ساخت دیسکی که داده ها را تا بیش از یک میلیون سال نگه می دارد

به رغم همه پیشرفت هایی که در زمینه ظرفیت و کارایی سیستم های ذخیره سازی اطلاعات صورت گرفته، هنوز یک چیز تغییری نکرده: هارددیسک های مغناطیسی، داده ها را تنها کمی بیشتر از یک دهه می توانند در خود نگه می دارند. حال محققان حوزه نانوتکنولوژی دیسکی را طراحی کرده و ساخته اند که می تواند داده ها را برای یک میلیون سال یا حتی بیشتر، حفظ کند.

همیشه این سوال وجود داشت که آیا راهی وجود دارد که بتوان اطلاعات مربوط به نوع بشر را برای صدها هزار سال، حتی پس از پایان دوران بشریت حفظ کرد. حال به کمک تلاش های محققان دانشگاه تویِنتِه در هلند، این کار امکان پذیر شده. آن ها دیسکی را ساخته اند که قادر است داده ها را تا قرن های متمادی در خود نگه دارد.

از آن جایی که امکان تست مقاومت این دیسک در زمان واقعی و برای دوره های زمانی چند صد هزار ساله وجود نداشت، محققان با یک روش خلاقانه و بهره گرفتن از نظریه ای موسوم به آرنیوس، گذر زمان را برای سنجش دوام داده های روی دیسک، شبیه سازی کردند.

داده ها با فرمت کدهای کیو آر (QR) بر روی یک دیسک فلزی نازک، از جنس تنگستن، با یک پوشش محافظتی، از جنس سیلیکون نیترید، ذخیره شدند. انتخاب تنگستن به دلیل نقطه ذوب بالا و ضریب انبساط حرارتی پایین آن بود. سیلیکون نیترید هم به علت مقاومتش در برابر شکستگی و همچنین ضریب انبساط حرارتی پایینش انتخاب شد.

آن ها دیسک های ساخته شده به این روش را در دماهای مختلف حرارت دادند و وضعیت داده های روی آن ها را بررسی کردند. طبق نظریه آرنیوس، اگر دیسک ها می توانستند به مدت 1 ساعت در دمای 445 کلوین دوام بیاورند، آن وقت بقای دیسک ها برای دوره زمانی یک میلیون سال تضمین می شد. همین اتفاق هم افتاد و دیسک ها از تست های حرارتی سربلند بیرون آمدند.

گرچه این محققان هنوز پاسخی در مورد بقای داده های روی این دیسک ها در شرایط ویژه، نظیر برخورد شهاب سنگ ها ندارند، با این وجود اعتقاد آن ها بر این است که در آینده ای نزدیک، دیسک های مستحکم تری هم ساخته خواهند شد، و دیسک آن ها تنها یک گام رو به جلوی اساسی در جهت حفظ داده های تمدن بشری برای آینده های دور است.

ساخت ماده‌ی ناممکن

در تاریخ علم، مواد و ابزار زیادی به‌صورت کاملاً اتفاقی ساخته شده‌اند. علم شیمی هم در سنتز چنین موادی، مثال‌هایی پرشمار دارد. به‌تازگی در دانشگاه «آپسالا»ی سوئد، محققان ماده‌ای جدید و با خواص جالب توجه سنتز نموده‌اند. جالب آن‌که تلاش برای ساخت این کربنات‌منیزیم، چیزی درحدود یک قرن در دستور کار بسیاری از آزمایشگاه‌ها قرار گرفت و هر بار این پروژه با شکست مواجه گشت، اما این‌بار به‌صورت کاملاً اتفاقی ساخته شد.

این کربنات فلزی، به افتخار دانشگاهی که در آن سنتز شده، آپسالیت نامیده می‌شود. هر گرم از این ماده می‌تواند مساحتی در ابعاد ۸۰۰ مترمربع داشته‌باشد که در میان کربنات‌های فلزات قلیایی، بالاترین سطح را داراست. سطح این ماده، پوشیده از حفراتی است که قطر آن‌ها به کمنر از ۱۰ نانومتر می‌رسد. چنین شرایطی، سبب می‌شود که این ماده حتی در اندک‌ترین رطوبت‌ها نیز جذب آب بالاتری نسبت به مواد جاذب پیشین از خود نشان دهد، چیزی حدود ۵۰٪ توانایی جذب بیشتر در قیاس با بهترین مواد جاذب. بعلاوه این ماده می‌تواند ۷۵٪ بیش از مواد مشابه آب جذ‌ب‌شده را حفظ نماید، حتی در تغییر رطوبتی از ۹۵٪ به ۵٪ در دمای اتاق. این‌همه، با صرف انرژی‌ای کمتر میسّر شده‌است.

تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی از آپسالیت SEM

آپسالیت به‌طور قابل توجهی میزان انرژی موردنیاز را برای کنترل رطوبت محیطی و انتقال دارو را کاهش می‌دهد‌. اما نه تنها در مصارف علمی، که این ماده حتی می‌تواند در لوازم خانگی نیز کاربرد یابد. آپسالیت می‌تواند از نظر زیست‌محیطی نیز مفید واقع شود و در جذب زباله‌های سمی مورد استفاده قرار گیرد. پیش از این، ساختارهایی برای نمونه‌های حاوی آب یا بدون آب کربنات‌منیزیم پیشنهاد شده‌بود. خاص بودن نمونه‌ی تازه سنتزشده از آن‌جا نشأت می‌گیرد که ساخت این فرم فاقد آب، بسیار دشوار تلقی می‌شد، بالاخص که در سال ۱۹۰۶، محققان آلمانی ساخت چنین ماده‌ای را با این شیوه ناممکن می‌دانستند. تلاش‌های دیگری که در دهه‌های بعدی نیز انجام شد، با ناکامی مواجه بود.

سنتز این ماده، به سال ۲۰۱۱ برمی‌گردد. در یک پنجشنبه، «خوان گومز دلا توره» و تیم تحت سرپرستی او، تغییراتی را در پارامترهای سنتزهای ناموفق گذشته ایجاد کردند و اشتباهاً در محیط واکنش باقی گذاشتند، به‌طوری که در طول آخر هفته واکنش در حال انجام گرفتن بود. وقتی محققان روز دوشنبه به آزمایشگاه بازگشتند، یک ژل سخت ایجاد شده‌بود. پس از خشک کردن ژل و انجام آنالیزهای لازم، آن‌ها دریافتند که ماده‌ای جالب‌توجه ساخته‌اند. این مطالعات، یک سال به‌طول انجامید تا تولد آپسالیت اعلام شد.

آپسالیت باعث شده دسته‌ای خاص از مواد متخلخل ایجاد شود که از بهترین جاذب‌های شناخته‌شده‌ نیز، توانایی جذب آب بالاتری نشان داده‌است. این خصوصیات در کنار هم، سبب هموار شدن راه برای ایجاد محصولاتی با توانایی بالا در کاربردهای صنعتی می‌گردد.

نالیز شکست و پیشگیری از آن

آنالیز شکست و پیشگیری از آن ، کار مهمی است که برای تمام سازه های مهندسی ضروری می باشد . یکی از رشته های مهندسی که نقش بسیار مهمی در آنالیز و تحلیل شکست دارد مهندسی مواد است . خواه یک قطعه یا جزء در هنگام کار کردن شکسته شود . و یا در هنگام تولید ( در طی پروسه ی ساخت ) ، در هر مورد باید علت شکست برای پی بردن به نحوه ی جلوگیری از اتفاق دوباره در آینده ، تعیین گردد . یکی دیگر از موارد مورد بررسی تعیین نحوه ی به کارگیری از وسایل ، اجزاء و ساختارها می باشد که باید مورد بررسی و مطالعه قرار گیرد .
یکی از مثال های بسیار محسوس از کاربرد آنالیز شکست در صنایع هوایی می باشد . سوانح هوایی در ذهن افکار عمومی می ماند که علت آن از دست رفتن غیر عادی جان افراد زیادی به طور آنی و آسیب روحی بسیار زیادی است که این نوع خاص از حوادث دارد .
در 19 دسامبر 2005 ، همین که یک هواپیمای دریایی با نام Grumman G73T Turbo Mallard از ساحل میامی در فلوریدا عبور کرد ، منفجر شد و این سقوط هنگامی اتفاق افتاد که هواپیما در حال بلند شدن بود.

میکروسکوپ الکترونی روبشی یا SEM چیست؟

میکروسکوپ الکترونی روبشی یا SEM نوعی میکروسکوپ الکترونی است که قابلیت عکس‌برداری از سطوح با بزرگنمایی ۱۰ تا ۱۰۰۰۰۰ برابر با قدرت تفکیکی در حد ۳ تا ۱۰۰ نانومتر (بسته به نوع نمونه) را دارد.

نخستین تلاش‌ها در توسعهٔ میکروسکوپ الکترونی روبشی به سال ۱۹۳۵ بازمی‌گردد که نول و همکارانش در آلمان پژوهش‌هایی در زمینهٔ پدیده‌های الکترونیک نوری انجام دادند. آرْدِن در سال ۱۹۳۸ با اضافه کردن پیچه‌های جاروب‌کننده به یک میکروسکوپ الکترونی عبوری توانست میکروسکوپ الکترونی عبوری-روبشی بسازد.

استفاده از میکروسکوپ SEM برای مطالعهٔ نمونه‌های ضخیم اولین بار توسط زوُرِکین^* و همکارانش در سال ۱۹۴۲ در ایالات متحده گزارش شد. قدرت تفکیک میکروسکوپ‌های اولیه در حدود ۵۰ نانومتر بود. میکروسکوپ الکترونی روبشی بر اساس نحوه تولید باریکه الکترونی در آن به دو نوع Field Emission و Thermoionic Emission تقسیم بندی می‌شود که نوع Fe-SEM دارای بزرگنمایی و حد تفکیک بسیار بالاتری بوده و تصاویری با بزرگنمایی 700 هزار برابر را با آن می توان به دست آورد .

به عنوان کاربرد میتوان به موارد زیر اشاره کرد:

• بررسی نمونه‌های آماده شده برای متالوگرافی در بزرگنمایی بسیار بیشتر از میکروسکوپ نوری.
• بررسی مقاطع شکست و سطوحی که اچ عمیق شده‌اند و مستلزم عمق میدان بسیار بیشتر از میکروسکوپ نوری هستند.
• ارزیابی گرادیان ترکیب شیمیایی روی سطح نمونه‌ها در فاصله‌ای به کوچکی ۱ میکرومتر

برای استفاده از  میکروسکوپ الکترونی روبشی یک پرتو الکترونی به نمونه می تابانند. SEM اصولا برای مطالعه ساختار نمونه­های حجیم در سطح یا نزدیک به سطح استفاده می شوند. منبع الکترونی (تفنگ الکترونی) معمولا از نوع انتشار ترمیونیکی فیالان یا رشته تنگستنی است اما استفاده از منابع انتشار میدان (FEG) برای قدرت تفکیک بالاتر، افزایش یافته است. معمولا الکترون بینkeV 30-1 شتاب داده می شوند، سپس دو یا سه عدسی متمرکز کننده پرتو الکترونی را کوچک می کنند تا حدی که در موقع برخورد با نمونه قطر آن حدودا بین 10-2 نانومتر است.

منبع: ویکیپدیا

روش های تولید پودر فلزات

مصرف پودر فلزات در صنایع مختلفی از جمله متالوژی پودر برای تولید قطعات فلزی , صنایع شیمیایی به عنوان کاتالیزور , صنایع رنگ سازی به عنوان یک افزاینده برای تولید رنگ های متالیک و همچنین برای پوشش دادن فلزات بکار می رود.

معرفی سایتهای معتبر مربوط با مهندسی مواد

http://www2.umist.ac.uk/material/

مرکز علوم مواد دانشگاه MANCHESTERدر این سایت به معرفی خود و فعالیت های انجان گرفته در این مرکز می پردازد . در سایت این مرکز به اطلاعاتی درباره نحوه پذیرش ، دپارتمان های این مرکز ، فعالیت های صنعتی ، تحقیقات ، LINKو تحقیقات میکروسکوپی پرداخته می شود .

http://www.engr.uconn.edu/mse/

دانشکده مهندسی موارد دانشگاه CONNECTICUTدر این سایت به معرفی فعالیت های انجام گرفته در آن مرکز می پردازد . در این سایت به معرفی دانشکده مواد ، انستیتوی علوم مواد و خود دانشگاه پرداخته می شود . همچنین می توان اطلاعاتی درباره فارغ التحصیلان این مرکز ، تحقیقات به عمل آمده و سمینارهای برگزار شده بدست آورد .

http://www.metal.ntua.gr/

دپارتمان مهندسی مواد و معدن یونان در این سایت به ارائه فعالیت های خود می پردازد . در صفحه اول این سایت می توان سرتیترهای اصلی را به صورت زمین شناسی یا متالورژی و مهندسی مواد  و یا مهندسی معدن تعیین کرد  . پس از ورود به قسمت مورد نظر می توان از فعالیت های موسسه در زمینه مورد نظر مطلع شد و به اخبار ، مقالات و تحقیقاتی که درباره موضوع به انجام رسیده است اطلاع حاصل کرد .

http://www.matweb.com/index.asp?ckck=1

در این سایت که MATWEBنام دارد به ارائه خواص مواد مختلف پرداخته می شود . امکان جستجو در سایت قرار دارد تا بتوان ماده مورد نظر را یافت و درباره آن به کسب اطلاعات پرداخت . همچنین انواع حالات مواد ، خصوصیات مواد و نام های تجاری آنها و نیز نحوه تولید صنعتی هر یک در این سایت توضیح داده شده است .

http://www.materialconnexion.com/PA1.asp

در این سایت به ارائه اطلاعاتی درباره حالات مواد پرداخته می شود . در سایت می توان از اخبار مهندسی مواد اطلاع حاصل کرد ، همچنین امکان عضویت در کتابخانه این موسسه وجود دارد . LINKهایی نیز در این سایت برای ارتباط با سایت های مرتبط قرار داده شده است .

http://www.mrs.org/

موسسه MRSکه مخفف جامعه تحقیقات مواد می باشد در این سایت به معرفی فعالیت های انجام گرفته در آن موسسه می پردازد . در این سایت می توان به چکیده کنفرانس های برگزار شده و برنامه های کنفرانس های در دست اقدام دست پیدا کرد . همچنین ژورنال های تحقیقاتی این مرکز را می توان از سایت مذبور تهیه کرد . آخرین اخبار و رویدادهای دنیای مواد در این سایت در دسترس علاقمندان قرار می گیرد .

http://www.atlas-mts.com/

سایت ATLASیکی از سایت های مختص به TESTمواد می باشد . این TESTمی تواند درباره خواص خود ماده و یا خواص سطحی آن باشد . در سایت به مواردی مثل تولیدات گروه ، آموزش از راه دور ، اخبار و رویدادهای جدید و امکانات SEARCHپرداخته می شود . همچنین امکان انتخاب ماده ای که می خواهیم درباره آن اطلاعات کسب کنیم در سایت فراهم می باشد .

http://www.copper.org/

سایت COPPERمعرفی کننده یکی از پر مصرف ترین مواد و عناصر مورد استفاده در زندگی انسان امروزی یعنی مس می باشد . این سایت متعلق به یک شرکت تولیدکننده مس و برنج در امریکا می باشد که در زمینه این ماده به تحقیقات فراوانی نیز پرداخته است . در سایت می توان به امکانات SEARCHدسترسی داشت ، همچنین می توان درباره تحقیقات به عمل آمده ، اطلاعات و اخبار ، کاربردهای مس و برنج ، آموزش از راه دور و خواص مس اطلاعات مفیدی را از این سایت بدست آورد .

http://www.tak2000.com/

در این سایت به خواص حرارتی مواد پرداخته می شود . در سایت می توان مطالبی همانند محاسبات مربوط به خواص مواد مختلف ، اخبار و اطلاعات و همچنین LINKهای زیادی به سایت های مرتبط را مشاهده کرده و از آنها استفاده نمود . این سایت ارائه کننده امکانات جستجو نیز می باشد و می توان مطالب مورد نظر را در آن جستجو نمود .

http://www.sidmar.be/CONTENT/2c.htm

این سایت بسیار جالب و آموزشی به آموزش تصویری مراحل تولید فولاد ، کک ، کوره بلند ذوب آهن و نورد سرد و گرم می پردازد . این آموزش ها همگی به صورت فیلم بوده و به راحتی می توان ONLINEآنها را مشاهده کرد . <این آموزش ها به صورت FLASHارائه می شوند  .

http://science.nasa.gov/newhome/headlines/msad17jul97_1.htm

این سایت معرفی کننده گروه تحقیقاتی مهندسی مواد NASAمی باشد . این گروه تحقیقات گسترده ای را در زمینه مواد و نحوه تغییر خواص آنها در فضا انجام داده است و در این سایت به ارائه نتایج آن تحقیقات می پردازد . مواد به کار رفته در بدنه شاتل ها و سفینه ها ، ماهواره ها و ایستگاه های فضائی نیز در حوزه تحقیقات این موسسه قرار دارند . همچنین آموزش ها و مسائلی را که امکان آموزش دارد را می توان با مکاتبه از این سایت فرا گرفت .

http://www.soft-imaging.net/a4i/index.htm

شرکت SOFT IMAGINGیکی از شرکت هایی می باشد که در زمینه ارائه اطلاعات سطوح مواد فعالیت می کند . در این سایت می توان اخبار و رویدادها ، محصولات موسسه ، گالری تصاویر سطوح مواد ، گزارش عملکردهای موفق گروه و امکان DOWNLOADاطلاعات را در دسترس داشت . این سایت به دو زبان انگلیسی و آلمانی انتشار یافته است .

http://www.handyharmancanada.com/

سایت PMFGسایتی است که به ارائه کتاب های مربوط به مهندسی مواد و متالورژی می پردازد . در سایت می توان به غیر از کتاب ها به مجله ها ، هندبوک متالورژی ، هندبوک مواد گرانبها و LINKبه کتب مرجع دیگر دسترسی پیدا کرد . همچنین نتایج تحقیقات ، تولیدات و LINKبه سایت های مرتبط را می توان از دیگر خدمات این سایت برشمرد .

http://www.microjoining.com/Technology.htm

این سایت به معرفی و ارائه اطلاعات درباره تازه های دنیای مواد می پردازد . مقالات منتشر شده ، مواد جوشکاری جدید و سایت های مرتبط با مواد و متالورژی را می توان در این سایت مشاهده کرد و درباره آنها به کسب اطلاعات پرداخت .

http://www.vitta.com/braztech.html

سایت VITTAارائه کننده اطلاعات درباره لحیم کاری و مواد به کار گرفته شده در این فرایند می باشد . در سایت با یک INDEXمواجه می شویم که انواع لحیم کاری را در آن می توان یافت ، همچنین می توان به مطالبی چون اطلاعات فنی محصولات ، بولتن های محصولات و آلیاژ های در دسترس در این سایت اشاره کرد .

http://www.corusconstruction.com/index.asp

این سایت به ارائه مجلات منتشر شده درباره تولیدات محصولات جدید در زمینه مواد و متالورژی می پردازد . انواع مجلات و هندبوک های معتبر دنیا در این زمینه را می توان در این سایت مشاهده کرد .

پلاسما اسپری

لینک دانلود

http://bayanbox.ir/id/2218046505952385898?download

استحاله های فیزیکی-اسپینودال

لینک دانلود:
http://bayanbox.ir/id/5360493024421975776?info

شات بلاست

شات بلاست چیست؟

شات بلاست به معنی مورد حمله قرار دادن سطحی از یک ماده بوسیله پرتاب ساچمه می باشد. هنگامی که عمل شات بلاست انجام می شود مقداری از سطح بیرونی ماده مورد نظر برداشته می شود و به اصطلاح شات می شود. عمل شات بلاست تقریبا در تمامی صنایعی که با فولاد سرو کار دارند از جمله هوا فضا، اتوموبیل سازی، عمران، کشتی سازی، ریل سازی و خیلی دیگر استفاده می شود.

ساچمه ای که برای عملیات شات بلاست مورد استفاده قرار می گیرد از جنس های مختلفی می تواند باشد. از جمله ی شن، ساچمه های فولادی کروی کوچک به قطر های گوناگون، گرانول سیلیکون کاربید و ... . وسیله ای که برای پاشش ساچمه و یا همان عمل شات بلاست مورد استفاده قرار می گیرد هم می تواند مانند یک تفنگ باشد که شخص آنرا در دست می گیرد و اقدام به عمل شات بلاست می کند و هم میتواند به صورت دستگاهی باشد که با قرار دادن قطعه مورد نظر در آن دستگاه به کمک توربین اقدام به پاشش ساچمه یا همان شات بلاست می شود.

هدف از انجام شات بلاست چیست؟

به طور خلاصه این کار باعث برطرف کردن عیب های سطحی از جمله زنگ زدگی و رنگ های باقیمانده روی  قطعه می شود. همچنین یکی از موارد عمده ی استفاده ی شات بلاست بر طرف کردن سطح نا هموار قطعه های ریخته گری شده می باشد.  در نتیجه قطعه شات بلاست شده آماده انجام کارهای بعدی از جمله رنگ کاری، آبدهی یا تراشکاری می شود. به طور هم زمان شات بلاست باعث بر طرف کردن عیوب سطحی از جمله خوردگی و ریز ترک می شود و با بر جای گذاشتن تنش پسماند روی سطح قطعه باعث افزایش عمر قطعه می شود.

معرفی آلیاژ الومینیوم 2024

آلیاژ های سریxxx2(Al-Cu)

آلیاژ های  سری xxx2  در هوافضا و دیگر کاربرد های ساختاری مورد استفاده قرار می گیرند. مس عنصر آلیاژی عمده است که در آلیاژ به صورت Al2Cu یا Al2CuMg (در صورت وجود Mg) وجود دارد.در بسیاری از آلیاژ های تجاری،مس به عنوان عنصر آلیاژی اصلی یا در میان عناصر آلیاژی دیگر،در غلظت های 1 تا 10% اضافه می شود. به دلیل وجود عناصر آلیاژی،لازم است که این آلیاژ های در دمای نزدیک به دمای انجماد تعادلی عملیات حرارتی شوند.این منجر به تمایل بیشتر مرز دانه ها به ذوب اولیه می شود.

آلیاژ های Al2024

ترکیب اسمی آلیاژ های Al2024 به صورت Al-4.6Cu-1.5Mg-0.6Mn(%Wt) است.این آلیاژ حاوی آلومینیوم،مس،منیزیوم،منگنز،آهن وسیلیسیم بوده،و یک ساختار چند فازی دارد که شامل A12CuMg , CuA12  Mg2Si,Al12Si3 (Mn,Fe) و در برخی موارد Al(Fe,Mn)، یا Al6(Mn,Fe) است.حرارت دادن باعث حل شدن بیشتر مس و منیزیم شده اما مقداری A12CuMg و شاید  CuA12  به صورت حل نشده،خارج از محلول جامد باقی می مانند.تمام فاز های آهنی به Al7Cu2Fe  تبدیل می شوند و ممکن است همراه با دیگر فاز های جزئی باشند.به طور همزمان منگنز از محلول جامد به صورت  Al20Cu2Mn3رسوب می کند.سرد کردن آهسته باعث رسوب گذاریA12CuMg   به صورت ویدمن اشتاتن می شود.مراحل رسوب گذاری در آلیاژ Al2024 عبارت است از : محلول جامد فوق اشباع،مناطق همبسته صفحه ای شکل//GP Al{1 0 0}،فاز همبسته صفحه ای شکل "//θ Al{1 0 0}،فاز نیمه همبسته صفحه ای شکل //θ' Al{1 0 0}،فاز نا همبسته.