به نقل از «صراط نیوز»

فناوری ساخته شده از فسفر سیاه چیست و چه کاربرد‌هایی دارد؟

تاریخ انتشار: ۱۷ آذر ۱۴۰۰ | کد خبر: ۳۳۸۷۲۸۳۳

صراط:

اکثر ما نور را همیشه و بدون اینکه به آن فکر کنیم و معمولاً به روش‌های پیش پا افتاده کنترل می‌کنیم مثل استفاده از یک جفت عینک آفتابی یا کرم ضد آفتاب، پنجره‌های خود را می‌بندیم یا باز می‌کنیم و سایر راهکار‌هایی که برای در امان ماندن از نور به کار می‌بریم.

به گزارش باشگاه خبرنگاران جوان، به نقل از caltech، اما می‌توان نور را با اشکال دارای فناوری بالا کنترل کرد.

بیشتر بخوانید: اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!

صفحات کامپیوتر و رایانه‌های لوحی یا تلفن همراه همگی مثالی از کابرد فناوری در این زمینه است. مخابرات نیز نور را کنترل می‌کند تا سیگنال‌های حامل داده‌ها در امتداد کابل‌های فیبر نوری را ایجاد کند.

قطبش  چیست؟

این کار در آزمایشگاه هری اتواتر، رئیس رهبری غرفه اوتیس در بخش مهندسی و علوم کاربردی هاوارد هیوز و استاد فیزیک کاربردی و علوم مواد و مدیر اتحاد نور مایع خورشیدی (LiSA) انجام شده است. برای درک اثر، ابتدا لازم است به خاطر داشته باشید که نور به عنوان موج وجود دارد و دارای خاصیتی به نام قطبش است که جهت ارتعاش امواج را توصیف می‌کند. تصور کنید در قایقی روی اقیانوس هستید، امواج اقیانوس دارای قطبش عمودی هستند به این معنی که با عبور امواج از زیر قایق، باعث بالا و پایین رفتن آن می‌شوند. امواج نور تقریباً یکسان رفتار می‌کنند، با این تفاوت که آنها را می‌توان در هر زاویه‌ای قطبی کرد. اگر یک قایق بتواند بر امواج نور سوار شود، ممکن است از یک طرف به طرف دیگر یا به صورت مورب و حتی به صورت مارپیچ حرکت کند.

کاربرد قطبش در کنترل نور 

قطبش می‌تواند مفید باشد، زیرا اجازه می‌دهد نور به روش‌های خاصی کنترل شود. به عنوان مثال، لنز‌های عینک آفتابی جلوی تابش خیره کننده را می‌گیرند، چرا که نور اغلب هنگام بازتاب از سطح، مانند پنجره ماشین قطبی می‌شود. صفحه یک ماشین حساب رومیزی با قطبش نور و انسداد آن در مناطق مختلف سبب ایجاد اعداد خوانا می‌شود. مناطقی که نور قطبی متوقف شده، تاریک و مناطقی که نور مسدود نشده، روشن به نظر می‌رسد. اتواتر و همکارانش توضیح می‌دهند که چگونه از سه لایه اتم فسفر برای ایجاد ماده‌ای قابل تنظیم، دقیق و بسیار نازک جهت قطبش نور استفاده کرده اند. این ماده از فسفر سیاه ساخته شده که از بسیاری جهات شبیه به گرافیت یا گرافن کربن است و از لایه‌های ضخامت تک اتم تشکیل شده در حالی که لایه‌های گرافن کاملاً صاف هستند.

این ساختار کریستالی باعث می‌شود که فسفر سیاه دارای خواص نوری قابل توجه و ناهمسانگرد باشد. ناهمسانگردی یعنی به زاویه وابسته است. در ماده‌ای مانند گرافن، نور بدون توجه به زاویه‌ای که در آن قطبی شده جذب و به همان اندازه منعکس می‌شود. واکنش فسفر سیاه اگر قطبش نور در امتداد راه راه‌ها تراز شود، بسیار متفاوت نسبت به عمود بر راه راه است. هنگامی که نور قطبی روی خطوط فسفری سیاه قرار می‌گیرد، با ماده متفاوتی نسبت به جهت دیگری که در امتداد راه راه قرار دارد مواجه می‌شود.

بسیاری از مواد می‌توانند نور را قطبی کنند، اما این توانایی به تنهایی مفید نیست. دلیل خاص بودن فسفر سیاه نیمه رسانا بودن آن است. ماده‌ای که الکتریسیته را بهتر از یک عایق مانند شیشه هدایت می‌کند، اما مانند فلز مس نیست. سیلیکون موجود در ریز تراشه‌ها نمونه‌ای از یک نیمه هادی هستند و مشابه کنترل جریان برق توسط ساختار‌های کوچک ساخته شده از سیلیکون در ریزتراشه ها، ساختار‌های ساخته شده از فسفر سیاه نیز می‌توانند قطبش نور را با اعمال سیگنال الکتریکی به آن‌ها کنترل کنند.

ویژگی های فناوری مبتنی بر لایه‌های نازک فسفر سیاه

فناوری صفحه نمایش کریستال مایع (LCD) که در صفحه نمایش تلفن و تلویزیون یافت می‌شود، برخی از این توانایی‌ها را دارد، اما فناوری فسفر سیاه می‌تواند بسیار جلوتر از آن جهش کند. پیکسل‌های یک آرایه فسفر سیاه می‌توانند ۲۰ برابر کوچکتر از ال سی دی‌ها باشند در عین حال میلیون‌ها بار سریعتر به ورودی‌ها پاسخ می‌دهند. چنین سرعتی برای تماشای فیلم یا خواندن مقاله آنلاین ضروری نیست، اما می‌تواند انقلابی در ارتباطات راه دور ایجاد کند. کابل فیبر نوری که از طریق آن سیگنال‌های نوری در دستگاه‌های مخابراتی ارسال می‌شود، می‌تواند سیگنال‌های زیادی را قبل از شروع به تداخل و غلبه بر یکدیگر منتقل کند. اما یک دستگاه مخابراتی مبتنی بر لایه‌های نازک فسفر سیاه می‌تواند قطبی شدن هر سیگنال را طوری تنظیم کند که هیچ کدام با یکدیگر تداخل نداشته باشند. این به کابل فیبر نوری اجازه می‌دهد تا داده‌های بسیار بیشتری را نسبت به حال حاضر حمل کند.

این فناوری همچنین می‌تواند دریچه‌ای برای جایگزینی Wi-Fi مبتنی بر نور باز کند، چیزی که محققان در این زمینه از آن به عنوان Li-Fi یاد می‌کنند. دانشمندان به طور فزاینده‌ای در حال بررسی ارتباطات موج نور در فضای آزاد هستند. آن‌ها معتقدند که هیچ دلیلی وجود ندارد شما نتوانید در آینده در Starbucks بنشینید و از Li-Fi صد برابر سریعتر از Wi-Fi استفاده کنید. کشف مواد جدید می‌تواند آینده دستگاه‌های فوتونی را شکل دهد و اگر روزی بتوانید یک محصول تجاری ساخته شده از چنین مواد نازک اتمی بخرید، خوشحال کننده خواهد بود و آن روز چندان دور نیست. بودجه این تحقیق توسط وزارت انرژی آمریکا، وزارت آموزش، فرهنگ، ورزش، علم و فناوری ژاپن، انجمن ترویج علم و آژانس علم و فناوری ژاپن تامین شده است.

منبع: صراط نیوز

کلیدواژه: فناوری صراط ساخته شده قطبش نور بر نور

درخواست حذف خبر:

«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت www.seratnews.com دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «صراط نیوز» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۳۳۸۷۲۸۳۳ 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:

کاربرد انواع سنگ های مختلف

نواع سنگ‌ها بسیار گسترده هستند و هر یک ویژگی‌ها و کاربردهای خاص خود را دارند. در ادامه با انواع سنگ ها و کاربردشان بیشتر آشنا میشویم. یکی از کاربرد های سنگ ها استفاده در نمای ساختمان هاست که میتوان به سنگ چینی در نما اشاره کرد.

انواع سنگ‌ها بسیار گسترده هستند و هر یک ویژگی‌ها و کاربردهای خاص خود را دارند. در ادامه با انواع سنگ ها و کاربردشان بیشتر آشنا میشویم. یکی از کاربرد های سنگ ها استفاده در نمای ساختمان هاست که میتوان به سنگ چینی در نما اشاره کرد. این نوع سنگ معمولاً به صورت تکه‌های بزرگی برش خورده و بر روی نماهای ساختمانی نصب می‌شود. سنگ چینی نما به دلیل زیبایی، مقاومت و استحکام یکی از محبوب‌ ترین نوع سنگ برای نمای ساختمانی است.

سنگ چینی الیگودرز

سنگ چینی

یک نوع سنگ رسوبی وجود دارد به نام سنگ چینی که از مواد معدنی مختلفی مانند کلسیت، دولومیت، سیلیس، و گوگرد تشکیل شده است. این سنگ به دلیل ویژگی‌های خاص خود، از جمله مقاومت در برابر سایش، جذب آب کم، و مقاومت در برابر تغییرات دما، کاربرد های مختلفی دارد.به طور کلی سنگ های چینی متفاوت هستند و به چند دسته تقسیم میشوند.

از جمله شناخته شده ترین سنگ ها می توان سنگ چینی الیگودرز را نام برد. دارای طرح و الگوهای زیبا و خاصی است که زیبایی خاصی به ساختمان‌ها میدهد و همچنین از آن برای دیوارها و سازه های ساختمانی و سنگ پله الیگودرز از آن استفاده میشود.سنگ چینی یکی از سنگ‌های معدنی است که به دلیل ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی‌اش، در صنایع مختلف به کار می‌رود.

سنگ گرانیت

گرانیت یک سنگ متامورفیک است که از ترکیب مواد معدنی مانند کوارتز، فلدسپات، و میکا تشکیل شده است. همچنین به دلیل سختی، مقاومت و ظاهر زیبایش معمولاً برای مصارف ساختمانی استفاده می‌شود..

گرانیت به عنوان سنگ ساختمانی بسیار محبوب است. از آن برای ساخت کانترتاپ‌ها، سطوح کابینت، کفپوش‌ها، پله‌ها، دیوارهای خارجی و داخلی و حتی در صنعت زیورآلات از آن استفاده می‌شود..

سنگ چینی

سنگ مرمر

مرمر یک سنگ زینتی و لوکس است که از تجمع کربنات کلسیم در شرایط فشار و دمای بالا در زمین ایجاد می‌شود. این سنگ به دلیل زیبایی، الگوی منحصر به فرد، و درخشندگی‌اش معمولاً در ساختمان‌های مذهبی و انواع زینت‌سازی‌ها استفاده می‌شود.

سنگ مرمر به عنوان یک سنگ زینتی بسیار ارزشمند مورد استفاده قرار می‌گیرد. از آن برای ساخت کفپوش‌ها، دیوارهای مزین، آثار هنری، مجسمه‌ها، و حتی در ساختمان‌های مذهبی استفاده می‌شود.

رنگ سنگ ساختمانی

رنگ هر سنگ نشان از جنس و درجه بندی آن است. به این معنا که سنگ مرمریت، گرانیت، تراورتن، چینی و مرمر هر یک با توجه به جنس و ماهیتشان دارای رنگ و بافت متفاوتی با دیگری هستند. سنگ طبیعی یا سنگ های ساختمانی دارای رنگ بندی بسیار متنوعی هست.سنگ ها براسا رنگ به دو دسته کلی رنگ روشن و رنگ تیره دسته بندی می شوند. به طور مثال سنگ چینی سفید جز دسته رنگ های روشن محسوب می شود و دارای کاربرد های مختلفی است که از آن در صنعت ساختمانی وهمچنین دردکوراسیون های داخلی وخارجی از آن استفاده می­گردد.

سنگ چینی سفید

سنگ آهک

آهک یک سنگ رسوبی است که از تجمع کربنات کلسیم در شرایطی که کربن دی‌اکسید موجود باشد، تشکیل می‌شود. این سنگ به دلیل قابلیت‌های ساختمانی و شیمیایی‌اش در صنایع مختلف استفاده می‌شود.

سنگ آهک برای تولید فولاد،سیمان،گچ،کاشی،سرامیک و همچنین از آن برای ساخت بلوک های ساختمانی و دیوار ها از آن استفاده میشود.

سنگ شیست

شیست یک سنگ رسوبی است که از تجمع مواد رسوبی و فشار و گرمای زمین در مدت زمان طولانی شکل میگیرد. این سنگ به دلیل زیبایی معمولا در معماری سنتی به کار میرود.

این سنگ به عنوان پوشش برای دیوارها، سنگفرش‌ها، کفپوش‌ها و همچنین در برخی موارد مانند ساختمان‌های سنتی و معماری سنتی از آن استفاده می‌شود.

سنگ آهن

سنگ‌آهن یک سنگ رسوبی است که از تجمع اکسیدهای آهن در زمین به‌وسیله فرآیند طبیعی یا انسانی تشکیل شده است. این سنگ به دلیل دارا بودن آهن معدنی، برای تولید فولاد بسیار مهم است.

این نوع سنگ برای تولید فلزات آهن و فولاد و همچنین در برخی موارد به عنوان دکوراسیون از آن استفاده می‌شود.

سنگ چین الیگودرز

سنگ آندزیت

جنس سنگ های آندزیت آتشقشانی است که از پخته شدن مذابه‌ های مخلوط سیلیسی و آلومینیمی در دمای بالا کره زمین به وجود می‌آید. سنگ آندزیت دارای استحکام بالایی است و از آن در ساخت وسازهایی که نیاز به مقاومت بالا دارند مناسب است.

سنگ آندزیت به دلیل مقاومت و سختی بالا، برای ساخت کانترتاپ‌ها، سطوح کابینت، کفپوش‌ها، پله‌ها و دیوارها از آن استفاده می‌شود وهمچنین به دلیل مقاومت در برابر سایش، سنگ آندزیت برای ساخت کفپوش‌ها در مکان‌های با تردد بالا مناسب بسیار است.

سنگ دیوریت

دیوریت، یک سنگ پلوتونیک است که در عمق زمین شکل گرفته است و از دسته سنگ‌های آتشفشانی به شمار می‌رود. این سنگ از گرانیت متمایز می‌شود که در آن مقدار فلدسپات پتاسیمی بیشتر از فلدسپات پلاژیوکلاز است. به همین دلیل، دیوریت دارای رنگ تیره‌تری نسبت به گرانیت است. از این سنگ معمولا در ساختمان ها و ستون های زینتی مورد استفاده قرار میگیرد.

نام نویسنده: برچسب ها: رپورتاژ ، آگهی ، سنگ آهن لینک کوتاه خبر: bzna.ir/000T9d