی به آن دادند که البته درصد قابل توجهی از آنها حدس تقریبا خوبی زده بودند.
و باز هم دایونی: در این نما، تایتان در فاصلهای بسیار دورتر از دایونی قرار گرفته و به همین دلیل کوچکتر از دایونی بهنظر میرسد.
این رازهارا «چشم پزشکان» به شما نمی گویند
1- هرگز از دستمال کاغذی یا دستمال های توالت برای پاک کردن شیشه عینک خود استفاده نکنید. این دستمال ها از چوب ساخته شده اند و شیشه های عینک شما را خش می اندازند. دکتر Robert Noecher می گوید من از کراواتم برای اینکار استفاده می کنم به این خاطر که از ابریشم ساخته شده و بسیار نرم و لطیف است.
2- عینک های آفتابی پولاریزه برای کم کردن حساسیت نسبت به نور و بازتاب آن از اجسام براق، بسیار مناسب هستند، اما برای دیدن صفحه های موبایل یا سیستم های راهیاب شما را با مشکل مواجه خواهند کرد. این مشکل حتی برای دیدن صفحه های دستگاه های خودپرداز جدی تر خواهد بود.
3- بسیاری از ما فکر می کنیم، پس از یک جراحی چشم، به سرعت می توانیم به زندگی عادی خود برگردیم، اما در واقع برای بسیاری از افراد، این زمان، مقادیری بیشتر طول می کشد. پس از اینکه مجبور شویم بر روی یک متن چند صفحه ای تمرکز کنیم، متوجه می شویم که آنقدر ها هم که فکر می کنیم کار ساده ای نیست و به زمانی بیش از این نیاز است.
4- بسیاری از مردم می دانند که اشعه ماوراء بنفش (UV) به پوست آسیب جدی میرساند، اما نمی دانند که این اشعه برای چشمان نیز مضر است. آیا شما از کسانی هستید که تنها زمانیکه آسمان آفتابی است عینک میزنید؟ مثل این می ماند که بگویید من فقط گاهی اوقات سیگار میکشم!
عینک آفتابی ای را انتخاب کنید که به اندازه کافی برای جلوگیری از ورود اشعه از بالا و پایین بزرگ باشند حتی اطراف آن نیز ضخیم باشد. اگر از لنز استفاده می کنید محافظ UV را بخواهید.
5- علی رغم اینکه نسل های مختلف، درباره فواید هویج، به فرزندان خود بسیار گفته اند، هویج بهترین غذا برای چشم ها نیست. البته شاید بتوان این امتیاز را بیشتر به اسفناج، کلم پیچ و دیگر سبزیجات با برگ تیره نسبت داد.
6- قطره های چشم (از هر نوع)، اگر در یخچال نگهداری شوند، سوزش کمتری ایجاد می کنند.
7- بعضی از پزشکان بیماران را جهت جراحی آب مروارید تحت فشار قرار می دهند. اگر برای جراحی با مشکلات مالی مواجه هستید باید گفت که صبر کردن برای این جراحی آسیبی به چشم های شما نمی رساند. آب مروارید فقط دید شما را با مشکل روبرو می کند مانند این است که از یک پنجره کثیف به بیرون نگاه کنید.
8- مطالعه در نور کم به چشمان شما آسیب نمی رساند. بدترین چیزی که ممکن است اتفاق بیفتد سردرد شدن شماست.
9- اگر از لنز های مدت دار استفاده می کنید، آنها را قبل از خواب در بیاورید. شانس عفونی شدن چشم ها به هنگام خواب با این لنزها 10 تا 15 برابر بیشتر است.
لنزهای مدت دار لنزهایی هستند که می توان آنها را تقریباً تا 7 روز بدون اینکه نیازی به در آوردنشان به هنگام خواب باشد، استفاده کرد. 10- زمانی که به قطره چشم نیاز دارید آن قطره ای را که از خیلی وقت پیش در کابینت نگه داشته اید را استفاده نکنید. اگر چشم شما عفونی شده باشد این قطره شاید قرمزی چشم را بهتر کند، اما ممکن است باعث بدتر شدن عفونت شود. برخی افراد چشم خود را به خاطر همین اشتباه از دست داده اند.
11- ورم ملتحمه همیشه خوش خیم نیست. برخی بیماران به خاطر این بیماری دچار حساسیت به نور شده و یا بینایی خود را از دست می دهند. اما بسیاری از پزشکان آنتی بیوتیک را برای درمان آن تجویز کرده که اگر مشکل ویروسی باشد هیچ کمکی نخواهد کرد. اما اگر مبتلا به ورم ملتحمه باکتریایی شده باشید، شاید چنین درمانی برای شما کارگر باشد.
12- تست های سالیانه تنها راه برای جلوگیری از این بیماری ها هستند. این اصلا خوب نیست که منتظر بمانیم تا علائم بیماریهای چشمی به طور کامل ظاهر شوند و برای مان مشکل ساز شوند تا به پزشک مراجعه کنیم. توجه داشته باشید، برخی بیماریهای چشمی تا زمانیکه بینایی شما را از بین نبرند بروز نمی کنند.
13- اگر شما بالای 60 سال هستید و تصمیم به عمل جراحی لیزیک گرفته اید، صبر کنید تا دچار آب مروارید شوید. سپس ما می توانیم بینایی شما را طی جراحی آب مروارید ترمیم کنیم و بیمه نیز به راحتی هزینه آن را پرداخت خواهد کرد.
ناسا به دنبال کشف رفتار آتش در ریزگرانش به معنای واقعی کلمه به بازی با آن در ایستگاه فضایی بینالمللی پرداخته است.
به گزارش سرویس علمی خبرگزاری دانشجویان ایران (ایسنا)، از ماه مارس 2009، تجربه اطفای آتش ناسا، بیش از 200 آزمایش برای درک بهتر رفتار آتش در ریزگرانش که هنوز به درستی درک نشده، انجام داده است.
به گفته دانشمندان، این پژوهش میتواند سیستمهای اطفای آتش در فضاپیماهای آینده را بهبود بخشیده و همچنین از کاربریهای مفیدی در زمین برخوردار باشد.
فورمن ویلیامز از دانشگاه کالیفرنیا در سندیگو در بیانیهای اظهار کرد: ما امیدواریم بتوانیم دانش بهتری از سوختن قطرات کسب کرده، ایمنی فضاپیماها را در برابر آتش بهبوده بخشیده و به ایدههای بهتری برای استفاده کارآمدتر از سوختهای مایع در زمین دست یابیم.
وی افزود: این آزمایشات برای تحقیق بر روی مدلهای عددی که سوختن قطرهای را در شرایط مختلف محاسبه میکند، مورد استفاده قرار خواهند گرفت.
آتش در فضا با نوع زمینی آن بسیار متفاوت است. در زمان شعلهور شدن آتش در زمین، گازهای داغ شده از آتش برخاسته،اکسیژن را به داخل کشیده و محصولات حاصل احتراق را به بیرون میفرستد. در ریزگرانش، گازهای داغ از آتش بلند نشده، از این رو فرایند کاملا متفاوتی موسوم به انتشار مولکولی به هدایت رفتار شعله میپردازد.
به گفته محققان، انتشار مولکولی در فضا اکسیژن را به سمت شعله جلب کرده و محصولات احتراقی را با سرعتی 100 برابر آهستهتر از جریان شناور روی زمین از آن دور میکند.
شعلههای فضایی همچنین در دمای کمتر و با اکسیژن کمتری نسبت به زمین میسوزد. در نتیجه به گفته محققان، ماده مورد استفاده برای روشن کردن آتش در فضا باید متمرکزتر باشد.
دانشمندان ناسا برای آزمایشات خود یک قطره کوچک سوخت هپتان یا متانول را در یک جایگاه مخصوص در ایستگاه فضایی به آتش کشیدند. در زمان سوختن قطره، یک شعله کروی آن را فراگرفت.
تا کنون محققان چند پدیده عجیب را در مورد آتش در فضا مشاهده کردهاند که از جمله عجیبترین آنها، ادامهدار بودن آشکار سوختن قطرات هپتان پس از اطفای آتش در شرایط خاص بوده است.
فیزیکدانان دقیقترین حد تعیینشده برای ذرات ماده تاریک- ماده اسرارآمیز و مبهمی که تصور میشود 98 درصد از همه ماده جهان و تقریبا یک چهارم جرم کل جهان را تشکیل دهد- را به دست دادهاند.
به گزارش لایوساینس پژوهشگران از دادههای به دست آمده از "تلسکوپ فضایی پرتو گامای فرمی" ناسا برای محاسبه سرعت برخورد ذرات ماده تاریک با ضدمادههایشان و نابودشدنشان در کهکشانهایی که به دور کهکشان راه شیری ما میچرخند، استفاده کردند تا پارامترهای مربوط به جرم ذرات تاریک را تعیین کنند.
ساواس کوشیاپاس، استادیارد بخش فیزیک در دانشگاه براون، و دانشجوی دوره فوقلیسانس آلکس گرینگر- اسمت دریافتند که ذرات ماده تاریک باید جرمی بیشتر از 40 گیگا الکترون ولت(GeV)- تقریبا 42 برابر جرم یک پروتون را داشته باشند.
کوشیاپاس در بیانیهای اعلام کرد: "بر اساس یافتههای ما اگر ذره یک توده جرمی کمتر از 40 گیگا-الکترونولت داشته باشند، نمیتوان آنها را ذره ماده تاریک خواند."
جزئیات این بررسی در جورنال Physical Review Letters منتشر شده است.
تردید در یافتههای پیشین
این پژوهشگران میگویند نتایج آنها با یافتههای اخیر از تجربیات زیرزمینی که کشف بالقوه ماده تاریک را گزارش کرده بود، تطبیق ندارد.
این تجربیات مدعی بودند که ذرات ماده تاریک با جرمی از 7 تا 12 گیگا الکترون ولت یافتهاند، میزانی بسیار کمتر حد تعیین شده بر اساس بررسی جدید است.
اما قضیه پیچیدهتر از اینهاست. در دهه 1920 ادوین هابل ستارهشناس کشف کرد که جهان ایستا نیست، بلکه در حال گسترش است. بیش از70 سال بعد، مشاهدات تلسکوپ فضایی هابل که نام این ستارهشناس را بر خود داشت، نشان داد که جهان با سرعتی بسیار بیشتر از حدی که قبلا تصور میشد، در حال گسترش و انبساط است.
کیهانشناسان معتقدند نیروی مرموزی به نام انرژی تاریک زمینهساز این شتاب گرفتن شگفتآور انبساط جهان است. انرژی تاریک، مانند ماده تاریک، به طور مستقیم شناسایی نشده است، اما تصور میشود عامل نیرویی باشد که کیهان را با سرعت مرتبا فزاینده گسترش میدهد.
کوشیاپاس میگوید: "اگر فرض کنیم که جرم ذره ماده تاریک کمتر از 40 گیگا الکترون ولت است، در این صورت مقدار ماده تاریک در حال حاضر آنقدر زیاد خواهد بود که دیگر نمیشود با این سرعت شتابنده انبساط پیدا کند."
جهان پیچیده ما
تصور میشود که انرژی تاریک 73 درصد از کل جرم و انرژی جهان را تشکیل میدهد. ماده تاریک 23 درصد بقیه را تشکیل میدهد و تنها 4 درصد از جهان از ماده معمول که ما میتوانیم آن را ببینیم، مانند ستارهها، سیارهها و کهکشانها تشکیل شدهاند.
اما از آنجایی که نه ماده تاریک و نه انرژی تاریک به طور مستقیم قابل شناسایی نیستند، مفاهیمی ثابتنشده باقی میمانند.
دست کم از یک لحاظ تصور میشود که ماده تاریک مانند ماده معمول عمل میکند، هنگامی که ذرات ماده تاریک با ذرات ضدماده مربوط به خود برخورد میکنند، باید یکدیگر را نابود کنند. ضدماده متناظر ماده معمولی است؛ تصور بر این است که برای هر ذره ماده یک ذره ضدماده متناظر وجود دارد که جرمی معادل آن و باری مخالف آن دارد.
دانشمندان تصور میکنند که ماده تاریک از ذراتی به نام "ذرات پرجرم با تعامل ضعیف" (WIMP) تشکیل شده باشند. هنگامی که یک WIMP با ضدذره خود برخورد میکنند، باید یکدیگر را نابود کنند.
کوشیاپاس و گرینگر- سامت برای بررس جرم ماده تاریک، اساس این روند نابودی را معکوس کردند. آنها به مشاهده هفت کهکشان کوتوله پرداختند که تصور میشود مملو از ماده تاریک باشند، زیرا حرکت ستارههای درون آنها را نمیتوان با جرم آنها به تنهایی به طور کامل توضیح داد.
به گفته کوشیاپاس از آنجایی که این کهکشانهای کوتوله همچنین گاز هیدروژن و سایر مواد معمول بسیار کمتری دارند، تصویر واضحتری از ماده تاریک و اثرات آن را به دست میدهند.
فیزیکدانان با استفاده از دادههای جمعآوریشده در سه سال گذشته بوسیله تلسکوپ فرمی که تابش پرتوهای پرانرژی گاما را رصد میکند، به عقب باز گشند.
این دانشمندان با اندازهگیری شمار ذرات نور، به نام فوتونها، در این کهکشانها محاسبه معکوس انجام دادند تا مشخص کنند هر چند وقت یک بار ذراتی نام کوارک تولید میشدهاند که فراورده واکنش نابودی WIMP و ضدWIMP هستند.
این کار فیزیکدانان را قادر کرد تا حدود جرم ذرات ماده تاریک و سرعت نابودشدنشان را تعیین کنند.
برای مطالعه پدیدههای فیزیکی بنیادین نظیر چگونگی حرکت الکترون در اتمها، مولکولها و جامدات، پرتوهای فرابنفش با پالسهای کوتاه (EUV) میتواند بسیار مفید باشد. اخیرا محققان طول موج فلزی سه بعدی یا نانوکانالی را ارائه کردهاند که میتواند این پالسها را ایجاد کند. پرتوهای فرابنفش با پالسهای کوتاه (EUV) دارای طول موجی بین 5 تا 50 نانومتر هستند که 10 تا 100 برابر از نور مرئی کوتاهتر است. بنابراین با استفاده از روشهای رایج نمیتوان این پرتوها را ایجاد کرد و تنها با تقویت امواج ایجاد شده توسط نوسانگر میتوان آنها را بهدست آورد. الکترونهای آزاد در این فرآیند شتاب داده شده و انرژی مازاد آنها در پالسهایی کوتاه در حد آتوثانیه (10–18s) آزاد میشود. فرآیندی که کوتاهترین طولموجهای نور فیلتر شده و پرتوهای فرابنفش با پالسهای کوتاه را ایجاد میکند، بسیار پیچیده است. |
محققان مرکز علوم و فناوری پیشرفته کره (LAIST)، موسسه ماکس پلانک آلمان و دانشگاه ایالتی جرجیا با استفاده از ایدهای این مشکل را حل کردند. آنها پالسهای نور فمتوثانیه(10–15s) که در محدوده مادون قرمز هستند را به پالسهای نوری فمتوثانیه در محدوده فرابنفش تبدیل کردند. این پالسها فرکانس 75 مگاهرتزی را ایجاد نمودند. برای این کار از پدیده "پلاریزاسیون پلاسمون سطحی" استفاده شد. نانوکانالی که این گروه تحقیقاتی ایجاد کرده موجب میشود تا نور مادون قرمز ورودی متمرکز شده، به طوری که طول موج آن از نور ورودی کوتاهتر شود. این نانوکانال از جنس نقره بوده به شکلی که حفره میانی آن بهصورت قیف شکل است. طول این ساختار چند میکرون و درون آن از گاز زنون پر میشود. نوک این کانال تقریبا 100 نانومتر است. محققان پالس مادون قرمز را با نرخ 75 مگاهرتز بهدرون کانال میفرستند که دیواره آن دارای بار مثبت و منفی است. چیدمان این بارها به شکلی است که منجر به نوسانات امواج الکترومغناطیس و تشکیل پلاریزاسیون پلاسمون سطحی میشود. این ذرات بهسمت نوک رفته و در آنجا به دلیل شکل مخروطی نوک، میدان آنها متمرکز میشود. این میدان که روی سطح داخلی تونل قرار دارد چند صد برابر قویتر از میدان نور مادون قرمز تابیده شده است. افزایش میدان، منجر به تولید پرتوهای فرابنفش با پالسهای کوتاه در گاز زنون میشود. سونگ وو کیم، رهبر این تیم تحقیقاتی، میگوید از آنجایی که طول موج این پرتوها و همچنین زمان پالس آنها بسیار کوتاه است، از پرتوهای فرابنفش با پالسهای کوتاه میتوان بهعنوان ابزاری برای بررسی دینامیک الکترون در اتمها استفاده کرد. نتایج این تحقیق در نشریه Nature Photonics به چاپ رسیده است. |
![]() |
قطب نماهای پیشرفته که بیشتر در صنایع مخابرات و امور نظامی بکار برده میشوند، مجهز به سلولهای شب نما میباشند که حتی در تاریکی شب عمل جهت نمایی را صورت دهند. این نوع قطب نماها در دوربینهای دو چشمی نظامی ، تانکها ، نفربرها و حتی در ساختمان برخی خودروهای پیشرفته نیز بکار میرود. از قطب نماهای پیشرفته در اندازه گیری طول جغرافیایی و عرض جغرافیایی محل نیز استفاده میکنند که در نقشه خوانی ، پیاده سازی عملیات نظامی ، دیده بانی در مناطق جنگی و ... نقش تعیین کننده دارند.
پژوهشگران ماده جدیدی برای تولید ادوات نشر میدان ارائه کردهاند. پیش از این پلاستیک برای این کار استفاده میشد اما هدایت الکتریکی پایین و عدم پایداری گرمایی موجب شده تا محققان دنبال جایگزینی برای آن باشند. برای این کار از شیشههای فلزی تودهای آمورف استفاده کردند.
دستگاههای نشر میدان، که جریانی از الکترونها را تولید میکنند، دارای پتانسیلهای کاربردی متعددی است. اخیرا دستگاههای نشر میدان مبتنی بر نانولولههای کربنی و دیگر نانومواد ساخته شده است. این نانومواد درون پلاستیک قرار داده میشود. این دستگاهها دارای پتانسیلهای مختلفی است اما اشکلاتی را نیز به همراه دارند.
نانولولههای کربنی موجود در داخل پلاستیکها بهعنوان منبع الکترون عمل میکند و همنچنین موجب رسانایی پلاستیک میشود. این موضوع موجب میشود تا ویژگی جالبی روی ادوات نشر میدان ایجاد شود. از آنجایی که پلاستیکها رسانایی بسیار اندکی دارند بنابراین باید غلظت نانومواد را در آنها افزایش داد تا رسانایی آنها به حد مورد نیاز برسد. از سوی دیگر پلاستیکها دارای پایداری گرمایی بسیار کمی هستند و در صورت گرم شدن در حین کار، پایداری خود را از دست میدهند.
یک تیم تحقیقاتی از دانشگاه موناش استرالیا با همکاری گروهی دیگر در مرکز CSIRO روشی برای تولید مادهای جایگزین بهجای پلاستیک ارائه کردند. این ماده شیشه فلزی تودهای آمورف(ABM) است. این آلیاژهای آمورف مواد بسیار جالبی هستند. آنها رفتاری بیش از یک شیشه دارند. در مقالهای که اخیر در نشریه Applied Physics Letters به چاپ رسیده است، محققان توضیح دادند که این ماده را از منیزیوم، مس و گادولینیوم ساختهاند.
این شیشه فلزی دارای برخی از ویژگیهای بسیار جالب پلاستیک است. این مواد قادراند تا به اشکال مختلفی درآیند و بهصورت تودهای ایجاد شوند. همچنین میتوانند دارای ضریب شکست نانولولههای کربنی باشند. علاوهبراین هدایت الکتریکی این مواد بالا بوده و در برابر حرارت پایداری خوبی دارند. بنابراین این دسته از مواد قادرند در برابر کارکرد طولانی مدت و گرم شدن، مقاومت داشته و همچنین شکل اولیه خود را حفظ کنند. برپایه گزارش محققان، این مزیتها در کنار خواص نشر الکترونی عالی، موجب شده تا این کامپوزیت بهعنوان یکی از بهترین نشر کنندههای الکترونی تاکنون شناخته شود.
هرچند پیش از این کامپوزیتهای شیشه فلزی و نانولولهکربنی ساخته شده بود اما این اولین باری است که این سیستم در دستگاههای عاملی نظیر نشر میدان استفاده میشود. میکروسکوپ الکترونی، دستگاه تولید اشعه ایکس و ماکروویو، ادوات نانوالکترونیک و نمایشگرهای پیشرفته دستگاههایی هستند که در آنها میتوان از این فناوری استفاده کرد.
![]() |
بسیاری از زمین شناسان که درباره علت وارون شدنها بررسی میکنند اکنون معتقدند که میدان مغناطیسی ضعیفی که بر سطح زمین میسنجیم (آنقدر ضعیف که آهنربای نعلی شکل اسباب بازی هم 100 برابر از آن نیرومند است) تنها مشتی از خروار است. بخش عمده از فعالیت مغناطیسی زمین در هسته آهنی و نیکلی آن صورت میگیرد برابر مقبولترین توضیحی که برای این مسأله ارائه شده و به نظریه دینامو معروف است. بخشی از میدان که در هسته زمین امتداد دارد در مایع باردار و گداخته آن محبوس شده و با چرخش زمین کشیده میشود. در نتیجه بطور مستقیم از هسته نمیگذرد بلکه بارها دور هسته پیچیده میشود تا مانند دستهای از کشهای محکم تشکیل خطوط شار نیرومندی را بدهد.
بنابراین نظریه جریان همرفتی فلز گداخته که از اعماق هسته بالا میآید حلقههای کوچکی از این ماده مغناطیسی دور هم پیچیده را به سطح میراند که از اینجا به فضا امتداد مییابند و تشکیل میدان آشنایی را میدهد که میسنجیم. سپس یک بار دیگر به درون هسته شیرجه میروند و سخت دور هسته پیچیده میشوند، بدین ترتیب میدان خود را نگه میدارند. در این فرضیه درباره اینکه چه چیزی ممکن است باعث وارونه شدن میدان شود چنین استدلال میشود که طبیعت غیر قابل پیش بینی جریان همرفتی که نقش دارد. اگر در یک نقطه چند حلقه بیشتر از نقطه دیگر جمع شود ذرههای میدان که به سطح میرانند در جهت مخالف حلقه میزنند.
احتمال دیگر آن است که این وارونه شدنها به هیچ وجه کاتورهای و تصادفی نیست. و اگر اطلاعات کافی داشتیم میتوانستیم آنها را پیش گویی کنیم و شاید برهمکنشهای الکترومغناطیسی مایع جوشان درون زمین چندان پیچیدهاند که وارونگی تصادفی به نظر میرسد. اگر چنین باشد شاید روزی دانشمندان بتوانند به ما بگویند که وارونگی بعدی چه هنگام رخ میدهد اما اکنون تنها کاری که میتوانیم بکنیم این است که قطب نماهایمان را تماشا کنیم و حدس بزنیم در دل گداخته زمین چه میگذرد.