در دانشگاه هاروارد صورت گرفت
ابداع جایگزینی برای پنل خورشیدی با الهام از گل آفتابگردان
به گزارش با فناوری پژوهشگران دانشگاه هاروارد با الهام از گل آفتابگردان، نوعی جایگزین برای پنل خورشیدی ابداع نموده اند.
به گزارش با فناوری به نقل از ایسنا و به نقل از فیز، پاهای چسبنده مارمولك "گكو" (gecko)، از ساختارهای میكروسكوپی مو مانندی پوشیده شده كه به خاطر تركیب شیمیایی و فیزیكی و انعطاف پذیری بالا، به مارمولك كمك می كنند به راحتی روی دیوارها و سقف ها بخزد.
دانشمندان تلاش كرده اند در آزمایشگاه، این ریزساختارهای پویا را با مواد گوناگونی همچون " الاستومرهای كریستال مایع" (LCEs) جایگزین كنند. الاستومرهای كریستال مایع در اصل، لاستیك هایی با خصوصیت های كریستال مایع هستند و كاربردهای جذابی در زمینه نور، فوتونیك، ارتباطات از طریق دور و پزشكی دارند. تاكنون، الاستومرهای كریستال مایع مصنوعی، قادر به تغییر در تنها یك یا دو بعد بوده اند و توانایی ساختارها را برای حركت در فضا و گرفتن اشكال مختلف محدود می كردند.
گروهی از دانشمندان "موسسه ویس" (Wyss Institute) و "دانشكده مهندسی و علوم كاربردی جان پاولسون" (SEAS) در "دانشگاه هاروارد" (Harvard University)، میادین مغناطیسی را برای كنترل ساختار مولكولی الاستومرهای كریستال مایع و تولید شكل های پلیمری میكروسكوپی سه بعدی، تحت كنترل درآورده اند.
"یوژیانگ یائو" (Yuxing Yao)، نویسنده ارشد این پژوهش اظهار داشت: نكته مهم پژوهش این است كه ما می توانیم ساختار مولكولی را با هم تراز كردن كریستال های مایع در یك جهت دلخواه و در فضای سه یعدی كنترل نماییم و برنامه ریزی حدودا هر شكلی را با هندسه خود آن انجام دهیم.
این ریزساختارهای جدید، از جنس الاستومرهای كریستال مایع هستند كه در قالب های دلخواه ریخته می شوند و نسبت به حرارت، نور و رطوبت واكنش نشان می دهند.
پژوهشگران دریافتند كه با قرار دادن این مواد جدید در معرض میدان مغناطیسی، عناصر كریستال مایع درون الاستومرها در امتداد میدان مغناطیسی قرار می گیرند و این تراز مولكولی بعد از اصلاح پلیمر حفظ می گردد. آنها توانستند با تغییر جهت میدان مغناطیسی در طول این فرآیند، نحوه تغییر شكل های الاستومرهای كریستال مایع را هنگام گرم شدن مشخص كنند.
به علاوه، الاستومرهای كریستال مایع را می توان با دو خصوصیت واكنشی نسبت به گرما و نور به وجود آورد. چنین ساختاری، قابلیت پذیرفتن شكل های گوناگون حركت و مكانیسم های واكنشی را دارد.
یكی از كاربردهای جالب الاستومرها، تولید پنل های خورشیدی است كه با ریزساختارهایی برای دنبال كردن نور خورشید پوشیده شده اند و مانند گل آفتابگردان عمل می كنند. با این روش، جذب نور كارآمدتر خواهد بود.
"جوانا آیزنبرگ" (Joanna Aizenberg)، دانشجوی فارغ التحصیل دانشگاه هاروارد و از پژوهشگران این پروژه اظهار داشت: آزمایشگاه ما هم اكنون، پروژه هایی را برای كنترل شیمی كریستال مایع درون الاستومرها در دست دارد تا رفتار منحصربه فردی در تغییر شكل خود نشان دهند. ما باور داریم كه این ساختارهای پویا، ظرفیت استفاده در زمینه های گوناگونی را دارند.
نتایج این پژوهش، در هفته نامه " PNAS" به چاپ رسید.
این مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب