به نقل از «باشگاه خبرنگاران»

ادعای جدید دانشمندان؛ امکان ساخت شبه بلور‌های ایکوساهدرال از ذرات اوریگامی DNA

تاریخ انتشار: ۳ شهریور ۱۴۰۰ | کد خبر: ۳۲۹۰۷۹۶۹

به گزارش خبرنگار حوزه دریچه فناوری گروه فضای مجازی باشگاه خبرنگاران جوان، به نقل از ox.ac.uk، اکثر افرادی که در حوزه شیمی فعالیت دارند، نمونه‌هایی از نحوه جهت گیری پیوند کووالانسی برای یک عنصر معین را مشاهده کرده اند که می‌تواند ساختار‌های بلوری آن‌ها را تعیین کند.

به عنوان مثال، پیوند چهار ضلعی اتم‌های کربن به طور طبیعی منجر به ساختار بلوری الماس می‌شود، در سال ۱۹۸۲ دان ششتمن با کشف ساختار‌های شبه دوره ای، شبه بلور‌های نمادین شکل در آلیاژ آلومینیوم و منگنز نشان داد که شبه بلور‌های ایکوساهدرال آنالوگ‌های سه بعدی کاشی‌های پنروز و دارای برد طولانی هستند، اما بر خلاف کریستال معمولی، هیچ "واحد سلولی" تکراری ندارند.

بیشتر بخوانید: اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!

ترتیب این بلور‌های شبه بلوری با الگو‌های پراش که هنگام عبور الکترون‌ها یا اشعه ایکس از آن‌ها ایجاد می‌شود، آشکار می‌شود و برچسب icosahedral دارند، زیرا مانند ایکوساهدرال که یکی از جامدات افلاطونی است، شش محور وجود دارد که در طول آن‌ها تقارن پنج برابر در الگو‌های پراش آشکار می‌شود، شختمن با این کشف و تغییر پارادایم جایزه نوبل شیمی در سال ۲۰۱۱ را دریافت کرد.

شبه بلور چیست؟

شبه بلورها، ساختاری غیرمعمول از مواد جامد هستند و از دو گروه اتم که به دو آرایش مختلف در فواصل مختلف تکرار می‌شوند، ساخته شده‌اند؛ در حالی که در بلور معمولی، اتم ها به شکل منظم تکرار می‌شوند که سبب می‌شود شبه بلور‌ها تقارن کروی بیشتری نسبت به بلور‌های معمولی داشته باشند.

پرسش اصلی تحقیق مقاله اخیر Nature، این است که آیا می‌توان ذراتی را با پیوند جهت ایجاد شبه بلور‌های ایکوساهدرال طراحی کرد؟ برای پاسخ به این سوال محققان کشف سر راجر پنروز، ریاضیدان و فیزیکدان آکسفورد که برنده جایزه نوبل فیزیک در سال ۲۰۲۰ شد را بررسی کردند.

در سال ۱۹۷۴ او نشان داد که می‌توان یک هواپیما را فقط با دو نوع کاشی Penrose طراحی کرد، به طوری که کاشی کاری تکرار نمی‌شود، الگوی این کاشی‌ها دارای یک نوع تقارن ۵ برابر است که برای بلور‌های معمولی امکان پذیر نیست و این کاشی‌های Penrose، "دارای نظم شبه دوره ای" هستند.

مطالعات دانشمندان در زمینه شبه بلورها

در سال ۲۰۱۴، اوا گونزالس نویا و پروفسور جاناتان دوی آزمایشاتی را در این زمیته شروع کردند که جاناتان دوی در این باره گفت: یکی از چالش‌هایی که ما با آن روبرو بودیم این است که توصیف ساختار شبه بلور‌ها پیچیده‌تر از بلور‌های دوره‌ای است، به عنوان مثال اگر فردی الگوی پراش یک بلور را داشته باشد، می‌تواند دقیقاً مشخص کند که همه اتم‌ها کجا هستند که این در مورد یک شبه کریستال ایکوساهدرال، توصیفی از شبه بلور از نظر یک کریستال در شش بعد خواهد بود.

در برخی از آزمایشات محاسباتی گروه شارون گلوتزر در دانشگاه میشیگان، شبه بلور‌های ایکوساهدرال در سیستم‌هایی بدون پیوند جهت دار شکل گرفتند، اگرچه در این نمونه‌ها موقعیت همه ذرات مشخص بود، اما چالش دیگری آشکار شد؛ شبه بلور‌های ایکوساهدرال دارای نظم طولانی برد زیبایی هستند، اما از نظر محلی کاملاً بی نظم هستند. به عنوان مثال، اگر در این مثال بخواهیم ذراتی داشته باشیم که همه الگو‌های مختلف پیوند موضعی را بازتولید کنند، تعداد انواع ذرات مورد نیاز برای عملی بودن بسیار زیاد خواهد بود.

بعد از بررسی‌های مختلف و مطالعات فراوان در این زمینه در سال ۲۰۱۸ اولین سیستم نمونه متشکل از پنج نوع ذره یافت شد که در یک شبه بلور شبه کریستالی مونتاژ شده بود، البته بعدا در شبیه سازی، این به یک سیستم با دو نوع ذره ساده شد و برای نشان دادن کلیت اصول طراحی، یک سیستم شبه کریستال دوم ایجاد شد که دارای الگوی کاملاً متفاوتی از پیوند جهت محلی بود، تا حدودی مانند نمونه‌های آلیاژی فلزی، اجزای سازنده کلیدی خوشه‌های ایکوساهدرال (triacontahedra زرد و فیروزه‌ای لوزی) هستند که در ماتریسی از ذرات تشکیل دهنده نظم جهانی شکل می‌گیرند.

شبه کریستال‌ها چه خواصی دارند؟ جذب نور چسبندگی کم اصطکاک کم عایق حرارت مقاومت بالا در برابر خوردگی عایق الکتریسیته در دما‌های کم شبه کریستال‌ها چه کاربرد‌هایی دارند؟ پوشش‌های نچسب و فیلم نازک نانوذرات شبه کریستالی ذخیره‌سازی هیدروژن فاز تقویت‌کننده در کامپوزیت‌ها جذب نور فروسرخ محافظت در برابر خوردگی و اکسیداسیون آیا شبه بلور‌های کشف شده از طریق محاسبات را می‌توان به صورت آزمایشی تولید کرد؟

بعد از انجام آزمایشات سوال مهمی که برای دانشمندان به وجود آمده این است که آیا این شبه بلور‌های کشف شده از طریق محاسبات را می‌توان به صورت آزمایشی تولید کرد؟ اگرچه بعید است که بتوان آن‌ها را از مواد اتمی تشکیل داد، اما اتم‌ها تنها ذراتی نیستند که بلور‌ها را تشکیل می‌دهند، نانوذرات و ذرات کلوئیدی نیز می‌توانند کریستال تشکیل دهند. به عنوان مثال، عقیق گرانبها حاوی بلور‌های کروی سیلیکایی کلوئیدی است و کدر بودن آن‌ها ناشی از پراش نور توسط این بلور‌ها است.

به تازگی، کریستال‌های تشکیل شده از بلوک‌های ساختمانی ساخته شده از DNA کشف شده است که زیبایی این تکنیک‌های فناوری نانو DNA در این است که شکل ذرات DNA و فعل و انفعالات بین آن‌ها تقریباً خودسرانه قابل کنترل است، مدل سازی محاسباتی چنین ذرات DNA نشان می‌دهد که ساختن شبه بلور‌های ایکوساهدرال از ذرات اوریگامی DNA می‌تواند به خوبی امکان پذیر باشد.

با توجه به کاربرد‌ها و خواص شبه کریستال‌ها که بالا اشاره شد اگر بشود چنین شبه بلور‌هایی ساخت تولید محصولات در آینده از طریق آن‌ها امکان پذیر خواهد بود مثلا در صنعت هواپیما سازی و در ساخت بدنه مقاوم برای آن ها، همچنین کریستال‌ها را می شود به قطعات الکترونیکی برای ساخت مدار‌های الکترونیکی،  ساعت‌های هوشمند و سایر ابزار‌های دیجیتال تبدیل کرد.

بیشتر بخوانید

کشف رازی جدید در مکانیک کوانتوم

انتهای پیام/

منبع: باشگاه خبرنگاران

کلیدواژه: فناوری نانو هوش مصنوعی قطعات هواپیما ساعت هوشمند عنوان مثال کریستال ها اتم ها

درخواست حذف خبر:

«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت www.yjc.ir دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «باشگاه خبرنگاران» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۳۲۹۰۷۹۶۹ 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:

راهنمایی برای نگهداری و تمیزکاری آسیاب قهوه در منزل

با توجه به این که ذرات قهوه پس از آسیاب شدن تمایل زیادی به جذب رطوبت،روغن و ذرات قهوه قدیمی دارند،نگهداری و تمیزکاری آسیاب قهوه از اهمیت بسزایی برخوردار است.از آنجایی که این ذرات،در طعم و عطر قهوه باعث ایجاد قابل ملاحظه ای می شوند،نگهداری و تمیزکاری صحیح آسیاب قهوه می تواند به شما کمک کند تا همواره از بهترین و تازه ترین قهوه خود لذت ببرید.

در این مقاله،به طور دقیق به راهنمایی های نگهداری و تمیزکاری آسیاب قهوه می پردازیم تا شما بتوانید بهترین نتیجه را از آسیاب قهوه خود به دست آورید و لذت یک فنجان قهوه تازه را تجربه کنید.

معرفی آسیاب قهوه

در فرآیند تهیه قهوه،آسیاب قهوه به عنوان یکی از ابزارهای اساسی شناخته می شود که وظیفه آسیاب کردن دانه های قهوه را بر عهده دارد.با آسیاب کردن دانه های قهوه،سطح آن ها افزایش می یابد و اسانس های قهوه بیشتری از آن ها استخراج می شود.آسیاب قهوه می تواند به صورت دستی یا برقی عرضه شود و در انواع مختلفی مانند آسیاب های برشی،مخروطی یا فولادی موجود باشد.

انواع آسیاب قهوه

آسیاب قهوه برشی:این نوع آسیاب قهوه از شفره های چرخشی برای برش دانه های قهوه استفاده می کند.آسیاب قهوه برشی معمولا به صورت دستی استفاده می شود و برای مصارف خانگی مناسب است.

آسیاب قهوه مخروطی:در این نوع آسیاب قهوه،دانه های قهوه از بین دو مخروط یا مخروط و صفحه چرخشی فشرده می شوند.آسیاب قهوه مخروطی به صورت دستی یا برقی عرضه می شود.

آسیاب قهوه فولادی:آسیاب قهوه فولادی از ساختار فولادی برای آسیاب کردن دانه های قهوه استفاده می کند.این نوع آسیاب قهوه ممکن است در هر دو نوع دستی یا برقی عرضه شود و برای مصارف خانگی و تجاری مناسب باشد.

چرا باید به تمیزکاری و نگهداری آسیاب قهوه بیشتر دقت کنیم؟

1-حفظ طعم و اسانس قهوه:دانه های قهوه دارای روغن ها و اسانس های طبیعی هستند که با آسیاب شدن،آزاد می شوند.با گذشت زمان و تماس با هوا،این روغن ها ممکن است اکسیده شوند و طعم و عطر قهوه را تغییر دهند.تمیزکاری منظم آسیاب قهوه می تواند از این اتفاق جلوگیری کند و کیفیت قهوه را حفظ کند.

2-جلوگیری از تراکم ذرات قهوه:در صورت عدم تمیزکاری منظم،ذرات قهوه قدیمی و روغن های اکسیده ممکن است به داخل آسیاب رسوب کنند و منجر به تراکم و گرفتگی مکانیسم های آسیاب شوند.این مسئله باعث کاهش کیفیت آسیاب شدن و حتی خرابی دستگاه می شود.

3-افزایش عمر مفید آسیاب:تمیزکاری منظم و نگهداری صحیح باعث افزایش عمر مفید آسیاب قهوه می شود.با این کار،می توانید از آسیاب خود برای مدت زمان بیشتری بهره ببرید و نیاز به تعمیرات و تعویض قطعات را کاهش دهید.

4- آسیاب قهوه،به عنوان یک وسیله که با مواد غذایی در تماس است،نیاز به تمیزی و بهداشت دارد.تمیزکاری منظم این وسیله به شما کمک می کند تا از احتمال آلودگی و باکتری های مختلف در قهوه جلوگیری کنید و سلامت خود و خانواده تان را حفظ کنید.

راهنمایی برای نگهداری و تمیزکاری آسیاب قهوه در 5 مرحله

1-خالص کردن دستگاه پس از هر بار استفاده:پس از هر بار استفاده از آسیاب،از یک برس نرم و خشک استفاده کنید تا هر ذره قهوه باقی مانده در دستگاه از بین ببرید.این کار به جلوگیری از تراکم ذرات قهوه در دستگاه کمک می کند.

2-تمیزکاری عمیق هفتگی:هر هفته یکبار،آسیاب را به طور کامل تمیز کنید.برای این کار،برسی سخت تر و مرطوب را برای پاک کردن تمام قسمت های دستگاه استفاده کنید و از مواد شوینده ملایم برای حذف هر گونه روغن و یا رسوب استفاده کنید.

3-تنظیم مجدد درجه آسیاب:به منظور حفظ کیفیت آسیاب شدن،بعد از هر تمیزکاری،درجه آسیاب را مجدد تنظیم کنید.این کار به شما کمک می کند تا همیشه از درجه آسیاب مناسب برای قهوه خود استفاده کنید.

4-نگهداری در محیط خشک و خنک:آسیاب قهوه را در محیطی خشک و خنک نگهداری کنید تا از اکسید شدن روغن ها و ذرات قهوه جلوگیری شود.همچنین،بهتر است از قرار دادن آسیاب در معرض نور مستقیم آفتاب و محیط های خیلی گرم خودداری کنید.

5-تعویض قطعات آسیاب:به موقع قطعات آسیاب قهوه را تعویض کنید،به خصوص اگر به هر دلیلی نشانه های ساییدگی،یا عدم کارایی دستگاه وجود دارد.

نکته مهم:در هر مرحله از نگهداری و تمیزکاری،به دقت راهنمایی های تولید کننده آسیاب قهوه توجه کنید و همچنین از مواد شوینده مناسب و غیر خوراکی برای تمیزکاری استفاده کنید تا از خرابی دستگاه و آلودگی قهوه جلوگیری شود.

جمع بندی

در این مقاله،به اهمیت نگهداری و تمیزکاری آسیاب قهوه پرداختیم و راهنمایی های برای حفظ کیفیت و عمر آن ارائه دادیم.با رعایت راهنمایی های ارائه شده در این مقاله،می توانید آسیاب قهوه خود را به بهترین شکل ممکن نگهداری کرده و از کیفیت بالای قهوه خود لذت ببرید.

پرفروش ترین آسیاب های قهوه را می توانید با کلیک بر روی لینک زیر مشاهده کنید.

https://biatobazar.ir/product-category/coffee-grinder/