ΕΝΑ ΤΑΞΙΔΙ ΣΤΙΣ ΤΕΛΕΥΤΑΙΕΣ ΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΕΣ ΕΞΕΛΙΞΕΙΣ ΚΑΙ ΣΤΙΣ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΤΟΥΣ

¨...Η θέση και η ταχύτητα ενός μικροσκοπικού σωματιδίου δεν μπορεί να είναι ταυτόχρονα γνωστές με απόλυτη ακρίβεια....Όμως το πραγματικό περιεχόμενο της αρχής της αβεβαιότητας αναδεικνύεται αν την εφαρμόσουμε σε ένα σωματίδιο παγιδευμένο σε μια μικροσκοπική περιοχή, οπότε η θέση του είναι γνωστή με περιθώριο λάθους, δηλαδή απροσδιοριστία, όση και η διάσταση της φυλακής του. Εφόσον η απροσδιοριστία στη θέση του θα είναι πολύ μικρή, η απροσδιοριστία στην ταχύτητά του θα είναι πολύ μεγάλη, οπότε και η ταχύτητά του η ίδια θα είναι μεγάλη κατά μέσο όρο. Οδηγούμαστε έτσι στο εξής εντυπωσιακό- και πολύ βαθύ - συμπέρασμα: όσο πιο μικροσκοπική είναι η φυλακή στην οποία είναι κλεισμένο ένα σωματίδιο, τόσο μεγαλύτερη είναι η ταχύτητά του κατά μέσο όρο, άρα τόσο μεγαλύτερη και η κινητική ενέργεια που υποχρεούται να έχει... Η πιο μικροσκοπική φυλακή που υπάρχει στη φύση είναι ο ατομικός πυρήνας. Τι περιμένουμε λοιπόν να κάνουν οι έγκλειστοί του, δηλαδή τα πρωτόνια και τα νετρόνια που βρίσκονται στο εσωτερικό του; Σύμφωνα με τα παραπάνω, θα έχουν τεράστιες κινητικές ενέργειες ακριβώς επειδή είναι παγιδευμένα σε μια τόσο μικροσκοπική περιοχή. Ο πυρήνας είναι γίγαντας ενέργειας ακριβώς επειδή είναι νάνος μεγέθους...¨
¨ Το φάντασμα της όπερας¨, Στέφανος Τραχανάς, καθηγητής Φυσικού Τμήματος Παν. Κρήτης
Αφιέρωμα στην αρχή της απροσδιοριστίας ή αρχή της αβεβαιότητας του Heisenberg η οποία ανακαλύφθηκε το 1927 και ...κρύβεται πίσω από όλες τις βασικές φυσικές προυποθέσεις που επιτρέπουν στο σύμπαν να φτάσει έως την αυτογνωσία!

Σάββατο 15 Οκτωβρίου 2011

Τεχνητοί μύες από νανοσωλήνες θα έκαναν τα χταπόδια να ζηλέψουν

Ουάσινγκτον
Νήματα από νανοσωλήνες, τα οποία κάνουν περιστροφικές κινήσεις όπως οι μύες στα πλοκάμια των χταποδιών και στις προβοσκίδες των ελεφάντων, υφάνθηκαν από διεθνή ομάδα ερευνητών, με την προοπτική να χρησιμοποιηθούν στη νανομηχανική. Αν και είναι τόσο λεπτοί ώστε μόλις διακρίνονται με γυμνό μάτι, οι νέοι «τεχνητοί μύες» μπορούν να περιστρέφουν αντικείμενα που έχουν 1.000 φορές το βάρος τους. Παρόλο που δεν είναι αρκετά μεγάλοι για να κινήσουν τα μέλη των ρομπότ, οι μύες από νανοσωλήνες θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν σε μικροσκοπικές βαλβίδες και αντλίες, ή ακόμα και σε προπέλες για νανομηχανές που θα κινούνται μέσα στα αγγεία, ελπίζει η ερευνητική ομάδα...
Τα νήματα αποτελούνται από περιελιγμένες ίνες νανοσωλήνων -κυλίδρων από άνθρακα που έχουν τοιχώματα με πάχος ενός μόλις ατόμου. Και καθώς οι νανοσωλήνες συστέλλονται ή διαστέλλονται, το νήμα «τυλίγεται» ή «ξετυλίγεται».
Η ανακάλυψη δημοσιεύεται online στο Science Express από Αμερικανούς, Αυστραλούς, Καναδούς και Νοτιοκορεάτες μηχανικούς.
Νανοσωλήνες, νανοκινητήρες
Άγνωστοι στην επιστήμη μέχρι πριν από λίγα χρόνια, οι νανοσωλήνες αποδεικνύονται το ισχυρότερο υλικό που γνωρίζει σήμερα ο άνθρωπος. Είναι επίσης είναι άριστοι αγωγοί του ηλεκτρισμού και της θερμότητα και θα μπορούσαν να διαδεχτούν το πυρίτιο στη βιομηχανία ημιαγωγών.
Όπως φαίνεται, όμως, θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν και για την κίνηση μικροσκοπικών μηχανών, τουλάχιστον όσων χρειάζονται περιστροφικές κινήσεις.
Η εσωτερική δομή των νημάτων, καθένα από τα οποία αποτελείται από χιλιάδες λεπτότερες ίνες σε ελικοειδή διάταξη, θυμίζει τους ελικοειδείς μύες που απαντώνται στην προβοσκίδα του ελέφαντα και τα πλοκάμια των κεφαλόποδων μαλακίων.
Τα νήματα κατασκευάστηκαν από φύλλα ελεύθερων νανοσωλήνων οι οποίοι υφαίνονται με περιστροφικές κινήσεις όπως υφαίνονται για παράδειγμα τα μάλλινα νήματα.
Για να μπορέσουν να κινηθούν, οι τεχνητοί μύες πρέπει πρώτα να φορτιστούν μέσω της βύθισής τους σε ένα διάλυμα άλατος. Τα ιόντα στο αλατούχο διάλυμα αναγκάζουν το νήμα να ξετυλιχτεί. Όταν όμως αποφορτιστούν, οι μύες ξανατυλίγονται στην αρχική τους θέση.
Οι ερευνητές εκτιμούν μάλιστα ότι η ροπή που προσφέρουν οι τεχνητοί μύες είναι συγκρίσιμη με αυτή που δίνουν οι μεγάλοι ηλεκτροκινητήρες.
Newsroom ΔΟΛ, www.in.gr