تبلیغات
....................................... Image Hosted by Free picture hosting at www.iranxm.com روبان اصفهانی دهکده ی نانو - مطالب نانو در طبیعت

نانو در پای مارمولک

به نام خدا

حتماً بارها حرکت وارونه مارمولک بر روی سقف را دیده‌اید. به نظر شما اندام‌های حرکتی این جانور چگونه طراحی شده‌اند که به‌راحتی می‌توانند به سطوح مختلف بچسبند؟ دست و پاهای مارمولک از هزاران موی نازک نانومتری پوشیده شده‌اند که به‌طور نامنظمی بر روی سطح آن قرار گرفته‌اند. فاصله اندک این موها با سطح، سبب می‌گردد که نیروی جاذبه قوی‌ای میان آنها برقرار گردد. میزان این نیرو به حدی است که حیوان می‌تواند به‌آسانی روی سقف حرکت کند. دانشمندان با الهام از پای مارمولک، چسب‌های بسیار قدرتمندی ساخته‌اند که این چسب‌ها تحمل وزنی برابر 100کیلوگرم را دارند. این چسب‌ها از لحاظ ظاهری مشابه نوارچسب‌های معمولی هستند. همان‌طور که ما برای چسباندن عکس‌های کاغذی بر روی دیوار می‌توانیم از چسب‌های نواری استفاده کنیم، با استفاده از این چسب‌های جدید می‌توان چسب‌هایی تولید کرد که می‌توانند LCDهای بزرگ به دیوار متصل ‌كنند، بدون آنكه هیچ‌ اثری بر روی دیوار باقی بگذارند. برای ساخت این نوارچسب‌ها، دانشمندان از صفحات حاوی نانولوله‌های کربنی استفاده کرده‌اند که با اتصال رشته‌های مجعد کربن به سطح آنها، سطوح چسبنده‌ای ایجاد می‌شود. عملکرد این سطح کاملاً شبیه عملکرد پرزهای ظریفی است که بر روی پای مارمولک وجود دارد. وقتی این رشته‌های مجعد را به سطحی بچسبانیم، نانولوله‌ها با سطح هم‌ردیف شده و اتصال بسیار محکمی را ایجاد می‌کنند. نیرویی که حتی 10 بار قوی‌تر از نیروی جاذبه پای مارمولک است. شاید بعدها بتوانیم با استفاده از این چسب‌ها در اتصالات الکتریکی بی‌نیاز از جوشکاری شویم.


نوشته شده در تاریخ دوشنبه 13 تیر 1390    | توسط: دبیر انجمن نانو( اصفهان)    | طبقه بندی: نانو در طبیعت،     | نظرات()

راز استکام نخ ابریشم کشف شد

به نام خدا

دانشمندان راز استحكام نخ ابریشم را كشف كردند و عامل اصلی آن را وجود نانو بلورها اعلام كردند.

دانشمندان در مؤسسه فناوری ماساچوست بعضی از مهترین رازهایی كه توضیح میدهند چرا نخهای ابریشم بسیار مستحكم هستند، را كشف كردهاند. آنها متوجه شدهاند كه عامل كلیدی استحكام نخ ابریشم، وجود نانوبلورهای بتا- صفحهای (beta-sheet) در ساختار آنها است كه با پیوندهای هیدروژنی بهم متصل هستند. نتایج این محققان میتواند منجر به ساخت مواد سنتزی شود كه خواص غیرمعمول نخ ابریشم طبیعی و حتی بهتر از آن را داشته باشند.

این محققان متوجه شده اند كه همكاری پیوندهای هیدروژنی در نخ ابریشم منجر به استحكام بالای آن میشود.
عنكبوتها و كرمهای ابریشم متخصصان برجسته علم مواد هستند و در این زمینه میتوانند الهامبخش دانشمدان باشند. نخهای ابریشم در بین مستحكمترین مواد، قویتر از فولاد بوده و در مقایسه با آن كمتر شكننده هستند.

نخهای ابریشم از پروتئینهایی ساخته شده اند كه بعضی از آنها نانوبلورهای مسطح نازكی معروف به صفحات بتا تشكیل میدهند. این صفحات با پیوندهای هیدروژنی بهم متصل شده اند. این محققان مجموعه ای از شبیه سازیهای رایانه ای سطح اتمی انجام داده و مكانیسمهای شكست مولكولی در نخ ابریشم عنكبوت (تار عنكبوت) را بررسی كردند. آنها میگویند كه این نانوبلورهای مسطح ریز قادر به بازسازی سریع پیوندهای شكست شده خود هستند.

ماركوس بوهلر، یكی از این محققان میگوید: "در بیشتر مواد مهندسی شده (برای مثال سرامیكها)، استحكام بالا همراه با شكنندگی است ". اما در نخ ابریشم كه علیرغم اینكه در آن اجزاء سازنده با پیوندهای ضعیف هیدروژنی (در مقایسه با پیوندهای قوی كوالانسی) بهم متصل هستند، استحكام بالایی دارد؛ چنین مطلبی صادق نیست و این مواد مستحكم شكننده نیستند.

دلیل این خواص این است كه این اجزاء سازنده (نانوبلورهای بتا-صفحهای) در ساختاری مشابه با یك بسته دراز از نان ساجی، مرتب میشوند. این هندسه ویژه از نانوبلورهای نخ ابریشم ریز، این امكان را فراهم میكند كه پیوندهای هیدرژنی به صورت متحد عمل كرده و زنجیرهای مجاور همدیگر را در مقابل نیروهای خارجی تقویت كنند و این منجر به استحكام بالای نخ ابریشم عنكبوت، بدون خاصیت شكنندگی میشود.

یكی دیگر از یافته های جالب این تحقیق این است كه خواص نخ ابریشم شدیداً وابسته به اندازه دقیق این نانوبلورهای بتا- صفحه ای است.

هنگامی كه اندازه این نانوبلورها 3 نانومتر است، این مواد بسیار مستحكم هستند ولی اگر این نانوبلورهای تا پنج نانومتر رشد كنند، این مواد ضعیف و شكننده میشوند.

نتایج این تحقیق در مجله Nature Materials منتشر شده است.

نوشته شده در تاریخ دوشنبه 13 تیر 1390    | توسط: دبیر انجمن نانو( اصفهان)    | طبقه بندی: نانو در طبیعت،     | نظرات()
"> روبان اصفهانی