تازه های علم و فناوری هفته

 

در این مطلب به چند نمونه از تازه ترین اتفاقات علم و فناوری در هفته ای که گذشت اشاره می کنیم.

کفش مجهز به سیستم (GPS)

سیستم مکان یابی(GPS) خدمات زیادی برای انسان انجام داده است و با آن می توان هر شخصی را در هر مکانی که باشد پیدا کرد.

با توجه به این مسئله، برخی کارخانه های تولیدی کفش اخیرا از این سیستم استفاده کرده اند.

بر اساس این گزارش، یک کارخانه آمریکایی تولید کفش به نام” GTX” که مقر آن در کالیفرنیا است، کفشی را تولید کرده است که در آن از سیستم (GPS) بهره گرفته شده است.

مدیر این کارخانه در این باره می گوید: والدین با کمک این کفش می توانند فرزندان خود را که در خارج از منزل هستند، پیدا کنند.

وی در ادامه افزود: این کفش به تلفن همراه وصل است و علاوه بر آن کودکی که این کفش را پوشیده زمانی که در معرض خطر قرار می گیرد، زنگ خطر آن به صدا در می آید.

این کفش همچنین می تواند درجه حرارت را اندازه گیری کرده و میانگین ضربان قلب و سرعت راه رفتن را از طریق تلفن همراه به شخصی که این کفش را پوشیده است، اطلاع دهد.

گفتنی است که قیمت این کفش بین 300تا 350دلار است.

چرا ابرها سقوط نمی‌کنند؟

من هم می‌دانم تا حالا کسی ندیده است که یک تکه ابر یکدفعه سقوط کند و با صدای بلندی به زمین بخورد. به نظر شما کدام گزینه عجیب‌تر است؛ این که ابر به زمین بخورد یا نخورد؟

همه ما می‌دانیم آب سنگین‌تر از هواست و باز هم بدیهی است ابر از قطرات ریز آب تشکیل شده است. پس چرا نمی‌افتد پایین؟ اگر هنوز هم شک دارید که دیدن یک ابر شناور در آسمان عجیب است، در نظر بگیرید هر قطعه ابر کوچک حدود 100تن وزن دارد، یعنی تقریبا معادل وزن 100 راس فیل بالغ. یعنی اگر شما یک روز صبح از خانه خارج شوید و ببینید 100 فیل در هوا در حال شنا هستند، تعجب نمی‌کنید؟

اما اگر چگالی آب بیشتر از هواست و هر تکه ابر هم اندازه یک گله 100 تایی فیل جرم دارد و گرانش زمین هم سر جایش باقی است، پس چرا ابرها سقوط نمی‌کنند؟

واقعیت این است که ابرها سقوط می‌کردند اگر همه ذرات تشکیل‌دهنده آن به هم متصل بودند. ابرها از قطرات بسیار کوچک آب تشکیل شده‌اند. ابعاد هر یک از این ذرات قطری معادل یک تا 100 میکرون دارند. هر توده ابر از ذرات جداگانه‌ای در این ابعاد ساخته شده است به طور میانگین در هر یک سی‌سی حجم ابر می‌توان چند صد ذره کوچک پیدا کرد. در واقع بین هر دو ذره فاصله بزرگی حدود یک ملی‌متر فاصله وجود دارد. این یک میلی‌متر چیزی حدود 100 برابر قطر ذرات است و در عمل می‌بینیم بسیاری از این ذرات در جریان حرکت توده ابر حتی به هم نزدیک هم نمی‌شوند و برخوردی با هم ندارند.

اگرچه جرم کل ابر بسیار عظیم است، اما جرم تک‌تک ذرات سازنده آن بسیار پایین و ناچیز بوده به طوری که باید اثر جریانات هوایی و مقاومت هوا را روی آن محاسبه کرد.

به طور کلی جریانات هوایی که به دلیل گرمای سطح زمین از پایین به بالا جریان دارد کمک می‌کند تا تک‌تک این قطرات و در نتیجه کل ابر ساعت‌ها به حرکت در آسمان ادامه دهد.

این ذرات تشکیل‌دهنده ابر بر جریان هوایی شناور می‌مانند و به این ترتیب کل ابر از سقوط باز می‌ماند. البته می‌توان این توضیح را دقیق‌تر هم کرد. با کوچک شدن قطر ذرات، میزان درگیری آن با محیط اطرافش بیشتر می‌شود. نیرویی که لازم است تا یک کره کوچک را در محیطی فشرده (در این مورد هوا)‌ حرکت دهد، طبق قانونی به نام استوکس محاسبه می‌شود. با کمک این نیرو می‌توان سرعت حدی سقوط این ذرات را حساب کرد، این سرعت با توجه به قطر ذرات آنقدر کم است که بیشتر از 2 سال طول خواهد کشید تا یک متر سقوط کند. معلوم است که عمر هیچ ابری به این حد نمی‌رسد و پیش از رسیدن به این نقطه ابر دگرگون شده است. به این ترتیب ابر تنها زمانی سقوط خواهد کرد که محیط فشرده‌تر و قطرات با هم ترکیب شده و ذره‌های بزرگ‌تری تشکیل ‌دهند که بر اثر افزایش قطر، سرعت حدی سقوطشان افزایش یافته و به شکل باران به زمین سقوط ‌کنند. اگر فیل‌‌ها هم می‌توانستند اجزای بدنشان را از هم جدا کنند آنها هم می‌توانستند در هوا شناور باقی بمانند.

نانوفناوری به کمک نابینایان می‌آید؛ کشف گلی که نابینایان را بینا می‌کند

به گزارش سرویس دانش و فناوری برنا به نقل از گیزمگ، محققان دانشگاه اورگان بر اساس این ایده در حال ساختن نانوگل‌های فلزی است تا بتوانند با کمک آن‌ها راه حلی برای درمان نابینایی ارایه کند.

محققان دانشگاه اورگان در تلاشند با پیوند زدن تراشه‌‌های الکترونیکی به نورون‌‌های چشمی ‌بتوانند قدرت بینایی را به افراد بازگردانند. تراشه‌‌های الکترونیکی فراکتال نیستند اما با توجه به اینکه نورون‌ها فرکتال هستند اتصال یافتن آن‌ها به ساختار فرکتال دیگری می‌تواند در بازیابی بینایی بیماران تاثیر بیشتری داشته باشد.

بر اساس این گزارش، شاید میان درخت‌‌ها، رودخانه‌‌ها، ابر‌ها و نورون‌‌ها هیچ شباهتی وجود نداشته باشد، اما تمامی‌این ساختار‌ها نمونه‌‌هایی از فرکتال‌‌ها، اجرامی‌با اشکال نامنظم که در آن هر یک از عوامل سازنده با شکل کلی یکسانند، به شمار می‌روند. برای مثال یک مسیر فرعی از یک رودخانه به کل رودخانه شباهت دارد.

محققان دانشگاه اورگان بر اساس این ایده در حال ساختن نانوگل‌های فلزی است تا بتوانند با کمک آن‌ها راه حلی برای درمان نابینایی ارایه کند. به گفته ریچارد تیلور، محقق این پروژه، دوربین‌های دیجیتال تا رسیدن به وضوح تصویری برابر چشم انسان راه زیادی در پیش ندارند و از این رو میزان اطلاعاتی که می‌توان از تراشه‌های پیوند زده شده به مغز انتقال داد در برابر حجم داده‌های دریافتی چشم بسیار محدود است.

این به آن خاطر است که تراشه‌های موجود از توانایی کافی برای اتصال برقرار کردن با تعداد کافی از نورون‌ها برخوردار نیست، درست مثل اینکه فردی بخواهد 10 میخ را درون هزار حفره بگنجاند.

نانوگل‌های فلزی تیلور بر روی تراشه‌ها توسعه یافته و می‌توانند به طور خودکار روی هم سوار شده و طی فرایندی ویژه به ساختار‌های فرکتالی مشابه نورون‌ها تبدیل شوند.

به این شکل با پیوند زدن این تراشه‌ها به نورون‌های چشم می‌توان سطح مشترک مناسبی میان نور جمع آوری شده توسط شبکیه و نورون‌های تشکیل دهنده عصب بینایی به وجود آورد که کارایی آن‌ها به دلیل قدرت تراشه برای اتصال به تمامی‌نورون‌ها به حدود 100 درصد خواهد رسید.

بر اساس گزارش گیزمگ، محققان اکنون در تلاشند با استفاده از انواع مختلفی از فلزات انواع متفاوتی از این نانو گل‌های فلزی را تولید کنند تا بتوانند نوع فلزی را که با پیوند زده شدن در چشم واکنش‌های سمی ‌ایجاد نخواهد کرد، بیابند.

اخذ:بخش دانش و زندگی تبیان