به نقل از «خبرگزاری آریا»

ساخت دو ماده آهن ربايي جديد توسط دانشمندان

تاریخ انتشار: ۳۰ فروردین ۱۳۹۶ | کد خبر: ۱۲۹۹۰۶۶۶

خبرگزاري آريا - موادي که قابليت آهن ربايي دارند از جمله موادي هستند که در صنعت کاربردهاي وسيعي دارند. اين عناصر بيشتر عناصر طبيعي هستند که معمولاً در طبيعت به نردت يافت مي شوند و دسترسي به آن ها بسيار محدود است. اما دانشمندان اخيراً موفق به يافتن راهي با استفاده از مدل سازي کامپيوتري براي ترکيب عناصر مختلف و توليد مواد آهن ربايي شده اند.

بیشتر بخوانید: اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!

به گزارش خبرگزاري آريا، هر چند سطح بسياري از يخچال و فريزرها با مواد آهن ربايي پوشيده شده است اما ساخت اين نوع مواد بسيار سخت و مشکل است. در واقع بر اساس گزارشات منتشر شده از دانشگاه Duke، تنها 5 درصد از موادي که به عنوان آهن ربا شناخته مي شوند، قابليت مغناطيسي و جذب قوي دارند. بنابر اين به جاي جستجو براي يافتن مواد آهن ربايي طبيعي، دانشمندان سعي کرده اند تا آهن ربايي قوي با استفاده از سنتز بر روي مواد مختلف بسازند. اين دانشمندان با اين روش موفق به ساخت دو ماده آهن ربايي مختلف با ويژگي هاي متفاوت شده اند.
براي روشن تر شدن موضوع، توجه به اين نکته مهم است که تا پيش از اين آهن رباهاي زيادي در آزمايشگاه ها ساخته شده اند. اما معمولاً فرآيندي که براي تبديل موادي که قابليت آهن ربا شدن دارند به آهن رباهاي قوي طولاني است و از طرفي نياز به علم و دانش بسيار دقيقي دارد. اما محققان تيم تحقيقاتي DU براي ساخت آهن رباي قوي از کامپيوتر ها استفاده کرده اند. آن ها در اين روش از مدل هاي محاسباتي براي ايجاد تفاوت در ترتيب قرار گيري مولکول هاي مختلف در ساختار کلاسي از مواد به نام هاسلر الوي استفاده کرده اند. مواد هاسلر الوي در واقع از سه عنصر مختلف که با روش هاي مختلفي در کنار يکديگر قرار گرفته اند تشکيل شده است. دانشمندان در ابتداي کار با 55 عنصرمختلف با ساختار هاي مختلف روبرو بوده اند که مي توانسته اند از آن ها براي ساخت آهن ربا استفاده کنند.
براي کوچک تر کردن محدوده عناصري که اين محققان مي توانسته اند ساخت آهن ربا از آن استفاده کنند، در ابتداي کار اين محققان براي درک اين موضوع که اتم هاي مختلف با ساختار هاي مختلف در مقابل يکديگر چگونه واکنش نشان مي دهند، از مدل سازي و مدل هاي مختلفي استفاده کرده اند. با اين روش آن ها توانستند تعداد 55 عنصرکانديدا در ساخت آهن ربا را به تعداد 22 عنصر کاهش دهند. سپس اين ليست 22 موردي به 14 مورد کاهش يافت. در مرحله بعدي آن ها شروع به ساخت آهن رباهاي مختلف با استفاده از ين 14 عنصردر آزمايشگاه کردند. هر چند در اين مرحله با چالش هاي زيادي روبرو بودند اما اين مرحله يکي از ساده ترين مراحل بوده است.
به گفته کوري اوسس، دانشجوي دوره دکتري دانشگاه DU ساخت مواد جديد در آزمايشگاه مي تواند سال ها به طول انجامد. در واقع براي ساخت يک ماده جديد نياز به ساختارهاي مختلف و همچنين شرايط خاصي وجود دارد. اما هرچه محدوده عناصريي بالقوه در ساخت يک ماده مثل آهن ربا را کوچک تر کنيم روند ساخت ماده جديد کوتاه تر خواهد شد. براي مثال مسلماً زمان و روند ساخت ماده جديد با استفاده از 14 ماده بسيار کوتاه تر از ساخت يک ماده با استفاده از 200 هزار عنصراست.
کوري اوسس به همراه يکي از اساتيد دانشگاه DU به نام استفانو سانويتو و عده اي ديگر از دانشجويان در حال کار بر روي اين پروژه هستند. آن ها نتيجه گزارشات خود را در يکي از مجلات معتبر چاپ کرده اند.
تيم تحقيقاتي تحت سرپرستي سانويتو در نهايت بعد از سال ها تحقيق و پژوهش موفق به ساخت دو نوع ماده جديد با قابليت آهن ربايي شده اند. در ماده آهن ربايي اول از ترکيب کبالت، منگنز و تيتيانيوم استفاده شده است. اين ماده جديد با نام اختصاري Co2MnTi شناخته مي شود. اين ماده تحمل دماي 938 K و يا 1228 درجه فارنهايت را داشته است. ويژگي تحمل دماي بسيار بالا در اين ماده باعث شده است تا اين ماده به عنوان يک کانديداي مناسب براي استفاده و کاربرد در صنعت انتخاب شود.
اما ماده آهن ربايي دوم از ترکيب منگنز به همراه پلاتينيوم و پالاديوم ساخته شده است که با نام اختصاري Mn2PtPd شناخته مي شود. هر چند اين ماده قادر به تشکيل ميدان مغناطيسي به تنهايي نيست اما در اين ماده الکترون هايي وجود دارد که در صورت قرار گيري در ميدان مغناطيسي در خود واکنش نشان مي دهند. اين ويژگي باعث مي شود تا اين ماده بتواند به عنوان يک کانديداي مناسب براي استفاده در هارد درايو هاي انتخاب شود. البته استفاده از اين ماده به دليل اينکه رفتار آن قابل پيش بيني نيست مي تواند با چالش هايي مواجه شود.
در واقع دانشمندان هنوز بر اين باورند که کارآيي و رفتار آهن ربا ها در استفاده از آن ها براي کاربردهاي گوناگون و حوزه هاي مختلف از اهميت ويژه اي برخور دار است.
به گفته يکي ديگر از اعضاي تيم تحقيقاتي DU مهم نيست که اين مواد آهن ربايي جدي چه کاربردي در صنعت داشته باشند و يا اصلاً مفيد باشند يا نه . چيزي که در درجه اول اهميت است اين است که ساخت آن ها و روش هاي استفاده شده در ساخت آن نشان دهنده گام هاي بزرگي است که در ساخت مواد آهن ربايي برداشته شده است.
اما اوسس در ادامه اظهارات خود اضافه کرده است که مدل هاي کامپيوتري جديد به کار رفته در ساخت آهن رباها باعث مي شود تا تکيه بر عناصر خاکي کمياب در صنعت مثل يتيريوم و نئو ديميوم کاهش يافته و دانشمندان بتوانند مواد جديدي را در آزمايشگاه ها توليد و از آن ها در صنعت بهره ببرند.
بسياري از آهن رباهاي قوي شامل عناصريي بسيار کميابي هستند. از طرفي عناصر خاکي کم ياب بسيار گران قيمت هستند و دسترسي به آن ها بسيار کم است. به خصوص آن دسته از عناصر خاکي که تنها در آفريقا و يا چين يافت مي شوند. از اين رو جستجوي راهي براي توليد آهن ربا ها در آزمايشگاه ها و فارغ از عناصر خاکي بسيار حائز اهميت است.

منبع: خبرگزاری آریا

درخواست حذف خبر:

«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت www.aryanews.com دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «خبرگزاری آریا» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۱۲۹۹۰۶۶۶ را به همراه موضوع به شماره ۱۰۰۰۱۵۷۰ پیامک فرمایید. لطفاً در صورتی‌که در مورد این خبر، نظر یا سئوالی دارید، با منبع خبر (اینجا) ارتباط برقرار نمایید.

با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت «خبربان» مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویر است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان در قانون فوق از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هر گونه محتوی خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.

خبر بعدی:

دانشمندان چهره یک نئاندرتال ۷۵ هزار ساله را بازسازی کردند + عکس

آفتاب‌‌نیوز :

این زن که به نام شانیدر زی (Shanidar Z) معروف است، در غاری در کردستان عراق در سال ۲۰۱۸ پیدا شد. این زن یک نئاندرتال یا نوعی انسان باستانی است، حدود ۴۰ هزار سال پیش ناپدید شدند.

به نقل از سی‌ان‌ان، دانشمندانی که بقایای او را مطالعه می‌کنند، با زحمت ۲۰۰ قطعه استخوان جمجه او را طی ۹ کنار هم قرار دادند. آن‌ها از خطوط صورت و جمجمه این زن برای بازسازی استفاده کردند تا بفهمند او چه شکلی بوده است.

دکتر، اما پومروی (Emma Pomeroy)، دیرین انسان‌شناس و دانشیار دپارتمان باستان شناسی دانشگاه کمبریج که اسکلت را از زیر خاک بیرون آورد می‌گوید: جمجمه‌های نئاندرتال‌ها با برجستگی‌های قابل توجه و بدون چانه متفاوت از جمجمه‌های گونه خودمان به نظر می‌رسند. بازسازی صورت شانیدر زی نشان می‌دهد که این تفاوت‌ها ممکن است در زندگی واقعی آن‌ها آنقدر فاحش نبوده باشد.

پومروی اضافه کرد: او در واقع نسبت به اندازه‌اش چهره بزرگی دارد. او برآمدگی‌های ابروی بزرگی دارد که معمولا ما آن‌ها را نمی‌بینیم.

نئاندرتال‌ها حدود ۳۰۰ هزار سال در سراسر اروپا، خاورمیانه و کوه‌های آسیای مرکزی زندگی کردند و حدود ۳۰ هزار سال با انسان‌های امروزی همپوشانی داشتند. تجزیه و تحلیل دی‌ان‌ای انسان‌های امروزی نشان داده است که در این زمان، نئاندرتال‌ها و هومو ساپینس‌ها گهگاه با یکدیگر برخورد می‌کردند.

تحلیل جدید

هنگامی که پومرو برای اولین بار این اسکلت را با حفاری خارج کرد، جنسیت آن بلافاصله مشخص نشد، زیرا فقط نیمه بالایی بدن حفظ شده بود و فاقد استخوان‌های لگنی بود. گروهی که در ابتدا بقایای آن‌ها را مورد مطالعه قرار دادند، بر روی یک روش نسبتا جدید تکیه کردند که شامل تعیین توالی پروتئین‌ها در داخل مینای دندان برای تعیین جنسیت شانیدر زی بود.

 

این محققان از دانشگاه‌های کمبریج و لیورپول با مقایسه طول و قطر استخوان‌های بازوی او با داده‌های مربوط به انسان‌های امروزی، قد این نمونه را حدود ۵ فوت (۱.۵ متر) تخمین زدند. تجزیه و تحلیل ساییدگی دندان‌ها و استخوان‌ها نشان داد که او در زمان مرگ در اواسط دهه ۴۰ زندگی خود بوده است.

 

پومروی می‌گوید: این یک تخمین معقول است، اما ما نمی‌توانیم ۱۰۰ درصد مطمئن باشیم، که آن‌ها مسن‌تر نبوده‌اند. آنچه می‌توانیم بگوییم این است که این کسی است که عمر نسبتاً طولانی داشته است. برای آن جامعه، آن‌ها احتمالا از نظر دانش و تجربه زندگی بسیار مهم بودند.

 

غاری که شانیدر زی در آن دفن شده بود در میان باستان شناسان مشهور است، زیرا یک گور نئاندرتال که در سال ۱۹۶۰ در آنجا کشف شد، محققان را به این باور رساند که ممکن است نئاندرتال‌ها مردگان خود را با گُل دفن کرده باشند و این اولین چالش در برابر دیدگاه رایجی بود که انسان‌های باستانی را نادان و بی‌رحم می‌دانست. با این حال، تحقیقات بعدی توسط گروه پومرو، نظریه تدفین با گُل را مورد تردید قرار داده است.

 

در عوض، آن‌ها گمان می‌کنند که گرده کشف شده در میان گور‌ها ممکن است از طریق زنبور‌های گرده افشان وارد گور شده باشد. با این حال، در طول سال‌ها دانشمندان شواهد فزاینده‌ای از هوش و پیچیدگی نئاندرتال‌ها، از جمله هنر و ابزار پیدا کرده‌اند.

 

نئاندرتال‌ها بار‌ها به غار شانیدر بازگشتند تا مردگان خود را دفن کنند. تحقیقات نشان داده است که بقایای ۱۰ نئاندرتال در این مکان کشف شده که به نظر می‌رسد نیمی از آن‌ها عمدا پشت سر هم دفن شده‌اند.

 

شاید نئاندرتال‌ها مردگان خود را با دسته‌های گل تجلیل نمی‌کردند، اما تحقیقات نشان می‌دهد که ساکنان غار شانیدر احتمالا گونه‌ای همدل بودند. به عنوان مثال، یک نئاندرتال مرد که در آنجا دفن شده بود، ناشنوا بود و با ضربه‌ای به بازو و سرش فلج شده بود که احتمالاً او را تا حدی نابینا می‌کرد، اما او مدت زیادی زنده بود، بنابراین طبق تحقیقات باید از او مراقبت می‌شد.

 

پومروی می‌گوید که شانیدر زی اولین نئاندرتالی است که در بیش از ۵۰ سال گذشته در این غار پیدا شده است، اما این مکان هنوز هم می‌تواند بستری برای اکتشافات بیشتر باشد.

 

بازسازی جمجمه

 

پومروی بازسازی جمجمه شانیدر زی را که نسبتا بلافاصله پس از مرگ له شده بود، به عنوان یک «پازل سه بعدی با حساسیت بالا» توصیف کرد.

 

استخوان‌های فسیل شده در بلوک‌های کوچکی از رسوبات غار برداشته شده و در فویل پیچیده شدند و محققان آن‌ها را برای تجزیه و تحلیل به دانشگاه کمبریج فرستادند.

 

در آزمایشگاه کمبریج، محققان از هر بلوک میکرو سی‌تی اسکن گرفتند و از اسکن‌ها برای هدایت استخراج قطعات استخوانی استفاده کردند. دکتر لوسیا لوپز پولین (Lucía López-Polín)، همکار پومروی، محافظ باستان شناسی از موسسه کاتالان برای دیرینه اکولوژی انسانی و تکامل اجتماعی در اسپانیا، بیش از ۲۰۰ تکه جمجمه را با چشم کنار هم قرار داد تا آن را به شکل اولیه خود بازگرداند.

این گروه جمجمه بازسازی شده را اسکن و پرینت سه بعدی کردند، که پایه و اساس سر بازسازی شده‌ای را شکل داد که توسط دیرینه هنرمندان دوقلوی دانمارکی، آدری و آلفونس کنیس (Adrie and Alfons Kennis)، لایه‌هایی از ماهیچه و پوست روی آن قرار بگیرد.

منبع: خبرگزاری ایسنا