به لطف کار دانشمندان مرکز RIKEN برای علوم مواد در حال ظهور و همکاران، دانشمندان به ساخت دستگاه هایی نزدیک شده اند که می توانند از حرکات میکروسکوپی به روشی هماهنگ برای ایجاد حرکت منسجم در مقیاس ماکروسکوپی استفاده کنند. این روش حرکت موجودات زنده را متفاوت از وسایل مکانیکی ساخته دست بشر بازتولید می کند.
در اثر منتشر شده در ارتباطات طبیعیمحققان از نانولایه‌های تیتانیوم چیده شده در محلول آبی برای ایجاد موجی استفاده کردند که در مواد منتشر می‌شود، اگرچه نانولایه‌ها به یکدیگر متصل نیستند. آنها همچنین موفق شدند از حرکت هماهنگ برای انتقال ریزذرات همراه با موج استفاده کنند. به عنوان مثال، حرکت ماهیچه های انسان از طریق یک فرآیند پیچیده انجام می شود که در آن "موتورهای مولکولی" منفرد به شیوه ای هماهنگ حرکت می کنند. به طور مشابه، حرکت موجی مژک‌ها که حرکت باکتری‌ها را هدایت می‌کند، می‌تواند در یک محیط مایع به روشی کاملاً کنترل‌شده منتشر شود. در مقابل، ماشین‌های مصنوعی اطراف ما فقط در نتیجه تعداد کمی از عناصر متحرک حرکت می‌کنند. بنابراین، موجودات زنده می توانند حرکات ظریف و پیچیده را در صورت نیاز ایجاد کنند، در حالی که موتورها فقط می توانند حرکات ساده خطی یا دایره ای را تکرار کنند.
[embed]https://www.youtube.com/watch?v=gdFDICnb8hI[/embed]
در مطالعه حاضر، محققان تصمیم گرفتند ماده مصنوعی بسازند که بتواند حرکت سیستم های طبیعی را بازسازی کند. به طور خاص، محققان گزارش می‌دهند که تقریباً ده میلیارد نانولایه پراکنده کلوئیدی در یک محیط آبی می‌توانند برای تولید یک موج ماکروسکوپی در حال انتشار در حالت غیرتعادلی مجبور به کار منسجم شوند. در ابتدا، نانولایه ها برای اتخاذ یک هندسه صورت با فاصله بزرگ و یکنواخت از صفحه تا صفحه تقریباً 420 نانومتر القا شدند. در اصل، آنها توسط دافعه الکترواستاتیک رقابتی و جاذبه واندروالسی بین نانولایه‌های با بار منفی ثابت می‌شوند. زمانی که محققان نیروی دافعه را با افزودن یون به محلول تضعیف کردند، با ضعیف شدن دافعه، نانولایه‌ها نزدیک‌تر شدند. این باعث ایجاد موجی شد که از طریق مواد پخش شد. این موج همچنین قادر است ریزذرات را در همان جهت و سرعت انتقال دهد.
به گفته کوکی سانو، نویسنده اول مقاله، «بسیار هیجان‌انگیز بود که ببینیم ریزذرات چگونه در مواد حرکت می‌کنند. ما می دانیم که این نوع حرکت در طبیعت بسیار رایج است، بنابراین قطعاً این یک دستاورد بود که می دیدیم واقعاً می توانیم آن را به نوعی تکرار کنیم.
یاسوهیرو ایشیدا از RIKEN CEMS، یکی از رهبران این گروه تحقیقاتی، می‌گوید: «محققان قبلاً سعی کرده‌اند با ایجاد حرکت ماکروسکوپی با استفاده از حرکت هماهنگ اجزای کوچک، طبیعت را بازتولید کنند، اما دستیابی به آن دشوار به نظر می‌رسید. رویکرد ما از این جهت متفاوت بود که واحدهای منفرد توسط پیوندها به هم متصل نمی شدند، بلکه با رقابت بین نیروهای جاذبه و دافعه در جای خود قرار می گرفتند. ما امیدواریم که این کشف یک اصل کلی برای طراحی یک ماشین ماکروسکوپی از تعداد زیادی از اجزای کوچک ارائه دهد.
نقل قول: ایجاد یک حرکت منسجم دستگاه بر اساس حرکات میکروسکوپی هماهنگ (2021، 26 نوامبر)، بازیابی شده در 28 نوامبر 2021 از https://phys.org/news/2021-11-coherent-device-motion- based-microscopic. .html
این برگه یا سند یا نوشته تحت پوشش قانون کپی رایت است. به جز هرگونه معامله منصفانه به منظور مطالعه یا تحقیق خصوصی، هیچ بخشی بدون اجازه کتبی قابل تکثیر نیست. محتوا فقط برای مقاصد اطلاعاتی ارائه شده است.
[ad_2]
مقالات مشابه
- دستگیری پنج نفر در ارتباط به رپ پاپ دود مرگ
- شرکت صادرات و واردات کالاهای مختلف از جمله کاشی و سرامیک و ارائه دهنده خدمات ترانزیت و بارگیری دریایی و ریلی و ترخیص کالا برای کشورهای مختلف از جمله روسیه و کشورهای حوزه cis و سایر نقاط جهان - بازرگانی علی قانعی
- Mets acquire speedster Billy Hamilton from Giants
- آنچه در فروشگاه ها و رستوران ها باز هستند و چهارم جولای ؟ در اینجا لیستی از کسب و کار باز یا بسته
- گرما، بدون غذا، آب و هوای کشنده: تغییرات آب و هوایی باعث مرگ پرندگان دریایی می شود
- LeBron James موی سیاه زندگی موضوع "جنبش" خصوصیات: 'این یک شیوه زندگی,'
- کارگران مهاجر در میشیگان گلخانه ای: ما فریب خورده, فریب به اخراج
- Futures Movers: Oil prices tumble on expectations for return of Libyan crude production, global stock-market selloff
- کره جنوبی تیم فوتبال وحدت ملی برای پر کردن ورزشگاه سکس با عروسک
- نسکار بابا والاس نژادها در زندگی مهم خودرو پس از مؤتلفه پرچم ممنوعیت