برچسب: چگالی

سبک‌ترین فلز جهان ۹۹٫۹ درصد هواست

سبک‌ترین فلز ساخته شده در جهان توسط یک آزمایشگاه در کالیفرنیا برای شرکت‌های بوئینگ و جنرال موتورز ساخته شده است. این فلز که ریزشبکه (microlattice) نام دارد از شبکه‌ای از لوله‌های ریز توخالی ساخته شده است که ۱۰۰ برابر سبک‌تر از استریوفوم است.

سبک‌ترین فلز جهان ریزشبکه میکرولتیس

سبک‌ترین ماده‌ی ساخته شده در جهان تاکنون هواژل است که «دود منجمد» نیز گفته می‌شود و دارای چگالی ۱ میلی‌گرم در سانتی‌متر مکعب است که در دمای اتاق و سطح دریا سبک‌تر از هوا می‌باشد. مشکل مواد سبک تاکنون ساختار نامنظم و اتفاقی آن‌ها می‌باشد که این مشکل در این فلز جدید فوق سبک حل شده است. این ماده نسبت به فوم‌های معمولی دارای سفتی بالاتر و استحکام و هدایت بیشتری می‌باشد.

شرکت‌های هوافضایی و اتومبیل‌سازی در تلاش برای کاهش مصرف سوخت دائم به دنبال موادی هستند که تا حد ممکن سبک بوده و همزمان یکپارچگی ساختاری خود را نیز حفظ کنند. فرآیندی که برای ساخت میکرولتیس استفاده شده است توانسته است ماده‌ای خلق کند که نه تنها بسیار سبک است بلکه استحکام زیادی نیز دارد.

این ماده از یک فلز بسیار مشهور یعنی نیکل-فسفر ساخته شده است. ساختار سبک‌ترین فلز جهان بر اساس یک قاعده‌ی ساده ساخته شده است که در برج ایفل نیز استفاده شده و به آن اجازه می‌دهد که یک ساختار با اندازه‌ی آسمان‌خراش را تحمل کند. شبکه‌ی میکرولتیس از لوله‌های متقاطع توخالی تشکیل شده است که شبیه به تکیه‌گاه پل‌ها می‌باشد ولی در این حالت دیواره‌های لوله‌ها ضخامتی برابر تنها ۱۰۰ نانومتر دارند که در واقع ۱۰۰۰ برابر نازک‌تر از موی انسان است.

این ساختار با استفاده از یک فرآیند تولید نوین شبیه به پرینت سه‌بعدی ساخته شده است. پرینت سه‌بعدی ساختارها را به صورت لایه لایه می‌سازد درحالیکه محلول استفاده شده در این فرآیند از پلیمرهای خاصی استفاده می‌کند که با نور واکنش داده و کل ساختار را در یک مرحله ایجاد می‌کند.

(بیشتر…)

بیشتر

تصویر کره زمین بدون آب

اخیراً یک تصویر گرافیکی متحرک کج و معوج از کره‌ی زمین که بیشتر به سیب‌زمینی شباهت دارد در برخی سایت‌ها و شبکه‌های اجتماعی به عنوان تصویر کره‌ی زمین بدون آب معرفی شده است. این تصویر در اصل یک محصول گرافیکی نرم‌افزار متلب می‌باشد که مربوط به جاذبه‌ی زمین است:

نقشه جاذبه زمین

جاذبه‌ی زمین در سطح، صاف نیست بلکه در برخی نقاط قوی‌تر از نقاط دیگر است. این بدین خاطر است که زمین یک کره‌ی کامل نیست و چگالی برخی مناطق آن از نقاط دیگر بیشتر است. این باعث می‌شود جاذبه‌ی سطحی تحت تأثیر قرار گیرد.

اگر شما بر روی سطح زمین قرار بگیرید جاذبه‌ی زمین شما را به طرف مرکز آن می‌کشد. ولی اگر در مجاورت مناطق متراکم‌تر که چگالی بیشتری دارند قرار بگیرید جاذبه‌ی آن‌ها شما را اندکی به طرف کناره‌ها نیز می‌کشد. این تصویر در واقع بیانگر این مطلب است؛ یعنی این نقشه‌ی جاذبه به گونه‌ای کشیده شده است که شما همیشه عمود بر سطح نشان داده شده به پایین کشیده می‌شوید.

این مطلب عجیب به نظر می‌رسد ولی در واقع بیان می‌کند که اگر شما در کنار یک تپه‌ی نشان داده شده در کره‌ی جاذبه قرار بگیرید شاقول مرکز زمین را نشان نمی‌دهد بلکه عمود بر سطحی که ایستاده‌اید را نشان می‌دهد. این تصویر گرافیکی عمداً اغراق‌آمیز نشان داده شده است تا میدان جاذبه‌ی ناصاف زمین را نشان دهد.

اما تصویر زمین بدون آب در واقعیت چگونه است؟ عمیق‌ترین اقیانوس زمین حدود ۱۱ کیلومتر عمق دارد که در مقایسه با قطر ۱۳ هزار کیلومتری آن ناچیز است. بنابراین اگر کل آب زمین کشیده شود تغییر زیادی در کرویت آن ایجاد نمی‌شود. بیشترین فاصله‌ی بین بلندترین کوه و عمیق‌ترین دریا حدود ۲۰ کیلومتر است که حدود یک دهم درصد قطر زمین است. در زیر تصویر زمین بدون آب را مشاهده می‌کنید. قطره‌ای که مشاهده می‌کنید در واقع مقدار آب کره‌ی زمین است.

کره زمین بدون آب

قطره‌ی بزرگ‌تر کل آب‌های زمین است. قطره‌ی کوچک‌تر آب‌های شیرین زیرزمینی، دریاچه‌ها، مرداب‌ها و رودخانه‌هاست و کوچک‌ترین قطره آب‌های شیرین دریاچه‌ها و رودخانه‌ها می‌باشد.

(بیشتر…)

بیشتر

سبک‌ترین ماده جهان

محققان چینی موفق به ساخت سبک‌ترین ماده جهان از جنس هواژل گرافن شده‌اند. این ماده‌ی اسفنجی شکل از کربن و اکسید گرافن منجمد-خشک شده ساخته شده است و آنقدر سبک است که می‌توان آن را بر روی یک گل قرار داد.

سبک‌ترین ماده جهان هواژل گرافن

چگالی این ماده تنها ۰٫۱۶ میلی‌گرم بر سانتی‌متر مکعب است و تنها دو برابر چگالی هیدروژن و کمتر از چگالی هلیوم می‌باشد. این ساختار منحصر به فرد با وجود سبک بودن استحکام بالایی نیز دارد و یک متر مربع از آن که تنها ۰٫۷۷ میلی‌گرم وزن دارد می‌تواند یک گربه‌ی ۴ کیلوگرمی را تحمل کند. همچنین انعطاف‌پذیری این ماده در حدی است که می‌تواند بدون پاره شدن تا ۲۰ درصد کشیده شود. این ماده تقریباً شفاف است. این ماده همچنین یک رسانای عالی الکتریسیته است و از مس هم رساناتر می‌باشد. (بیشتر…)

بیشتر

اندازه ستاره نوترونی

قطر یک ستاره نوترونی در حد چند ده کیلومتر است ولی با توجه به اینکه فقط از نوترون تشکیل شده است چگالی آن در حدی است که هر قاشق از آن حدود ۵٫۵ میلیارد تن جرم دارد. ستاره نوترونی متراکم‌ترین نوع ستاره‌ی شناخته شده می‌باشد. این مقدار حدود ۹۰۰ برابر هرم بزرگ جیزه مصر می‌باشد. در تصویر تخیلی زیر اندازه‌ی یک ستاره نوترونی با ونکوور کانادا مقایسه شده است.

مقایسه اندازه یک ستاره نوترونی با ونکوور کانادا

(بیشتر…)

بیشتر

فکت: وزن یک ابر به طور متوسط برابر ۱۰۰ فیل است

این فکت به کرات در وبسایت‌ها و شبکه‌های اجتماعی فکت انتشار یافته است. در اینجا می‌خواهیم اعتبار آن را بررسی کنیم. ابرها به خاطر تراکم کمی که دارند سبک به نظر می‌رسند ولی طبق نظر دانشمندان وزن متوسط ابر کومولوس حدود ۵۰۰ تن است که حدوداً معادل ۱۰۰ عدد فیل می‌باشد. وزن یک فیل به طور متوسط ۵ تن است ولی می‌تواند به ۷ تن هم برسد. وزن ابرها بدین صورت برآورد می‌شود که تراکم ابر اندازه‌گیری می‌شود و چگالی آن بدست می‌آید. سپس با محاسبه‌ی حجم متوسط آن‌ها در آسمان می‌توان وزن آن‌ها را بدست آورد. (بیشتر…)

بیشتر