سرد کردن و گرم‌کردن هوشمند در نانوسیال‌ها

 نانوسیال‌ها می‌توانند به‌عنوان مواد هوشمند عمل کنند و بین وضعیت اتلاف زیاد و مؤثر گرما (روشن) و وضعیت اتلاف کم گرما (خاموش)، تغییر وضعیت دهند. گرم‌کردن و سردکردن برای رسیدن به عملکردهای بهینه در هر افزاره فناورانه اهمیت زیادی دارد.

همرفت ("Convection") یک فرایند اساسی برای انتقال گرما در سیال‌ها است. این فرآیند در تعداد زیادی از پدیده‌های طبیعی از قبیل گردش هوا در اتمسفر و گردش آب در اقیانوس‌ها نقش اساسی دارد و در کاربردهای  بی‌شماری که در آنها سردکردن و عایق‌ گرمایی مهم هستند، اهمیت زیادی دارد. اضافه کردن مقداری نانوذرات به‌صورت سوسپانسیون به یک سیال و به اصطلاح ایجاد یک نانوسیال، قدرت انتقال گرمای سیال را به شدت افزایش می‌دهد، هر چند که دلیل این افزایش هنوز کاملاً مشخص نیست.

در گذشته توجه دانشمندان و مهندسان بیشتر روی اتلاف مقادیر زیاد گرما متمرکز شده بود، آنها اعتقاد داشتند که اتلاف زیاد گرما از گرم‌شدن بیش از حد افزاره جلوگیری می‌کند و در نتیجه راندمان آن را افزایش می‌دهد. در سال‌های اخیر به دلیل فقدان منابع فراوان انرژی پاک و گسترش بسیار زیاد افزاره‌هایی از قبیل تلفن‌های همراه و لپ‌تاپ‌ها که از باتری استفاده می‌کنند، نیاز به مدیریت هوشمند منابع و جلوگیری از اتلاف انرژی، بیشتر نمایان شده است.

اکنون گی دونزِِلی، روبرت سرگینو و آلبرت وایلانتی، فیزیکدانان دانشگاه میلان نشان داده‌اند که یک دسته‌ی خاصی از نانوسیال‌ها می‌توانند به‌عنوان یک ماده هوشمند عمل کرده و مانند شیر گرما برای کنترل جریان گرما استفاده شوند.

این نانوسیال‌ها به آسانی ‌می‌توانند یا در حالت"کم" (در این حالت انتقال گرما کم است) یا در حالت "زیاد" (در این حالت انتقال گرما زیاد است)، تنظیم شوند.

این محققان نتایج خود را تحت عنوان "انتقال زیست‌پایدار گرما در یک نانوسیال" در مجله‌ی Physical Review Letters منتشر کرده‌اند.

شکل گیری فناوری و علوم نانو

برخی از رویدادهای مهم تاریخی در شکل گیری فناوری و علوم نانو

تاریخ رویدادهای مهم در زمینه فناوری نانو
1857 مایکل فارادی محلول کلوئیدی طلا را کشف کرد
1905 تشریح رفتار محلول‌های کلوئیدی توسط آلبرت انیشتین
1932 ایجاد لایه‌های اتمی به ضخامت یک مولکول توسط لنگمویر (Langmuir)
1959 فاینمن ایده " فضای زیاد در سطوح پایین " را برای کار با مواد در مقیاس نانو مطرح کرد
1974 برای اولین بار واژه فناوری نانو توسط نوریو تانیگوچی بر زبانها جاری شد
1981 IBM دستگاهی اختراع کرد که به کمک آن می‌توان اتم‌ها را تک تک جا‌به‌جا کرد.
1985 کشف ساختار جدیدی از کربن C60
1990 شرکت IBM توانایی کنترل نحوه قرارگیری اتم‌ها را نمایش گذاشت
1991 کشف نانو لوله‌های کربنی
1993 تولید اولین نقاط کوانتومی با کیفیت بالا
1997 ساخت اولین نانو ترانزیستور
2000 ساخت اولین موتور DNA
2001 ساخت یک مدل آزمایشگاهی سلول سوخت با استفاده از نانو لوله
2002 شلوارهای ضدلک به بازار آمد
2003 تولید نمونه‌های آزمایشگاهی نانوسلول‌های خورشیدی
2004 تحقیق و توسعه برای پیشرفت در عرصه فناوری‌نانو ادامه دارد

فن آوری نانو چیست؟
فناوری‌نانو واژه‌ای است کلی که به تمام فناوری‌های پیشرفته در عرصه کار با مقیاس نانو اطلاق می‌شود. معمولاً منظور از مقیاس نانوابعادی در حدود 1nm تا 100nm می‌باشد. (1 نانومتر یک میلیاردیم متر است).

کشف نمک در قمر کیوان و احتمال وجود اقیانوس مایع بر سطح آن

دانشمند‌ان با مطالعه روی اندازه‌گیری‌ها و ارزیابی‌های انجام شده از سوی فضاپیمای «کاسینی» در درون تپه‌های یخی در قمر سیاره کیوان، نمک پیدا کرده‌اند.

این کپه‌های یخی در قمر «انسلادوس» کشف شده‌اند و وجود آنها می‌تواند دلیلی بر وجود یک اقیانوس مایع بر سطح این قمر باشد.

بر اساس این تحقیق فضاپیمای کاسینی در گردش تحقیقاتی روز نهم اکتبر گذشته برفراز یک تپه یخی پرواز کرده و وزن مولکولی مواد شیمیایی در این تپه یخی را اندازه‌گیری کرد.

بر اساس این گزارش که در مجله نیوسانتستیت منتشر شده، فرانک پستبرگ ــ پژوهشگر انستیتو فیزیک هسته‌یی «ماکس پلانک» در آلمان - و دستیاران وی در این پژوهش آثاری از سدیم را در قالب نمک و بیکربنات سدیم کشف کرده‌اند.

محققان چنین فرض می‌کنند که این مواد شیمیایی می‌توانند از هسته سنگی انسلادوس منشاء گرفته باشند و بنابراین برای رسیدن به یک تپه یخی باید از درون این هسته و از طریق آب مایع نفوذ کرده باشند، این در حالی است که در مشاهدات قبلی از زمین در سال 2007 هیچ نشانه‌ای از سدیم بر سطح این قمر مشاهده نشده بود.

داریوش طلعتی داریوش طلعتی  daryoush talati   daryoush talati