ננו-צינורות כהגנה מפני לייזרים צבאיים. חדשות הספרייה הטכנית בחינם

חדשות מדע וטכנולוגיה, חידוש באלקטרוניקה
ספריה טכנית בחינם / עדכון חדשות

ננו-צינורות כהגנה מפני לייזר צבאי

27.04.2013

חוקרים מהמכון הלאומי לתקנים וטכנולוגיה (NIST) ומאוניברסיטת קנזס (אוניברסיטת קנזס סטייט) הדגימו הרכב אירוסול חדש המבוסס על תערובת של ננו-צינוריות פחמן וקרמיקה מיוחדת, שהציפוי שלה מאפשר ספיגה יעילה של אור לייזר, כולל לחימה. ציפויים כאלה, המסוגלים לספוג את מרבית האנרגיה של קרן הלייזר מבלי להיהרס בו זמנית ומבלי לאפשר את השמדת העצם המוגן על ידם, הם לא רק אמצעי הגנה יעיל מפני לייזרים קרביים, הם גם משמש להגנה על חיישנים המודדים את אנרגיית קרינת הלייזר המשמשת את הצבא לפיצוץ מרחוק. מטעני חבלה לא התפוצצו.

הבסיס של חומר האירוסול החדש הוא חומר שפותח על ידי חוקרי NIST כדי להגן על חיישני אנרגיה אופטיים, שכבר נמצאים בשימוש בתעשיות שונות. "יש לנו חומר מיגון חדש ומגניב", אומר ג'ון להמן, חוקר ב-NIST, "הוא משלב את כל התכונות האופטיות, התרמיות והחשמליות החיוביות של ננו-צינוריות פחמן עם האמינות והעמידות של קרמיקה בטמפרטורה גבוהה".

חומר האירוסול החדש מורכב מננו-צינוריות פחמן רב-דפנות, מספר ננו-צינורות בקטרים שונים זה בתוך זה, וחומר קרמי המורכב מסיליקון, בורון, פחמן וחנקן. הנוכחות של בורון בהרכב הקרמיקה מאפשרת לך להעלות את הטמפרטורה שבה חומר זה מתחיל להמיס ולהישבר.

כדי להשיג הרכב חדש, מדענים ערבבו ננו-צינורות עם טולואן, חומר אורגני נוזלי, ואז טיפה אחר טיפה, תוך ערבוב מתמיד, הוסיפו חומר פולימרי מחומם לטמפרטורה של 1100 מעלות צלזיוס, המכיל בורון וחומרים אחרים הדרושים להשגת טמפרטורה קרמיקה, לתערובת זו. ההרכב המתקבל מחומם לטמפרטורה גבוהה, הממס מתאדה, והמשקע המתקבל נטחן לאבקה דקה, שמערבבים שוב עם ממס על בסיס טולואן.

החוקרים, באמצעות מברשת אוויר קונבנציונלית, מרחו שכבה דקה של החומר על פני הנחושת ולאחר ייבוש מיקדו קרן של לייזר אינפרא אדום באורך גל ארוך, לייזר המשמש לחיתוך מתכת וחומרים קשים אחרים, על פני השטח של החומר. ניתוח הנתונים שנאספו הראה שהציפוי ספג בהצלחה 97.5 אחוזים מאנרגיית קרן הלייזר ועמד ברמת אנרגיה של 15 קילוואט לסנטימטר רבוע של פני השטח ללא הרס. נתונים אלה גבוהים בדיוק פי שניים מאלה שהדגימו חומרים אחרים המבוססים על ננו-צינורות טהורים וציפויים המכילים פחמן שפותחו להגנה מפני אור לייזר.

ננו-צינורות וחומרי פחמן אחרים כמו גרפן סופגים אור באופן אחיד ומעבירים חום לאזורים סמוכים, ומנמיכים את הטמפרטורה בנקודת המגע עם קרן הלייזר. תרכובות קרמיות עמידות לחמצון בטמפרטורה גבוהה מספקות לציפוי המגן חוזק מכני גבוה ועמידות בפני נזקים מטמפרטורות גבוהות. יש לציין כי לחומר החדש יכולת הדבקה גבוהה, המאפשרת את הדבקתו על משטחים מחומרים שונים. בנוסף, תהליך הייצור של חומר ההגנה הוא די פשוט וניתן לבצע אותו בכמויות גדולות ללא קושי רב.

באמצעות מיקרוסקופ אלקטרונים, מדענים בחנו בקפידה יותר את נקודת המגע של הציפוי המגן עם קרן הלייזר. מחקרים אלה הראו היעדר מוחלט של הסוגים העיקריים של הרס חומר, כגון בעירה ועיוות. רק בכמה מקומות קטנים, שבהם ריכוז הננו-צינורות היה נמוך, החומר הקרמי נמס והפך לסיליקון דו חמצני יציב, זכוכית קוורץ, שלמרות זאת המשיכה למלא תפקיד מגן.

<< חזרה: Ultrabook היברידי Toshiba Portege Z10T 27.04.2013

>> קדימה: אפקט הזיכרון של סוללות ליתיום-יון 26.04.2013

חדשות אחרונות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה:

דרך חדשה לשלוט ולתפעל אותות אופטיים 05.05.2024

עולם המדע והטכנולוגיה המודרני מתפתח במהירות, ובכל יום מופיעות שיטות וטכנולוגיות חדשות שפותחות בפנינו אפשרויות חדשות בתחומים שונים. חידוש אחד כזה הוא פיתוח של מדענים גרמנים של דרך חדשה לשלוט באותות אופטיים, שעלולה להוביל להתקדמות משמעותית בתחום הפוטוניקה. מחקרים אחרונים אפשרו למדענים גרמנים ליצור לוח גלים שניתן לכוונן בתוך מוליך גל סיליקה מאוחה. שיטה זו, המבוססת על שימוש בשכבת גביש נוזלי, מאפשרת לשנות ביעילות את הקיטוב של האור העובר דרך מוליך גל. פריצת דרך טכנולוגית זו פותחת אפשרויות חדשות לפיתוח התקנים פוטוניים קומפקטיים ויעילים המסוגלים לעבד כמויות גדולות של נתונים. הבקרה האלקטרו-אופטית של הקיטוב שמספקת השיטה החדשה יכולה לספק את הבסיס לסוג חדש של התקנים פוטוניים משולבים. זה פותח הזדמנויות גדולות עבור ... >>

מקלדת Primium Seneca 05.05.2024

מקלדות הן חלק בלתי נפרד מעבודת המחשב היומיומית שלנו. עם זאת, אחת הבעיות העיקריות שעמן מתמודדים המשתמשים היא רעש, במיוחד במקרה של דגמי פרימיום. אבל עם מקלדת Seneca החדשה של Norbauer & Co, זה עשוי להשתנות. Seneca היא לא רק מקלדת, היא תוצאה של חמש שנים של עבודת פיתוח ליצירת המכשיר האידיאלי. כל היבט של מקלדת זו, ממאפיינים אקוסטיים ועד מאפיינים מכניים, נשקל ומאוזן בקפידה. אחד המאפיינים המרכזיים של Seneca הוא המייצבים השקטים שלה, הפותרים את בעיית הרעש המשותפת למקלדות רבות. בנוסף, המקלדת תומכת ברוחב מקשים שונים, מה שהופך אותה לנוחה לכל משתמש. למרות ש-Seneca עדיין לא זמין לרכישה, הוא מתוכנן לצאת בסוף הקיץ. Seneca של Norbauer & Co מייצגת סטנדרטים חדשים בעיצוב מקלדת. שֶׁלָה ... >>

המצפה האסטרונומי הגבוה בעולם נפתח 04.05.2024

חקר החלל והמסתורין שלו היא משימה שמושכת את תשומת לבם של אסטרונומים מכל העולם. באוויר הצח של ההרים הגבוהים, הרחק מזיהום האור בעיר, הכוכבים וכוכבי הלכת חושפים את סודותיהם בבהירות רבה יותר. עמוד חדש נפתח בהיסטוריה של האסטרונומיה עם פתיחתו של המצפה האסטרונומי הגבוה בעולם - מצפה הכוכבים אטקמה של אוניברסיטת טוקיו. מצפה הכוכבים אטקמה, הממוקם בגובה של 5640 מטר מעל פני הים, פותח הזדמנויות חדשות עבור אסטרונומים בחקר החלל. אתר זה הפך למיקום הגבוה ביותר עבור טלסקופ קרקעי, ומספק לחוקרים כלי ייחודי לחקר גלי אינפרא אדום ביקום. למרות שהמיקום בגובה רב מספק שמיים בהירים יותר ופחות הפרעות מהאטמוספירה, בניית מצפה כוכבים על הר גבוה מציבה קשיים ואתגרים עצומים. עם זאת, למרות הקשיים, המצפה החדש פותח בפני אסטרונומים אפשרויות מחקר רחבות. ... >>

שליטה על חפצים באמצעות זרמי אוויר 04.05.2024

התפתחות הרובוטיקה ממשיכה לפתוח בפנינו אפשרויות חדשות בתחום האוטומציה והבקרה על אובייקטים שונים. לאחרונה הציגו מדענים פינים גישה חדשנית לשליטה ברובוטים דמויי אדם באמצעות זרמי אוויר. שיטה זו מבטיחה לחולל מהפכה באופן המניפולציה של חפצים ולפתוח אופקים חדשים בתחום הרובוטיקה. הרעיון של שליטה בעצמים באמצעות זרמי אוויר אינו חדש, אך עד לאחרונה, יישום מושגים כאלה נותר אתגר. חוקרים פינים פיתחו שיטה חדשנית המאפשרת לרובוטים לתפעל חפצים באמצעות סילוני אוויר מיוחדים כ"אצבעות אוויר". אלגוריתם בקרת זרימת האוויר, שפותח על ידי צוות מומחים, מבוסס על מחקר יסודי של תנועת עצמים בזרימת האוויר. מערכת בקרת סילון האוויר, המתבצעת באמצעות מנועים מיוחדים, מאפשרת לך לכוון חפצים מבלי להזדקק לפיזי ... >>

כלבים גזעיים לא חולים לעתים קרובות יותר מכלבים גזעיים 03.05.2024

טיפול בבריאות חיות המחמד שלנו הוא היבט חשוב בחייו של כל בעל כלב. עם זאת, ישנה הנחה נפוצה שכלבים גזעיים רגישים יותר למחלות בהשוואה לכלבים מעורבים. מחקר חדש בראשות חוקרים מבית הספר לרפואה וטרינרית ולמדעי ביו-רפואה בטקסס מביא פרספקטיבה חדשה לשאלה זו. מחקר שנערך על ידי פרויקט ההזדקנות של הכלבים (DAP) של יותר מ-27 כלבים נלווים מצא שכלבים גזעיים ומעורבים היו בדרך כלל בסבירות שווה לחוות מחלות שונות. למרות שחלק מהגזעים עשויים להיות רגישים יותר למחלות מסוימות, שיעור האבחון הכולל הוא כמעט זהה בין שתי הקבוצות. הווטרינר הראשי של פרויקט הזדקנות הכלבים, ד"ר קייט קריווי, מציינת כי ישנן מספר מחלות ידועות הנפוצות יותר בגזעי כלבים מסוימים, מה שתומך בתפיסה שכלבים גזעיים רגישים יותר למחלות. ... >>

חדשות אקראיות מהארכיון

זריקה אחת תקל על ההתמכרות לניקוטין 18.03.2016

הפסקת עישון היא לא משימה קלה, אבל כעת מדענים יצרו חיסון נגד ניקוטין, שבעתיד יכול לעזור לאדם להיפטר מההרגל הזה בזריקה אחת בלבד.

למה כל כך קשה להפסיק לעשן? הכל קשור לניקוטין, שהוא מאוד ממכר, וחיסון חדש יכול לעזור לגוף של מעשן לתקוף מולקולות ניקוטין לפני שהן מגיעות למוח, ובכך להסיר את השפעתן יחד עם הדחף של האדם לעשן.

הרעיון של חיסון נגד ניקוטין אינו חדש. בפעם הראשונה התחילו לדבר על זה לפני שנתיים, אבל אז זה עבד רק על 30% מהנושאים. כעת חוקרים שיפרו אותו על ידי שינוי המולקולות שמתריעות על מערכת החיסון ובכך גורמות לה לתקוף את הניקוטין. עם הריכוז הנכון של חלבוני נשא ומולקולות ניקוטין, העכברים פיתחו תגובת נוגדנים פעילה, כלומר החיסון עבד. בנוסף, כאשר ניתנה מנה שניה של ניקוטין, לעכברים מחוסנים הייתה תגובה מופחתת וקהה ביותר לכימיקל זה.

במחקרים עתידיים מתכננים המדענים לחקור את הדינמיקה הפיזית בין מולקולות חיסון שונות לבין מערכת החיסון כדי לקבוע את ריכוז הנוגדנים הדרושים כדי שהחיסון יפעל כראוי.

בעוד שהחיסון נגד ניקוטין עדיין לא זמין מסחרית, מחקרים מראים שהוא יכול להיות יעיל ביותר. יתרה מכך, טכניקה דומה יכולה לשמש לטיפול בהתמכרויות אחרות, למשל, אותם חוקרים עובדים על תרופה נגד אופיואידים כרגע.

כדאי לזכור כיצד עישון יכול להשפיע לא רק על הגוף שלך, אלא גם על הגנים שלך.

ראה מלא ארכיון של חדשות מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה

כל השפות של דף זה

בית | הספרייה | מאמרים | <font><font>מפת אתר</font></font> | ביקורות על האתר