دوشنبه ۲۸ شهريور ۱۳۸۴ - - ۳۸۰۴
علمي
Front Page

شيميدان ها انرژي خورشيد را مهار مي كنند
نور خورشيد در رگ هاي جامعه
001689.jpg
دانيل نوسرا ساعت 9 صبح وارد دفتر خود در موسسه فن آوري ماساچوست (MIT) مي شود و 11ساعت بعد، محل كارش را به سوي خانه ترك مي كند؛ به سوي جايي كه اغلب، ساعاتي از شب را در آن صرف خواندن مقالات يا نامه هاي الكترونيك دانش آموزانش مي كند. در پايان هفته نيز سراغ آزمايشگاه خود مي رود و جز شركت در همايش شيمي ، مرخصي و زمان استراحت ديگري ندارد.
بديهي است دانشمنداني كه در فكر حفظ جمعيت بشر و تامين نيازهاي رو به رشد آن هستند، كار دشواري پيش رو دارند. كافي است فقط به يكي از نگراني هاي موجود در اين زمينه بينديشيد و به اين موضوع فكر كنيد كه چگونه مي توان در ميانه قرن كنوني، براي 9 ميليارد انسان، انرژي كافي تامين كرد و آيا براستي مي توان  اين كار را بدون پمپ كردن مقادير بسيار عظيم و نگران كننده اي از گاز دي اكسيد كربن به دورن اتمسفر انجام داد؟  اينك مي توانيد تصور كنيد كه فقط براي يافتن پاسخ و راهكار مناسبي براي  اين چالش پيش روي بشر، دانشمندان بايد چه ميزان وقت و انرژي صرف كنند.
نوسرا، 48 ساله سرگرم تلاش براي دستيابي به يكي از آروزهاي ديرينه انسان است و قصد دارد راهكار عملي و مناسبي براي محقق ساختن يكي از روياهاي كهن بيابد و  اين رويا، استفاده از انرژي ارزان و فراوان نور خورشيد براي تامين نياز عظيم جوامع به انرژي است.
به عبارت ديگر، وي در پي آن است كه با روشي مناسب، آب را به كمك انرژي نور خورشيد به دو عنصر تشكيل دهنده آن، يعني هيدروژن و اكسيژن تجزيه كند. اين عناصر به نوبه خود مي توانند در ساخت پيل هاي سوختي پاك و غير آلاينده يا ماشين هاي جديد توليدكننده انرژي، مورد استفاده وسيع قرار گيرند. از سوي ديگر، شايد حتي بتوان در جريان واكنش هاي ناشي از جداسازي و تركيب مجدد  اين عناصر، مقاديري انرژي را استخراج و ذخيره كرد.
در واقع مدل طبيعي و زيبايي براي  اين جريان توليد انرژي وجود دارد كه در طبيعت به طور مداوم در حال انجام است و به آن فتوسنتز مي گويند. در جريان عمل فتوسنتز، پرتوهاي نوري سبب شكستن مولكول آب مي شوند و انرژي حاصل از  اين فرآيند، در ساختن قند از مولكول دي اكسيد كربن به مصرف مي رسد؛ قندي كه گياهان از آن به عنوان سوخت مورد نياز براي تداوم حيات خود بهره مي گيرند.
اما  اين نكته را بايد در نظر داشت كه  اين فرآيند ويژه تبديل انرژي خورشيدي به انرژي شيميايي ذخيره شده در ساختار قند ها، در طول ميلياردها سال در گياهان توسعه و تكامل يافته است، اما به لحاظ تكنيكي و فني از كارايي كافي برخوردار نيست. در واقع، نوسرا و ديگر دانشمندان در دهه هاي اخير، سرگرم تلاش براي بازسازي  اين سيستم و بهبود كارايي  اين فرآيند توليد انرژي از منبع خورشيدي بوده اند.
هيدروژن، فراوان ترين عنصر موجود در جهان است، اما به طور كلي در تركيبات شيميايي مختلف و در تركيب با عناصر ديگر، به صورت بلوكه شده و غير آزاد قرار گرفته اند. هم اكنون، اين عنصر بويژه از سوخت هاي فسيلي استخراج مي شود كه مصرف آنها موج عظيمي از دي اكسيد كربن را به درون جو  اين سياره منتشر مي كند كه آن نيز معضلات ديگري همچون گرمايش جهاني و آثار و پيامدهايي ناگوار را به همراه دارد.
از سوي ديگر، با وجود آنكه دانشمندان به منظور توسعه و تكامل پيل هاي سوختي هيدروژني (كه در آنها از تركيب هيدروژن و اكسيژن، در نهايت جريان الكتريسيته و آب پديد مي آيد) تلاش فراواني كرده اند، چنين روشي فقط زماني مي تواند نويدبخش تامين انرژي مورد نياز جمعيت بشر باشد كه بتوان هيدروژن مورد نياز  اين سيستم توليد كننده انرژي را از منبعي پاك و غير آلاينده به دست آورد.
در  اينجاست كه روش نوسرا پا به عرصه تحقيقات مي گذارد؛ روشي عاري از كربن و آلودگي و البته تجديد شونده و پايدار. او به دنبال يافتن روشي مناسب و عملي براي مهار انرژي خورشيدي رسيده به سياره زمين است.
به گفته نوسرا، آن مقدار انرژي كه فقط در مدت يك ساعت از سوي ستاره منظومه خورشيدي به سياره زمين مي رسد، براي تامين انرژي مورد نياز كل جهان در مدت چندين ماه كافي است. با وجود  اين، چالش بزرگي در پيش روي مهندسان و دانشمندان وجود دارد و  اين چالش، توسعه فن آوري مدرني است كه بتوان به ياري آن، انرژي خورشيدي را به شيوه اي كارآمد، مهار و ذخيره سازي كرد؛ كاري كه فن آوري هاي خورشيدي كنوني، فاقد توانايي لازم براي انجام آن به نحو مطلوب هستند.
به گفته نوسرا، توسعه  اين فن آوري براي انسان بسيار مهم و حياتي است. منابع سوخت فسيلي به پايان مي رسد و از سوي ديگر، جمعيت بشر با شتاب فراواني در حال گسترش است و فقط به ياري نيروي سرشار خورشيد است كه مي توان به تامين انرژي عظيم مورد نياز جمعيت بشر اميدوار بود. در واقع، تداوم بقاي گونه انسان به سبك كنوني روي  اين سياره، راه ديگري جز بهره گيري از نيروي خورشيد و تكيه بر اين منبع تجديد شونده و پاك ندارد.
تاكنون، كارشناسان زيادي به تشريح  اين چالش پرداخته اند، اما نوسرا راهكار نويني براي رو به رويي با  اين مسئله مطرح كرده؛ راهكاري كه بر اساس بهره گيري از نوعي كاتاليست شيميايي ويژه براي جداسازي هيدروژن موجود در آب به كمك نور خورشيد و استفاده از آن در پيل هاي سوختي استوار شده است.
ابتكار ارائه شده از سوي نوسرا كه با انتشار مقاله اي در ژورنال ساينس به معرفي و توصيف آن پرداخت، تاكنون جوايز بسياري را براي  اين محقق به ارمغان آورده است. با وجود آنكه شيميدان هاي زيادي بويژه در موسسه فن آوري كاليفرنيا نسبت به  آينده ابتكار نوسرا بسيار خوشبين هستند، راهكار ارائه شده از سوي وي هنوز كامل نيست و در واقع، كاتاليست وي هم اكنون براي اسيدها كارايي دارد و نمي توان از آن براي تجزيه آب استفاده كرد.
كاتاليست ساخته شده توسط نوسرا، از تركيب عناصر سنگيني همچون راديوم، آهن، نيكل و كبالت ساخته شده است. اين كاتاليست در يك فرآيند شيميايي، به آزادسازي اتم هاي هيدروژن به وسيله انرژي خورشيدي كمك مي كند و به آن سرعت مناسبي مي بخشد.
نوسرا طرح بزرگي در سر دارد؛ طرحي كه در چارچوب آن پس از كامل شدن فن آوري ابداعي وي، زيرساخت ها و امكانات سيار عظيمي  در سراسر جهان براي بهره گيري از انرژي خورشيد فراهم خواهد شد و به ياري آن، جمعيت بشر خواهد توانست با پايان يافتن منابع نفت و گاز، از منبع دائمي  و بسيار مطمئني براي تامين انرژي مورد نياز خود برخوردار باشد.
منبع: آسوشيتدپرس

از سيرابي تا برق
001671.jpg
تامين انرژي مورد نياز جمعيت فزاينده و رو به  رشد بشر بويژه در زيستگاه هاي شهري، همواره يكي از دلمشغولي هاي مهم و اساسي دانشمندان و مهندسان در چند دهه اخير بوده و در اين راستا، روش هاي نوين گوناگوني تاكنون ابداع شده است.
در همين چارچوب، پژوهشگران آمريكايي بتازگي موفق به توليد انرژي پاك و تجديد شونده از محتويات معده گاوها شده اند. آنها دريافته اند كه مي توان با بهره گيري از باكتري هايي كه در فرآيند تخمير غذا در بدن گاو ها نقش دارند، جريان الكتريسيته توليد كرد.
در اين روش توليد انرژي، از باكتري هايي استفاده مي شود كه به طور طبيعي در سيرابي گاو، يعني در يكي از۴ بخش معده اين جانور به سر مي برند و گياهان و علوفه خورده شده به وسيله گاوها را به نوعي خمير قابل هضم تبديل مي كنند.
به اين ترتيب، باكتري هاي موجود در معده گاو ها به فهرست رو به رشد مواد ارزان، فراوان و غيرآلاينده مورد استفاده در ساخت پيل هاي سوختي ميكروبي (MFCs) افزوده شده اند. در واقع، اين نوع پيل هاي سوختي از الكترون هايي نيرو مي گيرند كه در فرآيند تغذيه باكتري ها از مواد آلي آزاد مي شوند.
به گفته دانشمندان، اين قبيل ميكروب ها كه در تهيه پيل هاي سوختي نقش دارند، موجودات چندان سختگيري در ارتباط با رژيم غذايي خود نيستند و مي توان در فهرست غذايي آنان، چيزهاي مختلفي از مگس هاي مرده و ميوه تا پساب هاي خانگي را اضافه كرد و اين سيستم هاي زنده را براي توليد جريان الكتريسيته به كار گرفت. پژوهشگران دانشگاه ايالتي اوهايو در آمريكا اعلام كردند كه با بهره گيري از نيم ليتر مايع موجود در سيرابي يك گاو كه محتوي باكتري هاي تخميركننده است، مي توان نزديك به 600 ميلي ولت الكتريسيته توليد كرد و اين ميزان برق، حدود نيمي از ولتاژ خروجي باتري هاي قابل شارژ با سايز AA است.
آن دي. كريستي پروفسور تغذيه، كشاورزي و مهندسي زيستي، مي گويد: گروه تحقيقاتي دانشگاه ايالتي اوهايو در واقع از سيستم انتقال الكترون باكتري هاي موجود در سيرابي، به منظور توليد انرژي الكتريكي بهره جسته اند. وي مي افزايد: متابوليسم و سوخت وساز طبيعي اين ميكروارگانسيم ها كه از نظر الكتروشيميايي بسيار فعال هستند، به محققان اجازه مي دهد تا هنگام قرار دادن اين موجودات در تماس با يك آند (الكترود منفي)، بتوانند جريان الكتريكي كوچكي از اين پيل هاي سوختي ميكروبي به دست آورند. در اين باتري آزمايشي، كاتد يا الكترود مثبت، انباشته از اكسيدكننده شيميايي ويژه اي مي شود كه مدار الكتريكي را كامل مي كند.
اين سيستم نوين هم اكنون مراحل توسعه آزمايشگاهي خود را طي مي كند و با تكميل تمامي جوانب آن، شايد بتوان در آينده اي نه چندان دور از اين جانوران اهلي، افزون بر منبع بزرگ تغذيه جمعيت بشر، به عنوان منبعي فراوان، ارزان و بسيار با ارزش در توليد انرژي الكتريكي مورد نياز جوامع نيز بهره جست.

كابوس شهرنشينان
001674.jpg
زلزله كابوس شهرنشينان است؛ هراسي بي پايان كه انتشار اخبار گوناگوني از لرزش زمين در گوشه و كنار جهان، بر آن دامن مي زند. شهرهاي بسياري در كشورهاي مختلف روي كمربندهاي زلزله بناشده اند و تاريخ اين زيستگاه هاي بشري، مملو از تكانه هاي ويرانگر زمين است؛ گويي طبيعت همواره قدرت خود را به رخ انسان مي كشد و ناتواني وي را در برابر مادر طبيعت گوشزد مي كند.
لرزه شناسان و متخصصان زمين شناسي بويژه در چند دهه اخير، تمام توان و ابزارهاي فني خود را به منظور يافتن روشي مطمئن براي پيش بيني زمان دقيق وقوع زمين لرزه هاي بزرگ به كار گرفته اند، اما جامعه بشري همچنان فاقد دانش و تكنيك لازم براي انجام اين پيش بيني مهم و حياتي است. با وجود دستاوردهاي علمي و فني فراوان، قدرت پيش بيني زمان وقوع زلزله بزرگ بعدي در يك منطقه، همچنان در سالهاي آغازين قرن بيست و يكم، ادعاي سست و لرزاني به شمار مي رود. با وجود اين، تحليل هاي جديد انجام شده در ارتباط با يك گسل لرزشي در كشور شيلي، مي تواند به دانشمندان كمك كند تا درك بهتري از زمان و مكان وقوع زمين لرزه هاي بزرگ بعدي به دست آورند.
زمين شناسان بر اين باورند كه هر چه يك سيستم لرزشي در يك منطقه، مدت طولاني تري را بدون تجربه يك لرزش بزرگ سپري كند، فشار و نيروي بيشتري در آن انباشته خواهد شد و اين امر، سبب مي شود احتمال وقوع يك زمين لرزه هر چه شديدتر، روز به روز قوت بيشتري به خود گيرد.البته اين نكته را بايد در نظر داشت كه اين نظريه فقط در مورد مناطق ويژه اي موسوم به زون فرو-رانشي به كار مي رود، يعني جايي كه صفحات تكتونيكي بر رو يا زير يكديگر حركت مي كنند؛ به طوري كه در گسل هايي كه حركت افقي دارند، صفحات يكديگر را مي سايند و به هم نيروي شديدي مي آورند و به اين ترتيب، فشارها به صورت متفاوتي نسبت به ساير مناطق ذخيره مي شود. با وجود اين، نتايج حاصل از بررسي و تحليل رفتار يك گسل لرزشي خاص در كشور شيلي، حيرت و سردرگمي لرزه شناسان را به دنبال داشته و موجب درهم ريختگي پيش بيني ها و انتظارات زمين شناسان در ارتباط با تحولات اين منطقه شده است. يك زمين لرزه 5/9 ريشتري، بزرگ ترين لرزش ثبت شده در اين منطقه به شمار مي رود كه در سال 1960 به وقوع پيوست و به گفته كارشناسان، انرژي آزاد شده در جريان اين لرزش، چندين كشور را در اين حوزه بشدت تكان داد. اين منطقه همچنين لرزش هاي ديگري را نيز در سالهاي 1837 و 1737 شاهد بوده است. بررسي هاي جديد كه نتايج آنها در شماره اخير ژورنال علمي نيچر انتشار يافته است، نشان مي دهد كه مطالعه ويژگي هاي زمين شناختي اين سيستم لرزشي در شيلي، پرده از برخي اسرار زمين لرزه ها برگرفته است و نتايج به دست آمده، مي تواند در آينده موجب توسعه و تكميل سيستم هاي هشدار دهنده اي براي پيش بيني زمان ومكان وقوع لرزش هاي بزرگ در پوسته خارجي سياره زمين شود.

پيشخوان
001677.jpg
عرب نيوز
روزنامه عرب نيوز عنوان صفحه اول خود را به سخنان عبدالله دوم، پادشاه اردن، اختصاص داده است. وي روز جمعه در سخناني در شصتمين مجمع عمومي سازمان ملل بر مخالفت مسلمانان جهان با افراطيون اسلامي تاكيد كرد. وي گفت: كشور ما، منطقه ما و تمامي جهان تحت تاثير چشم اندازهاي صلح قرار گرفته است و گام مهم در اين مسير، تضمين عدم تحمل كساني است كه افراط گري را ترويج مي كنند.
001731.jpg
فيگارو
روزنامه فيگارو خبر اول خود را به مهمترين رويداد ماه اروپا يعني انتخابات سراسري آلمان اختصاص داده است. اين انتخابات روز يكشنبه برگزار شد. فيگارو در يك گزارش تحليلي به مقايسه نظر سنجي هاي مختلف در زمان هاي مختلف پرداخته و نقاط قوت و ضعف هر يك از دو كانديداي حزب سوسيال دموكرات و دموكرات مسيحي را بررسي كرده است. اين روزنامه همچنين از ائتلاف  هاي آتي ممكن براي آنجلامركل و گرهارد شرودر نوشته است.
001737.jpg
مسكو تايمز
روزنامه مسكوتايمز خبر اول خود را به سخنان ولاديمير پوتين، رئيس جمهوري روسيه در اجلاس مجمع عمومي سازمان ملل متحد اختصاص داده است.
ولاديمير پوتين، روز پنج شنبه طي اظهاراتي در جمع سران كشورهاي جهان گفت: تروريسم مهمترين تهديد عليه حقوق بشر محسوب مي شود؛ از همين رو شوراي امنيت سازمان ملل بايد به عنوان مركز تصميم گيري هاي جهاني عليه اين پديده شوم به مبارزه بپردازد. پوتين در ادامه گفت: اما اين وظيفه خطير تنها بر دوش دولت ها نيست، زيرا آنها نمي تواننند بتنهايي به مبارزه عليه تروريسم بپردازند، بلكه گروه هاي مذهبي، رسانه هاي جمعي، فرهنگي و سازمان هاي فعال در عرصه حقوق بشر نيز بايد نقش عمده اي را در اين زمينه ايفا كنند.
001716.jpg
نووهرالد
روزنامه نووهرالد خبر دوم خود را به تلاش هاي دولت آمريكا براي بازسازي مناطق مصيبت زده از كاترينا اختصاص داده است.
اين روزنامه اسپانيايي زبان به نقل از جورج بوش، رئيس جمهور آمريكا نوشته است كه وظيفه بازسازي مناطق آسيب  ديده پس از وقوع كاترينا فرصتي براي از ميان بردن فقر و آثار به جا مانده از نابرابري نژادي ايجاد خواهد كرد.
بوش افزوده است كساني بيشترين آسيب ها را از كاترينا ديده اند كه از قبل به علت سالها تبعيض، اسير فقر و تنگدستي بود ه اند.

خبر
001698.jpg
شوهر اشتراكي
به گفته دانشمندان انگليسي، ماده خفاش هاي نعل اسبي بزرگ، شوهران خود را با مادر و مادربزرگ خويش به اشتراك مي گذارند. زيست شناسان دانشگاه بريستول و دانشگاه كويين ماري لندن با انتشار مقاله اي در آخرين شماره ژورنال نيچر ، اعلام كردند: ماده خفاش هاي نعل اسبي بزرگ در قالب گروه هايي با يكديگر زندگي مي كنند و در فصل جفتگيري، با هم به دنبال جفت مناسب مي گردند.
بر اساس اين مقاله، نتايج تحليل هاي ژنتيك انجام شده روي شجره ماده خفاش هاي موجود در اين قبيل گروه ها، نشان داده است كه اين جانوران در جست وجوي جفت مشتركي بر مي آيند.
001701.jpg
حافظه و سركوب احساسات
پژوهشگران دانشگاه استنفورد و دانشگاه تگزاس هشدار دادند: پنهان كردن احساسات مي تواند حافظه انسان را دچار مشكل كند.
به گزارش نشريه نيوساينتيست ، نتايج بررسي هاي انجام شده روي بيش از 200 داوطلب، نشان مي دهد كساني كه به منظور پنهان ساختن احساسات خويش تلاش زيادي مي كنند، در آينده براي به خاطر آوردن ماجراهاي گذشته با مشكل رو به رو خواهند شد.
بر اساس اين گزارش، دانشمندان آمريكايي در جريان انجام آزمايش ويژه اي روي داوطلبان، فيلمي را براي آنها پخش كردند و واكنش هاي آنان را در صحنه هاي مختلف به طور دقيق مورد بررسي قرار دادند.
محققان با بررسي نتايج حاصل از اين آزمايش، دريافتند كساني كه به هنگام مشاهده فيلم مورد نظر واكنش هاي احساسي خود را سركوب مي كنند، در به خاطر آوردن صحنه هاي فيلم با مشكل بيشتري نسبت به سايرين رو به رو خواهند شد.
به گفته آنها، احساسات و واكنش هاي احساسي، تاثير بسيار گسترده و گوناگوني روي حافظه انسان دارند و سركوب آنها مي تواند موجب بروز اختلال در سيستم بايگاني حوادث در گنجينه خاطرات شود.
001704.jpg
قلم موي الكترونيك
مهندسان آمريكايي نوعي قلم موي الكترونيك ساخته اند كه به كودكان كمك مي كند محيط پيرامون خود را بهتر درك كنند.
به گزارش خبرگزاري بي بي سي، اين قلم مو موسوم به I/O Brush را يكي از محققان آزمايشگاه رسانه اي موسسه فن آوري ماساچوست (MIT) اختراع كرده كه با استقبال گسترده اي روبه رو شده است.
بر اساس اين گزارش، اين قلم موي الكترونيك به كودكان اجازه مي دهد رنگ ها و بوم ها را از محيط اطراف خويش برگزينند و با آنها روي صفحه ديجيتالي خود به طراحي و نقاشي مشغول شوند.
اين گزارش مي افزايد قلم موي مورد نظر داراي يك ورودي و يك خروجي است و كودكان مي توانند اين قلم موي جادويي را به شيوه اي استفاده كنند كه حتي تصور آن را نيز در ذهن خود ندارند.
سازندگان آن بر اين باورند كه اختراع آنها مي تواند پلي ميان دنياي فيزيكي واقعي و محيط مجازي روي كامپيوتر ايجاد كند و سبب آشنايي هر چه بيشتر بچه ها با محيط زيست اطراف آنها شود.
001707.jpg
پارك زمين شناختي
نخســتين پــارك زمين شناختي (Geopark) در اسكاتلند به بهره برداري رسيد.
به گزارش خبرگزاري بي بي سي، اين پارك علمي كه در سرزمين هاي مرتفع شمال غربي كشور اسكاتلند آماده شده است، در مركز ذخيره گاه طبيعي نوكان كرگ قرار دارد و به زمين شناسان و علاقه مندان كمك مي كند تا بتوانند درك و شناخت خود را از ساختارهاي سنگي سراسر جهان افزايش دهند. بر اساس اين گزارش، تمامي جلوه ها و ساختار زمين شناختي دوره هاي گوناگون را مي توان در اين پارك مشاهده كرد و برخي از كهن ترين سنگ ها و صخره هاي اين سياره، در اين پارك در معرض ديد متخصصان و علاقه مندان قرار گرفته است.اين پارك به وسيله سازمان فرهنگي، علمي و آموزشي سازمان ملل متحد به رسميت شناخته شده است.
عصر ريز ماشين ها
پژوهشگران دانشگاه ادينبورگ اسكاتلند موفق به توليد قطره مايع ويژه اي شدند كه با درخشش پرتو نور خورشيد در مقابل آن، روي سطح به حركت درمي آيد.
بر اساس گزارش انتشار يافته در ژورنال نيچر متريالز ، مهندسان مولكولي توليد كننده اين قطره ويژه، اعلام كرده اند كه دستاورد جديد آنها، بشر را يك گام ديگر در حوزه جديدي از نانوتكنولوژي به پيش برده است.
بر اساس اين گزارش، از اين تكنيك مي توان در ساخت ماشين هاي بسيار كوچك به ابعاد يك ميليونيوم ميلي متر بهره گرفت و آنها را در موارد گوناگون مورد استفاده قرار داد.
به گفته دانشمندان اسكاتلندي، عصر جديد ريزماشين ها در راه است؛ عصري كه در آن، نانوماشين ها ابعاد مختلف علم و فن آوري بشر را دگرگون خواهند ساخت.

|  آرمانشهر  |   ايرانشهر  |   خبرسازان   |   در شهر  |   علمي  |

|   صفحه اول   |   آرشيو   |   بازگشت   |