این پلیمرها در صنایع هوا- فضا مورد استفاده قرار می گیرند، زیرا در برابر دمای زیاد پایداری مطلوبی از خود نشان می دهند. برای این که یک پلیمر در برابر حرارت و در برابر گرما مقاوم تلقی شود، نباید در زیر دمای ??? درجه سانتی گراد تجزیه شود. هم چنین باید خواص مورد نیاز و سودمند خود را تا دماهای نزدیک به دمای تجزیه حفظ کند. این گونه پلیمرها دارای Tg بالا و دمای ذوب بالا هستند. پس می توان گفت پلیمرهای مقاوم حرارتی به پلیمرهایی گفته می شود که در دمای بالا بکار برده می شوند، به طوری که خواص مکانیکی، شیمیایی و ساختاری آنها، با خواص سایر پلیمرها در دماهای پایین متفاوت باشد. پلیمرهای مقاوم حرارتی به طور عمده در صنایع اتومبیل سازی، صنایع هوا- فضا، قطعات الکترونیکی، عایق ها، لوله ها، انواع صافی ها، صنایع آشپزی و خانگی، چسب ها و پوشش سیم های مخصوص مورد استفاده قرار می گیرد. پلیمرهای یاد شده هم به روش آلی و هم به روش معدنی تهیه می شوند. ذکر این نکته مهم است که روش آلی متداول تر و اغلب پژوهش ها توسط دانشمندان پلیمر در این زمینه ها به ثمر رسیده است.
پایداری حرارتی
البته گروه هایی مانند اتر یا سولفون، نسبت به گروه هایی مانند آلکیل و NH و OH پایدارتر هستند، ولی وارد کردن گروه هایی مانند اتروسولفون و یا گروههای پایدار دیگر صرفاً بخاطر بالا بردن مقاومت حرارتی نیست، بلکه باعث بالا رفتن حلالیت نیز می شوند. تاثیرات متقابلی که بین دو گونه پلیمری وجود دارد، ناشی از تاثیرات متقابل قطبی- قطبی، و پیوند هیدروژنی (?-?? Kcal/mol) است که باعث بالا رفتن مقاومت حرارتی در پلیمرها می شوند. این قبیل پلیمرها باید قطبی و دارای عامل هایی باشند که پیوند هیدروژنی را بوجود آورند، مانند: پلی ایمیدها و پلی یورتانها. انرژی رزونانسی که به وضوح در آروماتیک ها به چشم می خورد، مخصوصاً در حلقه های هتروسیکل و فنیلها و کلاً پلیمرهایی که استخوان بندی آروماتیکی دارند باعث افزایش مقاومت حرارتی می شوند.
در مورد واحدهای تکراری حلقوی، شکستگی یک پیوند در یک حلقه باعث پایین آمدن وزن مولکولی نمی شود و احتمال شکستگی دو پیوند در یک حلقه کم است. پلیمرهای نردبانی یا نیمه نردبانی پایداری حرارتی بالاتری نسبت به پلیمرهای زنجیره باز دارند. بنابراین اتصالات عرضی موجب صلب پلیمرهای خطی می شوند که شامل حلقه های آروماتیک با چند پیوند یگانه مجزا هستند. با توجه به نکاتی که ذکر شد برای تهیه پلیمرهای مقاوم حرارتی باید نکات زیر رعایت شوند.
طی سال های اخیر گونه های وسیعی از پلیمرهای آروماتیک و آلی فلزی مقاوم در برابر گرما، توسعه و تکامل داده شده اند، که تعداد کمی از آنها به علت قیمت بالای آنها در تجارت قابل قبول نبوده اند. پلیمرهای آروماتیک، به خاطر اسکلت ساختاری صلب، دمای گذار شیشه ای Tg و ویسکوزیته بالا، قابلیت حلالیت کم دارند، بنابراین سخت تر از سایر پلیمرها هستند. در حال حاضر بالاترین حد مقاومت گرمایی از پلیمرهای آلی بدست آمده است، بنابراین در سال های اخیر تاکید روی معرفی تفاوت های ساختاری پلیمرها بوده است.
پیوستن گروه های انعطاف پذیر مانند اتر یا سولفون در اسکلت، یک راهکار است. هر چند این اقدامات باعث حلالیت بیشتر، ویسکوزیته کمتر و معمولاً پایداری حرارتی کم می شود. نگرش دیگر برای وارد کردن گروههای آروماتیک حلقه ای این است که به صورت عمودی در اسکلت صفحه ای آروماتیک قرار می گیرد. همان طور که در پلی بنزایمیدازول اشاره شد این ساختارها که »کاردو پلیمر« نامیده می شوند معمولاً پایداری بالایی دارند، بدون این که خواص دمایی آنها از بین برود. وارد کردن اسکلت با گروههای فعال که در اثر گرما موجب افزایش واکنش حلقه ای بین مولکولی می شوند، راهی دیگر برای پیشرفت روندکار است.
مهم ترین و پرمحصول ترین راه از نقطه نظر توسعه تجارتی، سنتز الیگومرهای آروماتیک یا پلیمرهایی است که با گروههای پایانی فعالی، خاتمه داده شده اند. الیگومرهایی که انتهای آنها فعال شده اند، در دمای نسبتاً پایین ذوب می شوند و در انواع حلال ها نیز حل می شوند. هم چنین در موقع حرارت دادن به پلیمرهای شبکه ای پایدار تبدیل می شوند.
برخی از شرایط ضروری برای پلیمرهای مقاوم حرارتی، بالا بودن نقطه ذوب، پایداری در برابر تخریب اکسیداسیونی در دمای بالا، مقاومت در برابر فرآیندهای حرارتی و واکنش گرمای شیمیایی است. سه روش اصلی برای بالا بردن مقاومت حرارتی پلیمرها وجود دارد. افزایش بلورینگی، افزایش اتصال عرضی و حذف اتصال های ضعیفی که در اثر حرارت اکسید می شوند. افزایش بلورینگی، کاربرد پلیمرها را در دمای بالا محدود می کند. زیرا موجب کاهش حلالیت و اختلال در فرآورش می شود. برقرار کردن اتصال های عرضی در الیگومرها روش مناسبی است و خواص پلیمر را به طور واقعی اما غیر قابل برگشت تغییر می دهد.
اتصالاتی که باید حذف شود شامل اتصال های آلکیلی، آلیسیکلی، غیر اشباع و هیدروکربن های غیر آروماتیک و پیوند NH است . اما اتصالاتی که مفید است شامل سیستم های آروماتیکی، اتر، سولفون و ایمید و آمیدها هستند. این عوامل پایدار کننده به صورت پل در ساختار پلیمر واقع و موجب پایداری آنها می شوند. از طرفی ضروری است که پلیمر از قابلیت به کار گیری و امکان فرآورش مناسب برخوردار باشد.
پس باید تغییرات ساختاری طوری باشد که حلالیت و فرآورش مناسب تر داشته باشند. برای این منظور باید از واحد های انعطاف پذیرِ اتر، سولفون، آلکیل و همچنین از کوپلیمره کردن، و تهیه ساختارهایی با زنجیر نامنظم استفاده کرد.به طور کلی پلیمرهای مقاوم حرارتی به چهار دسته تقسیم می شوند. پلیمرهای تراکم ساده، مانند پلیمرهایی که از حلقه آروماتیک تشکیل شده اند و با اتصالات تراکمی به یکدیگر متصل هستند. پلیمرهای هتروسیکل، یعنی پلیمرهایی که از حلقه های آروماتیک تشکیل شده اند اما از طریق حلقه های هتروسیکل به هم وصل شده اند. کوپلیمرهای ترکیبی تراکمی هتروسیکل، یعنی پلیمرهایی که شامل ترکیبی از اتصال های تراکمی ساده و حلقه های هتروسیکل می باشند و پلیمرهای نردبانی که شامل دو رشته زنجیر هستند. |
جنس لباس
لباس های مناسب برای کوهنوردی از الیاف مختلفی تهیه می شوند. این الیاف به دو دسته طبیعی و مصنوعی تقسیم می شوند.
1. الیاف طبیعی : در دوران اولیه کوه نوردی تنها الیاف موجود الیاف طبیعی بودند. این الیاف غالبا آب را به خودجذب می کنند که این مسئله در حالت کلی مناسب نیست.
1.1. پنبه : در صورت خشک بودن مناسب است ول اگر خیس شود خاصیت عایقی خود را از دست می دهد و برای خشک شدن نیاز به زمان زیادی دارد به همین دلیل اطمینان به پنبه یا کتان برای گرم ماندن کار خطرناکی است ولی از طرف دیگر در هوای گرم پنبه باعث تهویه خوب و خنک شدن شما می شود همچنین شما را از نور خورشید محافظت می کند.
1.2 پشم : نسبت به پنبه رطوبت کمتری جذب می کند . بنابراین آب کمتری در خود نگه می دارد و برای خشک شدن هم به زمان کمتری نیاز دارد . زمانی که پشم خیس می شود الیاف آن مانند پنه به هم نمی چسبنددر نتیجه مقداری هوای مرده در ین الیاف باقی می ماند در نتیجه خاصیت عایقی خود را با نسبت کمتری حفظ می کند. این خاصیت پشم ( عدم چسبندگی الیاف ) باعث شده که پشم ماده اولیه خوی برای تهیه جوراب باشد.اشکال اساسی پشم در وزن سنگین و حجم زیاد آن است. هرچه مرحله تولید پشم کوتاهتر باشد ( به پشم خام نزدیکتر باشد ) عایق بهتری در مقابل آب خواهد بود . پشم تحریک کننده خارش در پوست است اما بعضی از انواع آن مثل مرینوس در تماس با پوست نرم و راحت هستند. پشم نسبت به الیاف مصنوعی در تماس با پوست قابلیت جذب رطوبت بیشتری دارد . الیاف پشم بر خلاف الیاف مصنوعی در مجاورت حرارت ذوب نمی شوند و آخر اینکه پشم در تماس با صطوح لغزنده مثل برف اصطکاک بیشتری تولید می کند پس برای ترمز کردن در سطوح شیب دار مناسب است
2.الیاف مصنوعی : الیاف مصنوعی تقریبا جایگزین الیاف طبیعی در کوهنوردی شده اند . اکثر الیاف مصنوعی خاصیت هیدرو فوبیک (تمایل به جذب آب کمتر) دارند . البته باید ذکر کرد که الیاف مصنوعی هم مقداری آب و رطوبت جذب می کنند ولی بر خلاف الیاف طبیعی ، این رطوبت در بین الیاف جای می گیرد نه درون الیاف ، به همین دلیل وقتی الیاف مصنوعی خیس می شوند می توان آن ها را چلاند و بقیه آب باقی مانده در الیاف به سرعت تبخیر خواهد شد .
2.1 پولستر و پولی پروپیلن : ساختار این گونه الیاف به گونه ای است که می توانند عرق بدن را به شکل فتیله ای از خود عبور دهند برای همین برای لایه ی مجاور پوست مناسب هستند . این الیاف آب را به خود جذب نمی کنند . پولی پروپیلن در تماسبا پوست تا حدی ایجاد خارش می کندو پس از مدتی استفاده ممکن است بوی نامطبوع بدهد ولی پولیستر در تماس با بدن نرمتر است و بوی بد کمتری دارد.
پولستر و پولی پروپیلن اگر در لایه مجاور پوست استفاده شوند، به صورت عایق هم به حفظ گرمای بدن کمک می کنند . ولی این نوع الیاف در برابر باد مقاومت ندارند. غالبا لباس های ساخته شده از پولستر و پولی پروپیلن سبک وزن هستند ، ولی بعضی از نمونه ها هم حجم زیادی اشغال می کنند.
2.2 نایلون : این ماده به صورت وسیعی در صنایع مختلف استفاده می شود . برای پوشاک ، بسته به مراحل مختلف تولید خواص مختلفی به خود می گیرد ولی به طور کلی از نایلون در لایه بیرونی استفاده می شود . همه انواع نایلون قدرت و دوام زیادی دارند.
اکثر انواع نایلون در مقابل باد مقاوم هستند . نقص نایلون در این است که آب را به خود جذب می کند ( مخصوصا اگر خوب عمل آوری نشده باشد ) و خشک شدن آن هم به آرامی صورت می گیرد .
و نکته آخر هم اینکه : زمانی که دو یا چند الیاف با هم مخلوط می شوند ، خواص نهایی الیاف ترکیب شده مابین خواص الیافی است که به عنوان مواد اولیه مصرف شده اند . برای نمونه لباسی که حاوی 80% پولیستر و 20% اسپاندکس خاصیت کش آمدن بیشتر و جذب رطوبت فتیله ای کمتری نسبت به پولیستر خالص دارد.
موارد استفاده اشکالات مزیت الیاف لایه مجاور پوست ، لایه گرمایی (پولار) ، کلاه ، دستکش ، جوراب بعضا تولید بوی بد می کنند در مقابل باد مقاوم نیستند ، می توانند حجیم باشند ، با حرارت دیدن ذوب می شوند اغلبا آب کمی جذب می کنند . قابلیت گرمایی خود را در هنگام خیس بودن هم حفظ می کنند . سبک وزن هستند. پولیستر پرو پیلن در تمامی لایه ها استفاده دارد وزن زیاد ، جذب آب بالا ، دیرتر خشک می شود در مقابل الیاف مصنوعی ، می توانند حجیم باشد در مقابل باد و سایش از انواع مصنوعی مقاوم تر است .قابلیت گرمایی را در حالت خیس هم حفظ می کند دارای اصطکاک زیاد روی برف و یخ است . با حرارت دیدن ذوب نمی شود. پشم لایه خارجی بادگیر ، شلوار بارانی ، رو دستکشی ، جوراب های مقاوم در برابر بخار اگر عمل نیاورده شود جذب کننده رطوبت است ، دیر خشک می شود ، لیز است و با حرارت دیدن خشک می شود . قوی با دوام وزن کم مقاوم در برابر باد و سایش نایلون لایه مجاور پوست ، لایه میانی سبک بعضا دیر خشک می شوند ، قیمت بالا چند منظوره ، کش می آید ، نسبتا مقاوم در برابر باد و گرما ، معمولا سریع خشک می شوند ، انواع مختلف دارد و راحت است استرچ نایلون بافته شده مخلوط محافظ در مقابل آفتاب ، برای هوای سرد مناسب نیست جذب خیلی زیاد آب ، آهسته خشک می شود ، اگر خیس باشد خاصیت گرمایی خود را از دست می دهد در هوای گرم مناسب ، قابلیت تنفسی ، د صورت خشک بودن راحت پنبه یا کتان
پلی سولفیدها
انواع چسب‌ها
چسب‌هایی که توسط واکنش شیمیایی سخت میشوند
چسبهای اپوکسیدی:
اپوکسیدها ، بهترین نوع چسبهای شناخته شده ساختمانی هستند و بیشترین کاربرد را دارند. رزین اپوکسی که اغلب در حالت معمول استفاده می‌شود، معمولا دی گیلیسریل اتراز بیس فنل DGEBA)A) نامیده می‌شود و بوسیله واکنش نمک سدیم از بیس فنل A با اپی کلروهیدرین ساخته می‌شود. آمینهای آروماتیک و آلیفاتیک به عنوان عامل سخت کننده استفاده میشوند. این چسب‌ها به چوب ، فلزات ، شیشه ، بتن ، سرامیک‌ها و پلاستیک‌های سخت بخوبی می‌چسبند و در مقابل روغن‌ها ، آب ، اسیدهای رقیق ، بازها و اکثر حلال‌ها مقاوم هستند. بنابراین کاربرد بیشتری در چسباندن کفپوشهای وینیلی در سرویس‌ها و مکان‌های خیس و به سطوح فلزی دارند.
چسبهای فنولیک برای فلزات:
وقتی که فنل با مقدار اضافی فرمالدئید تحت شرایط بازی در محلول آبی واکنش کند، محصول که تحت عنوان رزول شناخته شده و الیگومری شامل فنل‌های پلدار شده توسط اتروگرومتیلن روی حلقه‌های بنزن میباشد، بدست می‌آید. برای جلوگیری از تشکیل حفره‌های پر شده از بخار ، اتصالات چسبهای فنولیک تحت فشار ، معمولا بین صفحات پهن فولادی گرم شده توسط پرس هیدرولیک سخت میشوند. بدلیل شکننده بودن فنولیکها ، پلیمرهایی از جمله پلی وینیل فرمال ، پلی وینیل بوتیرال ، اپوکسیدها و لاستیک نیتریل اضافه می‌شود تا سخت‌تر گردند.
چسبهای تراکمی فرمالدئید برای چوب:
تعدادی از چسبهای مورد استفاده برای چوب نتیجه تراکم فرمالدئید با فنول و رزوسینول (1و3 دی هیدروکسی بنزن) هستند. بقیه با اوره یا ملامین متراکم میشوند.
چسبهای آکریلیک:
چسبهای ساختاری شامل منومرهای آکریلیک توسط افزایشی رادیکال آزاد در دمای محیط سخت میشوند. منومر اصلی ، متیل متاکریلات (MMA) میباشد، اما موارد دیگری از قبیل اسید متاکریلات برای بهبود چسبندگی به فلزات بوسیله تشکیل نمکهای کربوکسیلات و بهبود مقاومت گرمایی و اتیلن گلیکول دی متیل اکریلات برای شبکه‌ای کردن نیز ممکن است مورد استفاده قرار گیرد.
کلروسولفونات پلی اتیلن ، یک عامل سخت کننده لاستیک است و کیومن هیدورپراکساید و N,N دی متیلن آنیلین ، اجزاء یک آغازگر اکسایشی- کاهشی هستند. پیوند دهنده هایی که برای اتصالات محکم مصنوعی به استخوان‌های انسان و پوششهای چینی برای دندان‌ها استفاده می‌شود نیز بر مبنای MMA هستند و بطورکلی برای جسباندن فلزات ، سرامیک‌ها ، بیشتر پلاستیک‌ها و لاستیک‌ها استفاده می‌شود و اتصالات پرقدرتی را ایجاد می‌کنند.
چسبهای غیر هوازی:
چسبهای غیر هوازی در غیاب اکسیژن که یک بازدارنده پلیمر شدن است، سخت می‌گردد. این چسب‌ها اغلب بر پایه دی متاکریلات‌هایی از پلی اتیلن گلیکول هستند. کاربرد این چسب‌ها ، اغلب در محل اتصال چرخ دنده ها ، تقویت اتصالات استوانه‌ای و برای دزدگیری میباشد.
چسب های پلی سولفیدی:
پلی سولفیدها در ابتدا به عنوان دزدگیر استفاده می‌شدند و یک کاربرد مهم دزدگیری لبه‌های آینه‌های دوبل میباشد. هر دو برای اینکه واحدها را باهم نگه دارند و مانعی در برابر نفوذ رطوبت ایجاد کنند. آنها به وسیله بیس (2- کلرواتیل فرمال) با سدیم پلی سولفید تهیه میشوند و به منظور کاهش قیمت از پرکننده های معدنی استفاده می‌شود. به عنوان نرم کننده ، از فتالات‌ها و معرف‌های جفت کننده سیلانی استفاده می‌شود و عامل سخت کننده آنها شامل دی اکسید منگنز و کرومات هستند.
سفت شدن لاستیکی چسبهای ساختمانی:
بسیاری از چسبهای ساختمانی ، پلیمرهای لاستیکی حل شده ای در خودشان دارند. وقتی که چسب‌ها سخت میشوند، لاستیک به صورت قطراتی با قطر حدود 1µm رسوب میکند. لاستیکهای استفاده شده در این روش شامل پلی وینیل فرمال (pvf) و پلی وینیل بوتیرال (PVB) هستند که هر دو بوسیله واکنش آلدئید مناسب با پلی وینیل الکل ساخته میشوند
|
علوم و فناوری نانو در دهه 1980 میلادی توسط فیزیکدان آمریکایی "ریچارد فاینمن" تشریح شد. در این فناوری خواص فیزیکی مواد نانوابعاد در حوزه‌ای بین اثرات کوانتومی و خواص توده قرار می‌گیرد. علوم نانو محصول مطالعات دانشمندان در رشته‌های مختلف بوده است که با راه‌حل‌ها و روشهای گوناگون و خلاقانه به صورت علوم بین رشته‌ای درآمده است . محققان و سیاستگذاران سراسر جهان انتظار دارند که علوم نانو موجب تغییرات وسیعی در نحوه زندگی شود.
|
|
|
|
شکل 1 ) نمایه فرایند پلیمریزاسیون
|
|
ایزومریزاسیون
پلیمریزاسیون |
|
در این روش ماده متخلخل MCM-41 حاوی فلز توسط روش Post – Synthesis با ترکیبات ارگانومتالیک یا آلکوکسید آماده شد و به عنوان نانوراکتور برای فرآیند پلیمریزاسیون اولفین بکار رفت. در حقیقت MCM-41 حاوی فلز به عنوان کوکاتالیست غیرهمگن به کار می‌رود. [1]
|
|
مراجع |
|
? Tsuneji Sano and Yasunori Oum 2 Bauer , Frank et.al |
مواد هوشمند افق تازه ای از علم را در برابر بشر گشوده اند و توجه به آن ها رویاهای دیرینه ای از بشر را تحقق خواهد بخشید.
معرفی: 
انواع مختلفی از مواد همچون فروالکتریک ها (که در میدان الکتریکی کرنش می کنند)، آلیاژهای حافظه دار (که در واکنش به تغییرات دما، دچار تغییر شکل ناشی از تبدیل فاز می شوند) و مواد منعطف مغناطیسی (که در میدان مغناطیسی کرنش می کنند)، قابلیت های حس گری و تحریک پذیری از خود نشان می دهند. این پدیده ها برعکس یکدیگر عمل می کنند و بنابراین می توان این مواد را، جداگانه یا با هم، به کار برد و قابلیت حس گری و تحریک پذیری را برای پاسخگویی به شرایط محیطی با یکدیگر ترکیب کرد. هم اکنون از مواد یاد شده در چاپ گرهای جوهرافشان، درایوهای دیسک مغناطیسی و وسایل ضد لختگی خون استفاده بسیار گسترده می شود.
کامپوزیت ها با پایه سرب - تیتان - روی (PZT) و سایر مواد فروالکتریک که دارای حساسیت زیاد، واکنش چندگانه فرکانسی و فرکانس متغیر هستند، بخش مهمی از مواد هوشمند به شمار می روند. مثلاً کامپوزیت PZT فرستنده-گیرنده ای است که در محفظه ای به شکل هلال جاسازی می شود و پاسخ را به گونه ای پایدار تقویت می کند. نمونه دیگر، کامپوزیت های باریم- استرونتیم- تیتان و مواد غیر فروالکتریک هستند که واکنش های پرس فرکانسی و پرس میدانی نشان می دهند. مصرف این کامپوزیت ها در حس گرها و تحریک کننده هایی است که می توانند برای هماهنگی با سیگنال یا رمزگشایی آن، فرکانس خود را تغییر دهند. هم اکنون از فروالکتریک ها در اجزای حافظه ای غیر متغیر، کارت های هوشمند و اجزای فعال اسکی های هوشمند- که در واکنش به تنش تغییر شکل می دهند- استفاده می شود.
بخش مهم دیگری از این مواد، پلیمرهای هوشمند هستند (مثلاً ژل های جدیدی که در واکنش به میدان الکتریکی تغییر شکل می دهند). از پلیمرهای الکترواکتیو در ساخت "ماهیچه های مصنوعی" نیز استفاده شده است. پلیمرهای موجود کنونی قدرت مکانیکی محدودی دارند، اما حوزه پلیمرها حوزه تحقیقاتی بسیار پویایی است و کاربردهای بالقوه ای در روبات های کاوش گر فضایی، ماموریت های بسیار خطرناک و تجسس را نوید می دهد. همچنین می توان هیدروژل هایی ساخت که در واکنش به تغییرات ph و دما منبسط و منقبض شوند. این هیدروژل ها (به شکل کپسول) قادر خواهند بود در واکنش به تغییرات شیمیایی، داروهایی در بدن ترشح کنند (مثلاً ترشح انسولین بر پایه تمرکز گلوکز). روند دیگر در رهاسازی کنترل شده دارو در بدن، مواد با هسته های هیدروفوبیک و پوسته هیدروفیلیک است.
چشم انداز آینده:
جهانی که از تحریک کننده ها و حس گرهای شبکه شده (مثلاً روی دیوارها، لباس ها، لوازم منزل، وسایل نقلیه و محیط پیرامونی) اشباع باشد، نوید دهنده بهبود، بهینه سازی و مشتری گرایی سیستم های حس گر از طریق دسترسی بیشتر به اطلاعات و تحریک پذیری هر چه مستقیم تر است. ارتباطات قابل دسترس مستمر، فهرست بندی و مکان یابی اقلام شخصی برچسب دار (برچسب های الکترونیکی، شیمیایی و غیره) و هماهنگی کارکردهای پشتیبان، دستاوردهایی هستند که تا سال 2015 به تدریج تحقق خواهند یافت.
توسعه مداوم حس گر های بیومتریک پنهان و ریز، همراه با تحقیق پیرامون شناسایی صدا و دست خط و اثر انگشت، به اثربخشی سیستم های ایمنی فردی می انجامد. از این سیستم ها می توان برای مقاصد پلیسی، نظامی، سازمانی، شخصی و تفریحی استفاده کرد. با ترکیب این سیستم ها و تکنولوژی های اطلاعات امروزی، بسیاری از دغدغه ها پیرامون مسائل امنیتی و حریم خصوصی افراد مرتفع خواهد شد. همچنین کاربردهایی برای ایمن سازی بهتر اسلحه کمری (با نصب قفل های تشخیص هویت مالک واقعی) و دزدگیر وسایل نقلیه ایجاد خواهد شد.
سایر کاربردهای مواد هوشمند که احتمالاً تا سال 2015 تحقق خواهند یافت عبارتند از:
- لباس هایی که به شرایط مختلف آب و هوایی حساس اند، با سیستم های اطلاعات تعامل دارند، علائم حیاتی را کنترل می کنند، قادر به ترشح مواد دارویی هستند و جراحات را به طور خودکار محافظت می کنند.
- ایرفویل هایی که خود را با شرایط آب و هوایی سازگار می کنند.
- ساختمان هایی که خود را با شرایط آب و هوایی سازگار می کنند.
- پل ها و جاده هایی که ترک را احساس و آن را مرمت می کنند.
- آشپزخانه هایی که با دستورات بی سیم آشپزی می کنند.
- تلفن ها و مراکز تفریحی که از تکنیک های "واقعیت مجازی" استفاده می کنند.
- تشخیص پزشکی شخصی (احتمالاً در تعامل مستقیم با مراکز درمانی)
البته سطح پیشرفت و عجین شدن این تکنولوژی ها با زندگی روزمره بیشتر به میزان استقبال مشتریان بستگی دارد تا به توسعه ها و پیشرفت های فنی.
علاوه بر عملکردهای تجسس و شناسایی که ذیل مواد هوشمند تشریح شد، توسعه روبات ها منجر به حس گرهای نو و قوی تری برای کشف و تخریب مواد منفجره و قاچاق و عملیات در محیط های بسیار خطرناک خواهد شد. افزایش عملکرد مواد، چه در منابع انرژی (مثل باتری ها) و چه قابلیت های حس گری و تحریک پذیری و همچنین یک پارچه سازی این عملکردها با قدرت محاسبات کامپیوتری، راه ظهور کاربردهای یاد شده را هموارتر خواهد ساخت.
این روندهای بالقوه، دغدغه ها و تنش هایی نیز به همراه خواهد داشت. اطلاعات حس گری و دسترسی به پایگاه های داده ای، نگرانی هایی را پیرامون حریم خصوصی افراد ایجاد می کنند.
سرانجام اینکه، آهنگ توسعه مواد هوشمند احتمالاً به سطوح سرمایه گذاری و پیشران های بازار بستگی خواهد داشت. در بسیاری موارد منافع و صرفه جویی های آنی ناشی از کاربرد مواد هوشمند، پیشران توسعه خواهند بود، اما نباید تردید داشت که تحقیقات نامتعارف مواد، نیازمند حمایت افکار عمومی و ایمان به سرمایه گذاری های بلند مدت تر است.
تحلیل:
چنان که ملاحظه می شود تکنولوژی مواد هوشمند، تکنولوژی کم اهمیت و با کاربردهای محدودی نیست. این تکنولوژی، برحسب آنکه چه زمانی به مراحل رشد سریع خود در بازار برسد، تحولات وسیعی را در کاربردهای مختلف خود به همراه خواهد داشت. به عنوان نمونه در بعد نظامی می تواند بسیاری از روش ها و تاکتیک های عملیاتی را دست خو ش تحول کند.
سؤال مهم در این رابطه آن است که: "در کشور ما تا چه میزان به این تکنولوژی توجه شده و حتی شناخت لازم از آن وجود دارد؟"
اگر با همکاری کلیه کارشناسان و تحلیل گران کشور، به تدریج گزارش های بیشتری راجع به این تکنولوژی و وضعیت آن در کشور ارائه شود، می توان پاسخ دقیق تری به این سوال داد.
برای مطالعه مقاله دیگری در ابره مواد هوشمند به آدرس زیر مراجعه نمایید:
http://www.newdesign.ir/search.asp?id=395&rnd=6585
Editorial Reviews
Book Deion
Many studies have concluded that the major source of energy for the global economy in the first half of the 21st century will be natural gas. With natural gas becoming more and more important there is increasing demand for information, yet less and less available material on this subject. The Natural Gas Engineering Handbook is the only book available that covers this subject in a comprehensive and practical way. This book covers the full scope of natural gas engineering, from gas reservoir engineering to gas production systems to gas processing. It adapts a computer-assisted approach, which is current practice in the industry and is severely lacking in other books on natural gas engineering.
About the Author
Boyun Guo, PhD, SPE, is one of the most respected petroleum engineering authors in the world and has written several books and many papers, including The Air and Gas Drilling Manual and Offshore Pipelines. He earned his PhD from New Mexico Tech. He is also a professor of petroleum engineering at the University of Louisiana at Lafayette. Ali Ghalambor, PhD, is the head American Petroleum Institute Endowed Professor of Petroleum Institute Endowed Professor of Petroleum Engineering at the University of Louisiana at Lafayette. He has served on the Society of Petroleum Engineers Board of Directors as a recipient of the SPE Distinguished Achievement Award. He has authored over 100 scholarly papers, journal articles and books.
Product Details
دانلود در ادامه مطلب
