گروه دانش خبرگزاری علم و فناوری – طی سال های اخیر به دلیل پیشرفت هایی که در حوزه های مختلف علم به ویژه در حوزه نانوتکنولوژی به وجود آمده است باعث گردیده دانشمندان و محققان بتوانند دست به طراحی و تولید وسایل و قطعات شگفت انگیز جالبی بزنند. "ریز فناوری" نیز از تکنولوژی های جدیدی است که از آن به عنوان عامل تغییر در روش تولید مواد یاد می‌شود. تولید سبکتر ، قوی‌تر که دارای عمر مفید طولانی نیز هستند حاصل این فناوری ها می باشد. از اینرو کشورهای پیشرفته و برخی از کشورهای در حال توسعه ، سرمایه گذاری های زیادی در استفاده از ریز فناوری در صنایع همچون هوا و فضا، پزشکی، فیزیک، روباتیک و ... انجام داده‌اند. در این گزارش سعی خواهیم کرد شما را با تعدادی از ریز فناوری هایی که تاکنون در جهان ساخته شده اند آشنا کنیم .

1- رونمایی از کوچکترین رایانه جهان با اندازه تنها 0.3 میلیمتر

دانشگاه میشیگان در سال 2018 توانست رایانه ای را با طول تنها ۰.۳ میلی متر بسازد و رکورد شرکت IBM برای ساخت کوچکترین رایانه جهان را بشکند . به گفته محققان این پروژه ، این میکرو درایو از یک دانه برنج کوچکتر است و حتی آنتن های رادیویی معمول را نیز ندارد، در عوض اطلاعات را به وسیله نور دریافت و منتقل می کند. همچنین یک ایستگاه کوچک، نور را برای برنامه ریزی و دریافت اطلاعات فراهم می کند. این رایانه با استفاده از حسگر دقت ساخته شده است، بنابراین می تواند دما را در کوچکترین مناطق مانند خوشه ای از سلول ها ردیابی کند و با دقت ۰.۱ درجه سلیوس گزارش دهد.

رایانه Think 2018

"دیوید بلائوو" محقق ارشد پروژه ساخت این سیستم می گوید: هنوز مطمئن نیستیم که بتوان  این  دستگاه ها را رایانه نامید. آمار این دستگاه ها حداقل قابلیت عملکرد ملزوم را دارند.

 به هرحال آی بی ام در ماه مارس 2018 این رایانه یک در یک میلیمتری را به عنوان Think 2018  رونمایی کرد. قبل از آن کوچکترین رایانه جهان یک دستگاه Michigan Micro Mote در ابعاد ۲ در ۲ در ۴ میلیمتر بود که قابلیت حفظ برنامه و اطلاعات حتی هنگام خاموش بودن را داشت.

2- کوچک‌ترین شتاب‌سنج جهان ساخته شد

محققان یک تیم تحقیقاتی بین‌المللی شامل موسسه سلطنتی فناوری KTH سوئد و دانشگاه فنی آخن در آلمان و موسسه تحقیقاتی آمو در آخن با کمک گرافین ریزترین شتاب‌سنج دنیا را ساختند. محققان دانشگاه KTH در مورد این فناوری جدید می‌گویند که ویژگی‌های منحصر به‌فرد گرافین آن‌ها را به ساخت شتاب‌سنج‌های فوق کوچک قادر ساخته است.

مقایسه اندازه شتاب سنج دانشگاه سوئد

آن‌ها ادعا می‌کنند که در نهایت می‌توانند از این شتاب‌سنج در تلفن‌های همراه برای ناوبری، بازی‌های موبایلی، گام‌شمار و همچنین در سیستم‌های نظارت بر بیماری‌های قلبی و ابزار‌های پوشیدنی ثبت حرکت استفاده کنند که حتی می‌توانند کوچک‌ترین حرکات بدن انسان را نیز شناسایی کنند.

سایر کاربرد‌های بالقوه برای این مبدل‌های NEMS شامل حسگر‌ها و محرک‌های NEMS فوق مینیاتوری مانند تشدیدگرها، ژیروسکوپ‌ها و میکروفون‌ها است. علاوه بر این، این مبدل‌های NEMS می‌توانند به عنوان یک سیستم برای توصیف خصوصیات مکانیکی و الکترومکانیکی گرافین به کار روند.

3- ساخت خانه ای با مقیاس میکرومتر

معمولا تفسیر ما از خانه جایی است که یک موجود زنده با ساختار بدنی پیچیده امکان زیستن در آن را داشته باشد. با این وجود دانشمندان به هیچ عنوان به تفکرات عمومی بسنده نمی‌کنند و همین امر نیز یکی از دلایل اصلی پیشرفت علم است. در همین راستا نیز دانشمندان فرانسوی به‌تازگی کوچک‌ترین خانه ساخته شده توسط بشر را که روی سطح مقطع یک فیبر نوری جای می گیرد تولید کرده اند.

این سیستم نانورباتیک که μRobotex نام دارد، متشکل از یک سیستم تزریق گاز و تفنگ یونی است که توسط سیستم رباتیک کنترل می شود و درون یک مخزن خلاء عمل می کند. این سیستم قادر است اجسام مختلفی را با دقت بسیار بالا روی سطح مقطع یک فیبر نوری بسازد.

تصویری کوچکترین خانه جهان که توسط μRobotex ساخته شده است

این خانه دارای ابعاد ۳۰۰ در ۳۰۰ میکرومتر می باشد و برای ساخت آن با استفاده از یک پرتو یونی پرتوان، غشایی را که به صورت یک صفحه صاف بود، برش زدند و سپس آن را خم کردند تا ساختار اولیه را ایجاد کند. سپس با استفاده از سیستم تزریق گاز، لبه های این ساختار را به یکدیگر جوش دادند. در مرحله بعد به منظور ایجاد کاشی های موجود در سقف خانه از یک پرتو یونی ضعیف تر و سیستم تزریق گاز استفاده کردند. یکی از مهم ترین ویژگی های این سیستم استفاده از فناوری رباتیک برای افزایش دقت کار تا ۲ نانومتر است. در واقع محققان امیدوارند با خودکارسازی اجزای مختلف این سیستم با استفاده از فناوری رباتیک بتوانند ساختارهای کوچکتری را روی سطح مقطع نانوتیوب های کربنی با ابعاد ۲۰ تا ۱۰۰ نانومتر بسازند.

4- ساخت موتوری با اندازه یک یون

فیزیکدانان کالج ترینیتی دوبلین در سال 2019 موفق شدند کوچکترین موتور دنیا را بسازند. این موتور به اندازه یک یون کلسیم است. به عبارت دیگر موتور مذکور حدود 10 میلیارد بار کوچکتر از موتور خودرو است. البته چنین موتوری در خودروها کاربرد ندارد اما در آینده زیربنایی خارق العاده و آینده نگرانه برای فناوری های نانو فراهم می کند.

جهت حرکت کردن موتور

به گفته محققان این طرح، یون کلسیم دارای بار الکتریکی است و به همین دلیل می چرخد. از این امر برای تبدیل گرمای اشعه لیزر به ارتعاشات استفاده می شود. در مقابل ارتعاشات مانند چرخ لنگر( flywheel) عمل می کنند که قابلیت ذخیره انرژی را دارد. مارک میچسون یکی از مولفان ارشد این تحقیق در بیانیه ای می گوید: چرخ لنگر به ما اجازه می دهد بازده قدرت یک موتور در مقیاس اتم را اندازه بگیریم و برای نخستین بار یک واحد انرژی در مقیاس کوانتومی را تفکیک کنیم.

5- ساخت کوچک‌ترین و سریع‌ترین ربات جهان

حدود چند ماه پیش بود که محققان دانشگاه هاروارد توانستند در پروژه‌ای رباتیک موسوم به «میکرو ربات متحرک دانشگاه هاروارد» (HAMR) پیشرفت‌هایی ایجاد کنند و اندازه یک ربات که با الهام از سوسک ساخته شده را کوچک کنند. ربات نسل جدید که از سوسک الهام گرفته شده و تقریباً اندازه یک سکه است می‌تواند با سرعت ۱۳.۹ طول  اجرا شود به این معنی که این ربات می‌تواند در هر ثانیه، با سرعت ۱۳.۹ برابر طول بدن خود طی مسیر کند؛ این موضوع باعث می‌شود ربات مذکور یکی از کوچکترین و سریعترین ربات‌ها به حساب آید.

ربات HAMR-JR

این ربات که با نام HAMR-JR نامگذاری شده است، نسخه جدیدی از نسل قبلی خود است که محققان آموزش شنا و راه رفتن در زیر آب را به آن آموزش داده‌اند.کاشیک جیارام، نخستین نویسنده مقاله HAMR-JR گفت: «نکته جالب در مورد این تمرین این است که ما مجبور نیستیم چیزی راجع به طرح قبلی را تغییر دهیم؛ ما ثابت کردیم که این فرآیند می‌تواند برای هر دستگاهی با اندازه‌های مختلف اعمال شود.

6- کوچکترین شطرنج دنیا با ابعاد کمتر از یک عدس ساخته شد

روز گذشته یک هنرمند اهل ترکیه نیز موفق شد کوچک ترین صفحه و مهره های شطرنج دنیا را بسازد. این مجموعه شطرنج کمتر از یک سانتی متر اندازه گیری شده است! این مجموعه شطرنج واقعا ریز بوده به طوری که با میکروسکوپ می توانید تمام جزئیات آن را به دقت مشاهده کنید. 

حرکت مهره ها در این شطرنج بسیار سخت بوده اما سازنده این شطرنج ابزارهایی برای جابجایی مهره ها در نظر گرفته که در فیلم می توانید مشاهده کنید. لازم به ذکر است اندازه تمام قطعات شطرنج از 1.5 تا 3 میلی متر متغیر بوده و این یعنی کوچکتر از یک عدس!

سازنده این شطرنج گفته است که روزی شش ساعت  بر روی ساخت قطعات کار کرده است. او موفق شده پس از شش ماه این پروژه را به پایان برساند. این هنرمند می خواهد که این سازه ی خود را در کتاب رکوردهای گینس به ثبت برساند.

انتهای پیام /

خبرنگار : سجاد عبدلی