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!

Κυριακή, 10 Μαΐου 2015

Ύφανση «υπερ-ιστών» από αράχνες που ψεκάστηκαν με γραφένιο


Αράχνες που ψεκάστηκαν με γραφένιο και νανοσωλήνες άνθρακα δημιούργησαν ένα νέο είδος σούπερ-ινών που συνδυάζουν τις ιδιότητες των ιστών των αραχνών με τεχνητές ουσίες τεχνολογίας αιχμής. Ερευνητές από το Πανεπιστήμιο του Τρέντε στην Ιταλία,διεξήγαγαν ένα πείραμα στο οποίο 15 αράχνες από την οικογένεια Pholcidae ψεκάστηκαν με ένα μείγμα από σωματίδια νερού και γραφενίου διαμέτρου 200 με 300 νανομέτρων ή με νανοσωλήνες άνθρακα. Στη συνέχεια, ανέλυσαν τους ιστούς των αραχνών και παρά το γεγονός ότι τα αρθρόποδα δεν ήταν συνεπή στην απόδοσή τους, μερικά από αυτά έπλεξαν ιστούς με πρωτοφανείς μηχανικές ιδιότητες, έως και 3,5 φορές πιο σκληρούς και δυνατούς από τον ιστό της μεγαλύτερης γιγαντιαίας αράχνης...
«Οι αράχνες τοποθετήθηκαν σε ένα περιβάλλον με υδατικά διαλύματα νανοσωλήνων ή γραφενίου και παρήγαγαν υλικό με εντυπωσιακές μηχανικές ιδιότητες, πολύ σκληρές ίνες και αντοχή συγκρίσιμη μόνο με αυτή των ισχυρότερων ανθρακονημάτων», αναφέρουν οι ερευνητές, οι οποίοι ελπίζουν να ανοίξουν το δρόμο για μια νέα κατηγορία βιονικών υλικών.
Οι ερευνητές ήδη γνώριζαν πως οι αράχνες που εκτίθενται σε μέταλλα όπως ο ψευδάργυρος, το μαγγάνιο ή ο χαλκός ενσωματώνουν αυτές τις ουσίες σε μέρη του σώματός τους, καθιστώντας τα μηχανικά ισχυρότερα. Στο παρελθόν, πειράματα με μέταλλα και αράχνες έφεραν θετικά αποτελέσματα, αλλά η χρήση του νέου υλικού γραφενίου πήγε την τεχνολογία σε ένα εντελώς νέο επίπεδο.
Το γραφένιο, ένα αλλότροπο του άνθρακα, απομονώθηκε για πρώτη φορά το 2003 στο Πανεπιστήμιο του Μάντσεστερ από τους ερευνητές Αντρέ Γκάιμ και Κονσταντίν Νοβοσέλοφ, και είναι γνωστό για την εξαιρετική αντοχή και ευελιξία του, καθώς και για τις ηλεκτρικές του ιδιότητες. Η μηχανική ισχύς του ανά βάρος είναι 100 φορές μεγαλύτερη από αυτή του χάλυβα. Πρακτικά πρόκειται για ένα εξαγωνικό πλέγμα από άτομα άνθρακα το οποίο αποτελεί βασικό δομικό στοιχείο άλλων αλλοτρόπων όπως ο γραφίτης και οι νανοσωλήνες άνθρακα.
Η ερευνητική ομάδα σχεδιάζει στη συνέχεια μία παρόμοια σειρά πειραμάτων με μεταξοσκώληκες.
www.naftemporiki.gr