جمعه ۱۰ فروردین ۱۴۰۳
۲۰:۰۶ - ۰۹ بهمن ۱۳۹۷ کد خبر: ۹۷۱۱۰۲۳۵۲
اختراعات و پژوهش های علمی

چوب فلزی ابداع شد

چوب فلزی,اخبار علمی,خبرهای علمی,اختراعات و پژوهش
یک تکنیک جدید برای تبدیل فلزات معمولی به "چوب فلزی"(metallic wood) با نسبت بسیار قوی قدرت به وزن توسعه یافته است.

به گزارش ایسنا به نقل از گیزمگ، دانشمندان دانشکده مهندسی و علوم کاربردی دانشگاه پنسیلوانیا، دانشگاه ایلینوی و دانشگاه کمبریج با دستکاری مواد در مقیاس اتمی ادعا می‌کنند که یک ورق از نیکل ساخته‌اند که استحکام تیتانیوم را دارد اما پنج برابر سبک‌تر است.

 

به این‌گونه فلزات به این دلیل "چوب فلزی" گفته می‌شود که علاوه بر وزن سبک‌تر نسبت به فلز، ساختاری شبیه به چوب دارند.

 

قوی بودن به اندازه فولاد یک کلیشه است، اما در مورد این یکی درست است. فولاد بسیار قوی و مقرون به صرفه است و یک فرد معمولی هر روزه دهها تن از آن را در قالب پل‌ها، وسایل نقلیه و ساختمان‌ها می‌بیند.

 

با این حال، فولاد و فلزات دیگری که ما به صورت روزمره استفاده می‌کنیم، آن قدری که ظرفیت دارند قوی نیستند. ساختار خطی‌بلوری که فلزاتی مانند فولاد، آلومینیوم و تیتانیوم را تشکیل می‌دهد، قدرت و انعطاف‌پذیری آنها را به همراه می‌آورد، اما این ساختار کامل نیست. بنابراین نیروهایی که به این فلزات تحت فشار اعمال می‌شود باعث می‌شوند که اتم‌ها در آنها بلغزند و استحکام فلز کم شود.

 

به عنوان مثال اگر تیتانیوم ساختار ایده‌آل خود را داشت، ۱۰ برابر قوی‌تر بود.

 

یک راه برای غلبه بر این معضل در چوب معمولی پیدا می‌شود. سلولز خالص که یک عنصر مهم در چوب است، مثل خمیر جامد است، اما زمانی که به ساختار پیچیده چوب تبدیل می‌شود آن‌قدر قوی می‌شود که با فولاد قابل مقایسه است.

 

دلیل آنکه فولاد بسیار قوی‌تر به نظر می‌آید این است که بسیار متراکم‌تر از چوب است.

 

محققان به رهبری "جیمز پیکول" استادیار گروه مهندسی مکانیک و مکانیک کاربردی در دانشگاه پنسیلوانیا روش‌های جدیدی را برای ایجاد ساختار متخلخل در فلز و بخشیدن قدرت چوب به آن یافته‌اند.

 

در گذشته این کار با یافتن راه‌هایی برای تبدیل فلز مذاب به فوم یا استفاده از چاپ سه بعدی با دقت ۱۰۰ نانومتر برای ساخت چنین ساختاری انجام می‌شد. مشکل این است که فوم فلزی برای استانداردهای مهندسی مدرن خام است، در حالی که روند چاپ سه بعدی آهسته و دشوار است.

 

"پیکول" می‌گوید: دلیل اینکه ما آن را "چوب فلزی" نامیدیم تنها به خاطر چگالی مشابه آن با چوب نیست، بلکه طبیعت سلولی آن است. مواد سلولی، متخلخل هستند. اگر شما به یک حبه چوب نگاه کنید متوجه خواهید شد که قسمت‌هایی ضخیم و متراکم برای نگهداری ساختار و قطعاتی متخلخل برای حمایت از عملکرد بیولوژیکی مانند حمل و نقل سلول‌ها وجود دارند.

 

وی افزود: ساختار ما مشابه چوب است. محصول ما دارای قسمت‌هایی ضخیم و متراکم با ستون‌های فلزی قوی و مناطقی متخلخل با شکاف‌های هوا است.

 

به گفته محققان، کلید این بود که برای افزایش قدرت بیشتر به مقیاس‌های بسیار کوچک‌تری بروند.

 

چوب فلزی,اخبار علمی,خبرهای علمی,اختراعات و پژوهش

این فرآیند بسیار گران‌قیمت است. با این حال هدف این است که یک زیرساخت توسعه داده شود که اجازه دهد مقادیر بیشتری از این ماده با قیمت ارزان‌تر تولید شود.

 

یکی دیگر از پتانسیل‌های جالب این فناوری این است که فضای خالی در فلز می‌تواند با مواد دیگری پر شود. بسیاری از منافذ در چوب برای نگهداری سلول‌های زنده و انتقال آب و مواد مغذی مورد استفاده قرار می‌گیرد و چوب فلزی نیز می‌تواند مثلاً برای تولید چیزهایی مانند یک بال هواپیما یا یک پای مصنوعی استفاده شود که خودشان نیروی خودشان را تأمین می‌کنند.

 

این تحقیق در مجله Nature Scientific Reports منتشر شده است.

 

 

  • 18
  • 4
۵۰%
همه چیز درباره
نظر شما چیست؟
انتشار یافته: ۰
در انتظار بررسی:۰
غیر قابل انتشار: ۰
جدیدترین
قدیمی ترین
مشاهده کامنت های بیشتر
علی نصیریان بیوگرافی علی نصیریان؛ پیشکسوت صنعت بازیگری ایران

تاریخ تولد: ۱۵ بهمن ۱۳۱۳

محل تولد: تهران

حرفه: بازیگر، نویسنده و کارگردان

آغاز فعالیت: ۱۳۲۹ تاکنون

تحصیلات: دانش آموخته مدرسه تئاتر در رشته هنرپیشگی

ادامه
پاوان افسر بیوگرافی پاوان افسر بازیگر تازه کار سینما و تلویزیون ایران

تاریخ تولد: ۲۷ تیر ۱۳۶۳ 

محل تولد: تهران

حرفه: بازیگر 

آغاز فعالیت: ۱۳۹۲ تاکنون

تحصیلات: لیسانس رشته ی مدیریت بازرگانی

ادامه
امین پیل علی بیوگرافی امین پیل علی بازیکن تازه نفس فوتبال ایران

تاریخ تولد: ۱۷ دی ۱۳۸۱

محل تولد: گیلان

حرفه: فوتبالیست

پست: هافبک

تیم: تیم ملی فوتبال ایران

شماره پیراهن: ۱۵

ادامه
ابوطالب بن عبدالمطلب زندگینامه ابوطالب بن عبدالمطلب پدر امام علی (ع)

تاریخ تولد: ۳۵ پیش از عام‌الفیل

محل تولد: مکه

دیگر نام ها: عبدالمطلب، عبدالمناف، عمران

دلیل شهرت: رئیس قبیله بنی هاشم، پدر امام علی (ع)، عمو و حامی حضرت محمد (ص)

درگذشت: سال دهم بعثت

آرامگاه: مکه در گورستان ابوطالب

ادامه
رودریگو هرناندز بیوگرافی «رودریگو هرناندز»؛ ستاره ای فراتر از یک فوتبالیست | هوش و تفکر رمز موفقیت رودری

تاریخ تولد: ۲۲ ژوئن ۱۹۹۶

محل تولد: مادرید، اسپانیا

حرفه: فوتبالیست 

پست: هافبک دفاعی

باشگاه: منچسترسیتی

قد: ۱ متر ۹۱ سانتی متر

ادامه
موسی التماری بیوگرافی موسی التماری بازیکن فوتبال اردنی

تاریخ تولد: ۱۰ ژوئن ۱۹۹۷

محل تولد: امان، اردن

حرفه: فوتبالیست

باشگاه کنونی: باشگاه فوتبال مون‌پلیه فرانسه

پست: مهاجم

قد: ۱ متر ۷۶ سانتی متر

ادامه
اوسمار ویرا بیوگرافی اوسمار ویرا سرمربی تیم پرسپولیس

تاریخ تولد: ۳ ژوئیه ۱۹۷۵

محل تولد: ریو گرانده دو سول ، برزیل

حرفه: سرمربی تیم فوتبال

باشگاه کنونی: پرسپولیس

آغاز فعالیت: سال ۱۹۹۴

ادامه
اوستون ارونوف بیوگرافی اوستون ارونوف بازیکن فوتبال ازبکی در تیم های ایرانی

چکیده بیوگرافی اوستون ارونوف

نام کامل: اوستون رستم اوگلی اورونوف

تاریخ تولد: ۱۹ دسامبر ۲۰۰۰

محل تولد: نوایی، ازبکستان

حرفه: فوتبالیست

پست: هافبک تهاجمی

باشگاه کنونی: پرسپولیس

ادامه
اکرم عفیف بیوگرافی اکرم عفیف بازیکن برتر تیم ملی قطر

تاریخ تولد: ۱۸ نوامبر ۱۹۹۶

محل تولد: دوحه، قطر

حرفه: فوتبالیست

پست: وینگر

باشگاه کنونی: السد قطر

قد: ۱ متر ۷۶ سانتی متر

ادامه
ویژه سرپوش