استراتژی های معاملاتی

انواع امواج محرک

ما متوجه شدیم برای درک این موضوع که چگونه سیستم‌های مصنوعی را کاملا در مغز تلفیق کنیم، باید درک کنیم که یادگیری و فراموشی در خواب چگونه اتفاق می‌افتد.

انواع روش های تولید برق از انرژی اقیانوسی

امواج متحرک اقیانوس دارای انرژی جنبشی است. از این انرژی می‌توان جهت چرخش یک توربین استفاده نمود. در ادامه انواع روش هایی که با آن‌ها از انرژی اقیانوسی می‌توان برق تولید کرد، معرفی می‌شود.

به گزارش زیست آنلاین، سرانجام شاید اقیانوسهای جهان انرژی لازم برای تولید برق خانه‌ها و مراکز تجاری را تأمین نمایند. درحال حاضر، فقط تعداد کمی از نیروگاههای موجود از انرژی اقیانوسی استفاده می‌کنند که اکثر آن‌ها نیز بسیار کوچک هستند. اما چگونه می‌توانیم از اقیانوس انرژی بگیریم؟

سه روش اصلی برای بهره برداری از انرژی اقیانوسی وجود دارد. این روش‌ ها عبارتند از: انرژی موج، انرژی جزر و مدی و اختلاف درجه حرارت آب.

انرژی موجامواج متحرک اقیانوس دارای انرژی جنبشی است. از این انرژی می‌توان جهت چرخش یک توربین استفاده نمود. در تصویر، مثال ساده‌ای از این نوع انرژی را می‌بینید. همانطوریکه در تصویر نشان داده شده است، موج درمحفظه به طرف بالا حرکت نموده و باعث خروج هوا از طرف دیگر آن می‌شود. سپس هوای متحرک باعث چرخش توربین شده و درنتیجه ژنراتور را به گردش در می‌آورد. زمانیکه موج پائین می‌رود، جریان هوا از توربین عبور کرده و مجدداً از طریق درهایی، که معمولاً بسته اند، وارد محفظه می‌شود. این صرفاً یکی از سیستمهای تولید انرژی از موج است. در سایر سیستم‌ها، بالا و پائین رفتن موج باعث حرکت یک پیستون، بطرف بالا و پائین، در داخل سیلندری می‌شود. حرکت این پیستون نیز می‌تواند باعث گردش ژنراتور شود. اکثر سیستمهای تولید انرژی از موج بسیار کوچک هستند. اما از آن‌ها می‌توان جهت تأمین برق یک فانوس دریایی کوچک استفاده نمود.

انرژی موج

انرژی جزر و مدیانرژی جزر و مدی نوع دیگر از انرژی اقیانوسی است. در هنگام مد، می‌توان آب را پشت مخزن سد جمع نمود. سپس در هنگام جزر، می‌توان آب جمع شده در پشت سد را، درست مثل یک نیروگاه برق آبی، به خارج هدایت کرد.

استفاده از انرژی جزر و مدی به قرن ۱۱، زمانیکه سدهای کوچکی در مدخل دریا‌ها و رودخانه‌های کوچک احداث می‌شد، برمی گردد. آب جزر و مدی پشت این سد‌ها برای گردش چرخهای آسیاب مورد استفاده قرار می‌گرفت. برای استفاده بهتر از انرژی جزر و مدی، به امواج بزرگی نیاز است. به عبارت دیگر حداقل ارتفاع بین امواج جزر و مد باید ۱۶ فوت باشد. در سرتاسر جهان صرفاً نواحی کمی دارای چنین شرایط جزر و مدی هستند. در حال حاضر تعداد کمی از نیروگاه‌ها از این نوع انرژی جهت تولید برق استفاده می‌کنند. یکی از این نیروگاه‌ها که در فرانسه واقع است، برقی در حدود ۲۴۰ مگاوات را برای ۲۴۰۰۰۰ خانه تأمین می‌کند. نام این نیروگاه لارنس بوده و در سال ۱۹۶۶ شروع به کار نموده است. میزان برق تولیدی این نیروگاه انواع امواج محرک برابر یک پنجم برق تولیدی یک نیروگاه فسیلی یا هسته‌ای است. همچنین برق تولیدی این نیروگاه ۱۰ برابر برق تولیدی دومین نیروگاه بزرگ جزر و مدی جهان در آناپولیس (Annapolis) کانادا است که حدود ۱۷ مگاوات برق تولید می‌کند.

انرژی جزر و مد

تبدیل انرژی حرارتی اقیانوس (OTEC)ایده استفاده از این نوع انرژی جدید نیست. در واقع استفاده از حرارت آب برای تولید انرژی به سال ۱۸۸۱ برمی گردد. در آن سال یک مهندس فرانسوی بنام Jaques D&#۳۹;ARSonval برای اولین بار به فکر استفاده از این نوع انرژی (OTEC) افتاد. برای تولید این نوع انرژی از اختلاف درجه حرارت اقیانوس استفاده میشود. اگر تاکنون برای شنا به دریا رفته باشید، حتماً متوجه شده اید که هرقدر بیشتر به عمق آب بروید، آب سردتر می‌شود.

سطح آب به دلیل تابش نور خورشید، گرم‌تر است. اما آب در زیر سطح دریا سردتر است. به این دلیل غواصان هنگام رفتن به اعماق آب، لباس مرطوب می‌پوشند. لباس مرطوب باعث حفظ گرمای بدن آن‌ها در زیر آب می‌شود. با استفاده از اختلاف درجه حرارت آب می‌توان نیروگاههایی را برای تولید برق احداث نمود. برای این منظور حداقل اختلاف درجه حرارت بین گرم‌ترین (سطح آب) و سردترین (عمق آب) نقطه آب باید ۳۶ درجه فارنهایت باشد.

انرژی اختلاف حرارت اقیانوس

به گزارش برق نیوز، استفاده از این نوع منبع انرژی، تبدیل انرژی حرارتی اقیانوس یا OTEC نامیده می‌شود. در حال حاضر استفاده از این نوع انرژی در جزیره هاوایی صورت می‌گیرد.

تخمین‌های زیادی در مورد مقدار انرژی امواج زده می‌شود که مقادیر کاملاً متفاوتی ارائه می‌دهند. تخمین زده می‌شود که توانی را که امواج در کل کره زمین به سواحل منتقل می‌کنند در حدود است که در مقابل انرژی رسیده از خورشید به آب‌ها (حدود ) ناچیز است.

توان ناشی از انرژی امواج 1200 برابر توان تولیدشده توسط یک نیروگاه آبی بزرگ است. البته آنچه در مورد انرژی امواج حائز اهمیت است چگالی بالای آن در مقایسه با دیگر منابع تجدید پذیر است. به‌طورکلی یک موج پیشرو دارای دو نوع انرژی پتانسیل و جنبشی است و تبدیل مداوم انرژی پتانسیل به جنبشی و برعکس چیزی است که نوسانات سطح را برقرار می‌کند. مقدار این انرژی به شکل موج، سرعت و ارتفاع آن بستگی دارد.

نحوه‌ی به وجود آمدن امواج دریا

بندرت می‌توان توده‌ای از آب را در اتمسفر مشاهده نمود که عاری از هرگونه موج بر روی سطح آزاد آن باشد. این امواج نشانه وجود نیروهای عمل‌کننده بر روی سطح سیال می‌باشند که تمایل به تغییر شکل سیال در مقابل نیروهای بازدارنده جاذبه و کشش سطحی که باهم به جهت حفظ سطح سیال عمل می‌کنند را دارند. هنگامی که جسمی به درون آب راکدی سقوط نماید، اغتشاشاتی را به شکل امواج انواع امواج محرک سطحی پدید می‌آورد. حرکت سطحی نیز ناشی از عملکرد جاذبه‌ای است که تمایل به بازگرداندن آب به وضعیت بدون اغتشاش قبلی دارد. ازآنجایی‌که این قبیل امواج در نتیجه نیروهای کشش جاذبه‌ای به وجود می‌آیند گاهی آن‌ها را امواج جاذبه‌ای می‌نامند.

منابع انرژی موج انواع امواج محرک به‌طورکلی عبارت‌اند از:

  1. حرکت اجسام در روی و یا نزدیک سطح آب که به واسطه آن امواجی با زمان تناوب و یا انرژی پایین ایجاد می‌شود.
  2. بادهایی که سبب ایجاد امواج محلی می‌شوند.
  3. اغتشاشات لرزه‌ای که امواجی با طول بسیار بلند و ارتفاع کم ایجاد می‌نمایند.
  4. میدان جاذبه ماه و خورشید که سبب شکل‌گیری امواج جزر و مدی می‌باشند.
  5. امواج جزر و مدی و امواج ناشی از باد قابل پیش‌بینی هستند. این دو نوع بیشترین میزان انرژی در میان امواج را دارا هستند.

طبقه‌بندی امواج دریا

برای طبقه‌بندی امواج از معیارهای مختلفی استفاده می‌شود، از جمله عامل ایجاد موج، نیروی بازگردانندۀ موج که سعی در محو نمودن امواج دارد، طول‌موج، عمق آب و… معمولاً از ارتفاع موج برای طبقه‌بندی امواج استفاده نمی‌شود زیرا به مقدار قابل ملاحظه‌ای بستگی به عمق، تداخل بین امواج و سایر فاکتورها دارد.

  • امواج ناشی از باد ( Wind Waves ):

شكل سطح دریا با وجود این امواج به صورت نامنظم است و امواج با قله‌ها و طول‌موج‌های مختلف ظاهر می‌شوند. در حالات مختلف دریا شكل این امواج را به صورت مجموعه توابع سینوسی و كسینوسی نوشته و عملیات میانگین‌گیری را در مورد آن‌ها مطرح می‌سازیم. بهترین پارامتر قابل قبول در مورد این امواج ارتفاع موج است كه به صورت میانگین ارتفاع از یك سوم مرتفع‌ترین امواج مشاهده شده در یك زمان ثابت اندازه‌گیری می‌شود. پریود این امواج بین 1 تا 30 ثانیه است. نیروی جاذبه عامل کنترل‌کننده این امواج است.

امواجی هستند كه در غیاب بادهای محلی مشاهده می‌شوند و یا اینكه در محل مشاهده این امواج عامل به وجود آورنده آن‌ها وجود ندارد. پریود این امواج بین 5 تا 30 ثانیه است. دامنه این امواج در مقایسه با طول‌موج آن‌ها كوچك است. (عمده‌ترین امواج در دریای عمان این امواج هستند كه زیاد مشاهده می‌شوند.)

امواج كوچك تلاطمی هستند كه كاملاً با امواج كوچك ناشی از باد متفاوت‌اند. نیروی به وجود آورنده آن‌ها باد است اما عامل کنترل‌کننده این امواج نیروی كشش سطحی آب است. پریود این امواج كمتر از 1/0 ثانیه است و در این امواج سرعت گروه بیشتر از سرعت موج است.

به خاطر گردش زمین حول محورش آب به طور طبیعی نوسان دارد و اگر فركانس این نوسانات با فركانس تغییرات جوی یكسان شود، این امواج ایجاد می‌شود. پریود این امواج بین 30 ثانیه تا 5 دقیقه است.

باد وقتی‌که روی سطح دریا می وزد، آب‌ها را در ساحل جمع كرده و سطح تراز دریا افزایش می‌یابد و در مكانی دیگر سطح تراز آب دریا كاهش می‌یابد و همین امر سبب ایجاد این امواج می‌گردد. پریود این امواج 30 ثانیه تا 5 دقیقه است.

این امواج در داخل آب دریا در فصل مشترك دو محیط با چگالی‌های مختلف ایجاد می‌شود.

عامل به وجود آورنده این امواج نیروی جاذبه ماه، خورشید و سایر سیارات است و نیروی کنترل‌کننده این امواج نیروی جاذبه و نیروی كوریولیس است. پریود این امواج از 12 ساعت بیشتر است.

توازن بین امواج مغز حین خواب عامل موثر در یادگیری یا فراموش کردن است

توازن بین امواج مغز حین خواب عامل موثر در یادگیری یا فراموش کردن است

پژوهشگران دانشگاه کالیفرنیا با دستکاری امواج مغز هنگام خواب توانستند روی یادگیری یا فراموشی مهارت جدید در موش‌ها تأثیر بگذارند.

براساس نتایج مطالعه‌ی جدید پژوهشگران دانشگاه کالیفرنیا در سان‌فرانسیسکو، الگوهای متمایز فعالیت الکتریکی مغز حین خواب، روی این مسئله که انسان مهارت جدیدی را که روز گذشته یاد گرفته‌، به خاطر بسپارد یا فراموش کند، نقش دارد. پژوهشگران توانستند با دستکاری این امواج در زمان خواب، روی نحوه‌ی یادگیری یک مهارت جدید در موش‌ها تأثیر بگذارند. این نتیجه نشان‌دهنده‌ی کاربردهای بالقوه‌ی روش مذکور در تقویت حافظه‌ی انسان یا کمک به فراموشی تجارب آسیب‌زننده است.

در مطالعه‌ی جدید که به‌تازگی در مجله‌ی Cell منتشر شده است، گروهی از پژوهشگران تحت هدایت کارونش گانگولی، استاد عصب‌شناسی و عضو مؤسسه‌ی علوم اعصاب ویل دانشگاه کالیفرنیا، از تکنیکی به نام اپتوژنتیک برای مهار انواع خاصی از فعالیت‌های مغز حین خواب موش‌های صحرایی استفاده کردند. پژوهشگران دریافتند، دو نوع متمایز از امواج مغزی که حین خواب دیده می‌شوند، یعنی نوسانات آهسته و امواج دلتا برانگیختگی سلول‌های عصبی درگیر در یادگیری مهارت جدید را تقویت یا تضعیف می‌کنند. گانگولی گفت:

وقتی متوجه شدیم که می‌توانیم با مهار انواع مشخصی از امواج مغزی در زمان خواب، یادگیری را بهتر یا بدتر کنیم، شگفت‌زده شدیم. امواج دلتا قسمت بزرگی از خواب هستند اما کمتر مورد مطالعه قرار گرفته‌اند و کسی نقشی برای آن‌ها شناسایی نکرده است. ما معتقدیم که این دو نوع امواج آهسته در طول خواب برای تعیین اینکه اطلاعات جدید تلفیق شده و ذخیره شوند یا اینکه فراموش شوند، با هم رقابت می‌کنند. ارتباط دادن نوع خاصی از امواج مغزی به فراموشی یک مفهوم جدید است. بیشتر مطالعات روی تقویت خاطرات انجام شده است و مطالعات کمتری موضوع فراموشی را مورد بررسی قرار داده‌اند و معمولا این دو مسئله به‌طور جدا از هم مورد مطالعه قرار گرفته‌اند. چیزی که داده‌های ما نشان می‌دهد، این است که رقابت مداومی بین این دو وجود دارد و تعادل بین آن‌ها تعیین‌کننده‌ی چیزی است که انسان به خاطر می‌آورد.

مغز

طی دو دهه‌ی گذشته، شواهد زیادی در حمایت از این حدس قدیمی که خواب در تشکیل خاطرات نقش دارد، به دست آمده است. مطالعات حیوانی نشان می‌دهند، همان نورون‌هایی که در تشکیل حافظه‌ی اولیه از یک وظیفه‌ یا تجربه‌ی جدید نقش دارند، در جریان خواب نیز به‌منظور تثبیت این خاطرات مجددا فعال می‌شوند.

بسیاری از دانشمندان بر این باورند که فراموشی نیز عملکرد مهمی از خواب است و شاید روشی برای پاک‌سازی مغز و حذف اطلاعات بی‌اهمیت باشد. نوسانات آهسته و امواج دلتا ویژگی‌های بارز خواب NREM هستند که حداقل در انسان، نصف خواب شبانه‌ را تشکیل می‌دهند. شواهدی وجود دارد که نشان می‌دهد، خواب NREM در تثبیت انواع مختلفی از حافظه ازجمله یادگیری مهارت‌های حرکتی نقش دارد؛ برای مثال پژوهشگران دریافته‌اند که در انسان‌ها، زمان سپری‌شده در مراحل اولیه‌ی خواب NREM با یادگیری بهتر یک قطعه‌ی ساده از پیانو مرتبط است.

گروه گانگولی به‌عنوان بخشی از تلاش درجهت توسعه‌ی ایمپلنت‌های عصبی که به افراد مبتلا به فلجی کمک کند تا با اطمینان بیشتری اندام رباتیک خود را با مغز کنترل کنند، به مطالعه‌ی نقش خواب در یادگیری پرداختند. در آزمایش‌های اولیه‌ی آن‌ها روی حیوانات آزمایشگاهی، بیشترین پیشرفت در توانایی حیوان برای کنترل این رابط‌های مغزی و کامپیوتری زمانی رخ می‌داد که آن‌ها در فاصله‌ی بین جلسات آموزش، خواب بودند. گانگولی گفت:

ما متوجه شدیم برای درک این موضوع که چگونه سیستم‌های مصنوعی را کاملا در مغز تلفیق کنیم، باید درک کنیم که یادگیری و فراموشی در خواب چگونه اتفاق می‌افتد.

در مطالعه‌ی جدید، الکترودهایی در مغز چندین موش صحرایی کاشته شد که برانگیختگی گروه کوچکی از نورون‌های انتخاب‌شده را در قشر حرکتی مغز که در ادراک و اجرای حرکات ارادی نقش دارد، ثبت می‌کرد. ایجاد الگوی خاصی از برانگیختگی عصبی به موش‌ها اجازه داد که یک لوله‌ی حاوی آب را در قفس خود کنترل کنند. اساسا، موش‌ها درحال انجام نوعی بازخورد زیستی بودند؛ هر موش یاد می‌گرفت چگونه گروهی از نورون‌ها را در الگوی منحصر‌به‌فرد جدیدی به‌منظور حرکت توپی و گرفتن آب فعال کند. گروه گانگولی همان الگوی برانگیختگی جدید را در مغز حیوانات هنگام خواب دیدند. شدت فعال‌سازی مجدد در جریان خواب، تعیین‌کننده‌ی این موضوع بود که موش‌ها تا چه حد می‌توانند توپی را در روز آینده کنترل کنند.

مغز

پژوهشگران از این موضوع فراتر رفتند. آن‌ها می‌خواستند بدانند که نحوه‌ی کنترل مغز روی فرایند فراموشی یا به‌خاطرسپردن وظیفه‌ی جدیدی که موش‌ها طی روز با آن مواجه شده‌اند، به چه صورت است. پژوهشگران برای دستکاری اثر امواج مغزی در جریان خواب NREM، نورون‌های موش‌ها را ازلحاظ ژنتیکی تغییر دادند تا ژن حساس به نوری در آن‌ها بیان شود (تکنیک کنترل اپتوژنتیک). این امر به پژوهشگران امکان داد تا بتوانند از لیزر و فیبر نوری برای کاهش فوری فعالیت مغزی مرتبط با انتقال امواج مغزی خاص استفاده کنند. دانشمندان با زمان‌بندی دقیق و میلی‌ثانیه‌ای لیزر، در آزمایش‌های جداگانه، امواج نوسان‌کننده آهسته و امواج دلتا را در بخش کوچکی از مغز که در اطراف مدار حافظه‌ی جدید قرار داشت، تضعیف کردند. اختلال در امواج دلتا موجب تقویت فعال‌سازی مجدد فعالیت عصبی مرتبط با وظیفه در جریان خواب شد و با عملکرد بهتر هنگام بیداری همراه بود. درمقابل، اختلال در نوسانات آهسته منجر به عملکرد ضعیف‌تر هنگام بیداری شد. گانگولی گفت:

به‌نظر می‌رسد که نوسانات آهسته از الگوهای جدید برانیختگی نورون‌ها پس از یادگیری محافظت می‌کنند، درحالی‌که امواج دلتا آن‌ها را پاک کرده و موجب فراموشی می‌شوند.

خواب

نتایج تجزیه‌و‌تحلیل‌های بیشتر نشان داد که به‌منظور حمایت از یادگیری، نوسانات آهسته باید با دوک‌های خواب هم‌زمان باشند. دوک‌ خواب یک انفجار دارای فرکانس بالا و کوتاه‌مدت از فعالیت است که از تالاموس منشا می‌گیرد و سپس به قسمت‌های دیگر مغز پراکنده می‌شود. آن‌ها با تثبت خاطره مرتبط هستند و نبود دوک‌های طبیعی خواب با اختلالات مغزی نظیر اسکیزوفرنی و تأخیر در توسعه و نیز با پیری همراه است. گانگولی گفت:

پژوهش ما نشان می‌دهد که یک محرک قوی برای فراموشی حین خواب وجود دارد. جفت شدن دوک‌های خواب و نوسانات آهسته می‌تواند بر فراموشی ناشی از امواج دلتا غلبه کرده و یادگیری را حفظ کنند اما تعادل بین این دو بسیار ظریف است. حتی آشفتگی‌های کوچک در این رویدادها منجر به فراموشی می‌شود. هنوز مشخص نیست که نقطه‌ی تعادل بین فراموشی ناشی از امواج دلتا و یادگیری ناشی از نوسانات آهسته کجا است، اما واضح است که درک بهتر این فرایند انواع امواج محرک می‌تواند تأثیر زیادی روی مطالعه‌ی یادگیری و حافظه‌ی انسان داشته باشد. خواب واقعا موجب تغییرات قابل‌توجهی در مغز می‌شود. درک این تغییرات برای تلفیق رابط‌های مصنوعی و مغز حیاتی است و شاید روزی به ما اجازه دهد تا مدارهای عصبی را برای کمک به بازیابی حرکات مثلا پس از سکته تغییر دهیم.

استراتژی ترید روزانه با میانگین متحرک ساده

پیش از آنکه خود را در مفاهیم تخصصی درباره میانگین متحرک غرق کنید، این ویدیو را تماشا کنید. در این ویدیو مجموعه ای از مباحث از جمله نمونه های واقعی ترید تا تجربه های شخصی با استفاده از میانگین متحرک ساده را پوشش خواهیم داد.

استراتژی ترید روزانه با میانگین متحرک ساده

در این باره بیشتر بخوانید

  • چگونه بلاک چین آینده پول و تجارت را تغییر می دهد
  • سه اشتباه رایج در تریدینگ
  • آشنایی با ترید روزانه بر اساس تحلیل حجم معاملات
  • درآمد روزانه معامله ارزهای دیجیتال چقدر است؟
  • استراتژی ترید روزانه با مکدی

آیا این مطلب برای شما مفید بود؟

درود بر شما! خوشحالیم این مطلب برای شما مفید بوده‌، لطفا برای حمایت از ما انواع امواج محرک آن را با دوستان علاقمند به تکنولوژی و ارز‌های دیجیتال به اشتراک بگذارید.

متاسفیم که این مطلب نتوانسته نظر شما را جلب کند. لطفا با نظرات و پیشنهادات‌ خود، ما را در بهبود همیشگی سایت یاری دهید.

21 درس بیت کوین

اطلس ارزدیجیتال

عالی بود ،مدتی دارم مطالعه میکنم راجع به این مطالب امروز چند مورد میانگین ساده و متحرک مطالعه کردم،که این هم جزو اونا بود،پاینده باشید

عالی هستند ویدیوها √

سلام، خیلی ممنونم. خوشحالم که ویدیوهای ما را دوست دارید.

واقعا این ویدیوها عالی هست. هم صدا و هم سادگی در آموزش. کاش مجموعه ای از این ویدیوهای آموزشی بصورت مرحله به مرحله در قالب یک پکیج با قیمت مناسب بفروش می رفت. حتما استقبالهای خوبی ازش میشد. سادگی در آموزش بهترین متود برای یادگیری هست. تشکر

منکه دیونه این صدا شدم

قیمت بیت کوین، اتریوم و سایر ارزهای دیجیتال را به صورت لحظه‌ای ببینید و نرخ آن‌ها را به یکدیگر تبدیل کنید. آخرین اخبار، تحلیل‌ها و مقالات حوزه بلاک چین را بخوانید. سبد دارایی خود را با افزودن ارزهای دیجیتال بسازید و ارزش آن را هر لحظه دنبال کنید. با جامعه فارسی‌زبان ارزدیجیتال در مورد توکن‌ها و کوین‌های محبوبتان بحث و گفتگو کنید.

dlnow dlnow

  • برگزیده
    • سوالات متداول
    • ویدئو آموزشی
    • اینفوگرافیک
    • شرایط و قوانین استفاده
    • مبدل قیمت ارز دیجیتال
    • محاسبه سود استخراج
    • قیمت ارز دیجیتال
    • اوج قیمت ارزهای دیجیتال
    • آشنایی با بلاک چین
    • آشنایی با بیت کوین
    • آشنایی با اتریوم
    • صفر تا‌‌ صد امنیت
    • تحلیل قیمت بیت کوین
    • تحلیل قیمت آلت کوین‌ها
    • تحلیل قیمت اتریوم
    • تحلیل فاندامنتال
    • فرصتهای شغلی
    • تبلیغات
    • درباره ما
    • ارتباط با ما

    کلیه حقوق این سایت نزد ارزدیجیتال محفوظ بوده انواع امواج محرک
    و بازنشر محتوا با ذکر منبع بلامانع است.

    انواع امواج محرک

    دسته‌ای از مواد هوشمند با تغییر محرک هایی همچون نور و حرارت تغییر رنگ می‌دهند که با عنوان مواد کروماتیک شناخته می‌شوند دسته بندی آنها متفاوت بوده و کاربردهای مختلفی از پزشکی تا انواع امواج محرک صنایع هوایی دارند.

    دسته‌ای از مواد هوشمند با تغییر محرک هایی همچون نور و حرارت تغییر رنگ می‌دهند که با عنوان مواد کروماتیک شناخته می‌شوند دسته بندی آنها متفاوت بوده و کاربردهای مختلفی از پزشکی تا صنایع هوایی دارند.
    به گزارش مرکز روابط عمومی و اطلاع‌رسانی معاونت علمی و فناوری ریاست جمهوری، یکی از مهم ترین دسته‌های مواد هوشمند مواد تغییر رنگ دهنده هستند در واقع این مواد که در معرض شرایط مختلف تغییر رنگ می‌دهند، کروموژنیک یا کروموتروپیک هستند و پدیده تغییر رنگ در اثر محرک خارجی کروموتروپیزم خوانده می‌شوند. محرک تغییر رنگ می‌تواند نور، حرارت، تنش مکانیکی، ماده‌ی شیمیایی باشد. در برخی موارد تغییر رنگ موقت و بازگشت پذیر است و در برخی دیگر از این مواد، تغییر رنگ دائمی است. در ادامه توضیح مختصری در خصوص انواع امواج محرک هر یک از این مواد ارائه می‌شود.

    مواد فتوکرومیک
    فتوکرومیسم واکنش بازگشت‌پذیری بین دو ماده با ضریب جذب‌های متفاوت است که با دریافت امواج الکترومغناطیسی انجام می‌شود. لغت فتوکرومیسم از Phos یونانی به معنی نور و Chroma یونانی به معنی رنگ گرفته شده است. اولین گزارش فتوکرومیسم در سال 1867 توسط Fritzsche ارائه شد. در آزمایش Fritzsche پس از رنگ زدایی از محلول نارنجی رنگ tetracene، رنگ محلول در نور خورشید به حالت اول بازگشت.
    شیشه‌های فتوکرومیک شیشه‌هایی هستند که در برابر دریافت نور مرئی و یا اشعه ماورای بنفش تغییر رنگ می‌دهند. این شیشه‌ها در دهه 1960 توسط Roger Araujo ابداع شدند. مهم‌ترین کاربرد این نوع شیشه در تولید لنز‌های پزشکی است. شیشه‌های فتوکرومیک این قابلیت را ایجاد می‌کنند که بیمار هم در نور مصنوعی و هم در نور طبیعی، از لنز استفاده کند و مشکلات ناشی از نور خورشید در دید بیمار را کاهش می‌دهند.

    شکل 1 بلور مواد فتوکرومیک در معرض نور ماوراء بنفش
    شیشه‌های فتوکرومیک معمولا با قرار گرفتن میکروکریستال‌هایی از هالید‌های نقره در ساختار شیشه به‌دست می‌آیند. در انواع پلاستیکی، از مواد آلی دارای خاصیت فتوکرومیک مانند oxazine و یا naphthopyran استفاده می‌شود. در انواع شیشه‌ای خاصیت فتوکرومیک به ضخامت شیشه وابسته است. به همین دلیل تغییر ضخامت لنز می‌تواند این ویژگی را کم و یا زیاد کند، اما در انواع پلاستیکی ماده فتوکرومیک به صورت لایه‌ای یکنواخت به ضخامت مشخص روی لنز اعمال می‌شود.

    شکل 2 شیشه فتوکرومیک در درصدهای مختلف تغییر رنگ
    تغییر رنگ لنز‌های فتوکرومیک واکنشی نفوذی-حرارتی است. یعنی انرژی فعال‌سازی واکنش از محیط گرفته می‌شود. بنا‌بر‌این دمای محیط تاثیر قابل توجهی در بازگشت به حالت شفاف دارد. در نتیجه این لنز‌ها در دمای بالا نمی‌توانند کاملا تیره شوند. از سوی دیگر در دمای پایین برگشت‌پذیری واکنش مختل می‌شود و زمان قابل توجهی برای برگشت لنز به حالت شفاف طول می‌کشد. علاوه بر کاربرد رایج لنز‌های فتوکرومیک در پزشکی، این مواد در تولید وسایل آرایشی و زینتی و قطعات دکوراتیو کاربرد نیز دارند. کاربرد دیگر این مواد در ثبت داده بر حافظه‌های نوری، کاربرد‌های نظامی، ساخت سوییچ‌های مولکولی و صنایع نساجی است.

    مواد ترموکرومیک
    خانواده‌ای دیگر از مواد تغییر رنگ دهنده مواد ترموکرومیک هستند که با دریافت انرژی به صورت حرارت خواص نوری خود را تغییر داده و تغییر رنگ می‌دهند. مواد مختلفی از جمله پلیمرها، برخی نیمه رساناها و کریستال‌های مایع می‌توانند خواص ترموکرومیک داشته باشند. تغییر رنگ می‌تواند یکباره انواع امواج محرک و یا تدریجی، دائمی و یا موقت باشد. دامنه تغییر رنگ مواد ترموکرومیک با روش‌های مختلفی قابل تغییر است.
    مواد ترموکرومیک در اثر تغییرات دمای محیط اطراف تغییر رنگ می‌دهند. علت تغییر رنگ این مواد وجود واکنشی تعادلی بین دو ماده، دو فاز و یا دو ساختار مختلف است که در یک بازه دمایی با یکدیگر در حال تعادل‌اند. با تغییر دما واکنش به سوی یکی از این دو حرکت کرده و آن را غالب می‌سازد. در نتیجه رنگ ماده تغییر می‌کند.


    شکل 3 نمونه‌هایی از مواد ترموکرومیک؛ تغییر رنگ به دلیل تفاوت دمای بخش‌های مختلف دست و تغییر رنگ تخت خواب و سنسور های مورد استفاده در ترانس‌های برق و قطارها

    مواد زیادی خواص ترموکرومیک نشان داده‌اند. از جمله این مواد میتوان به هیدروکسیلها، اسپیروپیرانها، رزین پلی‌وینیل استال و انیل از گروه مواد آلی و یدید نقره، یدید جیوه و SrTiO3 اشاره کرد.
    برخی مواد ترموکرومیک در گستره وسیعی از رنگ‌ها تغییر رنگ می‌دهند اما ثبت دمای تغییر رنگ دقیق برای آن‌ها ممکن نیست. در برخی دیگر از این مواد دمای تغییر رنگ با دقت قابل قبولی قابل تشخیص است. به همین دلیل امکان استفاده از آن‌ها در کالاهای تبلیغاتی و دماسنج‌های مورد استفاده برای غذای نوزادان، نوشیدنی‌ها، آکواریوم‌ها و یخچال‌ها وجود دارد. در صنایع فضایی از مواد ترموکرومیک برای تغییر ضریب تابش سطوح استفاده می شود. رنگ‌ها و جوهر‌های ترموکرومیک نیز برای رنگ آمیزی انواع مصنوعات مورد استفاده قرار می‌گیرند.

    شکل4 تغییر رنگ ظرف با افزایش دما

    شکل 5 تغییر رنگ دیوار با افزایش دما با دلیل روشن بودن رادیاتور
    با تنظیم دقیق گستره تغییر رنگ می‌توان از این مواد به عنوان هشدار دهنده نیز استفاده نمود. همچنین با ترکیب این مواد و مدارهای الکتریکی می‌توان از این مواد برای سنجش میزان جریان عبوری از یک مدار استفاده کرد. در این مدارها با افزایش جریان میزان اتلاف حرارت و در نتیجه دمای سیم بالا می‌رود و با استفاده از مواد ترموالکتریک می‌توان میزان جریان را سنجید. از این قابلیت در سنجه های باتری‌های الکتریکی استفاده می‌شود. کاربرد دیگر این مواد ماشین‌های تست غیر مخرب و وسایل تست پزشکی است.

    شکل 6 سنجه باتری ساخته شده با مواد ترموکرومیک

    شکل 7 تابلوی هشدار که در دمای کمتر از 1- درجه سلسیوس علامت هشدار برف به رنگ آبی مشخص می‌شود.

    مواد مکانوکرومیک
    این مواد با اعمال نیروی مکانیکی تغییر رنگ داده و یا میزان شفافیت آنها تغییر می‌کند. این مواد همچنین به نام پیزوکرومیک نیز شناخته می‌شوند. تغییر در این مواد می‌تواند با مالش، خرد شدن، پرس شدن ایجاد شود. ایده استفاده از این مواد در ساخت طناب‌هایی که با مستهلک شدن تغییر رنگ می‌دهند، در سال 97 طرح شد. کاربرد‌های زیاد انواع امواج محرک دیگری نیز برای این مواد پیشنهاد شده است که بیشتر حول پیش‌بینی شکست و تخریب در اثر افزایش نیرو، می‌باشند. بیشتر این موارد در صنایع هوا-فضا بوده‌اند، که هزینه بازرسی و تعمیرات دوره‌ای بالاست.

    شکل 8 تغییر رنگ ماده بر اساس کرنش اعمالی
    مواد الکتروکرومیک
    این مواد با اعمال بار الکتریکی و یا قرار گرفتن در میدان الکتریکی تغییر رنگ می‌دهند. پدیده الکتروکرومیزم در سال 1953 کشف شد. تغییر رنگ تری‌اکسید‌تنگستن در اثر اعمال میدان الکتریکی عامل کشف این پدیده بود. تغییر رنگ به دلیل قرار گرفتن در میدان الکتریکی بیشتر در اکسید فلزات واسطه‌ای همچون تنگستن، مولیبدن، تیتانیوم، کبالت، نیکل و . اتفاق می‌افتد.
    در دهه 80 میلادی در آمریکا و اروپا تلاش‌هایی برای توسعه این تکنولوژی و استفاده از آن برای صفحات نمایش بزرگ شده بود اما مشکلات مواد انواع امواج محرک الکتروکرومیک و ارائه تکنولوژی‌های جایگزینی همچون کریستال مایع باعث کنار گذاشته شدن این ایده شد. تکنولوژی امروزه مواد الکتروکرومیک بسیار قابل اتکاتر بوده و در صورتی که نیاز به پاسخ سریع از دستگاه وجود نداشته باشد این تکنولوژی مطمئن‌تر از تکنولوژی LCD است. این فن‌آوری در ساخت کتابخوان‌های الکترونیکی مورد استفاده قرار گرفته است.

    شکل 9 صفحه کتابخوان الکتروکرومیک؛ شفافیت صفحه با اعمال ولتاژ تغییر می‌کند.
    کاربرد دیگر مواد الکتروکرومیک در برچسب‌های ضد جعل در اسکناس‌ها و شیشه‌های هوشمند است. همچنین در 20 سال منتهی به سال 2014 تقریباً 1000 پتنت و 1500 مقاله علمی در باره پنجره‌های الکتروکرومیک نوشته و ثبت شده است. پنجره‌های الکتروکرومیک هوشمند با جریان الکتریسیته شفاف یا تار می‌شوند. این شیشه‌ها معمولا به صورت چند‌لایه ساخته می‌شوند.



    شکل 10 ساختار چند لایه و مکانیزم عملکرد یک شیشه الکتروکرومیک
    مواد کموکرومیک
    این مواد با قرار گرفتن در معرض مواد شیمیایی دیگر تغییر رنگ می‌دهند. علت این امر انجام واکنش‌های شیمیایی مشخص و تغییر خواص فیزیکی و شیمیایی ماده است. عملاً بسیاری از مواد امکان واکنش با مواد دیگر و تغییر رنگ را دارند. اما چیزی که مواد کموکرومیک را متمایز می‌سازد بازگشت‌پذیری واکنش است. مواد کموکرومیک دسته‌های مختلفی دارند که شامل مواد حساس به انواع گازها، مواد حساس به هالوژن‌ها، مواد حساس به هیدروژن، مواد حساس به آب و مواد حساس به حلال‌ها هستند. رایج‌ترین کاربرد این مواد حسگرهای مواد شیمیایی است.

    شکل 11 شناساگر هیدروژن؛ برچسب مواد کموکرومیک که با حضور هیدروژن تغییر رنگ می‌دهد.

    شکل 12 دستمال سفره Underfull حاوی مواد هوشمندی که مرطوب شدن دستمال را مشخص می‌کنند.
    مواد بیوکرومیک
    این مواد در مجاورت مواد زیستی خاصی تغییر رنگ می‌دهند. این مواد که معمولاً مصنوعی هستند با آنزیم‌های خاصی در مواد زیستی خاص مانند تومورها و یا میکروب‌ها واکنش داده و در نتیجه تغییر رنگ می‌دهند. از این مواد در تشخیص بیماری‌ها به‌وفور استفاده می‌شود.
    انتهای پیام/25

مقالات مرتبط

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

برو به دکمه بالا