ژل نانوکریستال همه کاره می تواند پیشرفت هایی را در انرژی، دفاع و ارتباطات راه دور فراهم کند.
تیمی از دانشگاه تگزاس در آستین نوع جدیدی از "ژل نانوکریستال" را ساختند، که در یک شبکه سازمان یافته به یکدیگر متصل می شوند و می تواند با کاربردهای جدید انرژی، دفاع و ارتباطات از راه دور را تقویت کنند.
نکته اصلی کشف این تیم است که این مواد جدید به راحتی قابل تنظیم است. یعنی با تغییر دما می توان آن را بین دو حالت مختلف سوئیچ کرد. این به این معنی است که این ماده می تواند به عنوان یک فیلتر نوری کار کند و فرکانس های مختلف نور را بسته به اینکه در حالت ژل شده باشد یا نه، جذب کنند. بنابراین، می‌توان از آن، برای مثال، در بیرون ساختمان‌ها برای کنترل گرمایش یا سرمایش به‌صورت دینامیکی استفاده کرد. این نوع فیلتر نوری همچنین کاربردهایی برای دفاع، به ویژه برای استتار حرارتی دارد.
ژل ها را می توان برای این کاربردهای گسترده سفارشی کرد زیرا هم نانوبلورها و هم پیوندهای مولکولی که آنها را به شبکه ها متصل می کنند اجزای طراح هستند. نانوکریستال‌ها را می‌توان از نظر شیمیایی تنظیم کرد تا برای مسیریابی ارتباطات از طریق شبکه‌های فیبر نوری مفید باشد یا دمای فضاپیماها را در اجسام سیاره‌ای از راه دور ثابت نگه دارد. لینکرها را می توان به گونه ای طراحی کرد که باعث تغییر ژل ها بر اساس دمای محیط یا تشخیص سموم محیطی شود.
دلیا میلیرون، استاد و رئیس دپارتمان مهندسی شیمی مک‌کتا در دانشکده مهندسی کوکرل، می‌گوید: "شما می‌توانید با تغییر ویژگی‌های مادون قرمز پوست یک جسم، علامت گرمای ظاهری را تغییر دهید. همچنین می تواند برای ارتباطات راه دور که همگی از طول موج های مادون قرمز استفاده می کنند مفید باشد."
شبیه‌سازی‌های ابررایانه‌ای که در مرکز محاسبات پیشرفته تگزاس UT انجام شد به آنها کمک کرد تا بفهمند که چه اتفاقی در ژل در سطح میکروسکوپی هنگام اعمال گرما می‌افتد. بر اساس تئوری‌های شیمی و فیزیک، شبیه‌سازی‌ها انواع پیوندهای شیمیایی که نانوبلورها را در یک شبکه نگه می‌دارند، و نحوه شکستن آن پیوندها در اثر گرما و شکستن ژل را نشان داد.
این دومین ژل نانوکریستال منحصربفرد است که توسط این تیم ایجاد شده است و آنها همچنان به دنبال پیشرفت در این عرصه هستند. کانگ در حال حاضر، در حال کار بر روی ایجاد یک ژل نانوکریستالی است که می تواند بین چهار حالت تغییر کند و آن را حتی چندمنظوره تر و مفیدتر می کند. این ژل ترکیبی از دو نوع مختلف نانوکریستال خواهد بود که هر کدام می‌توانند در واکنش به سیگنال‌های شیمیایی یا تغییرات دما بین حالت‌ها تغییر کنند. چنین ژل‌های نانوکریستالی قابل تنظیم، مواد «قابل برنامه‌ریزی» نامیده می‌شوند.
های فن تک از شما دعوت می کند نظرات خود را در مورد این مقاله به اشتراک بگذارید