ساختن سبک‌ترین رنگ جهان با الهام از بال‌های پروانه
تاریخ انتشار: ۱۳ فروردین ۱۴۰۲ | کد خبر: ۳۷۴۳۷۰۱۲
محققان رنگ جدیدی برای صرفه‌جویی در انرژی ساخته‌اند که گرما را دفع می‌کند. می‌توان در هر رنگی آن را ساخت و احتمالا برای قرن‌ها دوام خواهد داشت.
این رنگ سبک‌ترین رنگی است که تا به امروز ساخته شده است.
این رنگ با الهام از بال‌های پروانه، بدون استفاده از رنگدانه و از طریق آرایش نانوذرات به صورت ساختاری ایجاد می‌شود و محققان آن را «رنگ پلاسمونیک» (plasmonic paint) می‌نامند.
بیشتر بخوانید:
اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!
بر اساس محاسبات آنها، تنها ۱.۴ کیلوگرم (۳ پوند) از رنگ پلاسمونیک برای پوشاندن یک هواپیمای بوئینگ ۷۴۷ کافی است، در حالی که برای پوشاندن آن با رنگ معمولی به دستکم ۴۵۴ کیلوگرم (۱۰۰۰ پوند) رنگ تجاری نیاز است.
دانشمندان سبک‌ترین رنگ جهان را ساختند
این بدان معناست که این رنگ می‌تواند به میزان قابل توجهی گاز‌های گلخانه‌ای مورد نیاز برای پرواز را کاهش دهد. البته باید گفت که این رنگ فقط در آزمایشگاه ایجاد شده و بنابراین تا تولید انبوه آن فاصله زیادی داریم.
یکی از انگیزه‌های بزرگ برای عرضه این رنگ به بازار این است که می‌توان از آن برای خنک نگه داشتن سازه‌ها نیز استفاده کرد. ساختار رنگ پلاسمونیک کل طیف مادون قرمز را منعکس می‌کند، بنابراین گرمای کمتری جذب می‌شود.
محققان می‌گویند که سطوح زیر رنگ جدید ۱۳ تا ۱۶ درجه سانتیگراد خنک‌تر از سطوحی هستند که با رنگ تجاری معمولی پوشانده شده‌اند.
دباشیس چاندا (Debashis Chanda)، دانشمند نانو از دانشگاه فلوریدای مرکزی که رهبری تیم سازنده‌ی این رنگ را برعهده داشت، می‌گوید: بیش از ۱۰ درصد از کل برق در ایالات متحده صرف استفاده از تهویه مطبوع می‌شود.
تفاوت دمایی که رنگ پلاسمونیک وعده می‌دهد منجر به صرفه جویی قابل توجهی در انرژی خواهد شد. استفاده از الکتریسیته کمتر برای خنک کردن نیز انتشار دی اکسید کربن را کاهش می‌دهد و در نتیجه گرمایش جهانی کاهش می‌یابد.
در حال حاضر، رنگ‌های مبتنی بر رنگدانه برای ایجاد رنگ به مولکول‌های خاصی نیاز دارند و معمولا در رنگ‌های مدرن، این رنگدانه‌ها به‌طور مصنوعی سنتز می‌شوند.
خواص الکترونیکی هر مولکول میزان جذب نور و در نتیجه رنگی که ظاهر می‌شود را کنترل می‌کند. این بدان معناست که برای هر رنگ جدید باید یک رنگدانه جدید وجود داشته باشد. این در حالی است که رنگ پلاسمونیک از نانوذرات دو ماده بی رنگ یعنی آلومینیوم و اکسید آلومینیوم استفاده می‌کند. با چیدمان آنها به روش‌های مختلف بر روی یک آینه آلومینیومی با پوشش اکسید، می‌توان نحوه پراکندگی، بازتاب یا جذب نور را کنترل کرد. فرآیند مشابهی باعث ایجاد رنگ غنی بال‌های پروانه‌ها می‌شود.
چاندا می‌گوید: رنگ ساختاری به عنوان مکانیسم اصلی تولید رنگ در چندین گونه‌ی زنده عمل می‌کند که در آنها آرایش هندسی دو ماده‌ی بی‌رنگ همه‌ی رنگ‌ها را تولید می‌کند. در حالی که هنگام استفاده از رنگدانه که ساخته‌ی دست بشر است، برای ساخت هر رنگی باید از مولکول‌های جدید استفاده شود. رنگ ساختاری همان چیزی است که رنگ را بسیار سبک وزن می‌کند.
در این تحقیق، محققان رنگ ساختاری را با استفاده از یک تبخیرکننده پرتو الکترونی ایجاد کردند که یک ماده را با سرعت کنترل شده گرم می‌کند. این تبخیر کنترل‌شده به خوشه‌های کوچکی از نانوذرات آلومینیوم اجازه می‌دهد تا به خودی خود جمع شوند. با تغییر فشار و دمای تبخیر کننده پرتو الکترونی، محققان توانستند ساختار‌هایی ایجاد کنند که رنگ‌های مختلفی را منعکس می‌کند.
محققان همچنین پوسته‌های رنگی ساختاری خود را با یک چسب تجاری ترکیب کردند که این به معنای دوام رنگ برای صد‌ها سال دستکم به صورت نظری است.
این اولین رنگ جدید جهان نیست که نویدبخش خواصی باورنکردنی است. بسیاری از شما نام رنگ ونتابلک (Vantablack) را شنیده‌اید که به عنوان یکی از سیاه‌ترین رنگ‌های جهان قادر به جذب ۹۹.۹۶ درصد از نور است.
این رنگ از نانولوله‌های کربنی ریز ساخته شده است و از زمان ساخت آن تاکنون رنگ‌های سیاه‌تری نیز بر اساس همین روش ایجاد شده است.
رنگ بی‌نهایت سفید نیز وجود دارند که ۹۸.۱ درصد نور را منعکس می‌کنند و نویدبخش کاهش نیاز به تهویه مطبوع هستند. اما برخلاف رنگ پلاسمونیک، رنگ‌های بسیار سفید برای انعکاس نور به رنگدانه‌ها متکی هستند و ونتا بلک نیز در حال حاضر تک‌رنگ است.
با این وجود برای رسیدن به روزی که تنها از یک قوطی کوچک برای رنگ آمیزی کل خانه خود استفاده کنیم، راه زیادی پیش رو داریم.
این تحقیق در مجله‌ی Science Advances منتشر شده است
منبع: عصر ایران
کلیدواژه: رنگ پلاسمونیک ترین رنگ رنگ جدید رنگ ها
درخواست حذف خبر:
«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت www.asriran.com دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «عصر ایران» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۳۷۴۳۷۰۱۲ 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:
رشد اقتصادی شهرها در گرو پتانسیل کارآفرینی
ابرشهرها (Mega City) که شهرهای بسیار بزرگ با جمعیت بیش از ۱۰ میلیون نفر هستند، به موتورهای رشد اقتصادی و ایجاد شغل تبدیل شده‌اند و کارآفرینانی را جذب می‌کنند که به دنبال استفاده از فرصت‌های ارائه‌شده توسط این مراکز شهری گسترده و پویا هستند.
به گزارش سرویس ترجمه خبرگزاری ایمنا، ابرشهرها اکوسیستم‌های پیچیده‌ای هستند که توسط جریان ثابتی از مردم، کالاها و خدمات تغذیه می‌شوند و افرادی را که به دنبال فرصت‌های بهتر برای کار، تحصیل یا سبک زندگی هستند، به خود جذب می‌کنند. این شهرها با سطح بالای شهرنشینی، رشد و تنوع جمعیت مشخص می‌شوند و به‌عنوان مرکزی برای خلاقیت و نوآوری شناخته می‌شوند. اجزای کلیدی این اکوسیستم‌ها شامل سیستم‌های حمل‌ونقل، مسکن، مراقبت‌های بهداشتی، آموزش و فرصت‌های شغلی است که به هم پیوسته هستند و تغییرات در یک حوزه می‌تواند بر قسمت‌های دیگر تأثیر بگذارد.
ابرشهرها با جمعیت بالای ۱۰ میلیون نفر، مراکز نوآوری و خلاقیت هستند و فرصت‌های زیادی مانند دسترسی به بازارهای بزرگ، نیروی کار مختلف و رویدادهای فرهنگی پر جنب‌وجوش را برای کارآفرینانی فراهم می‌کنند که می‌خواهند کسب‌وکار خود را راه‌اندازی یا توسعه دهند. با این حال، چالش‌هایی از جمله هزینه‌های بالای زندگی، ازدحام، آلودگی و نابرابری اجتماعی سر راه این کارآفرینان قرار دارد و افرادی که می‌خواهند در ابرشهرها موفق شوند باید راه‌هایی برای عبور از این چالش‌ها و غلبه بر آنها بیابند.
کارآفرینان می‌توانند با شناسایی و استفاده از فرصت‌های موجود در بازار، محصولات و خدمات نوآورانه‌ای ایجاد کنند که نیازهای جمعیت شهر را برآورده می‌کند، فناوری‌های جدیدی را توسعه دهند که چالش‌های شهری را برطرف می‌کند و با سازمان‌های محلی برای ایجاد تغییرات اجتماعی و اقتصادی مشارکت کنند و از این راه به ایجاد آینده‌ای عادلانه‌تر و پایدار برای همه مردم کمک کنند.
یکی از کارآفرینانی که از فرصت ابرشهرها برای رشد اقتصادی و ایجاد شغل استفاده کرده است، ایلان ماسک است که از طریق شرکت‌های مختلف خود، از جمله تسلا، اسپیس ایکس و شرکت بورینگ، هزاران شغل ایجاد کرده و صنایعی از جمله حمل‌ونقل و انرژی را متحول کرده است. مثال دیگر، اقتصاد اشتراک‌گذاری است که فرصت‌های جدیدی را برای کارآفرینان ایجاد کرده است تا خدماتی که نیازهای ساکنان شهرها را برآورده می‌کند، مانند وسایل نقلیه اشتراکی و اجاره کوتاه مدت را ارائه دهند.
موتورهای رشد اقتصادی و فرصت‌های کارآفرینیابرشهرها با تمرکز بر مردم، منابع و سرمایه‌ها، فرصت‌های زیادی را در اختیار کارآفرینان قرار داده‌اند و می‌توان گفت به موتورهای رشد اقتصادی تبدیل شده‌اند. عملکرد مؤثر در ابرشهرها به عوامل متعددی وابسته است که شامل ترکیبی از فعالیت‌های اقتصادی، زیرساخت‌ها، خدمات اجتماعی، دولت و نیروی کار ماهر است. این شهرهای بزرگ برای رسیدن به موفقیت باید بتوانند به‌طور مؤثر این عوامل را متعادل و هماهنگ کنند و چرخه‌ای از رشد و توسعه اقتصادی ایجاد کنند. این رشد اغلب ناشی از اثر انباشتگی است، به‌طوری‌که مشاغل و افراد از نزدیکی سایر مشاغل و افراد استفاده می‌کنند و در نتیجه بهره‌وری و نوآوری افزایش می‌یابد.
کارآفرینانی که به دنبال استفاده از فرصت‌های ارائه‌شده توسط ابرشهرها هستند، باید بر شناسایی محرک‌های کلیدی رشد در داخل شهر تمرکز کنند. این محرک‌ها شامل صنایع نوظهور، تقاضای روبه‌رشد مصرف‌کننده و شکاف‌های موجود در بازار است که می‌تواند با محصولات یا خدمات نوآورانه پر شود. نکته قابل‌توجه برای کارآفرینان ایجاد شبکه‌ای قوی از ارتباطات و همکاران در داخل شهر است تا بتوانند از دانش، منابع و تخصص سایر مشاغل و افراد استفاده کنند. یکی دیگر از عوامل کلیدی در موفقیت ابرشهرها، توانایی آنها در جذب و حفظ استعدادها است. ابرشهرها طیف گسترده‌ای از فرصت‌های شغلی و همچنین دسترسی به مؤسسات آموزشی و فرهنگی در سطح جهانی را ارائه می‌دهند که نیازمند نیروی کار بسیار ماهر و متنوع است.
در حالی که ابرشهرها تقریباً در سراسر جهان وجود دارند، آسیا تعداد زیادی از آنها را به خود اختصاص داده است. این مناطق شهری عظیم با تراکم بالا مشخص می‌شوند که چالش‌ها و استانداردهای زندگی آنها می‌تواند بسیار متفاوت باشد. در ادامه برخی از موفق‌ترین نمونه‌های ابرشهری موفق در جهان معرفی می‌شوند.
سنگاپورسنگاپور از زمان راه‌اندازی ابتکار هوشمند خود در سال ۲۰۱۴، طیف گسترده‌ای از فناوری‌های هوشمند را در بخش عمومی و خصوصی خود معرفی کرده است. برای مثال فناوری پرداخت بدون تماس به طور گسترده‌ای برای هدایت کارآمد تردد ۷.۵ میلیون مسافر سنگاپور در نظر گرفته شده است که از حمل‌ونقل عمومی استفاده می‌کنند. برای کمک به کاهش فشار جمعیت سالخورده، یک سیستم سلامت دیجیتال با مشاوره‌های ویدئویی و همچنین دستگاه‌های پوشیدنی اینترنت اشیا برای نظارت بر بیماران معرفی شد. علاوه بر این، سنگاپور در سال ۲۰۲۱ برنامه‌های آینده خود را برای شهر جدیدی با محیط زیست هوشمند اعلام کرد که کاملاً بدون وسایل نقلیه باشد. این شهر جنگلی برنامه‌ریزی شده خانه پنج منطقه مسکونی با ۴۲ هزار خانه و همچنین مناطق امن برای عابران پیاده و دوچرخه سواران خواهد بود.
ابرشهر شنژن با جمعیت بیش از ۱۵ میلیون نفر، به‌عنوان یکی از مهم‌ترین قطب‌های فناوری جهان شناخته می‌شود و میزبان مراکز بین‌المللی، بخش‌های تحقیق و توسعه و بخش‌های تولید بسیاری از شرکت‌های جهانی پیشرو است. این ابرشهر چینی که در سال ۱۹۸۰ شروع به کار کرد، اکنون به مهم‌ترین شهر هوشمند کشور تبدیل شده است و الگویی برای دیگر شهرهای چین است.
توکیو، ژاپنپایتخت ژاپن از دهه ۷۰ ابرشهر بوده است، زمانی که پروژه‌های انبوه‌سازی ساختمان‌های بلند و مدرن‌سازی بسیار سریع آن را به شهری برای آینده تبدیل کرد. برنامه‌های توسعه شهری شامل فعالیت‌های مربوط به احیای زمین، با سرعت زیادی ادامه یافت تا اینکه حباب املاک و بدهی در دهه ۹۰ ترکید. امروزه توکیو به سبب بهره‌گیری از حمل‌ونقل عمومی، معماری مقاوم در برابر زلزله و تأثیرات فرهنگی عظیم خود در جهان شهرت دارد.
دهلی، هندابرشهر دهلی با بیش از ۳۲ میلیون شهروند دربرگیرنده دهلی نو، پایتخت هند است و مساحت وسیعی بیش از ۱۴۰۰ کیلومتر مربع را اشغال می‌کند. با اینکه این ابرشهر با محله‌های بسیار متراکم و سطوح خطرناک آلودگی هوا و آب شناخته شده است، اما دومین رتبه تولید ناخالص داخلی سرانه در این کشور را دارد و در حال حاضر اقدامات زیادی را برای پیشرفت انجام می‌دهد که بهبود استانداردهای زندگی بخشی از برنامه‌های شهر هوشمند دهلی است.
فیلیپین یک کشور مجمع‌الجزایری است و موقعیت جغرافیایی آن منجر به شکل‌گیری پایتخت آن، مانیل، یکی از بزرگترین ابرشهرهای جهان شده است که شامل ۱۶ منطقه شهری با جمعیتی بالغ بر ۲۶ میلیون نفر است که همواره در معرض سیل، طوفان و زلزله قرار دارند. با وجود اینکه بیش از ۳۰ درصد از تولید ناخالص داخلی کشور را تشکیل می‌دهد، سطح بالایی از نابرابری در این ابرشهر وجود دارد. در سال‌های گذشته سرمایه‌گذاری‌های عمده‌ای در حوزه امنیت و حمل‌ونقل در مانیل انجام شده است.
نیویورک، ایالات متحدهیکی از نمونه‌های ابرشهری موفق، شهر نیویورک با بیش از ۸ میلیون نفر جمعیت است که به‌عنوان یکی از بزرگترین و پویاترین مناطق شهری جهان شناخته می‌شود. موفقیت این شهر تا حد زیادی به دلیل ترکیب متنوع فعالیت‌های اقتصادی آن از جمله فعالیت‌های مالی، فناوری اطلاعات، رسانه و سرگرمی است. ترکیب این بخش‌های اقتصادی، محیطی مناسب برای کارآفرینان ایجاد کرده است و در سال‌های گذشته استارت‌آپ‌های موفق بسیاری در این شهر ظهور و رشد کرده‌اند.
پاریس یکی از موفق‌ترین شهرها در زمینه جذب سرمایه‌گذاری در املاک تجاری است و از حیث داشتن نیروی کار ماهر، یکی از با استعدادترین‌ها شناخته می‌شود. همچنین از نظر دانش و نوآوری، یک مکان جذاب برای جوانان یا استارت‌آپ‌ها شناخته می‌شود زیرا در حال توسعه یک استراتژی «هوشمند» است که از پیشرفت‌های فناوری بیشترین بهره را می‌برد.
کد خبر 749934
مدیررسانهای پرسپولیس: سپاهان به جای شکایت بیجا، عذرخواهی کند