کد خبر: 163571
ف
اختراعی که قوانین فیزیک را دور می‌زند: گرم باش، سرد باش اما دیده نشو
پژوهشگران با الهام از پدیده‌های جوی مانند ابرهای سفید کومولوس، سامانه‌های طوفانی خاکستری و ساختار موی خرس قطبی، موفق به توسعه متاسطحی در مقیاس نانو شده‌اند که همچون یک ابر می‌تواند رنگ، دما و قابلیت دیده‌شدن در تصویربرداری حرارتی را به‌طور هم‌زمان تنظیم کند.

به گزارش ثریا - از ستاد ویژه توسعه فناوری نانو، این سطح هوشمند قابلیت سوئیچ دینامیک میان حالت‌های سفید (برای سرمایش تابشی) و خاکستری (برای گرمایش کارا) را دارد، بدون آن‌که در هیچ‌کدام از این حالات، توسط حسگرهای فروسرخ قابل شناسایی باشد.

این نوآوری در راستای تلاش‌های جهانی برای توسعه سامانه‌های غیر فعال و کم‌مصرف برای مدیریت حرارتی در ساختمان‌ها، پوشیدنی‌ها، حسگرها و کاربردهای دفاعی قرار دارد و در حوزه‌هایی همچون سرمایش تابشی، پوشش‌های تطبیق‌پذیر و استتار حرارتی، جایگاهی منحصربه‌فرد پیدا می‌کند.

این متاسطح همانند دگرگونی ابرهای روشن به ابرهای طوفانی، با بهره‌گیری از اصولی چون پراکندگی چندگانه، جذب نور و بازتاب پلاریزونیکی، می‌تواند رفتار نوری و گرمایی خود را تنظیم کند. در حالت سفید، سطح با پراکندگی قوی نور خورشید، امکان سرمایش تابشی مؤثر را فراهم می‌کند، در حالی که در حالت خاکستری، جذب نور خورشید افزایش می‌یابد و کارایی گرمایشی بالا حاصل می‌شود.

در هر دو حالت، سطح مورد نظر دارای گسیلندگی بسیار پایین در ناحیه فروسرخ میانی (۸ تا ۱۳ میکرون) است؛ ویژگی‌ که باعث می‌شود سطح در برابر دوربین‌های حرارتی «نامرئی» باقی بماند. چنین ترکیبی از عملکرد سرمایشی یا گرمایشی همراه با استتار حرارتی، تاکنون در هیچ پوشش یا سطحی دیده نشده است.

پروفسور مادی البهری از دانشگاه آلتو (Aalto University) در این رابطه گفت: «ما در واقع بر روی هر سطح، یک ابر نانویی مهندسی کرده‌ایم؛ ابری که می‌تواند همانند نمونه طبیعی‌اش، میان سفید و خاکستری جابه‌جا شود، دمای خود را تنظیم کند و در عین حال از دید حسگرهای گرمایی پنهان بماند.»

رنگ‌های سفید معمولی مانند TiO₂ با پراکندگی نور خورشید عمل می‌کنند، اما در برابر تصویربرداری فروسرخ بسیار درخشان دیده می‌شوند. در مقابل، سطح سفید طراحی‌شده در این پژوهش با استفاده از نانوساختارهای فلزی نامنظم، ضمن پراکندگی نور خورشید، گسیل حرارتی بسیار کمی دارد و در نتیجه، هم سطح را خنک می‌کند و هم آن را از دید حسگرهای حرارتی پنهان نگه می‌دارد.

عادل اسعد، دانشجوی دکتری در این گروه، می‌گوید: «این متاسطح پلاسمونیک سفید، سطح را در برابر آفتاب خنک می‌کند، اما بدون آن‌که در دوربین‌های حرارتی بدرخشد؛ این ویژگی، آن را به یک نوآوری تحول‌آفرین تبدیل کرده است.»

در سوی دیگر، رنگ‌های تیره و سیاه معمولاً گرما را جذب می‌کنند اما سیگنال فروسرخ بالایی دارند و به‌راحتی در حسگرهای حرارتی دیده می‌شوند. متاسطح خاکستری جدید در این پژوهش، گرمای بیشتری جذب می‌کند ولی سیگنالی در فروسرخ نمی‌فرستد؛ ویژگی‌ که می‌تواند در لباس‌های هوشمند، مصالح ساختمانی و کاربردهای استتار نظامی بسیار ارزشمند باشد.

موهب عبدالعزیز، پژوهشگر پسادکتری در این پروژه، می‌افزاید: «این سطح خاکستری داغ‌تر از مشکی می‌شود، اما همچنان برای دوربین‌های گرمایی نامرئی باقی می‌ماند؛ چنین چیزی می‌تواند قواعد بازی را در فناوری‌های گرمایی تغییر دهد.»

پژوهشگران این فناوری را آغاز راهی برای توسعه سطوح تطبیق‌پذیر در معماری، نساجی و صنایع دفاعی می‌دانند. از نمای بیرونی ساختمان‌هایی که بدون انرژی خارجی میان گرمایش و سرمایش تغییر می‌کنند، تا پوشیدنی‌هایی که بدون نیاز به الکترونیک دمای بدن را تنظیم می‌کنند، این فناوری چشم‌انداز گسترده‌ای دارد. افزون‌ بر این، سطوح کم‌قابل‌دید و سنسورهای پنهان در صنایع دفاعی نیز از مزایای این فناوری بهره‌مند خواهند شد.

گام بعدی این پژوهش، توسعه پوشش‌هایی با قابلیت سوئیچ فعال و آنی، با استفاده از لایه‌های الکتروکرومیک یا فازتغییردهنده است.

در پایان، پژوهشگران با اشاره به دشواری‌های آغاز پروژه، از تحقق این دستاورد علمی با وجود عدم تأمین مالی اولیه سخن می‌گویند. پروفسور البهری می‌گوید: «با وجود رد شدن اولیه پروژه و نبود بودجه، ما با همکاری و چشم‌انداز مشترک ــ به‌ویژه با شرکای آلمانی ــ موفق شدیم تردیدها را به کشف تبدیل کنیم. این پروژه نشان داد که علم، درست مانند ابرها، می‌تواند از دل محدودیت‌ها اوج بگیرد.»

منبع : فناوری  نانو


مرتبط ها
ارسال نظر
chapta
حداکثر تعداد کاراکتر نظر 200 ميياشد .
نظراتی که حاوی توهین یا افترا به اشخاص ،قومیت ها ،عقاید دیگران باشد و یا با قوانین کشور وآموزه های دینی مغایرت داشته باشد منتشر نخواهد شد - لطفاً نظرات خود را با حروف فارسی تایپ کنید.

شکوه دعای امروز عرفه در مسجد مقدس جمکران

متن تشکر سید مجید موسوی از مهدی رسولی+عکس

پیرمرد بیرجرندی در اوج طوفان پرچم ایران را بر زمین نینداخت

«تیرانداز زبردست» با استقبال کودکان و نوجوانان به چاپ دوم رسید

تارا و رؤیای داشتن یک تلفن همراه شخصی

رمان «فرار از زنگ ورزش» برای نوجوانان منتشر شد

قصه گویی یک اسباب‌بازی ارزان اما اثرگذار برای کودکان

ارسطوی پایتخت با یک سریال جدید به شبکه یک آمد

جناب خان و الیکا عبدالرزاقی به آنتن تلویزیون برگشتند

اسلام‌هراسی علیه زنان محجبه در اروپای سال ۲۰۲۵ افزایش یافته است

عدالت و پیشرفت در نگاه شهید لاریجانی چگونه بود؟

بازتاب گسترده پیام رهبر انقلاب به مناسبت برگزاری حج در رسانه‌های بین المللی

شرایط تغییر مدرسه در مرداد و شهریور اعلام شد

درخواست رئیس جمهور: زمینه حضور اساتید برجسته برای انتقال آموزش‌های نوین فراهم شود

آیین‌نامه «توسعه مشارکت‌های مردمی از طریق تشکیل هیئت امنا در مدارس دولتی» تصویب شد

آگهی/ خرید قسطی طلای آب شده تا سقف ۱۰۰ میلیون تومان از وال گلد

این دعای عرفه را بخوانید تا ببینید چرا پدران ما قرن‌هاست حسین حسین (ع) می‌گویند

روزه گرفتن در روز عرفه چه حکمی دارد؟

توصیه آیت الله جوادی آملی برای انجام این عمل در روز عرفه

از ظهر تا غروب عرفه؛ این ساعت‌ها را از دست ندهید

آمار ثبت نام در کنکور ۱۴۰۵ به حدود یک میلیون نفر رسید

جریمه چند میلیون دلاری و سنگین در انتظار گوگل در اروپا

رئیس‌جمهور مصوبه بازگشایی اینترنت بین‌الملل را ابلاغ کرد

صفحه اینترنت پرو از سایت همراه اول حذف شد+عکس

روایت وزیر ارتباطات از بازگشایی اینترنت

۵۰ برج فناوری احداث می‌شوند: ۳ دانشگاه پایلوت زیست بومی نوآوری می‌شود

«سعی صفا و مروه» در حج نماد چیست؟

افزایش پذیرش دانشجوی شهریه‌پرداز در دانشگاه تربیت مدرس

تائید ۱۲ رئیس دانشگاه و رئیس شهرک علمی صنعتی اصفهان

جزئیات برگزاری امتحانات و کلاس‌های دانشگاه تربیت مدرس و علم و صنعت اعلام شد

کلاس‌های دانشگاه شریف تا اطلاع ثانوی مجازی شد

کارمند گوگل در پی اعتراض به همکاری با رژیم صهیونیستی اخراج شد

مصوبات مهم جلسه ستاد فضای مجازی درباره وضعیت اینترنت اعلام شد

۱۷ هزار نسخه خطی کم‌نظیر و در معرض خطر دیجیتال سازی شد

«آدم با صدای بلند برای فرزندانش گریست» کتاب شد

کتاب‌هایی خواندنی برای بچه‌های ایران

فروش فیلم جدید اصغر فرهادی در فرانسه چقدر است؟

اگر خرمشهر آزاد نشده بود چه اتفاقی می‌افتاد؟

پیام آیت‌الله نوری همدانی به مناسبت چهل و چهارمین سالگرد تأسیس دانشگاه آزاد اسلامی

دیگر اثری از بخارهای قمر مشتری نیست

الهام پاوه نژاد برای سالروز آزادسازی خرمشهر نوشت+عکس

شما بودید که شرف را معنا کردید +عکس

محسن شریفیان به مدرسه میناب رفت+عکس

«مثلی لا یبایع مثله» شعار اربعین حسینی امسال شد

راهکارهای مدیریت اضطراب دانش‌آموزان در روزهای امتحان چگونه است؟

امتحانات نهایی دانش‌آموزان مجازی می‌شود؟

عملیات بیت‌المقدس در ۲۰ کتاب درسی ثبت می‌شود

امام باقر (ع) احیاگر مرجعیت علمی اهل‌ بیت و پیشگام مبارزه با تحریف دین

یک ماهواره جاسوسی در فضا شناسایی شد

تمدید مهلت ثبت مهمانی و نقل و انتقال دانشجویان تا ۸ خرداد

ارتقای خدمات خوابگاهی دانشگاه تهران همزمان با آغاز اسکان دانشجویان

تمهیدات جدید آموزشی در دانشگاه‌ علم و صنعت اعلام شد

جزئیات امتحانات و کلاس‌های ترم دوم در چند دانشگاه کشور اعلام شد

بدرقه عاصم منیر توسط سید عباس عراقچی با یک تصویر خاص

پاسخ یحیی گل‌محمدی به یاوه گویی ترامپ +عکس

اعتراف غم انگیز نویسنده برنده جایزه نوبل ادبیات درباره استفاده از هوش مصنوعی

نمایشگاه کتاب تهران تمدید شد

نگاهی به حقوق فرزندان در آینه تربیت الهی

توصیه امام باقر (ع) برای اصلاح جامعه چه بود؟

رباتی که امید را به کودکان مبتلا به ام اس بازگرداند

ربات‌های انسان‌نما در مزارع چین مشغول به کار شدند+عکس

موشک «نیو گلن» پس از سانحه دوباره مجوز پرتاب گرفت

قلمرو مه‌آلود یک ستاره در حال مرگ رصد شد

فرمانده اولین پرواز انسانی به مریخ یک میلیاردر است+عکس

علت زنگ نزدن طلا کشف شد

استرس خاطرات شما را نابود می‌کند

مهلت ثبت نام کنکور سراسری ۱۴۰۵ تمدید شد

«اردیبهشت کتاب» به دلیل استقبال گسترده مردم تا جمعه ۸ خرداد تمدید شد

بهترین‌های جشنواره کن از نظر منتقدان/ فیلم اصغر فرهادی کجاست؟

چرا برنامه شهیدی‌فرد در میان پربازدیدهای تلویزیون نبود؟

شعار دهه امامت و ولایت اعلام شد: غدیر، میثاق امت با ولایت

آغاز ثبت‌نام پانزدهمین دوره ارزیابی تخصصی قاریان و مدرسان قرآن کریم

حجت الاسلام پناهیان: مردم پس از میدان سراغ میز مدیران خواهند رفت

ثبت نام یک میلیون و ۱۸۷ هزار دانش آموز کلاس اولی آغاز شد

آغاز سال تحصیلی آینده و اجرای موفق پروژه مهر دغدغه اصلی آموزش و پرورش

کلاس‌های تحصیلات تکمیلی دانشگاه شریف از این تاریخ حضوری می‌شود

تأملی پیرامون دانشگاه آزاد در میانه تحولات اخیر کشور

ثبت نام بیش از ۵۷۰ هزار نفر در کنکور ۱۴۰۵ و آزمون دانشجومعلم

شرایط اسکان‌ دانشجویان دانشگاه تهران‌ چیست؟ اینجا بخوانید

فعالیت شرکت تاکسی خودران وایمو در یک شهر دیگر تعلیق شد

جزئیات امتحانات و کلاس‌های ترم دوم در چند دانشگاه کشور اعلام شد

تکذیب اعلام زمان برگزاری آزمون سراسری یک هفته پیش از امتحانات نهایی تکذیب شد

ارتقای خدمات خوابگاهی دانشگاه تهران همزمان با آغاز اسکان دانشجویان

ارائه راهکارهای شبکه سازی با نخبگان خارج از کشور

بدرقه عاصم منیر توسط سید عباس عراقچی با یک تصویر خاص

مهلت انتخاب رشته کاردانی مهارتی تمدید شد

تغییرات تقویم آزمون‌های علوم پزشکی سال ۱۴۰۵ اعلام شد

آخرین وضعیت برگزاری کنکور سراسری و کارشناسی ارشد در سال ۱۴۰۵

بازخوانی حکمت صدرایی توسط جمعی از فلاسفه به صورت مجازی

سمعک‌های جدید می‌توانند سینگال‌های مغز را بخوانند

تمهیدات جدید آموزشی در دانشگاه‌ علم و صنعت اعلام شد

حجت الاسلام پناهیان: مردم پس از میدان سراغ میز مدیران خواهند رفت

شما بودید که شرف را معنا کردید +عکس

این بازی ویدئویی قابلیت تشخیص افسردگی شدید را دارد

دیگر اثری از بخارهای قمر مشتری نیست

۴۰ شرکت دانش بنیان در جنگ‌ تحمیلی سوم به صورت کامل تخریب شد

کلاس‌های تحصیلات تکمیلی دانشگاه تهران حضوری شد

آغاز ثبت‌نام پانزدهمین دوره ارزیابی تخصصی قاریان و مدرسان قرآن کریم

یک ماهواره جاسوسی در فضا شناسایی شد

پیام آیت‌الله نوری همدانی به مناسبت چهل و چهارمین سالگرد تأسیس دانشگاه آزاد اسلامی

چرا برنامه شهیدی‌فرد در میان پربازدیدهای تلویزیون نبود؟

الهام پاوه نژاد برای سالروز آزادسازی خرمشهر نوشت+عکس

علت زنگ نزدن طلا کشف شد

ثبت نام بیش از ۵۷۰ هزار نفر در کنکور ۱۴۰۵ و آزمون دانشجومعلم

تمدید مهلت ثبت مهمانی و نقل و انتقال دانشجویان تا ۸ خرداد

آنچه در این هفته گذشت و واکنش به مجریان اسلحه به دست تلویزیون

یک مستند از سقوط هواپیمای آمریکایی در اصفهان ساخته می‌شود

وقتی کتاب کنج خلوتی برای برای خانواده‌های آسیب‌دیده از جنگ شد

نگاهی به حقوق فرزندان در آینه تربیت الهی

فروش فیلم جدید اصغر فرهادی در فرانسه چقدر است؟