محققان دانشگاه زوریخ نظریه جدیدی را مطرح کرده و شبیه سازی را از راه شیری ساخته اند تا شیوه اندازه گیری جرمی را پیش از بکارگیری داده های واقعی در آن، آزمایش کنند.

سیلیوا گارباری مجری این تحقیقات گفت: 99 درصد از وجود ماده تاریک در نزدیکی خورشید مطمئن هستیم.

این مطالعه مدعی است شیوه های مورد استفاده طی 20 سال گذشته تعصب آمیز بوده است و همیشه میزان وجود ماده تاریک در کائنات را کمتر برآورد می کردند.

به گفته گاباری این می تواند نخستین شواهد از حلقه ای از ماده تاریک در کهکشان ما باشد این یافته می تواند به این معنا باشد که هاله ماده تاریک  کهکشان ما در حال فشرده شدن است.

این محققان شیوه غیر متعصبانه ای ارائه کردند که پاسخ های صحیح را از داده های شبیه سازی شده بازیابی کرد.

آنها این شیوه را در مورد موقعیت ها و سرعت های هزاران کوتوله نارنجی K در نزدیکی خورشیدی به کار گرفتند و به اندازه گیری های جدیدی از چگالی ماده تاریک منطقه ای دست یافتند.

"فریتز زویکی" دانشمندی که چندین دهه پیش این نظریه را مطرح کرد معتقد بود خوشه های کهشکانی با ماده تاریک مرموزی که مانع از پراکندی آنها می شود، پر شده اند.

در آن زمان "جان اورت" در هلند کشف کرد چگالی این ماده در نزدیکی خورشید حدود دو برابر آن چیزی است که می تواند به دلیل وجود ستاره ها و گازها به تنهایی، توضیح داده شود.

دانستن ویژگی های ماده تاریک عامل مهمی در شناخت ذرات موجود در این ماده است.

کاوشگر مریخی کنجکاوی که روز دوشنبه در سیاره سرخ فرود آمد با برخورداری از 74 کیلوگرم محموله علمی به اندازه یک خودروی سواری است. استفاده از کاوشگرهایی با این مقیاس در سیارات دیگر به دلیل هزینه بالا و مصرف انرژی زیاد و محدودیت آنها ممکن نیست؛ از این رو محققان به دنبال ساخت دستگاه‌های نانوروبات ارزانتر در ابهاد یک میلیاردم کنجکاوی هستند.

یک فضاپیمای مداری به انتقال کپسولی از دانه‌های غبار بر روی مریخ می پردازد که از گرانش پایین این سیاره که 36 درصد گرانش زمین است برای حرکت بر روی بادهای مریخی استفاده خواهند کرد.

جان بارکر، فیزیکدان دانشگاه گلاسکو اظهار کرد که طبق شبیه‌سازی‌های رایانه‌یی وی، توفانی از 30 هزار روبات می‌تواند هزاران کیلومتر از سطح مریخ را پوشش دهد. هر روبات از یک نانوپردازشگر، یک آنتن برای ارتباط با روبات‌های دیگر، یک حسگر برای جمع‌آوری اطلاعات و یک پوسته پلیمری متغیر با کنترل الکترودی برخوردار است.

هنگامی که این غبارها بر روی زمین قرار گرفتند، به شکل‌های مختلف از یک نمای بیرونی صاف تا یک گودال سیاه تغییر شکل می‌دهند که به ایجاد کشش برای کمک به سفر بر روی باد می‌پردازند.

این روبات‌ها از حسگرهای خود برای جمع‌آوری اطلاعات در مورد جریانات هوای مریخ و ترکیبات شیمیایی سیاره استفاده کرده و سپس این اطلاعات را به مدارگرد منتقل می‌کنند. فضاپیمای مدارگرد نیز پس از دریافت اطلاعات آنها را به زمین ارسال خواهد کرد.

این پروژه شاید به نظر بسیار مشکل و ناممکن بیاید اما پلیمرهای خود تغییردهنده در حال حاضر در سطح آزمایشگاهی وجود دارند و بارکز در حال آزمایش چالش‌برانگیزترین بخش این مفهوم یعنی مجموعه ارتباطی با زیرساخت‌های سانتیمتری است.

برای ماموریتهای پیچیده‌تر و هدایت شده‌ مانند حفر سطح مریخ و جمع‌آوری نمونه، روبات‌ها باید به طور خودکار و با قدرت خود حرکت کنند. محققان برنامه گروه نانوفناوری خودکار ناسا به تولید مفاهیمی برای روباتهای ریز موسوم به روروکTET پرداخته‌اند که از چنین قابلیتهایی برخوردار هستند. هر کدام از این مفاهیم یک بست چهار وجهی نانولوله کربنی است که با اتصالات به هم مرتبط هستند.

هر روبات می‌تواند با بزرگتر یا کوچکتر کردن این بست،‌ حرکت کرده و مرکز گرانش خود را تا قرار گرفتن در جهت دلخواه تغییر دهد.

دهها هزار روبات روروکTET مقیاس نانو می‌تواند برای شکل دادن به دستگاههایی مانند کاوشگر و آنتن به یکدیگر متصل شده و به انجام ماموریتهای مورد نظر بپردازند.

تاکنون مهندسان موفق به ساخت یک مفهوم 60 سانتیمتری شده‌اند که در پاسخ به فرمان انسانی حرکت می‌کند. برای کاهش اندازه این پیش‌ساخت به مقیاس نانو، دانشمندان به نانولوله‌های پیشرفته نیاز دارند که قادر به حرکت و تنظیم خود برای تشکیل انواع مختلف مواد هستند. به گفته دانشمندان، بسته به سرعت رشد فناوری نانو و سطوح سرمایه‌گذاری، این روباتها می‌توانند بین 30 تا 40 سال آینده در سطح مریخ فرود بیایند.

بدون پناهگاه، هر روبات مقیم مریخ در طولانی‌مدت تسلیم تابش کیهانی شدید و آب‌وهوای سخت مریخ خواهد شد. برای ایجاد امکان اجرای ماموریتهای طولانی‌مدت توسط نانوروباتها در مریخ، مهندسان دانشگاه نورث‌ایسترن در حال کار بر روی یک شبکه عنکبوتی چند کیلومتری از تونلهای نانولوله موسوم به مفهوم «ترااکسپلور شبکه‌یی» هستند.

یک مدارگرد محموله نانوروبات‌ها را در سطح مریخ فرود خواهد آورد. با قرار گرفتن در موقعیت، ناوروبات‌های محافظت شده می‌توانند سنجش‌های طولانی‌مدتی را در مورد آب‌وهوای مریخ و هرگونه فعالیت زمینی در آن انجام دهند.

اگرچه مریخ نخستین مقصد سیاره‌یی برای نانوروبات‌ها است اما دانشمندان می‌توانند در نهایت آنها را به مکانهای دورتر با شرایط شدیدتر نیز ارسال کنند.

دانشمندان آزمایشگاه پیرانش جت ناسا در حال تولید نانولوله‌های کربنی با قابلیت مقاومت در برابر دمای سطح 900 درجه فارنهایت سیاره ناهید هستند. دانشمندان دیگر نیز به مطالعه شیوه‌هایی برای حرکت نانولوله‌ها در فضای میان‌ستاره‌یی هستند.

باور کردنش سخت است؛ اما در دهه 1830 یک طبیعت‌شناس آلمانی تنها به این دلیل که می‌توانست کرم‌ها را به پروانه تبدیل کند، به زندان افتاد.

امروزه شاید زندانی شدن یک انسان به اتهام تبدیل کرم ابریشم به پروانه خنده‌دار باشد؛ اما پس از گذشت نزدیک به 2 قرن هنوز هم رازهای دگردیسی به طور کامل برای انسان فاش نشده و نقش تکامل به تازگی در چنین فرایندی روشن شده است.

از قرن‌ها پیش در زمان مصر باستان مردم می‌دانستند کرم‌ها و شفیره‌ها می توانند در طول زمان به حشرات بالغ تبدیل شوند. آنها این اتفاق را در قالب داستان‌ها و افسانه‌های متعددی مطرح کرده‌اند. به گزارش ساینتیفیک امریکن، دگردیسی هنوز هم فرایند پیچیده‌ای است؛ اما توضیح تکاملی آن چندان نیازی به افسانه‌ها و داستان‌پردازی ندارد.

زیست‌شناسان با استفاده از سنگواره‌ها و بررسی آناتومی و روند تکاملی حشرات فرضیه‌ای را پیشنهاد داده‌اند که به نظر قابل‌قبول می‌آید.

آنها می‌گویند اولین حشراتی که روی زمین زندگی می‌کردند از همان ابتدا مانند حشره بالغ، البته در مقیاس کوچکتر از تخم بیرون می‌آمدند، تا اینکه اولین‌بار در حدود 280 تا 300میلیون سال پیش حشراتی روی زمین شروع به زندگی کردند که در روزهای آغازین از تخم بیرون آمدن نه شبیه به نمونه‌های بالغ بودند و نه مانند آنها رفتار می‌کردند.

این تغییر رویه یک مزیت بزرگ داشت، چون باعث شده بود رقابت برای به دست آوردن منابع غذایی یکسان در والدین و حشره کوچک از بین برود. این تغییر آنقدر موفقیت‌آمیز بود که در حال حاضر نزدیک به 65درصد تمامی حیوانات روی زمین را حشراتی تشکیل می‌دهند که در زندگی خود دگردیسی را تجربه می‌کنند.

ادامه مطلب ...


موضوع مطلب :

صنعتگران مبتکر ایرانی از طراحی موتوری خبر دادند که به گفته آنها با حذف میل‌لنگ و فلایویل از ساختار موتور به کاهش وزن و افزایش راندمان موتور و صرفه‌جویی در مصرف سوخت خودرو و دیگر تجهیزات موتوری منجر می‌شود.

مرتضی اسلامی‌فرد که با همکاری سهیل ایزد‌خواه موفق به طراحی این موتور شده در گفت‌وگو با خبرنگار علمی خبرگزاری دانشجویان ایران (ایسنا)، اظهار کرد: با استفاده از این موتور که فاقد میل ‌لنگ و چرخ طیار (فلایویل) است، گیربکس، دیفرانسیل، گاردن و اجزای بسیار سنگین دیگر هم از وسیله نقلیه حذف می‌شود که به کاهش وزن خودرو و صرفه‌جویی در هزینه سوخت و نگهداری آن منجر می‌شود.

وی با اشاره به اینکه ثبت اختراع و تایید مبانی کارکرد آن توسط شرکت ایپکو و دانشکده مکانیک دانشگاه صنعتی امیرکبیر بررسی و انجام یافته، اظهار کرد: ساخت سیستم محرک هیدرونیک که با تلفیق هیدرولیک و الکترونیک طراحی شده، امکان‌پذیر خواهد بود. البته در خودروهای معمول هم که موتور مکانیکی دارند، در فرمان و ترمز از سیستم‌های هیدرولیک استفاده می‌شود؛ ولی موتور هیدرونیک سیستمی هیدرولیکی با کنترل الکترونیک است که انتقال قدرت در آن توسط مایع انجام می‌شود.

اسلامی فرد خاطرنشان کرد: از ویژگی‌های بارز این موتور این است که به دلیل حذف میل‌لنگ در آن برخلاف موتورهای معمولی که سیلندرها باید در امتداد میل لنگ و یا حول محور میل لنگ آرایش پیدا کنند، سیلندرها می‌توانند در محل‌های مختلف خودرو مستقر شوند، مثلا یک موتور شش سیلندری هیدرونیکی می‌تواند به صورت شش بلوک مجزا در محل‌های مختلف نصب شود. این ویژگی که امکان تغییر گرانیگاه خودرو و رسیدن به شرایط ایده‌آل را فراهم می‌کند، بویژه در خودروهای مسابقه اهمیت بالایی دارد. از طرف دیگر در اتوبوس‌ها هم الزامی به نصب موتور در عقب خودرو نخواهد بود و می‌توان بلوک‌های موتور را در کف اتوبوس هم توزیع کرد.

وی افزود: به دلیل حذف میل لنگ از ساختار موتور محدودیت حرکت پیستون حذف شده و امکان تغییر حجم موتور را نیز فراهم می‌کند که به صرفه‌جویی در مصرف سوخت منجر می‌شود.

با استفاده از موتور هیدرونیک مثلا زمانی که خودرو پشت چراغ متوقف شده و فقط کولر خودرو کار می‌کند، می‌توان با استفاده از فرمان‌های ECU حجم موتور را تغییر داد تا به جای 1600 سی‌سی موتور فقط با حجم مثلا 200 سی‌سی کار کند که این امر در کاهش مصرف سوخت موثر خواهد بود.

ایزدخواه هم با بیان این که این موتور می‌تواند با سوخت‌های مختلف و حتی به صورت هیبرید استفاده شود، تحولی در صنعت موتور و خودرو ایجاد خواهد کرد، اظهار کرد: موتورهای درون سوز معمولی هر یک در دور شخصی بیشترین راندمان را دارند، ولی در این موتور به دلیل متغیر بودن حجم می‌توان در دورهای مختلف به بیشینه راندمان رسید.

وی درباره هزینه‌های ساخت موتور هیدرونیکی گفت: هزینه شبیه‌سازی رایانه‌یی این موتور حدود 15 میلیون تومان و هزینه ساخت نمونه اولیه آن در صورت وجود امکانات و تجهیزات لازم حدود 400 میلیون تومان برآورد شده است.

مهندس منوچهر لطفی آزاد، مشاور طرح هم خاطرنشان کرد: این اختراع کاربرد وسیعی در وسایل نقلیه زمینی، دریایی، ریلی و هوایی و کاربردهای شخصی، نظامی، امداد و نجات، راه سازی و سیستم‌های تولید انرژی ثابت و سیار (ژنراتورهای اضطراری) معدن‌کاری، صنایع نفت و گاز، خودروها و تجهیزات دفاعی، سردخانه‌ها و .... دارد که زمینه مناسبی برای سرمایه‌گذاری پرسود در اجرای این پروژه فراهم کرده است.

اسلامی‌فرد و ایزد‌خواه در پایان آمادگی خود را جهت جلب سرمایه‌گذار و واگذاری طرح اعلام کردند.

دانشمندان دانشگاه کالیفرنیا در سانتاباربارا به بررسی فیزیک پشت ریختن مایعات و بهترین شیوه حمل آنها بدون سر ریز شدن پرداخته‌اند.

به گزارش سرویس علمی خبرگزاری دانشجویان ایران(ایسنا)، این محققان برای بررسی فیزیک ریختن مایعاتی مانند قهوه در هنگام راه رفتن به انجام آزمایش‌هایی پرداختند.

آنها به نظارت بر راه رفتن افراد در سرعت‌های مختلف در یک مسیر مستقیم پرداختند که در دست خود یک لیوان پر از قهوه داشته و به مسیر روبرو نگاه می‌کردند.

یک دوربین به ثبت حرکات داوطلبان و یک حسگر کوچک درون لیوان به ثبت سرریزهای سریع مایع می‌پرداخت.
این پژوهش که در مجله Physical Review E منتشر شده، نشان داد که در لیوان‌های متوسط، بسامد طبیعی قهوه با مسیر حرکت اندام فرد یکی بوده که باعث نوسان مایع می‌شود.
به گفته محققان، این سرریز شدن بیشتر در بین گامهای هفتم تا دهم فرد حامل اتفاق می‌افتد.

به گفته مهندسان مکانیک دانشگاه کالیفرنیا، فاصله بیشتر مایع از سر لیوان و سرعت حرکت آرامتر می‌تواند از این سرریز شدنها جلوگیری کند.
همچنین دقت به لیوان مایع به جای زمین در زمان حمل به حمل آسانتر و موثرتر آن کمک خواهد کرد.

چه عاملی موجب می‌شود افزایش دمای بدنه فنجان، بیشتر از افزایش دمای آب درون فنجان باشد؟ مایکروویو برای افزایش دمای مواد غذایی و مایعات مختلف از امواج الکترومغناطیسی ـ که طول موج کوتاه و انرژی زیادی دارند ـ استفاده می‌کند.

این دستگاه با استفاده از تابش امواج الکترومغناطیسی، مولکول‌های آب موجود در موادغذایی و مایعات مختلفی را که در آن قرار می‌دهید، به حرکت در می‌آورد و موجب افزایش دمای آنها می‌شود، اما اغلب ظرفی که محتوی غذا یا نوشیدنی است، در مقایسه سهم بیشتری از امواج را به خود جذب می‌کند و به همین علت به‌رغم این‌که بدنه و دسته فنجان بشدت گرم شده، آبی که داخل آن ریخته‌اید، به قدر کافی گرم نشده است.

می‌توان گفت، در رقابت برای جذب امواج الکترومغناطیسی منتشر شده، مولکول‌های فنجان از مولکول‌های آبی که در آن ریخته‌اید، پیشی می‌گیرند.

به گفته پروفسور لن هانتر، استاد دانشگاه لیدز این پدیده ناشی از تجمع انرژی ریزموج‌ها یا امواج الکترومغناطیسی در اثر رزونانس یا انعکاس انرژی مغناطیسی این امواج پس از برخورد به بدنه ظروف است. آنچه در اینجا اتفاق می‌افتد، مشابه حرکت یک آونگ است.

اگر آونگ با نیروی نسبتا ثابتی تحت فشار قرار گیرد یا نیروی ثابتی بر آن وارد شود، با اندکی افزایش نیرو، ارتفاع آن به میزان قابل توجهی افزایش می‌یابد. امواج الکترومغناطیسی نیز ماهیتی مشابه آونگ دارند.

اگر این امواج با مولکول‌هایی مانند مولکول‌های تشکیل دهنده ساختار بدنه یا دسته فنجان یا لیوان چایخوری ـ‌ که هم اندازه و از یک جنس هستند ـ برخورد کنند، در اثر پدیده رزونانس مغناطیسی تشدید می‌شوند و به همین علت انرژی حاصل از تابش این امواج در بدنه فنجان متمرکز می‌شود و تنها تعداد محدودی از امواج می‌توانند از بدنه فرار کرده، خود را به سلول‌های تشکیل‌دهنده ساختار مایع درون ظرف برسانند.

برای این‌که بتوانید آب درون فنجان را به اندازه کافی گرم کنید، به ناچار دمای دسته و بدنه فنجان بیشتر می‌شود تا جایی که شاید نتوانید بدون استفاده از یک پوشش محافظ، آن را از مایکروویو خارج کنید.

همان‌طورکه گفته شد، ظرفی که مواد غذایی یا مایعات را داخل آن قرار می‌دهید، همچون مانع عمل کرده، نمی‌گذارد امواج به محتویات داخل ظرف منتقل ‌شود و به این ترتیب سهم بیشتری از انرژی موجود در محیط را از آن خود ساخته، بیشتر گرم می‌شود.

دانشمندان دانشگاه فناوری ماساچوست(MIT)، هاروارد و دانشگاه ملی سئول یک روبات خودکار نرم را مهندسی کرده اند که می تواند طی فرایندی موسوم به حرکت دودی، بر روی سطوح حرکت کند.

پروفسور "سانجایی کیم" مهندس مکانیک MIT  می گوید: از چنین روبات نرمی می توان برای عبور از زمین های ناهموار یا فضاهای بسیار تنگ استفاده کرد.

دانشمندان این روبات را به خاطر ظاهرش که یک لوله توری شکل و انعطاف پذیر است، " کرم توری" نامگذاری کرده اند. لوله توری شکل و انعطاف پذیر حاوی ماهیچه های مصنوعی به شکل سیم هایی از نیکل و تیتانیوم است ؛ آلیاژ حافظه ای شکلی که با حرارت کشیده و جمع می شود. جریان بسیار کوچکی به بخش های این سیم اعمال می شود که موجب می شود این لوله توری، روبات را به جلو پیش ببرد.

کیم افزود: می توان این روبات را پرتاب کرد در حالی که متلاشی نمی شود. اغلب بخش های مکانیکی در مقیاس کوچک، سخت و ظریف هستند اما قطعات به کار رفته در "کرم توری" انعطاف پذیر و رشته ای هستند.