ساخت نمایشگرهای ارزانتر و سازگارتر با محیط زیست
یک جرعه ازجهان دانش
بهارسادات موسوی
[ گزارش ازپژوهش های تازه ]
پژوهشگران انگلیسی فناوری جدیدی را برای متحول کردن نمایشگرها ارائه دادهاند که میتواند هزینههای تولید و ضایعات مضر را به نصف کاهش دهد و به تولید نمایشگرهای روشنتر و کممصرفتر برای تلفنهای هوشمند ، ساعتهای هوشمند و برخی دستگاههای پزشکی کمک کند.
بیشتر نمایشگرها از مدارهای پیچیدهای استفاده میکنند که از سوئیچهای کوچکی به نام ترانزیستورهای لایه نازک ساخته شدهاند و زمان روشن یا خاموش شدن هر پیکسل و میزان روشنایی آن را کنترل میکنند. ساخت این مدارها به زمان ، انرژی ، آب و مواد شیمیایی مضر زیادی نیاز دارد که هزینه فرآیند تولید را بالا میبرند.
به نقل از وبسایت رسمی «دانشگاه سوری»(University of Surrey)، دکتر «رادو اسپورا»(Radu Sporea) و دکتر «اوا بستلینک»(Eva Bestelink) پژوهشگران دانشگاه سوری در پژوهش خود که مبتنی بر نوع جدیدی از قطعه الکترونیکی به نام «ترانزیستور چندوجهی»(MMT) است ، تلاش کردهاند این مشکل را حل کنند. ترانزیستور چندوجهی که در ابتدا به عنوان یک عنصر محاسباتی هوش مصنوعی سختافزاری طراحی شده بود ، توانایی سادهسازی مدارهای نمایشگر را علاوه بر بهبود عملکرد و پایداری آن ها دارد.
دکتر اسپورا گفت: اختراع ما با پذیرش خواصی که معمولا به عنوان نقص دیده میشوند ، دههها رویه صنعتی را به چالش میکشد. مهندسان در بیشتر نمایشگرها تلاش میکنند موانع انرژی را که در محل برخورد فلزات با نیمهرساناها تشکیل میشوند ، از بین ببرند زیرا این موانع ، جریان را محدود میکنند ، اما ما به جای دور زدن این موانع ، آن ها را در نحوه عملکرد ترانزیستورهای خود محور قرار دادهایم. ما با استفاده عمدی از این اثرات نشان دادهایم که مدارهای الکترونیکی تعبیهشده در مرکز صفحات نمایش را میتوان با قطعات و مراحل پردازش کمتر ساخت تا ضایعات و هزینهها کاهش یابند و عملکرد بهتر شود. از آنجا که این فناوری با مواد و تجهیزات موجود کار میکند ، یک ارتقاء هوشمندانهتر و پایدارتر برای صفحات نمایشی است که هر روز از آن ها استفاده میکنیم. برای کاربر ، کاهش نیاز به برق هنگام کار به معنای بهبود قابل توجه عمر باتری نیز خواهد بود.
عملکرد منحصربهفرد ترانزیستور چندوجهی ، ساخت مدارهای بسیار جمعوجور و با کارآیی بالا را امکانپذیر میکند که به ویژه برای دستگاههایی مانند تلفنهای هوشمند ، تبلتها ، ساعتهای هوشمند ، نمایشگرهای خودرو و دستگاههای پوشیدنی آینده که اندازه ، مصرف انرژی و کیفیت تصویر در آن ها بسیار مهم است ، مناسب هستند.
این فناوری در حال حاضر در شبیهسازیها نویدبخش بوده و کاربردهای آن در دنیای واقعی در نمایشگرهای «AMOLED» و «microLED» که دو مورد از پیشرفتهترین و سریعترین حوزههای روبهرشد نمایشگر هستند ، مشاهده شده است. همچنین ، میتوان آن را با حداقل اختلال در خطوط تولید کنونی ادغام کرد.
بستلینک گفت: من از دوران کارشناسی خود در دانشگاه سوری که ایده توسعه یک ترانزیستور براساس رفتار عصبی را داشتم ، روی این فناوری کار میکردم. بنابراین ، دیدن تکامل آن ایده به محصولی دارای پتانسیل سازگار با دنیای واقعی فوقالعاده ارزشمند است. ما نشان دادهایم که میتوان بدون شروع از ابتدا ، درباره نحوه ساخت نمایشگرها تجدید نظر کرد. ترانزیستور چندوجهی به ما امکان میدهد مدارهایی طراحی کنیم که عملکرد بهتری را نشان دهند و در عین حال ، تمیزتر و ارزانتر باشند. این یک برد برای تولیدکنندگان ، کاربران و محیط زیست است. این فناوری فراتر از نمایشگرها میتواند کاربردهای قابل توجهی را در زمینههایی مانند میکروفلوئیدیک ، آرایههای تصویربرداری و هوش مصنوعی سختافزاری نیز داشته باشد. ما هنوز به طور فعال در حال بررسی پتانسیل آن در حوزه هوش مصنوعی هستیم اما پیامد آن برای ایجاد تحول در تولید آشکار است؛ به ویژه اگر قرار باشد به انتشار صفر خالص دست یابیم.
کشف ۱۳۰۰ اختروش جدید
گروهی از ستارهشناسان بیش از ۱۳۰۰ اختروش جدید را در پشت صفحه کهکشانی با استفاده از تلسکوپ طیفسنجی فیبر چند شیء ناحیه گسترده آسمان چین ( LAMOST ) کشف کردهاند. دانشمندان میگویند این یافتهها نور جدیدی بر چندین موضوع داغ در تحقیقات کیهانی میافکنند.
اختروشها (کوازارها)، هستههای بسیار درخشان کهکشانهای فعال در جهان دوردست هستند. ستارهشناسان برای کشف اختروشهای بیشتر ، بهمنظور مطالعه پدیدههای کیهانی مانند ساختار بزرگمقیاس کیهان ، سیاهچالههای کلان پرجرم ، یونیزاسیون مجدد کیهانی و شکلگیری و تکامل کهکشانها تلاش میکنند.
ستارهشناسان از رصدخانههای ملی نجوم چین ، دانشگاه پکن، دانشگاه آکادمی علوم چین ، دانشگاه نرمال پکن و دانشگاه لیدن هلند ، با استفاده از LAMOST بررسیهای طیفسنجی انجام داده و ۱۹۸۲ اختروش را شناسایی کردند که ۱۳۳۸ مورد از آن ها جدیداً کشف شده است. نتایج این پژوهش در Astrophysical Journal Supplement Series منتشر شد.
“وو ژوبینگ” سرپرست این تحقیق و استاد ستارهشناسی دانشگاه پکن ، توضیح میدهد: مقدار زیاد غبار و تراکم بالای ستارهها در صفحه کهکشانی ، رصد اختروشهایی که پشت این صفحه پنهان شدهاند را بسیار سخت میکند. این کشف ثابت میکند که روش طیفسنجی توانایی بالایی در شناسایی اختروشهای پشت صفحه کهکشانی دارد.
“هوو ژیینگ”نویسنده اصلی مقاله از رصدخانه ملی نجوم چین نیز گفت: اختروشهای پشت صفحه کهکشانی مثل یک ذرهبین عمل میکنند و به ما کمک میکنند ترکیبات شیمیایی و حرکت مواد را در فضای بین ستارهها و حتی بین کهکشانهای راه شیری بررسی کنیم. این اختروشها علاوه بر پر کردن جای خالیِ نقشهٔ توزیع اختروشها نزدیک صفحه کهکشانی، میتوانند به عنوان یک «نقشهٔ راهِ کیهانی» برای اندازهگیریهای دقیق نجومی استفاده شوند.
بهبود کیفیت هوا در فضاهای بسته
یک شرکت دانشبنیان ایرانی موفق به توسعه پارچه پلیاستر آنتیباکتریالی شده است که با بهرهگیری از نانوذرات ، توانایی قابلتوجهی در جذب و تجزیه ترکیبات آلی فرار ( VOCs ) ، آلایندههای گازی و میکروارگانیسمهای بیماریزا دارد. این محصول که با تکیه بر فناوری نانو و استفاده از مواد اولیه داخلی طراحی شده ، کاربرد گستردهای در تصفیه هوا در محیطهای بسته مانند ادارات ، منازل و فضاهای شهری آلوده دارد.
پارچه تولیدشده توسط این شرکت با مکانیسمی پیشرفته ، قادر است آلایندههای مختلف از جمله مونوکسیدکربن ، اکسیدهای نیتروژن و گوگرد ، آمونیاک و هیدروژن سولفید را جذب و از طریق تولید رادیکالهای آزاد هیدروکسیل و سوپراکسید آنها را تجزیه کند. در کنار این قابلیت ، خاصیت ذاتی آنتیباکتریال و ضدویروسی این پارچه امکان حذف ویروسها ، باکتریها ، قارچها ، کپکها و مخمرها را فراهم کرده و آن را به گزینهای کارآمد برای بهبود کیفیت هوای تنفسی تبدیل کرده است.
این پارچه میتواند در قالبهای متنوعی همچون فیلترهای دستگاههای تصفیه هوا ، پدفیلترهای مستقل بدون نیاز به دستگاه و همچنین انواع منسوجات مورد استفاده قرار گیرد. طراحی این محصول بهگونهای است که هم در کاربردهای خانگی و اداری و هم در محیطهای صنعتی و مناطق پرتردد شهری ، عملکرد مؤثر و پایداری از خود نشان میدهد.
به گزارش ستاد نانو ، در فرآیند توسعه این محصول ، این تیم تحقیقاتی موفق شده با استفاده از چند روش همزمان ، خواص جذب و تجزیه آلایندهها را بهینهسازی کند. این اقدام ، علیرغم محدودیتهای واردات ناشی از تحریمها ، با تکیه بر توان داخلی و مواد اولیه بومی انجام شده است.
مطالعات میدانی و آزمایشگاهی نشان میدهد که عملکرد این پارچه در حذف همزمان ترکیبات آلی فرار و عوامل زیستی بیماریزا ، در مقایسه با نمونههای مشابه بینالمللی ، در سطح رقابتی قرار دارد. چنین ترکیبی از خواص ، تنها در تعداد معدودی از محصولات خارجی دیده میشود و این موفقیت را میتوان گامی مهم در مسیر بومیسازی فناوریهای پیشرفته تصفیه هوا دانست.
کشف یخآب کریستالی توسط تلسکوپ فضایی «جیمز وب»
«تلسکوپ فضایی جیمز وب» ناسا موفق به شناسایی یخآب به شکل بلوری ( کریستالی ) در قرص بقایای اطراف ستارهای جوان و شبیه به خورشید شده است.کشف یخآب کریستالی توسط تلسکوپ فضایی «جیمز وب» پیامدهای مهمی برای درک شکلگیری سیارات غولپیکر و احتمال انتقال آب به سیارات سنگی دارد.
دانشمندان با استفاده از دادههای ابزار «طیفنگار فروسرخ نزدیک» (NIRSpec) نصب شده بر روی تلسکوپ فضایی «جیمز وب» در «آژانس فضایی اروپا» ( ESA ) و «آژانس فضایی کانادا» (CSA) ، برای اولین بار یخآب کریستالی را در یک قرص غبار متشکل از بقایا در اطراف ستاره «HD ۱۸۱۳۲۷» کشف کردهاند.
به نقل از ساینیوز ، ستاره «HD ۱۸۱۳۲۷» یک ستاره رشته اصلی جوان است که در فاصله تقریبی ۱۶۹ سال نوری از زمین در صورت فلکی «سهپایه» (Pictor) قرار دارد. این ستاره که با نامهای «TYC ۸۷۶۵-۶۳۸-۱» و «WISE J۱۹۲۲۵۸.۹۷-۵۴۳۲۱۷.۸» نیز شناخته میشود ، حدود ۲۳ میلیون سال عمر دارد و جرمی تقریباً ۳۰ درصد بیشتر از خورشید ما دارد.
اخترشناس «چن شی» (Chen Xie) از «دانشگاه جانز هاپکینز» (Johns Hopkins) و همکارانش با استفاده از ابزار «NIRSpec» در «جیمز وب» ، این ستاره را رصد کردند. این ابزار نسبت به ذرات غبار بسیار ضعیف که تنها از فضا قابل تشخیص هستند ، فوقالعاده حساس است.
دکتر «شی» میگوید: ستاره «HD ۱۸۱۳۲۷» یک سامانه بسیار فعال است. برخوردهای منظم و مداومی در قرص بقایای آن رخ میدهد. هنگامی که این اجرام یخی با هم برخورد میکنند ، ذرات ریز یخآب غباری را آزاد میکنند که اندازه آن ها برای تشخیص توسط «جیمز وب» کاملاً مناسب است.
مشاهدات این تلسکوپ یک شکاف قابل توجه بین ستاره و قرص بقایای آن را تأیید میکند. این شکاف ، ناحیهای وسیع و عاری از غبار است. در فاصله دورتر ، قرص بقایای این ستاره شبیه به «کمربند کویپر» (Kuiper Belt) در منظومه شمسی ماست که در آن سیارات کوتوله ، دنبالهدارها و قطعات دیگر یخ و سنگ یافت میشوند. میلیاردها سال پیش ، «کمربند کویپر» ما احتمالاً شبیه به قرص بقایای «HD ۱۸۱۳۲۷» بوده است.
دکتر «شی» اظهار داشت: این تلسکوپ به طور آشکارا نه تنها یخآب ، بلکه یخآب کریستالی را شناسایی کرد که در مکانهایی مانند حلقههای زحل و اجرام یخی در «کمربند کویپر» منظومه شمسی ما نیز یافت میشود.
یخآب به طور یکنواخت در سراسر سامانه «HD ۱۸۱۳۲۷» توزیع نشده است. بیشترین مقدار آن در جایی که سردترین نقطه و دورترین فاصله از ستاره است، یافت میشود.
دکتر «شی» گفت: بخش بیرونی قرص بقایا از بیش از ۲۰ درصد یخآب تشکیل شده است.
«جیمز وب» در قسمت میانی قرص بقایا ، حدود ۸ درصد یخآب شناسایی کرد. در این منطقه ، احتمالاً ذرات آب یخزده کمی سریعتر از این که از بین بروند ، تولید میشوند.
گفتنی است که در ناحیهای از قرص بقایا که نزدیکترین فاصله به ستاره را دارد ، این تلسکوپ تقریباً هیچ یخی را شناسایی نکرد. به احتمال زیاد نور فرابنفش ستاره باعث تبخیر نزدیکترین ذرات یخآب میشود. همچنین ممکن است این تلسکوپ قادر به شناسایی سنگهایی موسوم به «خردهسیاره» (planetesimals) که آب یخزده را در خود حبس کردند ، نباشد.
دکتر «شی» خاطرنشان کرد: حضور یخآب به تسهیل شکلگیری سیارات کمک میکند. مواد یخی همچنین ممکن است در نهایت به سیارات سنگی که طی چند صد میلیون سال در سامانههایی شبیه به این شکل بگیرند ، منتقل شوند. این یافتهها در مجله Nature منتشر شده است.
