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!

Τετάρτη 15 Φεβρουαρίου 2012

Πιο δυνατό μπετόν χάρη στους…αχινούς

Οι επιστήμονες για πρώτη φορά αποκρυπτογράφησαν την ακριβή υλική δομή που έχουν οι βελόνες του αχινού και μάλιστα πιστεύουν ότι θα αξιοποιήσουν αυτή τη γνώση για να κατασκευάσουν πιο γερό μπετόν. Οι ακίδες του αχινού είναι φτιαγμένες από ανθρακικό ασβέστιο και, όπως έδειξαν οι μελέτες με ισχυρές ακτίνες Χ, συγκροτούνται από «τούβλα» κρυσταλλικού ασβεστίτη σε συνδυασμό με ένα ειδικού τύπου «ασβεστοκονίαμα»...
Οι ερευνητές από διάφορες χώρες (Γερμανία, Κίνα, Βρετανία, Γαλλία), με επικεφαλής τον Χέλμουτ Κέλφεν του γερμανικού πανεπιστημίου της Κωνστάντσας, που δημοσίευσαν τη σχετική μελέτη στο περιοδικό της Εθνικής Ακαδημίας Επιστημών των ΗΠΑ (PNAS), σύμφωνα με το BBC, χρησιμοποίησαν νέες πανίσχυρες τεχνικές απεικόνισης για να μελετήσουν εξονυχιστικά τη δομή των αγκαθιών του αχινού. Ξεκινώντας από ηλεκτρονικά μικροσκόπια, κατέληξαν στην τεχνική της κρυσταλλογραφίας ακτίνων-Χ με τη βοήθεια του εξοπλισμού στο Ευρωπαϊκό Συγκρότημα Ακτινοβολίας Σύγχροτρον στη Γκρενόμπλ.
Οι ερευνητές ανακάλυψαν ότι τα αγκάθια του αχινού αποτελούνται από κρυστάλλους ασβεστίτη (τα «τούβλα» στη νανοκλίμακα, διαταγμένα σε παράλληλες σειρές), τα οποία είναι συγκολλημένα με το υπόλοιπο 8% από άμορφο ανθρακικό ασβέστιο χωρίς κρυσταλλική δομή (το «κονίαμα»), ενώ ένα 0,1% αποτελείται από βιολογικές πρωτεΐνες. Το παραγόμενο σύνθετο υλικό απορροφά αποτελεσματικά τα εξωτερικά σοκ και διαθέτει ελαστικότητα.
Ο αχινός χρησιμοποιεί τα αγκάθια του για να προστατεύεται από τους εχθρούς του. Οι βελόνες του είναι από τα πιο μελετημένα βιουλικά στη φύση και η νέα έρευνα, που ρίχνει άπλετο φως στη δομή τους, ελπίζεται ότι θα αξιοποιηθεί για να δημιουργηθούν πιο ανθεκτικά οικοδομικά υλικά, που θα μιμούνται τη φύση. Τα υλικά αυτά θα είναι λεπτά, θα σπάνε δύσκολα και θα είναι πιο φιλικά στο περιβάλλον, τόσο κατά την παραγωγή, όσο και κατά τη χρήση τους. Ήδη οι επιστήμονες συνεργάζονται με δύο μεγάλες διεθνείς κατασκευαστικές εταιρίες με στόχο να βελτιώσουν τις ιδιότητες του μπετόν. Η βασική τεχνική είναι να αναδιατάξουν τα νανοσωματίδια του μπετόν, έτσι ώστε να ακολουθούν τη δομή των αγκαθιών του αχινού, προκειμένου να γίνουν πιο ανθεκτικά.
www.kathimerini.gr με πληροφορίες από ΑΠΕ-ΜΠΕ