نانوتکنولوژی و طراحی ریزترین سپر صوتی در جهان؛

ساختار کریستال های برف، الهام بخش دانشمندان

با توجه به تحقیقات جدید و برای اولین بار درجهان، می توان با استفاده از تکنولوژی نانو، ورقه ای ‏میکروسکوپی و از جنس کریستال های سیلیکون را با الهام گیری از شکل دانه های برف، تولید ‏نمود و آن را بعنوان کوچکترین عایق صوتی در جهان شناخت.

کد خبر: ۲۰۲۴۰۳

تاریخ: ۲۵ بهمن ۱۳۹۶ - ۱۱:۱۴

به گزارش ایران اکونومیست به نقل از خبرگزاری علم و فناوری به نقل از لایو ساینس (livescience)، با توجه به تحقیقات جدید و برای اولین بار درجهان، می توان با استفاده از تکنولوژی نانو، ورقه ای میکروسکوپی و از جنس کریستال های سیلیکون را با الهام گیری از شکل دانه های برف، تولید نمود و آن را بعنوان کوچکترین عایق صوتی در جهان شناخت.

تیمی متشکل از برجسته ترین فیزیکدانان، مقاله ای را در تاریخ 18 ژانویه 2018، در مجله علمی فیزیکال ریوییو بی (Physical Review B)، منتشر کرده و در آن پیشنهاد طراحی عایق های خاص متشکل از نانو ذرات را ارایه نمودند.

ساختار شماتیک یک دانه برف برروی صفحه سلیکونی میکروسکوپی بطوریست که می تواند، مرزی آکوستیک ایجاد نموده، و بدین ترتیب، ارتعاشات نخواهند توانست از یکسو به سویی دیگر انتقال یابند و فقط می توانند به آسانی در امتداد یک سطح و مسیر مشخص به حرکت خود ادامه دهند.

اصول کلی طراحی، بسیار شبیه به عملکرد دیواره های منحنی شکل مخصوص سورتمه سواری ورزشکاران در بازی های المپیک زمستانی است.

در این مسیر های ورزشی، ورزشکاران سوار بر سورتمه ها، با سرعت بالایی مسیر مورد نظر را طی نموده و در موقعیت هایی خاص، تغییرات مسیر را بدون سقوط انجام می دهند و به مسیر جدید وارد می گردند.

در جهان امروز، مردم ده ها میلیون دلار از سرمایه خود را صرف عایق نمودن دیواره های ساختمان خود می کنند و این در حالیست که بازهم، ساختمان های ساخته شده، آرامش و سکوت را به ارمغان نخواهند آورد.

طراحی جدید این صفحات خاص و عایق با استفاده از تکنولوژی نانو، این امکان را فراهم خواهد آورد تا امواج صوتی ارتعاشی، هیچ راه فراری نداشته باشند، در طراحی این قطعات، روش های جدید محاسبات کوانتومی، بطور مداوم هدایت امواج را توسعه می دهند.

محققان حتی می توانند امکان ساخت محیط های یکپارچه آکوستیک (integrated acoustic circuits) را افزایش دهند، این محصولات، تراشه های کامپیوتری کلاسیکی هستند که اطلاعات و داده ها را از طریق صوت انتقال می دهند و الکترونیکی نمی باشند.

این طرح ستاره ای ساده و الهام گرفته شده از طبیعت خدادادی، شعاعی درحدود 1800 نانومتر داشته و این مقدار، معادل با ضخامت یک گلبول قرمز می باشد.

لازم بذکر است که این مقوله منحصربفرد، درحد طرح پیشنهاد و در حال بررسی و توسعه می باشد، ولیکن دانشمندان اذعان نموده اند که با استفاده از تکنولوژی نانو، ساخت طرح مذکور، دشوار نخواهد بود.