วัสดุและนาโนเทคโนโลยีได้ดึงดูดนักฟิสิกส์ที่เก่งที่สุดในวงวิชาการและอุตสาหกรรมมาเป็นเวลานาน ในปีนี้มีการวิจัยที่น่าสนใจในสาขานี้ และโดยเฉพาะงานที่เน้นวัสดุธรรมชาติและสิ่งแวดล้อม นี่คือการเลือกวัสดุและการวิจัยนาโนเทคโนโลยีที่เราชื่นชอบในปี 2021 จุดควอนตัมจะสว่างขึ้นเมื่อปลาเสียการเน่าเสียของอาหารเป็นปัญหาด้านสุขภาพและสิ่งแวดล้อมที่สำคัญ และในปีนี้และเพื่อนร่วมงานในเกาหลีใต้
ได้ใช้ควอนตัม
ดอทเพื่อแสดงให้เห็นว่าปลาสดเริ่มเน่าเสียเมื่อใด เทคนิคของพวกเขามีเป้าหมายที่ฮีสตามีนไร้กลิ่น ซึ่งเกิดขึ้นเมื่อปลาบางชนิดหยุดทำงาน และอาจกระตุ้นให้เกิดอาการแพ้ที่น่ารังเกียจในบางคน เครื่องตรวจจับของทีมประกอบด้วยจุดควอนตัมคาร์บอนที่เคลือบด้วยสารเคมีซึ่งจะถูกกำจัดออกหากจุดนั้น
สัมผัสกับฮีสตามีนจากปลา สิ่งนี้จะเพิ่มการเรืองแสงของจุด ทำให้จุดเหล่านั้นสว่างขึ้นเมื่อฉายรังสีด้วยแสงอัลตราไวโอเลต ขณะนี้ทีมงานกำลังนำเทคนิคนี้มาใช้กับสารเคมีอื่นๆ ที่เกี่ยวข้องกับการเน่าเสียรวมถึงการใช้งานทางการแพทย์การขุดในเมืองจะเร็วขึ้นและสะอาดขึ้นโลกผลิตขยะอิเล็กทรอนิกส์มากกว่า
40 ล้านตันในแต่ละปี แต่มีเพียงประมาณ 20% ของขยะอิเล็กทรอนิกส์เท่านั้นที่ถูกนำไปรีไซเคิล การปรับปรุงสิ่งนี้เป็นความจำเป็นด้านสิ่งแวดล้อมและโอกาสทางการค้า ในปีนี้ ทีมงานของมหาวิทยาลัยไรซ์ในสหรัฐอเมริกาที่นำโดยเจมส์ ทัวร์ได้พัฒนาวิธี “การให้ความร้อนแบบแฟลชจูล” เพื่อกู้คืนโลหะ
เช่น โรเดียม ทองแพลเลเดียม และเงินจากขยะอิเล็กทรอนิกส์ เทคนิคนี้ถูกนำมาใช้ครั้งแรกโดยทีมงานเพื่อสร้างกราฟีนจากเศษอาหารและพลาสติก มันเกี่ยวข้องกับการทำให้โลหะกลายเป็นไอในห้องวาบไฟโดยการใช้กระแสไฟฟ้าสั้นๆ (น้อยกว่า 1 วินาที) กระตุ้นกระแสไฟฟ้าอย่างรุนแรงไปยังของเสีย
และให้ความร้อนอย่างรวดเร็วถึง 3,400 เค จากนั้นโลหะจะถูกจับจากไอและกลั่นเพิ่มเติมในกระบวนการโดยรวมที่ ได้รับการอธิบายว่ารวดเร็วและสะอาดกว่าวิธีการที่มีอยู่วัสดุควอนตัม “เรียนรู้” เหมือนสิ่งมีชีวิต
ปัจจุบัน ฟิสิกส์กำลังอยู่ระหว่างการปฏิวัติควอนตัมครั้งที่สอง ด้วยเทคโนโลยีใหม่ที่ช่วย
ให้นักวิทยาศาสตร์
สามารถศึกษาระบบที่แปลกประหลาดและมหัศจรรย์ยิ่งกว่าเดิม ดังนั้น จึงไม่น่าแปลกใจที่นักฟิสิกส์ที่ ในสหรัฐอเมริกาอ้างว่าวัสดุควอนตัมที่เรียกว่า สามารถ “เรียนรู้” เพื่อตอบสนองต่อสิ่งเร้าภายนอกในลักษณะที่เลียนแบบพฤติกรรมของสัตว์ สุภาษิส แมนดัลและเพื่อนร่วมงานได้ศึกษาฉนวนนิกเกิลออกไซด์
ของ Mott เมื่อพวกเขาตรวจสอบการเปลี่ยนแปลงการนำไฟฟ้าของวัสดุเนื่องจากความเข้มข้นของข้อบกพร่องของอะตอมถูกมอดูเลตแบบย้อนกลับได้โดยใช้สิ่งเร้าภายนอก เช่น ออกซิเจน โอโซน และแสง พวกเขาพบว่ามันเลียนแบบการเรียนรู้แบบไม่เชื่อมโยงซึ่งพบในสิ่งมีชีวิต Mandal กล่าวว่า
“เราพบว่าฉนวนนิกเกิลออกไซด์ซึ่งในอดีตถูกจำกัดไว้สำหรับการศึกษาเท่านั้น อาจเป็นตัวเลือกที่น่าสนใจสำหรับการทดสอบในอนาคตสำหรับคอมพิวเตอร์และหุ่นยนต์ที่ได้รับแรงบันดาลใจจากสมอง”อนุภาคนาโนในเชื้อเพลิงสามารถเพิ่มประสิทธิภาพของเครื่องบินได้
อุตสาหกรรมบางประเภทลดคาร์บอนได้ยากกว่าอุตสาหกรรมอื่นๆ และการบินก็พิสูจน์แล้วว่าเป็นเรื่องยาก ในขณะที่ความสนใจในเครื่องบินไฟฟ้ากำลังเพิ่มขึ้น การมุ่งเน้นด้านสิ่งแวดล้อมส่วนใหญ่ในปัจจุบันคือการทำให้เครื่องบินที่ขับเคลื่อนด้วยเชื้อเพลิงฟอสซิลประหยัดพลังงานมากขึ้น ปีนี้
ในธันเดอร์เบย์ ออนแทรีโอ ได้แสดงให้เห็นว่าการเติมอนุภาคนาโนกราฟีนออกไซด์ลงในเอทานอลเหลวช่วยเพิ่มอัตราการเผาไหม้ของเชื้อเพลิงได้มากถึง 8.4% พวกเขากล่าวว่าการปรับปรุงนี้เป็นผลมาจากการทำให้เชื้อเพลิงเป็นละอองมากขึ้น ซึ่งเป็นการสร้างละอองเล็กๆ ที่เผาไหม้ได้อย่างมีประสิทธิภาพ
ทีมงานกล่าวว่าเครื่องยนต์ของเครื่องบินที่ใช้เชื้อเพลิงที่เจือด้วยอนุภาคนาโนสามารถปล่อยคาร์บอนในปริมาณที่ต่ำกว่าได้ ในขณะเดียวกันก็มีพลังมากขึ้นไม้แปรรูปสามารถขึ้นรูปเป็นโครงสร้าง 3 มิติที่ซับซ้อนได้ไม้เป็นวัสดุที่ยอดเยี่ยมซึ่งมีคุณสมบัติและการใช้งานที่หลากหลาย ยิ่งไปกว่านั้น
ยังกักเก็บคาร์บอนในชั้นบรรยากาศไว้ตลอดอายุการใช้งาน และสามารถผลิตได้อย่างยั่งยืน อย่างไรก็ตาม มีบางอย่างที่ไม้ธรรมชาติไม่สามารถทำได้ เช่น ขึ้นรูปได้เหมือนโลหะและพลาสติก และเพื่อนร่วมงาน ได้แสดงให้เห็นว่าส่วนประกอบที่มีประโยชน์สามารถสร้างขึ้นได้อย่างไรโดยการทำลาย
โครงสร้าง
โมเลกุลของผนังเซลล์ไม้ จากนั้นปั้นวัสดุให้เป็นรูปร่างที่ต้องการ นักวิจัยได้เปลี่ยนแผ่นไม้เนื้อแข็งให้เป็นโครงสร้าง 3 มิติที่หลากหลาย ซึ่งรวมถึงวัสดุผสมรังผึ้งด้วย โครงสร้างนี้แข็งแรงกว่าไม้เดิมประมาณหกเท่า ทำให้มีความต้านทานแรงดึงใกล้เคียงกับอลูมิเนียมอัลลอยด์ แต่มีความหนาแน่นต่ำกว่ามาก
และเพื่อนร่วมงานของเขาติดเชื้อไม้บัลซ่าด้วยเชื้อราเห็ดหลินจือเน่า สีขาว หลังจากผ่านไปสิบสัปดาห์ พวกเขาพบว่าไม้สามารถบีบอัดได้มากกว่าไม้ที่ไม่ติดเชื้อ แต่ก็จะกลับคืนสู่รูปร่างเดิม ยิ่งไปกว่านั้น แรงอัดนี้สร้างแรงดันไฟฟ้าที่สูงกว่าไม้ที่ไม่ผ่านการบำบัดถึงเกือบ 60 เท่า บล็อกไม้ผุเก้าชิ้นที่เชื่อมต่อ
แบบขนานสามารถจ่ายไฟให้กับ LED ได้เมื่อบีบอัด นักวิจัยกล่าวว่าพื้นสร้างพลังงานอาจเป็นหนึ่งแอปพลิเคชัน หอยแมลงภู่ผสมโปรตีนและโลหะเพื่อสร้างเส้นเหนียวเห็นได้ชัดว่าธรรมชาติเป็นแรงบันดาลใจที่ดีสำหรับนักวัสดุศาสตร์ และสัตว์จำพวกหอย เช่น หอยแมลงภู่ ก็ไม่มีข้อยกเว้น
สิ่งมีชีวิตเหล่านี้ยึดเกาะกับพื้นผิวต่างๆ เช่น หิน เรือ และท่อน้ำเข้าด้วยความดื้อรั้นที่ทำให้กาวยิ่งต้องอับอาย ดังนั้นจึงไม่แปลกใจเลยที่นักวิจัยเช่นที่มหาวิทยาลัย ในแคนาดาสนใจวิธีที่หอยแมลงภู่ผสมสารเคมีเข้าด้วยกันเพื่อสร้างกาว ทีมงานของเขาพบว่าหอยใช้เครือข่ายของไมโครแชนเนลในการรวมโปรตีนเหลวกับไอออนของโลหะเพื่อสร้างเส้นใยเหนียวที่เรียกว่า byssus ซึ่งเป็น “เครา”
credit: coachwalletoutletonlinejp.com tnnikefrance.com SakiMono-BlogParts.com syazwansarawak.com paulojorgeoliveira.com NewenglandBloggersMedia.com FemmePorteFeuille.com mugikichi.com gallerynightclublv.com TweePlebLog.com
