غزاله مرعشى‎/منبع: New Scientist
پاره كردن كاغذ ديگر كار ساده اى به نظر نخواهد آمد زيرا با تلاش محققان نوع جديدى از كاغذ توليد شده كه حتى از آهن هم سخت تر است.
اين «نانوكاغذ»، كه از استحكام فوق العاده اى برخوردار است، از يك ماده طبيعى ساخته شده كه در كاغذ معمولى هم وجود دارد. سلولز، كه اصلى ترين جزء تشكيل دهنده ديواره سلولى گياهان و فراوان ترين تركيب حياتى روى زمين است در استحكام بخشيدن به اين كاغذ تأثير بسيار زيادى دارد.
در ديواره هاى سلولى گياهان، ملكول هاى سلولز با پيوند خوردن به يكديگر فيبرهايى با قطر ۲۰ نانومتر توليد مى كنند كه حدوداً ۵ هزار بار از موى انسان نازك تر است. اين فيبرها با اتصال به يكديگر شبكه مستحكمى را تشكيل مى دهند كه در ساختار ديواره هاى سلولى به كار مى رود.
نانوفيبرهاى سلولز كه ابعاد در حد نانو، استقامت بالا و سختى زياد از ويژگى هاى آنها است، عامل اصلى استحكام سلول هاى گياهى محسوب مى شود. در روش قديمى توليد كاغذ، فرايند مكانيكى تبديل خمير چوب به كاغذ به گونه اى بود كه فيبرهاى تشكيل دهنده سلولز را به طور كامل از بين مى برد و بدين ترتيب استحكام كاغذ به ميزان قابل توجهى پائين مى آمد.
در روش جديد ابتدا با اضافه كردن آنزيم هايى به خمير چوب و سپس ضربه زدن با يك وسيله مكانيكى، آن را به اجزاى بسيار كوچك تجزيه مى كنند. بدين صورت سلولز به فيبرهاى تشكيل دهنده اش تجزيه مى شود و در نهايت فيبرهاى سلولز كه به صورت معلق در آب قراردارند به دست مى آيد. بعد از خشك كردن آب، فيبرها با يكديگر پيوند هيدروژنى و شبكه بسيار مستحكمى را تشكيل مى دهند كه در واقع همان ورقه نانوكاغذ است.
مقاومت كششى اين نانوكاغذ حدود ۲۱۴ مگاپاسكال ارزيابى شده است كه از آهن (۱۳۰ مگاپاسكال) مستحكم تر و تقريباً در حدود فولاد (۲۵۰ مگاپاسكال) است. جالب است بدانيد كه مقاومت كششى كاغذ معمولى كمتر از يك مگاپاسكال است.
راز استحكام نانوكاغذ فقط در آسيب نديدن فيبرهاى سلولز نيست، بلكه نحوه چيده شدن آنها در كنار يكديگر براى توليد شبكه نيز بسيار تأثيرگذار است. با وجود پيوندهاى بسيار قوى بين فيبرها، آنها به آسانى روى يكديگر مى لغزند تا بتوانند فشار ناشى از كشش ها و نيروهاى واردشده به نانوكاغذ را به خوبى تحمل كنند.






نوشيدن آب پاك در فضا




تبسم پيرزادى
در اكثر ايستگاه هاى فضايى قيمت يك ليوان آب معادل با ۳ هزار دلار است، چرا كه سالانه ميليون ها دلار صرف انتقال آب تازه و قابل آشاميدن به ايستگاه هاى فضايى مى شود. ناسا اعلام كرده است ديگر حاضر به صرف چنين هزينه اى نيست و فضانوردان چاره اى به جز نوشيدن فاضلاب تصفيه شده ندارند. واقعيت اين است كه از سال ۲۰۰۹ فضانوردان بايد آب به دست آمده از تصفيه فاضلاب انسانى يا نمونه هاى آزمايشگاهى را بنوشند. اين اتفاق پس از نصب سامانه فوق پيشرفته اى ميسر خواهد بود. اين سامانه مايعات و ساير فاضلاب ها را به آبى بسيار پاك تر از آنچه روى زمين در دسترس است، تبديل مى كند. فضانوردان مى گويند كه با اين قضيه مشكل ندارند. يكى از مهندسين مركز پروازهاى فضايى مارشال در ناسا مى گويد: «اگر كسى با شرايط زندگى در فضا و اقامت در فضا آشنا باشد، نوشيدن كمى فاضلاب تصفيه شده برايش چندان آزاردهنده نخواهد بود. فضانوردان بسيار حرفه اى هستند و با اين مسئله مشكلى ندارند.»
از ابتداى پروژه ايستگاه بين المللى (ISS)، مهندسان مى دانستند كه تأمين ذخاير آبى بسيار دشوار خواهد بود. هر فضانورد روزانه ۴‎/۴ ليتر آب براى نوشيدن، شست وشو و كارهايى از اين قبيل مصرف مى كند و انتقال اين مقدار آب از زمين به فضا با استفاده از يك شاتل و يا يك سفينه بدون سرنشين۱۱، هزاردلار هزينه دربردارد.در حال حاضر، يك دستگاه فرآورى روسى با متراكم كردن رطوبت موجود در هوا مقدارى از آب آشاميدنى مورد نياز را تأمين مى كند اما باز هم ۲۲ هزار ليتر آب تازه لازم است تا پاسخگوى نياز حداقل سه نفر در طول يك سال باشد و اين امر مستلزم صرف هزينه اى هنگفت بالغ بر ۲۴ ميليون دلار است.
ذخيره سازى آب مشكلات ديگرى نيز در پى دارد. كمبود فضاى كافى در يك فضاپيما از جمله آنهاست. همچنين پيش بينى مى شود در سال ،۲۰۰۹ تعداد خدمه از سه نفر به شش نفر افزايش يابد. بنابراين به همين نسبت ميزان ذخيره آب مورد نياز افزايش مى يابد. يكى از مهندسين مركز پروازهاى فضايى مارشال در ناسا مى گويد: «فضانوردان در مدت يك سال بيش از مقدارى كه امكان ذخيره وجود دارد آب مصرف مى كنند، در نتيجه مجبور به بازيافت فاضلاب هستند.»
راه حل پيشنهادى ناسا «سامانه بازيافت فاضلاب» است. دانشمندان ناسا در حال ساخت و آزمايش اين سامانه هستند. در اكتبر (مهر) ۲۰۰۸ و پس از اتمام مراحل پايانى ساخت، دستگاه مورد نظر به وسيله فضاپيماى ديسكاورى به ISS منتقل مى شود. اين دستگاه علاوه بر بازيافت ۹۳ درصد از فاضلاب هاى ايستگاه فضايى، ميزان ذخيره مورد نياز شش خدمه را درطول يك سال به ۱۷۰۰ ليتر كاهش مى دهد. نكته كليدى در اين فرآيند، بازيابى ۸۵ درصد از آب موجود در فاضلاب ها است. فضانوردان پس از هر بار استحمام يا استفاده از دستشويى كه از مقدارى آب براى شست وشو استفاده مى كنند به فاضلاب حاصل در دستگاه بازيافت، اندكى «ترى اكسيد كروم» و اسيد سولفوريك مى افزايند. در نتيجه اين امر، از هرگونه واكنش شيميايى، رشد ميكروبى و بوى نامطبوع جلوگيرى مى شود.با توجه به اين كه دستگاه بازيافت فاضلاب قادر به پاكسازى شش ليتر آب در ساعت است، فضانوردان ISS فقط لازم است پنج ساعت در روز از آن استفاده كنند، ولى به منظور صرفه جويى و جلوگيرى از استهلاك دستگاه، يك روز در ميان از دستگاه استفاده مى شود و در هر نوبت استفاده هشت تا ۱۰ ساعت زمان مى برد.
دانشمندان معتقدند: «دستگاه بازيافت فاضلاب به خوبى در فضا عمل خواهد كرد. چرا كه آزمايش هاى بسيارى را با موفقيت پشت سر گذاشته است. در مدت شش ماه بيش از ۱۲۰ نفر از كاركنان مركز فضايى مارشال براى همكارى داوطلب شده اند. از مهندس تا حسابدار، هر روز درون مدل شبيه سازى شده ISS قرار گرفتند تا روى تريدميل بدوند و غذا بخورند و از حمام و دستشويى هاى تعبيه شده استفاده كنند. كارتر مى گويد: «آنها مانند خدمه ايستگاه فضايى ورزش مى كنند، دوش مى گيرند و دندان هايشان را مسواك مى زنند.»
او مى افزايد: «ديگر اثرى از فاضلاب نيست. حتى سطح تركيبات آلى كربنى در آب تصفيه شده با استفاده از تصفيه كننده آب دستگاه، دو درصد كمتر از مقدار موجود در آب هاى لوله كشى در ايالات متحده امريكاست. فقط موضوعى كه كمى آزاردهنده به نظر مى رسد، بوى نامطبوع يد است.»

ايران در اتحاديه بين المللى رياضى از گروه دو به سه ارتقا يافت و به جمع كشورهاى استراليا، بلژيك، مجارستان و جمهورى چك پيوست. ايران تقاضاى خود را به ۷۰ كشور عضو اتحاديه بين المللى رياضى (IMU) براى ارتقا به گروه سه ارسال كرد و در نهايت از سوى رئيس اتحاديه اعلام شد كه با تصويب قاطع اعضا، ايران به گروه سه ارتقا يافت.اتحاديه بين المللى رياضى (IMU) يك نهاد بين المللى است كه در مجموعه انجمن هاى رياضى كشورهاى عضو تشكيل شده است. اين اتحاديه كشورهاى عضو خود را بر اساس ميزان فعاليت هايى كه در زمينه رياضى انجام مى دهند در پنج گروه رتبه بندى كرده است.در گروه چهار اين اتحاديه كشورهاى برزيل، هندوستان، هلند، لهستان، كره جنوبى، اسپانيا و سوئد حضور دارند.گروه پنج هم كه بالاترين گروه است شامل كشورهاى كانادا، چين، فرانسه، آلمان، ايتاليا، ژاپن، روسيه، انگلستان و امريكا است.

پژوهشگران هلندى با كمك دستگاه رزنانس مغناطيسى موفق شدند راز نواى اعجاب انگيز معروف ترين ويلن هاى دنيا با عنوان «ويلن هاى استراديوارى» را كشف كنند. به گزارش مهر، به مدت ۳۰۰ سال هيچ سازى موفق نشده است نواى موسيقى نواخته شده با ويلن هاى ساخت معروف ترين استادان ايتاليايى بين قرون ۱۷ و ۱۸ را بازتوليد كند. آنتونيو استراديوارى (۱۶۴۴ تا ۱۷۳۷) و «جوزپه گوارنرى دل جزو» (۱۶۹۸ تا ۱۷۴۴) از معروف ترين استادان ويلن ساز در دنيا هستند كه تاكنون راز صداى اعجاب انگيز سازهايشان پنهان مانده بود. اكنون محققان دانشگاه «ليدن» هلند معروف ترين ويلن هاى دنيا كه ساخته دست اين هنرمندان هستند را با كمك اسكنرهاى رزنانس مغناطيسى كه به طور معمول در پزشكى كاربرد دارند مورد بررسى قرار دادند. در اين آزمايش با كمك «سى تى اسكنر» پنج ويلن قديمى اين استادان بزرگ و هفت ويلن امروزى بررسى و مشخص شد كه تفاوت در بعضى از ويژگى هاى چوب بين اين سازهاى قديمى و امروزى، راز صداى شگفت انگيز ويلن هاى استراديوارى است.محققان توانايى اندازه گيرى خصوصيات چوب ويلن هاى اين استادان را بدون آسيب رساندن به آنها دارد. از جمله تفاوت هايى كه در خصوصيات چوب اين دو گونه ويلن پيدا شد مى توان به تراكم چوب اشاره كرد. در حقيقت چوب هايى كه اين دو ويلن ساز استفاده مى كردند بسيار همگن هستند. به گفته اين دانشمندان، درجه حداقل يا حداكثر تراكم چوب مستقيماً روى تشديد نواخت سيم ها و لرزش داخلى ساز اثر مى گذارد. اين دو سازنده ويلن در مدت حيات حرفه اى خود هزار و ۱۰۰ ساز را ساختند كه ارزش بعضى از آنها امروزه به ميليون ها يورو مى رسد.