هموپرفیوژن

هموپرفیوژن یا هموفورفوژن روشی برای تصفیه خون خارج از بدن است. مانند سایر روشهای خارج از بدن، مانند همودیالیز (HD)، هموفیلتراسیون (HF) و همودیالیزاسید (HDF)، خون از بدون بیمار به دستگاه منتقل می‌شود، فیلتر می‌شود و سپس به‌طور معمول با استفاده از خون وریدی به بیمار منتقل می‌شود.

اولین بار در دهه ۱۹۴۰، هموپرفیوژن معرفی شد و در طی دهه ۱۹۵۰ تا ۱۹۷۰ باز تعریف و اصلاح شد، و سپس به روش بالینی برای درمان مسمومیت در دهه ۱۹۷۰ و ۱۹۸۰ معرفی شد. گاهی اوقات برای درمان مصرف بیش از حد دارو، گاهی همراه با سایر تکنیکهای خارج از بدن که قبلاً گفته شد، مورد استفاده قرار می‌گیرد.^[۱]

جاده‌های خورشیدی

جاده‌های خورشیدی یک شرکت آمریکایی مستقر در سندپوینت، آیداهو است که هدف آن ایجاد پانل‌های جاده ای با تولید انرژی خورشیدی برای تشکیل یک بزرگراه هوشمند است.

فناوری مفهومی آنها یک پانل جاده شش ضلعی است که دارای یک سطح شیشه رانندگی با سلول‌های خورشیدی زیرین است و دارای، الکترونیک و سنسورها می‌باشد تا به عنوان بخشی از آرایه خورشیدی با قابلیت برنامه‌ریزی عمل کند.^[۲][۳] این مفهوم به عنوان یک سطح جاده یا یک سیستم فتوولتائیک غیرممکن و غیر اقتصادی مورد انتقاد قرار گرفته‌است.

 

ترانسراپید

ترانسراپید یک قطار مونوریل با سرعت بالا توسعه یافته در آلمان است که از فناوری قطار مگلو در آن استفاده می‌شود. برنامه‌ریزی برای این سیستم از سال ۱۹۶۹ با تکمیل آزمایش (Emsland test facility) برای این سیستم در امسلاند، آلمان در سال ۱۹۸۷ به پایان رسید. در سال ۱۹۹۱ آمادگی فنی برای بهره‌برداری و استفاده توسط راه‌آهن دولتی فدرال آلمان (Deutsche Bundesbahn) با همکاری دانشگاه‌های سرشناس کشور تأیید شد.^[۱]

نسخه آخر این مدل از قطار، مدل ترانسراپید ۰۹، با سرعت ۵۰۰ کیلومتر در ساعت طراحی شده و امکان شتاب و کاهش سرعت تقریبی ۱ متر بر ثانیه را دارد. در سال ۲۰۰۲، اولین اجرای تجاری به پایان رسید. قطار مگلو شانگهای، که شهر شانگهای را به فرودگاه بین‌المللی شانگهای پودنگ به فاصله ۳۰٫۵ کیلومتر را به هم متصل می‌کند. این سیستم توسط ترانسراپید اینترنشنال توسعه یافته و با سرمایه‌گذاری مشترک زیمنس و تیسن‌کروپ ساخته و به بازار ارائه گردید.

 

محتویات

• ۱طرح‌ها برنامه‌ریزی شده
  • ۱.۱در ایران
• ۲نگارخانه
• ۳جستارهای وابسته
• ۴منابع
• ۵پیوند به بیرون

۱ طرح‌ها برنامه‌ریزی شده

۱.۱ در ایران

در سال ۲۰۰۷ ایران و یک شرکت آلمانی بر سر استفاده از قطارهای ماگلوف برای پیوند دادن شهرهای تهران و مشهد به توافق رسیدند. این توافق‌نامه در محل نمایشگاه بین‌المللی مشهد بین وزارت راه و ترابری ایران و شرکت آلمانی امضا شد. قطارهای مگلو می‌توانند زمان سفر را برای طی کردن ۹۰۰ کیلومتر بین تهران و مشهد به حدود ۲٫۵ ساعت کاهش دهند.^[۲] مهندسین مشاور شرکت شلگل مستقر در مونیخ گفتند که آنها با وزارت حمل و نقل ایران و استاندار مشهد قرارداد را امضا کرده‌اند. سخنگوی شگل گفت: «این پروژه می‌تواند بین ۱۰ تا ۱۲ میلیارد یورو ارزش داشته باشد.»^[۳]

آنگلا مرکل صدراعظم آلمان با ساخت طولانیترین خط آهن قطار سریع‌السیر جهان در ایران بشدت مخالفت کرد. مرکل در مخالفت با صدور و انتقال تکنولوژی به ایران گفت: «کمک آلمان برای ساخت این قطار در ایران غیرقابل قبول است. کمک به ساخت قطار ترانسراپید در کشوری که رئیس‌جمهور آن اعلام می‌کند قصد دارد اسرائیل را نابود کند، غیرقابل قبول است.»^[۴]

۲ نگارخانه

• 

  ترانسراپید در شانگهای

•  

• 

  نسخه ۰۵

•  

• 

  نسخه ۰۶ در موزه بن آلمان

•  

• 

  نسخه ۰۶

•  

• 

  نسخه ۰۷ در فرودگاه مونیخ

۳ جستارهای وابسته

• 
  قطار تندرو
• قطار مگلو

هواپیمای فضایی

هواپیمای فضایی یک وسیله نقلیه هوایی است که می‌تواند مانند یک هواپیما در جو زمین پرواز کند و مانند یک فضاپیما در خلاء فضا مانور دهد.^[۱] برای انجام این کار، هواپیماهای فضایی باید ویژگی‌های هواپیما و فضاپیما را در خود جای دهد. هواپیماهای فضایی مداری بیشتر شبیه فضاپیماها هستند، هواپیماهای فضایی زیر مداری بیشتر شبیه هواپیما هستند. تمام هواپیماهای فضایی تا به امروز دارای موشک بوده‌اند اما بعنوان هواپیمای بدون سرنشین به زمین نشستند.

سه نوع هواپیما با موفقیت در مدار پرتاب شد، و پس از ورود به جو به زمین نشسته‌اند که عبارتند از: شاتل فضایی، بوران و X-37.

چهارمین مورد، دریم چیسر می‌باشد که در حال توسعه و ساخت است. از سال ۲۰۱۹ همه وسایل نقلیه مداری گذشته، فعلی و برنامه‌ریزی شده به‌طور عمودی با یک موشک جداگانه پرتاب می‌شوند. پرواز فضایی مداری با سرعت زیاد انجام می‌شود، با انرژی جنبشی مداری به‌طور معمول حداقل ۵۰ برابر بیشتر از مسیرهای زیر مداری است. در نتیجه، محافظت از گرمای سنگین در حین ورود به جو لازم است.

 

محتویات

• ۱چالش‌ها
• ۲هواپیماهای مداری
  • ۲.۱شاتل فضایی
  • ۲.۲بوران
  • ۲.۳ایکس ۳۷
  • ۲.۴دریم چیسر
• ۳هواپیماهای پیشران موشک زیرمداری
• ۴جستارهای وابسته
• ۵منابع
• ۶کتابشناسی - فهرست کتب
• ۷پیوند به بیرون

 

 

۱ چالش‌ها

فرود شاتل فضایی آتلانتیس، یک هواپیمای مداری خزنده

هواپیماهای فضایی باید مانند فضاپیمای سنتی در فضا کار کنند، اما باید مانند هواپیما نیز قادر به پرواز جوی باشند. این الزامات باعث پیچیدگی، خطر و هزینه طراحی هواپیما می‌شود.

۲ هواپیماهای مداری

شاتل فضایی در مدار زمین

۲.۱ شاتل فضایی

نوشتار اصلی: شاتل فضایی

شاتل فضایی آمریکا که اولین بار در سال ۱۹۸۱ پرتاب شد. نخستین سفینه قابل استفاده مجدد جهان بود. سه بخش اصلی آن مدارپیما، موشکهای تقویت‌کننده، و مخزن خارجی سوخت می‌باشد. پس از فضاپیماهای مرکوری، جمینی و آپولو، آمریکایی‌ها در پی سفینه‌های رفت و برگشتی رفتند و بدین سان، شاتل‌های فضایی متولد شدند. تاکنون هفت شاتل به نام‌های انترپرایز، پث فایندر، کلمبیا، چلنجر، دیسکاوری، آتلانتیس و اِندِور ساخته شده که دو شاتل نخست، ناکامل و برای آزمایش‌ها و بررسی‌ها ساخته شده‌اند. از میان پنج شاتل پسین نیز چلنجر و کلمبیا دچار سانحه شده‌اند و فقط سه شاتل دیسکاوری، آتلانتیس و اِندِور تا سال ۲۰۱۰ مشغول کار بودند.

۲.۲ بوران

نوشتار اصلی: بوران (فضاپیما)

فضاپیمای بوران یکی از فضاپیماهای شاتل اتحاد شوروی است. بوران تنها شاتل فضایی شوروی بود که بطور کامل ساخته، و در مدار زمین آزمایش شد. این فضاپیما برای اولین بار در مدت ۳ ساعت و ۴۰ دقیقه بدون سرنشین در خارج از جو زمین پرواز کرد و و سپس در فرودگاه بایکونور قزاقستان به همراه یک فروند میگ ۲۵ که فضا پیما را از ارتفاع ۲۰ کیلومتری سطح زمین تا لحظهٔ فرود اسکورت می‌کرد به زمین نشست.

۲.۳ ایکس ۳۷

نوشتار اصلی: بوئینگ ایکس-۳۷

ایکس ۳۷ یک هواپیمای فضایی است که در ۷ آوریل ۲۰۰۶ اولین پروازهای فضایی اش را انجام داد. ایکس-۳۷ برای بکارگیری در ناسا، دارپا و نیروی هوایی ایالات متحده آمریکا ساخته شد. بوئینگ ایکس-۴۰ برای آزمایش مانورهایی که فضاپیماهای بوئینگ ایکس-۳۷ نهایتاً برای انجام آن‌ها طراحی شده‌اند، ساخته شده‌بود.^[۲]

۲.۴ دریم چیسر

نوشتار اصلی: دریم چیسر

دریم چیسر یک فضاپیمای مداری سرنشین‌دار پرواز عمودی، فرود افقی ساخته شده توسط شرکت سیرا نوادا است.^[۳] دریم چیسر برای حمل ۷ سرنشین به مدارهای نزدیک زمین طراحی شده‌است. این فضاپیما به صورت عمودی با موشک اتلس ۵ پرتاب شده و به صورت افقی توانایی فرود بروی باندهای فرود معمولی را دارد.^[۴]

۳ هواپیماهای پیشران موشک زیرمداری

پرواز ایکس-۱۵

سه فروند هواپیمای خلبان موشکی زیر مداری ایکس-۱۵، اسپیس‌شیپ یک و اسپیس‌شیپ دو به فضا رسیده‌اند؛ که در ابتدا توانایی ورود به مدار را نداشتند و نخستین بار توسط هواپیمای حامل به ارتفاعات حمل شدند.

۴ جستارهای وابسته

• لیست هواپیماها
• لیست سفینه‌های سفارشی
• پرواز فضایی
• دریم چیسر
• جایزه ایکس انصاری
• لیست طرح‌های سیستم پرتاب فضا

 

سنتز ژن‌های مصنوعی

سنتز ژن‌های مصنوعی یا سنتز ژن، که بعضاً با عنوان چاپ DNA ^[۱] شناخته می‌شود روشی در زیست‌شناسی مصنوعی است که برای ایجاد ژن‌های مصنوعی در آزمایشگاه استفاده می‌شود. بر اساس سنتز DNA فاز جامد، آنرا با کلونینگ مولکولی و واکنش زنجیره ای پلیمراز (PCR) متفاوت می‌کند زیرا لازم نیست که توالی‌های DNA موجود را شروع کند؛ بنابراین، می‌توان یک مولکول DNA دو رشته کاملاً مصنوعی و بدون محدودیت ظاهری در توالی یا اندازه نوکلئوتید ایجاد کرد.

جستارهای وابسته

• توالی DNA
• اصلاح ژنتیکی
• مهندسی پروتئین
• بانک اطلاعاتی ژن مصنوعی

نانو رم

نانو رم (Nano-RAM) یک فناوری حافظه رایانه اختصاصی از شرکت نانتیرو (Nantero) است که یک نوع حافظه دسترسی تصادفی غیر فرار بر اساس موقعیت نانولوله کربنی است که در یک بستر شبیه تراشه قرار می‌گیرد. از نظر تئوری، اندازه کوچک نانولوله‌ها باعث می‌شود که حافظه‌هایی با چگالی بسیار بالا باشند. نانتیرو همچنین از آن به عنوان NRAM یاد می‌کند.

 

۱ فن آوری

نسل اول فناوری نانتیرو NRAM بر پایه یک دستگاه نیمه‌رسانا سه ترمینال است که در آن ترمینال سوم برای تعویض سلول حافظه بین حالت‌های حافظه استفاده می‌شود. نسل دوم فناوری NRAM مبتنی بر یک سلول حافظه دو ترمینال است. سلول دو ترمینال دارای مزایایی مانند اندازه سلول کوچکتر، مقیاس پذیری بهتر نسبت به نودهای sub-20 نانومتر است و توانایی غیرفعال کردن سلول حافظه در طول ساخت.

در یک ماتریس فابریک نبافته از نانولوله‌های کربنی (CNTs)، نانولوله‌های متقاطع بسته به موقعیت آنها می‌توانند تماس پیدا کنند یا کمی از هم جدا شوند. هنگام تماس، نانولوله‌های کربنی توسط نیروی واندروالسی در کنار هم قرار می‌گیرند. هر سلول "NRAM" از شبکه ای بهم پیوسته از CNTها واقع شده‌است که بین دو الکترود قرار دارد و در شکل ۱ نشان داده شده‌است. بافت CNT بین دو الکترود فلزی قرار دارد که توسط فوتولیتوگرافی تعریف و شیاردار می‌شود و سلول NRAM را تشکیل می‌دهد.

پارچه نانولوله کربنی

۲ تاریخچه

نانتیرو در سال ۲۰۰۱ تأسیس شد و مقر آن در ووبورن، ماساچوست است.

با توجه به سرمایه‌گذاری گسترده در کارخانه‌های ساخت نیمه هادی فلش، با وجود پیش‌بینی‌ها در اوایل سال ۲۰۰۳ از سرعت و تراکم قریب‌الوقوع NRAM، هیچ حافظه جایگزینی جایگزین فلاش در بازار نشده‌است.^[۱][۲] ۵، NRAM به عنوان حافظه جهانی ارتقاء یافت، و نانترو پیش‌بینی کرد که تا پایان سال ۲۰۰۶ تولید خواهد شد.^[۳] ر آگوست سال ۲۰۰۸، لاکهید مارتین مجوز انحصاری برای برنامه‌های دولتی از مالکیت معنوی نانتیرو کسب کرد.^[۴] در اوایل سال ۲۰۰۹، نانترو ۳۰ اختراع ثبت شده در ایالات متحده و ۴۷ کارمند داشت، اما هنوز در مرحله مهندسی بود.^[۵] در ماه مه سال ۲۰۰۹، نسخه ای NRAM مقاومت در برابر اشعه در مأموریت STS-125 شاتل فضایی آتلانتیس ایالات متحده مورد آزمایش قرار گرفت.^[۶]

۳۱ آگوست ۲۰۱۶. دو کسب و کار نیمه رسانا فوجیتسو مجوز فناوری Nantero NRAM با توسعه مشترک نانتیرو-فوجیتسو برای تولید تراشه در سال ۲۰۱۸ را دارند.^[۷]

۳ جستارهای وابسته

درگاه فناوری

• حافظه دسترسی تصادفی
• حافظه دستیابی تصادفی مغناطیسی
• حافظه تغییر فاز
• اف‌رم
• نانوکریستال

فتوسنتز مصنوعی

فتوسنتز مصنوعی یک فرایند شیمیایی بیومیمتیک است که از فرایند طبیعی فتوسنتز برای تبدیل نور خورشید، آب و دی‌اکسید کربن به کربوهیدرات‌ها و اکسیژن به صورت طبیعی استفاده می‌کند. اصطلاح فتوسنتز مصنوعی معمولاً برای اشاره به هر طرحی برای جذب و ذخیره انرژی از نور خورشید در پیوندهای شیمیایی یک سوخت (سوخت خورشیدی) استفاده می‌شود.

شکافت آب فوتوکاتالیستی (Photocatalytic water splitting) آب را به هیدروژن و اکسیژن تبدیل می‌کند و موضوع اصلی تحقیق در مورد فتوسنتز مصنوعی است.

کاهش دی‌اکسید کربن ناشی از نور فرایند دیگری است که مورد بررسی قرار می‌گیرد و تثبیت کربن طبیعی است.

تحقیق در مورد این موضوع شامل طراحی و مونتاژ دستگاه‌هایی برای تولید مستقیم سوخت‌های خورشیدی، فوتوالکترو شیمی (photoelectrochemistry) و کاربرد آن در سلول‌های سوخت و مهندسی آنزیم‌ها و میکروارگانیسم‌های فتوآتروفیکیک برای سوخت‌های زیستی میکروبی و تولید بیو هیدروژن از نور خورشید است.

 چکیده

واکنش فتوسنتزی را می‌توان به دو نیم واکنش اکسایش-کاهش تقسیم کرد که هر دو برای تولید سوخت ضروری هستند. در فتوسنتز گیاهان، مولکول‌های آب به صورت فوتواکسید می‌شوند تا اکسیژن و پروتون‌ها آزاد شوند. مرحله دوم فتوسنتز گیاه (که به آن چرخه کالوین بنسون نیز معروف است) یک واکنش مستقل از نور است که دی‌اکسید کربن را به گلوکز (سوخت) تبدیل می‌کند. محققان فتوسنتز مصنوعی در حال تولید فوتوکاتالیستی هستند که قادر به انجام هر دو واکنش باشد. علاوه بر این، پروتونهای حاصل از تقسیم آب می‌توانند برای تولید هیدروژن استفاده شوند. این کاتالیزورها باید بتوانند به سرعت واکنش نشان دهند و درصد زیادی از فوتونهای خورشیدی رویداد را جذب فوتون کنند.^[۱]

طبیعی (چپ) در مقابل فتوسنتز مصنوعی (راست)

تاریخ

فتوسنتز مصنوعی برای اولین بار توسط شیمیدان ایتالیایی گیاکومو لوئیجی چامیجیان در سال ۱۹۱۲پیش‌بینی شده بود.^[۲] در یک سخنرانی که بعد از آن در ساینس منتشر شد^[۳] او پیشنهاد جایگزینی بهره‌مندی از سوخت‌های فسیلی به انرژی تابشی تولید شده خورشید و گرفته شده توسط دستگاه‌های فتوشیمی را داده بود. در این تغییر وی امکان کاهش اختلاف بین ثروتمند شمال اروپا و جنوب فقیر را مشاهده کرد و گمان کرد که این تغییر از زغال سنگ به انرژی خورشیدی برای پیشرفت و خوشبختی انسان مضر نیست.^[۴]

در اواخر دهه ۱۹۶۰ ،آکیرا فوجیشیما ویژگیهای فوتوکاتالیستی تیتانیوم دی‌اکسید، به اصطلاح اثر هوندا-فوجیشیما را کشف کرد که می‌تواند برای هیدرولیز مورد استفاده قرار گیرد.^[۵]

تحقیق در حال جریان

از نظر انرژی، فتوسنتز طبیعی را می‌توان در سه مرحله تقسیم کرد:^[۶][۷]

• کمپلکسهای برداشت نور (Light-harvesting complexes) در باکتری‌ها و گیاهان، فوتون‌ها را ضبط کرده و آنها را به الکترون تبدیل می‌کنند و آنها را به زنجیره فتوسنتزی تزریق می‌کنند.
• انتقال الکترون همراه با پروتون (Proton-coupled electron transfer) در طول چندین عامل مؤثر در زنجیره فتوسنتزی، باعث جدایی بار فضایی و مکانی می‌شود.
• کاتالیز ردوکس، از الکترونهای منتقل شده بالا برای اکسیداسیون آب به دی‌اکسید و پروتونها استفاده می‌کند. این پروتون‌ها در برخی گونه‌ها می‌توانند برای تولید دی هیدروژن مورد استفاده قرار گیرند.

مونتاژ سه‌گانه، با یک حسگر تابشگر (P) به همراه یکدیگر به یک کاتالیزور اکسیداسیون آب (D) و یک کاتالیزور در حال تحول هیدروژن (A). هنگام وقوع کاتالیز، الکترون‌ها از D به A جریان می‌یابند.

۳.۱ کاتالیزور هیدروژن

هیدروژن ساده‌ترین سوخت خورشیدی برای سنتز است، زیرا تنها انتقال دو الکترون به دو پروتون است. با این حال، باید با تشکیل آنیون هیدرید میانی به صورت گام به گام انجام شود:

2 e ^- + 2 H ⁺  H ⁺ + H ^-  H ₂

جستارهای وابسته

• ای‌تی‌پی سنتاز
• تأثیرات کربن
• پیل سوختی
• اقتصاد هیدروژن
• سلول خورشیدی
• فتوولتاییک