 گرچه
قوانین فیزیکی نقض نمی گردند، اما بعضی وقت ها نیاز به بازنگری دارند.
قانون جریان الکتریکی با بکارگیری لیزر ترانزیستورها توسط "میلتون فِنگ" و
"نیک هولونیاک" در دانشگاه ایالت ایلینویز ایالات متحده بازنویسی شد. توضیحی مختصر در مورد لیزر ترانزیستورها: لیزر
ترانزیستور، نوع جدیدی از ترانزیستور است که در سال 2004 توسط دو محققی که
قانون جریان را بازنویسی کرده اند، اختراع شد. این نوع ترانزیستورها در
بین لایه بیس خود لایه ای با نام "چاه کوانتومی" دارند که در این لایه
بسیار بیشتر از آنچه در ناحیه بیس روی میدهد، الکترون ها با حفره ها ترکیب
شده و حاصل این ترکیب مجدد تولید نور است. این نور تولید شده توسط آینه
های قرار داده شده مرتباً بازتاب شده و از یک روزنه به صورت نور لیزر خارج
می گردد. این نوع ترانزیستورها قادر به میلیارد ها بار سوئیچ در ثانیه
هستند و خروجی آنها هم از نوع سیگنالهای الکتریکی و هم سیگنالهای اپتیکی
خواهد بود. به همین دلیل کاربرد آنها بیشتر در پردازش سیگنال است.
توسط لیزر ترانزیستورها محققان قادر به بررسی رفتار فتون ها، الکترون ها و
نیمه هادی ها هستند. لیزر ترانزیستورها آینده مدارات مجتمع، پردازش
سیگنال، مخابرات نوری و سوپرکامپیوتینگ را متحول خواهند کرد. برای استفاده
از این نوع ترانزیستورها، لازم است تا درک صحیحی از فیزیک آن داشته باشیم
و همچنین قوانین جدیدی را برای آنها به کار بگیریم. دکتر فِنگ میگوید:
ما شگفت زده شدیم. این ترانزیستور ها چگونه کار میکنند؟ این طور که ما
مشاهده کردیم، لیزر ترانزیستورها از قانون جریان کرشهف پیروی نمی کردند.
باید به فکر ایجاد قانونی جدید برای جریان که فوتون ها یا همان خروجی
اپتیکی را هم شامل گردد می بودیم. قانون جریان کرشهف بیان می دارد که
بار ورودی به یک نقطه از مدار برابر با بار خروجی از آن نقطه است. به
عبارت دیگر میتوان گفت انرژی داده شده به یک نقطه با انرژی خروجی از آن
نقطه باید برابر باشد. در مورد ترانزیستورهای دوقطبی این قانون مستحکماً
برقرار می باشد. در ترانزیستورهای دوقطبی یک ورودی داریم و یک خروجی اما
در لیزر ترانزیستورها پورت دیگری که خروجی لیزر می باشد نیز اضافه می
گردد. نکته ای که در اینجا مطرح می شود، چگونگی ورود فاکتور نور لیزر به
قانون جریان می باشد. سیگنالهای اپتیکی وابسته به سیگنال های الکتریکی
هستند، اما تا امروز در ترانزیستورهای معمولی از آنها به دلیل کوچک بودن
صرف نظر میشد. اما در لیزر ترانزیستورها خروجی لیزر رکن اساسی کار
ترانزیستور میباشد و باید آن را در قوانین وارد نمود. قانون جریان کرشهف
بقای بار را در نظر می گیرد، اما به بقای انرژی نمی پردازد. ویژگی
منحصربفرد لیزر ترانزیستورها، این دو محقق را بر آن داشت تا قانون جریان
الکتریکی را به صورت قانون جریان-انرژی بازنویسی کنند. قانون جدید نوشته شده با داده های جمع آوری شده از شبیه سازی و تست لیزر ترانزیستورها کاملاً مطابقت دارد. منبع: sciencedaily عایق جدید با بازدهی بالا برای سیم های برق
|
|
محققان
دانشکده برق دانشگاه سَوث اَمپتون در حال تحقیق برای ساخت مدل اولیه یک
نوع عایق جدید به منظور بالا بردن بازده ژنراتورهای الکتریکی هستند.
اتحادیه
اروپا مبلغ 3 میلیون یورو را برای پروژه ای به نام ANASTASIA (نوارهای
نانوساختار پیشرفته برای کاربردهای عایقی دستگاه های الکتریکی با توان
بالا) سرمایه گذاری نموده است. محققان این دانشگاه جزو پیشتازان این پروژه
هستند. هدف از این پروژه سه ساله تولید نوارهای عایقی جدیدی برای استفاده
در موتورها و ژنراتورها به منظور افزایش بازدهی انرژی بیشتر این دستگاه ها
در سراسر اروپا می باشد. طبق پیش بینی این تیم تحقیقاتی، اگر در سراسر
اروپا بازدهی ژنراتورها به اندازه 0.2 درصد افزایش پیدا کند، 1000 مگاوات
در مصرف انرژی صرفه جویی شده است. این مقدار همانند برق تولیدی یک نیروگاه
هستی یا اگر بخواهیم کمی بیان کنیم، 1.5 میلیارد یورو خواهد بود.
یکی
از محققان درباره عایق های جدید می گوید: "عایق های فعلی به کار رفته در
ژنراتورها کلفت، با فناوری پایین و دارای رسانایی گرمایی ضعیفی هستند. هدف
ما از تولید نوارهای عایقی جدید با استفاده از نانوفیلترها، بالا بردن
رسانایی گرمایی عایق ها برای انتقال حرارت و همچنین افزایش تحمل عایق در
میدان های الکتریکی قوی می باشد."
این تیم تحقیقاتی سه رویکرد در مورد
این عایق ها را در آزمایشگاه های ولتاژ بالای خود بررسی و تست خواهند کرد
تا در نهایت مدل اولیه از عایق های خود را برای استفاده در شبکه های جدید
آماده سازند.
برای کسب اطلاعات بیشتر راجع به پروژه ANASTASIA میتوانید به آدرس http://www.anastasia-project.eu مراجعه نمایید. ترانزیستورها پرسرعت با مصرف کمتر
|
|
ترانزیستورها،
قطعات بنیادین الکترونیکی همواره نشتی و اتلاف انرژی داشته اند و در نتیجه
انرژی مصرف میکنند. تحقیقات انجام شده توسط دانشگاه های ETH Zurich و EPF
Lausanne منجر به تولید ترانزیستورهایی با سرعت سوئیچینگ بالا و همچنین
توان خروجی بیشتر شده است. این قطعات از ترانزیستورهایی که تاکنون ساخته
می شدند بهینه تر هستند، یعنی انرژی مصرفی کمتر و انتشار CO2 کمتری خواهند
داشت.
تخصص پروفسور بلوگِنسی از دانشگاه ETH Zurich و تیم تحقیقاتیش در
طراحی و توسعه ترانزیستورهای پرسرعت برای بهره گیری در سیستمهای تبادل
اطلاعات با سرعت بالا و انتقال بهینه میباشد. برای رسیدن به این هدف،
الکترونها باید با بیشترین سرعت در قطعه نیمه هادی حرکت نمایند. سال گذشته
گروه پروفسور بلوگِنسی رکورد خود را با ترانزیستوری با نام HEMT
(ترانزیستور با موبیلیتی بالا) بر پایه نیترید آلومینیوم و گالیم ((AlGaN
که بر روی زیرلایه سیلیکونی نفوذ داده شده اند ارتقا داد. قبل از این
فناوری های مشابه فرکانس قطع 28 گیگاهرتز را نشان میدادند اما
ترانزیستورهای ساخته شده توسط این تیم فرکانس قطعی تا 108 گیگاهرتز را به
خود اختصاص داده است.
گروه پروفسور بلوگِنسی هم اکنون با گروه
تحقیقاتی پروفسور گرندجین (استاد فیزیک در دانشگاه EPF Lausanne) همکاری
میکنند. این گروه تحقیقاتی به یک ماده جدید برای بهینه سازی دست پیدا کرده
اند. به جای استفاده از نیترید آلومینیوم و گالیم، آنها از یک ماده جدید
متشکل از نیترید آلومینیوم و ایندیوم ((AlInN استفاده کردند. فایده این
ترکیب جدید در گاف انرژی ممنوعه بسیار بزرگتر آن از آنچه در نیمه هادی های
امروزی دیده میشود است.
نیمه هادی هایی که دارای گاف انرژی بزرگ
میباشند میتوانند در تولید ترانزیستورهایی که (بر خلاف ترانزیستورهای
تولید شده از مواد نیمه هادی با گاف کمتر مانند سیلیسیوم) در دما ولتاژ و
توانهای بالاتر کار میکنند استفاده شوند. آزمایش های انجام شده حاکی از آن
است که ترانزیستورهای HEMT ساخته شده از AlGaN و AlInN میتوانند در دمای
1000 درجه سانتی گراد به درستی کار کنند، این دما بسیار بیش از آنچه است
که در مورد ترانزیستورهای سیلیکونی داریم.
تا به امروز ترانزیستورهای
AlInN/GaN کم سرعت تر از ترانزیستورهای هم نوع خود یعنی AlGaN/GaN بوده
اند اما محققان این مشکل را از سر راه برداشتند. رکورد قبلی این تیم
اندازه گیری فرکانس قطع 102 گیگاهرتز برای ترانزیستورهای AlInN/GaN ساخته
شده بر بروی زیرلایه سیلیکونی بود که این رکورد با تست فرکانس قطع
ترانزیستورهای AlInN/GaN ساخته شده بر روی کاربید سیلیسوم را شکسته شد. در
قدم اول آنها فرکانس قطع را با 41 درصد افزایش تا 144 گیگاهرتز رساندند.
پروفسور بلوگِنسی میگوید: "این پیشرفت بسیار بزرگی است. تصور کنید یک
قهرمان دو، دوی صد متر را با سرعت 40 درصد بیشتر بدود." در زمان انتشار
این خبر، پروفسور بلوگِنسی اعلام کرد که در آزمایشگاه، تیم تحقیقاتیش
فرکانس قطع 200 گیگاهرتز را اندازه گیری کردند و این تمامی رکوردها را در
این حوزه کاری شکسته است.
یک کاربرد تجاری از اینگونه ترانزیستورها
میتواند در تقویت کننده های قدرت برای راه اندازی آنتن های فرستنده بیسیم
باشد. در اینگونه کاربردها، ترانزیستورهای نیترید گالیم، به دلیل فرکانس
کاری بالای خود میتواند به کاهش هزینه انرژی نیز کمک نماید. به عنوان مثال
یک اپراتور تلفن همراه که از تقویت کننده های قدرت قدیمی استفاده میکند و
10000 ایستگاه فرستنده دارد، سالانه حدوداً 30 مگاوات برق مصرف میکند و
100000 تن CO2 نیز بیرون خواهد داد. نزدیک به 80 درصد از این انرژی مصرف
شده به گرما تبدیل میشود و اگر ایستگاه فرستنده مجهز به سیستم های تهویه
نیز باشد، این مقدار افزایش پیدا خواهد نمود.
با استفاده از
ترانزیستورهای نیترید گالیم، اپراتورهای تلفن همراه میتوانند مصرف انرژی
خود را به مراتب کاهش داده و تولید CO2 را چند ده هزار تن کاهش دهند. توجه
داشته باشید که چند ده هزار تن دی اکسید کربن مقدار کمی نیست. 10000 تن دی
اکسید کربن برابر CO2 تولیدی 5000 خودرو امروزی که سالانه 10000 کیلومتر
مسافت طی میکند میباشد. برای یک مثال هم باید گفت در سوئیس حدود 11000
ایستگاه فرستنده موبایل قرار گرفته است.
پروفسور بلوگِنسی معتقد است که
ترانزیستورهای گالیوم نیتریدی بازدهی ایستگاه های فرستنده موبایل را از
مقدار امروزی خود که بین 15 تا 20 درصد است به حدود 60 درصد خواهند رساند.
این
محققان که با نتایج بدست آمده از آزمایشات اخیر خود ترغیب شده اند، با
اشتیاق زیاد به کار خود برای بهبود کارکرد ترانزیستورها ادامه خواهند داد.
منبع:
Science Daily ذخیره انرژی الکتریکی پاک به صورت گاز طبیعی
|
|
تا
به امروز همواره انرژی الکتریکی از سوزاندن گاز طبیعی تولید می گردید، اما
اکنون دو شرکت اتریشی-آلمانی قصد دارند در جهت عکس حرکت کنند! بله، درست
است: تولید گاز از انرژی الکتریکی تجدید پذیر. در آینده ای نزدیک تحقیقات
انجام شده می تواند منجر به تولید گاز متان از برق تولید شده از روش های
پاک مانند بادی و خورشیدی گردد. گاز تولید شده میتواند در کپسولهای گاز و
یا شبکه گازرسانی ذخیره گردد.
امروزه در سراسر دنیا استقبال از
تولید انرژی الکتریکی به صورت بادی و خورشیدی بیشتر و بیشتر میشود. در این
میان مشکل بزرگی که همواره وجود داشته، ذخیره انرژی تولید شده توسط این
منابع تجدیدپذیر برای استفاده در اوقات خاص بوده است. اکنون محققان آلمانی
موفق به ذخیره انرژی الکتریکی به فرم گاز طبیعی شده اند. آنها برق را توسط
فرآیندی جدید به گاز طبیعی ترکیبی تبدیل می کنند. در حال حاضر شرکت Solar
Fuel Technology به عنوان شریک اتریشی این پروژه، عملیاتی کردن آن را به
عهده گرفته است. یک مدل ساخته شده با استفاده از این فناوری با موفقیت
درحال آزمایش است. این گونه که برنامه ریزی شده، تا سال 2012 یک سیستم
بزرگ تر از این نوع در رنج چند ده مگاوات به بهره برداری خواهد رسید.
فرآیند
تولید گاز طبیعی از دو بخش الکترولیز هیدروژن و متانیزه کردن تشکیل شده
است. روش کار به این صورت است که بوسیله انرژی الکتریکی تولید شده آب را
الکترولیز کرده و در نتیجه هیدروژن و اکسیژن حاصل می گردد. در ادامه طی یک
فرآیند شیمیایی، هیدروژن بدست آمده از مرحله قبل با گاز کربن دی اکسید
ترکیب می شود. ماده حاصل از این واکنش چیزی نیست جز گاز طبیعی.
با
توسعه و پیشرفت تولید برق از منابع تجدیدپذیر نیاز به متدهای جدید برای
ذخیره سازی این گونه انرژی نیز افزایش پیدا می کند. انرژی الکتریکی مازاد
خورشیدی و بادی به صورت گاز می تواند ذخیره گردد. به عنوان مثال تا به
امروز اگر سرعت باد در یک توربین بادی بیش از مقداری معین می گردید، انرژی
الکتریکی مازاد تولیدی هدر میرفت، اما با استفاده از روشی که در اینجا
اشاره گردید میتوان از این انرژی مازاد به بهترین نحو بهره جست.
جالب
است بدانید ذخیره گاز در شبکه گاز آلمان چیزی حدود 200 تراوات ساعت است و
این درحالی است که ذخیره شبکه برق رسانی چیزی در حدود 0.04 تراوات ساعت می
باشد. به کارگیری این فناوری جدید آسان خواهد بود. گاز بدست آمده از
فرآیند متانیزاسیون به شبکه گاز تزریق شده و از آن میتوان برای گرم کردن
منازل، راه اندازی خودروها و حتی تولید مجدد برق استفاده نمود.
این
ایده جدید تحولی بزرگ در ذخیره سازی انرژی های تجدیدپذیر در سیستم های
ذخیره انرژی خواهد بود. بازده این فرآیند حدوداً 60 درصد است که به نظر
محققان بازدهی خوبی است و بسیار بهتر از هدر رفت کامل انرژی های پاک خواهد
بود.
برای به انجام رساندن هرچه سریع تر این پروژه، دو مؤسسه تحقیقاتی
آلمانی به همراه شرکت انریشی در حال کار برای راه اندازی یک سیستم با
ظرفیت ذخیره 10 مگاوات در سال 2012 می باشند.
منبع: Science Daily | تولید انرژی الکتریکی از کف کفش
|
|
دکتر
ویل کاجاکاری، از اساتید دانشکده مهندسی برق دانشگاه لویسیانا موفق به
تولید انرژی الکتریکی از یک مولد کوچک جایگذاری شده در داخل کفش شد.
اختراع
دکتر کاجاکاری و تیم تحقیقاتیش بر اساس یک مدار رگولاسیون ولتاژ با بازده
بالا است که بار الکتریکی تولید شده پیزوالکتریکی را به ولتاژ قابل
استفاده برای شارژ باتری ها و یا تأمین انرژی وسایل الکتریکی با توان
مصرفی پایین تبدیل می نماید.
سازنده این سیستم میگوید: "بطور خاص
کوهنوردان میتوانند از این وسیله برای تأمین انرژی در مواقع اضطراری مثل
علامت دادن توسط چراغ برای درخواست کمک و یا به طور عام میتوان از این
سیستم برای تأمین انرژی الکتریکی مورد نیاز وسایل پرتابل که به طور معمول
با باتری تغذیه می شوند استفاده نمود.
امروزه تولید انرژی الکتریکی به
روش Energy Harvesting مثل تولید انرژی از خورشید، روش های پیزوالکتریکی و
امثال اینها برای تأمین انرژی سیستم های موقعیت یاب و سنسورهای MEMS بسیار
مورد استقبال قرار گرفته است. البته توان تولید شده در این گونه روش ها
معمولاً بسیار کم است. به عنوان مثال یک مولد ارتعاشی MEMS قادر به تولید
تنها چند میکرووات انرژی می باشد. گرچه این مقدار انرژی برای تغذیه برخی
سنسور های MEMS کافی است، اما اکثر کاربردهای امروزی نیاز به حداقل چند
میلی وات انرژی برای راه اندازی دارند. به عنوان مثال حسگرهای استفاده شده
در کفش ها جهت اندازه گیری گام های طی شده و سرعت راه رفتن حدود 100
میکرووات و مکان یاب های GPS بسیار بیش تر از این نیاز به انرژی دارند.
مولد
های پیزواکتریکی زمانی که فشرده میشوند، بار الکتریکی تولید میکنند، این
ویژگی، استفاده از پیزوالکتریک ها را برای تولید انرژی بسیار مناسب نموده
است چرا که برای کارکرد آنها نیازی به ولتاژ بایاس نیست. در حقیقت یک مولد
پیزوالکتریک به همراه دو دیود یکسوکننده میتواند ولتاژ DC تولید کند.
سیستم
تولید انرژی که گروه ما به آن دست پیدا کرده، از یک مولد پلیمری که دارای
سطوح فلزی برای هدایت الکتریکی است تشکیل شده است. بر خلاف مولد های قدیمی
که از جنس سرامیک بودند، مولد ما از جنس پلاستیک نرم است و کاملاً با مواد
استفاده شده در تولید کف کفش سازگار می باشد. به همین دلیل این مولد
میتواند به سهولت جایگزین پاشنه کف کفش گردد بدون اینکه استفاده کننده از
آن احساس ناراحتی نماید.
چالش بزرگ در مولد های پیزوالکتریک توانایی
تولید بهینه ولتاژ های بالا است در حالی که جریان خروجی بسیار کم می باشد.
مولد جاسازی شده در کفش قادر به تولید 5 میلی ژول در هر سیکل است، این در
حالی است که ولتاژ تولید حدود 50 ولت برای تغذیه مداراتی که در بالا به آن
ها اشاره شد بسیار زیاد است. تحولی که این مشکل را از پیش رو برداشته،
مدار تنظیم ولتاژ طراحی شده توسط تیم دانشگاه لویسیانا می باشد که قادر به
تبدیل ولتاژ تولید شده توسط مولد پیزوالکتریک به ولتاژ قابل استفاده برای
تغذیه مدارات الکترونیکی است. یک نمونه از این مدارات یک مبدل ولتاژ بالای
تولیدی پیزوالکتریک به ولتاژ 3 ولت قابل استفاده برای شارژ باتری ها یا
تغذیه مستقیم مدارها با بازده تبدیل 70 درصد است. مولد پیزوالکتریکی در
کنار مدار تنظیم ولتاژ قادر به تولید 2 میلی وات انرژی الکتریکی به طور
متوسط در هنگام قدم زدن می باشد.
انرژی تولیدی این سیستم را میتوان با
یک باتری لیتیومی 30 میلی آمپر ساعتی(باتری های دکمه ای موجود در بازار)
مقایسه نمود. اگر 0.5 میلی آمپر جریان از این باتری ها کشیده شود، در مدت
کمتر از سه روز تخلیه می گردند و این در حالی است که مولد پیزوالکتریکی
ساخته شده توسط تیم ما قادر به تولید همین جریان تا هر وقت که استفاده
کننده راه میرود می باشد. حتی می توان انرژی تولیدی را در باتری هایی
ذخیره کرد تا در هنگام استراحت نیز بتوان از آن بهره گرفت. علاوه بر
کاربرد در راه اندازی سنسور ها کم توان، این سیستم میتواند ترانسپاندرها
(وسیله ای که با دریافت سیگنال های مخابراتی آنها را به طور خودکار پاسخ
میگوید)، گیرنده های GPS و همچنین برچسب های موقعیت یاب که توان مصرفی در
حد چند میلی وات دارند را راه اندازی کند.
منبع: MEMS Journal تحولی جدید در شبکه فیبرهای نوری
|
|
در
نگاه اول آنها مثل تکه ای ژلاتین به نظر میرسند، اما در حقیقت این یک
فناوری جدید بر پایه نانو است که میتواند سرعت کامپیوتر ها و اینترنت را
صدها برابر افزایش دهد. البته پیش بینی میشود که این امر بین 5 تا 10 سال
آینده محقق گردد. این فناوری توسط دکتر کوبی اسچور ابداع شده است.
دکتر
اسچور یک فناوری جدید بر پایه پلاستیک را برای تولیدکنندگان دستگاه ها و
قطعات نانو اپتیک ارائه کرده است. فیلترِ بر پایه پلاستیک ساخته شده توسط
او که از شیارهای نانومتری در یک قطعه پلاستیکی تشکیل شده است، زمانی که
در سوئیچ های فیبر نوری استفاده می گردد، میتواند وسایل ارتباطی را
کوچکتر، انعطاف پذیر تر و قدرتمندتر سازد.
دکتر اسچور می گوید:
"روزی میرسد که در ایالات متحده یک کابل فیبر نوری وارد هر خانه میشود و
تمامی وسایل مخابرانی مثل تلویزیون کابلی، تلفن و اینترنت از طریق همین
کابل مهیا میگردند. اما برای جلوگیری از تداخل این اطلاعات، ما نیازمند
جدا کردن آنها از یکدیگر و قرار دادن هریک در کانال مربوطه هستیم. وسیله
پلیمری که ما ساخته ایم توانایی انجام این جداسازی را در حوزه نور با سرعت
و کیفیت بسیار بالا و هزینه پایین (بطوریکه صنعت نیمه هادی حتی توان تصور
آن را هم ندارد) خواهد داشت."
هر وسیله اپتیکی که در وسایل ارتباطی
امروزی استفاده میشود دارای یک فیلتر است. این وسیله خواه درایو نوری
موجود در لپ تاپ شما باشد یا کابلی که ارتباط تلفنی از راه دور را میسر
میسازد، هر سیستم نیازمند فیلترهایی است تا سیگنال را تصفیه نمایند و
پیغام های متفاوت را تفسیر کند. تا ده سال آینده فیبر نوری هایی که امروزه
ارتباط مخابراتی بین شهرها را ممکن میسازند، مستقیماً به داخل منازل
خواهند آمد. زمانی که این امر میسر گردد، سوئیچ های بر پایه پلاستیک ساخته
شده توسط دکتر اسچور و تیمش انقلابی در مخابره اطلاعات بوجود خواهند آورد.
سازنده
این سیستم همچنین می افزاید: "در حال حاضر میتوان تمامی اطلاعات متنی
نوشته شده موجود در دنیا را از طریق تنها یک رشته فیبر نوری در مدت چند
ثانیه از جایی به جای دیگر ارسال نمود، اما برای اینکه بتوانیم این حجم
عظیم از اطلاعات مخابره شده را به درستی دریافت و کنترل نماییم، نیاز به
فیلترهایی داریم تا بتوانیم محتویات دریافتی را تفسیر کنیم. شیوه فیلترینگ
طراحی شده توسط ما از یک سوئیچ بر پایه پلاستیک برای فیلتر کردن استفاده
میکند که جایگزین نیمه هادی های گران قیمت و با فناوری ساخت بالا خواهد شد.
نیمه
هادی ها که میان شبکه های کریستالی در آزمایشگاه های فوق استریل شکل گرفته
و در کوره های مخصوص فرآوری میگردند، روزها و در برخی موارد به ماه ها
زمان برای ساخت آنها نیاز است. آنها همچنین شکننده و غیرقابل انعطاف اند.
استفاده از روشی خاص به نام stamping، هر آزمایشگاهی را قادر به ساخت
دستگاه های اپتیکی و انعطاف پذیر ساخته شده از محلولی مایع درون قالب های
پلاستیکی- سیلیکونی تولید شده توسط تیم ما می گرداند.
بر روی قالب
پلاستیکی - سیلوکونی شیار هایی نامرئی و با عرضی در ابعاد میکرومتر ایجاد
گردیده و با ریختن یک محلول پلاستیکی خاص در این قالب، سوئیچ در تنها چند
دقیقه آماده خواهد شد. زمانی که این سوئیچ در یک شبکه فیبر نوری قرار داده
میشود، شیار های موجود بر روی آنها نور موجود در کابل فیبر نوری را مدوله
کرده و به این ترتیب اطلاعات فیلتر، کدشده و قابل استفاده میگردد.
تنها
مشکلی که ما با آن مواجه هستیم، قانع کردن صنعت مخابرات برای استفاده از
این فناوری است، چراکه آنها می پندارند پلاستیک ماده ای ناپایدار است، اما
در حقیقت این فناوری خیلی دور از روشی که امروزه دی وی دی ها توسط آن
ساخته میشوند نیست، تنها تفاوت در این است که ما در مقیاس نانو کار میکنیم
و آنها در مقیاس بسیار بزرگ میکرو!"
منبع صفحات خورشیدی سه بعدی
|
|
پینل
های فتو ولتاتیک به شکل گسترده ای در حال حاظر استفاده می شوند ، اما توان
تولیدی توسط آنها در طول روز بر اساس موقعیت خورشید متغیر است ، بنابراین
احتیاج به سیستم ردگیری خورشید برای حفظ انرژی تولیدی خود در مقداری ثابت
را دارند .
Jeffrey Grossman و Carl Richard Soderberg دانشیار مهندسی
انرژی در دپارتمان علم مواد و مهندسی دانشگاه MIT ، با الهام از درخت ، با
تعجب متوجه شدند در صورتی که پنل های خورشیدی به صورت سه بعدی ساخته شوند
بیشتر از حالت مسطح بازدهی دارند .
آنها به همراه گروهی از دانشجویان
UROP اقدام به تولید نرم افزاری کردند تا شروع به ایجاد اشکال پایه ای
صفحات خورشیدی کنند ، که برای وضعیت های گوناگون بتوانند در کمترین زمان ،
تغییرات لازم را ایجاد کنند
این گروه متوجه شدند بازده این گونه
صفحات در طول روز بدون استفاده از سیستم رهگیری خورشید مقدار ثابتی و حدود
دو و نیم برابر صفخات خورشیدی کنونی توانایی تولید انرژی را دارا می باشند
.
در
حال حاظر این گروه برروی ایجاد بهترین شکل و همچنین ساخت یک نمونه تلاش می
کنند و در نظر دارند که این صفحات به گونه ای تولید شوند که به صورت مسطح
تا محل اجرا برده شوند و در محل با باز شدن به شکل مورد نظر در آورده شوند
.
منبع | عمل قلب با استفاده از بازوی روباتیک
|
|
اولین عمل قلب با بکارگیری بازوی روباتیک کنترل شده از راه دور در بیمارستان گِلنفیلد شهر لِستر انگلستان با موفقیت انجام شد.
تکنیک
استفاده شده در این عمل جراحی که برای درمان ضربان های نامتعادل قلب صورت
گرفته است، از سیستم کنترل تیغ جراحی از راه دور (RCMS) برای هدایت آن در
رگ های ناحیه کشاله ران و قلب بهره میگیرد. الکترودهای قرارگرفته بر روی
این تیغ جراحی نواحی مختلف از بافت قلب را جهت تشخیص بافت آسیب دیده ای که
موجب اختلال در کارکرد قلب شده تحریک می نمایند. پس از تشخیص این بافت
آسیب دیده، یک تیغ دیگر در کنار آن قرار گرفته تا با کمک یکدیگر عمل
برداشتن بافت و رفع مشکل را به اتمام رسانند.
این عمل که حدود
شش ساعت زمان می برد، از سوی جراحانی که نمی خواهند در معرض تشعشعات منتشر
شده در حین جراحی قرار گیرند مورد استقبال قرار گرفته است. دکتر آندره ان
جی، پزشکی که این عمل از راه دور را انجام داده میگوید:"ما در حین اینگونه
جراحی های طولانی که نیاز به پوشیدن روپوش های سربی سنگین برای محافظت در
مقابل تشعشعات دارد، بسیار خسته میشویم و روش جراجی از راه دور هم مشکل
خستگی و هم تشعشعات را برای ما حل کرده است. با بکارگیری بازوی روباتیک من
میتوانم کل عمل جراحی را از یک اتاق دیگر در حالی که پشت دستگاه کنترل
کننده روبات نشسته ام انجام دهم. آنچه من در این عمل جراحی تجربه کردم این
بود که بازوی روباتیک دقیقاً اعمالی را که من در حین جراحی با دستم انجام
میدادم را می تواند پیاده سازی کند و این در حالی است که من با استفاده از
RCMS میتوانم حرکات بسیار ظریفی را با بازوی روباتیک انجام دهم."
بر
خلاف بازوهای روباتیک فعلی استفاده شده در اعمال جراحی، بر روی این سیستم
که توسط شرکت آمریکایی Catheter Robotics ساخته شده است میتوان تیغ های
حراجی استاندارد بکارگیری شده در جراحی های دستی را نصب کرد. مشکل اساسی
این سیستم، عدم وجود فیدبک لامسه ای برای تشخیص نوع بافت مورد جراحی است.
دکتر
ان جی افزود: "البته تحقیقاتی برای پیاده سازی سیستم لامسه بر روی RCMS
صورت گرفته است که احتمالاً در نسل های بعدی سیستم مورد استفاده قرار
خواهد گرفت. در نهایت باید بگویم هدف غایی این سیستم تولید دستگاهی نیمه
اتوماتیک به منظور کاهش خطاهای انسانی و افزایش دقت در اعمال جراحی است."
منبع پروژه روبات ایکو (Aiko android )
|
|
Aiko
نام روبات انسان نمایی به شکل یک زن جوان بوده که زائیده ایده و تفکرات یک
جوان ژاپنی است . هدف اصلی از ساخت Aiko کمک به سالمندان جهت کارهای
روزمره زندگی مانند غذا خوردن ، روزنامه خواندن ، دادن دارو و .... بوده
که بعداً برنامه های زیادی بر روی این روبوت جهت کار در دفاتر ، منازل و
مکان های عمومی قرار داده شده است .
این
روبات نمونه کاملی از android است که هر روز بر روی آن کار می شود تا
دارای آخرین تکنولوژی برای هرچه نزدیکتر شدن به یک انسان واقعی می باشد
.از دستاوردهای تلاش شبانه روزی دانشمندان بر روی این روبات قادر بودن آن
به صحبت کردن به 2 زبان ژاپنی و انگلیسی و همچنین دارای هوش مصنوعی بسیار
بالا به طوری قادر به تشخیص صورت و نشان دادن عکس العمل های یک انسانی
عادی در جامعه می باشد . پروژه Aiko در تاریخ 15 اوت 2007 در کانادا شروع
شده و بعد از گذشت 1 ماه و نیم اولین نمونه Aiko ساخته و به معرض دید عموم
گذاشته شد که توانست توجه بسیاری از محافل علمی را به خود جلب نماید .
Aiko android دارای آخرین تکنولوژی جهت درک دنیای اطراف خود حتی از قبیل
احساس درد در اعضای خود است . هر روز اقدامات زیادی بر روی هوش مصنوعی این
روبات انجام می شود تا مرز بین انسان و روبوت هر روز کمتر و کمتر شود.
پروژه بعدی Aiko 2 یک android کامل است که دارای تمامی احساس های بشری بوده و قادر به درک مفاهیم و یادگیری است .
www.eca.ir
|
|
|
|
|
|
|
|
|