[غزاله مرعشى‎/ منبع: Stoff works How]
امروزه در صنعت از فلزات سنگين و آلياژهاى مختلف استفاده بسيار زيادى مى شود. در بسيارى از اشيا از جرثقيل و ربات گرفته تا پل هاى معلق و آسمانخراش ها، اجزاى كوچك و بزرگ زيادى از فلزات ساخته شده اند. هرچند دوام و استحكام فلزات مزيتى است كه موجب استفاده گسترده آن در صنعت مى شود، اما همين مزيت از زاويه اى ديگر عيب محسوب مى شود. زيرا فلزات آن قدر در برابر ضربه مستحكم هستند كه نمى توان آنها را به راحتى برش داد يا به اشكال گوناگون درآورد.
پس چگونه مى توان فلزات را براى توليد قطعات ظريف يا حجيم و سنگين مانند بال هواپيما برش داد دستگاه برش پلاسما در چنين مواردى كارساز است.
اين دستگاه با مهار كردن انرژى متداول ترين حالت ماده در جهان مى تواند برش ها و اتصالاتى بسيار ظريف و دقيق در فلزات ايجاد كند.
پلاسما چيست
پلاسما حالت چهارم ماده است. سه حالت ديگر را حتماً مى شناسيد: جامد، مايع و گاز.
حالت هاى مختلف ماده براساس وضعيت ملكول ها طبقه بندى شده اند. به عنوان مثال آب را در نظر بگيريد.
در يخ كه حالت جامد آب است، اتم ها خنثى هستند و به صورت شش گوش در كنار يكديگر مرتب شده اند و ملكول ها نسبت به هم ثابت هستند و حركتى ندارند. در حالت مايع، ملكول هاى آب هنوز هم به هم متصل هستند ولى مى توانند با سرعت كم نسبت به يكديگر حركت كنند.
در حالت گاز، ملكول ها ديگر به يكديگر متصل نيستند و با سرعت بالايى حركت مى كنند. حالت آب، به ميزان گرمايى بستگى دارد كه به آن داده مى شود.
اگر گرما (انرژى) كم باشد، ملكول ها با پيوندهاى قوى به يكديگر متصل مى شوند و حالت جامد تشكيل مى دهند. هرچه بيشتر به آن گرما (انرژى) بدهيم حركت ملكول ها بيشتر و پيوندها سست تر مى شود و در حالت گاز هم پيوندها به طور كامل شكسته مى شود. حالا اگر به گاز گرما (انرژى) بيشترى دهيم، گاز به حالت چهارم ماده يعنى پلاسما تبديل مى شود.
اگر گاز به دماى بسيار بالايى برسد تبديل به پلاسما مى شود. در اين حالت، ملكول هاى گاز شكسته مى شوند و حتى اتم ها هم شروع به تجزيه شدن مى كنند. هسته اتم شامل پروتون و نوترون است و اين هسته توسط ابرى از الكترون احاطه شده است. در حالت پلاسما، انرژى زياد ناشى از حرارت باعث مى شود الكترون ها كه بار منفى دارند از هسته اتم جدا شده و به سرعت حركت كنند.
هسته اتم هم كه به خاطر وجود پروتون بار مثبت دارد با نام يون شناخته مى شود. زمانى كه الكترون هايى كه با سرعت بالا در حركتند به الكترون ها يا يون هاى ديگر برخورد مى كنند، انرژى عظيمى آزاد مى شود و همين انرژى بالا پلاسما را داراى خصوصيات قابل توجه، از جمله قدرت برش فوق العاده مى كند.
جالب است بدانيد كه حدود ۹۹درصد مواد در جهان در حالت پلاسما قرار دارند. البته اين حالت در زمين نادراست زيرا براى به وجود آمدن آن نياز به حرارت بسيار زياد است، اما در خورشيد اين حالت ماده به وفور يافت مى شود. از پديده هاى زمينى كه به پلاسما مربوط مى شوند مى توان به رعد و برق يا شفق قطبى اشاره كرد.
دستگاه برش پلاسما
در اين دستگاه يك نوع گاز مانند نيتروژن، آرگون يا اكسيژن با فشار بالا از كانال كوچكى عبور مى كند. در وسط اين كانال الكترودى با بار منفى قرار دارد.
فلزى كه بايد برش بخورد هم به صورت مثبت باردار شده است. زمانى كه جريان برق از الكترود منفى مى گذرد و نوك لوله دستگاه روى فلز قرار مى گيرد، بين آنها يك مدار الكتريكى به وجود مى آيد. جرقه عظيمى بين الكترود و فلز به وجود مى آيد و زمانى كه گاز از درون كانال مى گذرد، گرماى جرقه حرارت آن را آن قدر بالا مى برد تا گاز به حالت پلاسما درآيد.در چنين حالتى دماى پلاسما حدود۱۶ هزار و ۶۴۹ درجه سانتيگراد است و جريان پلاسما به راحتى، بخش كوچكى از فلز را كه با آن در ارتباط است ذوب مى كند و به همين ترتيب مى تواند برش هايى بسيار ظريف و دقيق در فلزات ايجاد كند.
پلاسما نيز هادى جريان الكتريكى است. اين چرخه تا زمانى ادامه دارد كه جريان برق الكترود تأمين شود و پلاسما با سطح فلز در تماس باشد.
براى ايمن كردن نقطه تماس، جلوگيرى از اكسيداسيون در محل برش فلز و تنظيم كردن جريان پلاسما كه طبيعتى غيرقابل پيش بينى دارد در اطراف كانال جريان پلاسما، كانال هاى ديگرى تعبيه شده كه از آنها گاز ديگرى به منظور حفاظت محل برش جريان دارد. با تغيير جهت جريان گاز محافظ، پلاسما نيز تغيير جهت مى دهد.
از قدرت پلاسما فقط در دستگاه هاى برش استفاده مى شود. تابلوهاى نئونى، لامپ هاى فلورسنت و نمايشگرهاى پلاسما چند مورد از كاربرد حالت چهارم ماده هستند. البته در اين وسايل از پلاسماى سرد استفاده مى شود كه ديگر قابليت برش فلزات را ندارد.

[منبع: New scientist ]
روبات خانگى جديدى كه اخيراً در دانشگاه مونيخ ساخته شده است توانايى انجام فعاليت هاى بسيار زيادى را در آشپزخانه دارد و به همين خاطر به نام روبات سرآشپز شناخته مى شود.
اين روبات مى تواند به راحتى در آشپزخانه حركت كند، از وسايل و ابزارهاى مختلف استفاده كند، آشپزى كند و حتى اطلاعات خود را از طريق اينترنت به روز كند و با ساير روبات ها به اشتراك بگذارد.تفاوت اساسى روبات سرآشپز با ساير روبات ها در نحوه تشخيص وسايل مختلف و محيط پيرامون است.در روبات هاى ديگر معمولاً چند حسگر جاسازى مى شود تا توانايى اى مشابه قوه بينايى پيدا كنند، اما در اين روش كارايى روبات پائين و احتمال خطا بسيار بالا است. اما روبات سرآشپز توانايى استفاده از RFID يا سيستم شناسايى به وسيله فركانس هاى راديويى را دارد.
در اين روش روى تمامى وسايل آشپزخانه مانند بشقاب ها و قاشق برچسب هاى خاص نصب مى شود كه شامل يك ريز تراشه و يك آنتن هستند. ريز تراشه اطلاعات را توسط آنتن منتشر مى كند و روبات كه قادر به دريافت اين سيگنال ها است، مى تواند موقعيت فيزيكى وسايل مختلف و حركت آن ها را به طور كامل و بدون خطا تشخيص دهد.
اين روبات توانايى فراگيرى وظايف مختلف و سپس اجراى آنها را دارد. به عنوان مثال چيدن ميز براى اين روبات به صورت ناپديد شدن ليوان و بشقاب از كابينت و ظاهر شدن آنها روى ميز تعبير مى شود و به همين ترتيب شستن ظرف ها را به صورت ناپديد شدن ظروف از روى ميز و ظاهر شدن آنها در ماشين ظرفشويى تشخيص مى دهد.روبات سرآشپز تمام وظايف را به صورت الگوريتم در حافظه اش ذخيره مى كند و بعد از مدتى توانايى ارتقا دادن اين الگوريتم را دارد. به عنوان مثال بعد از چندبار ميز چيدن متوجه مى شود كه به جاى آنكه چهار بار مسير آشپزخانه تا ميز را طى كند تا بشقابها را يكى يكى بياورد، مى تواند مسير را يكبار طى كرده و هر چهار بشقاب را هم بياورد.روبات سرآشپز توانايى اتصال به اينترنت را دارد و مى تواند اطلاعات مختلف مانند دستور غذاهاى مختلف را دريافت و به الگوريتم قابل فهم براى روبات ها تبديل كند و سپس آنها را به كار ببندد. نكته جالب توجه اينجاست كه اين روبات مى تواند تجربه هاى خود را كه به صورت الگوريتم درآورده است از طريق اينترنت با ساير روباتها به اشتراك بگذارد. در نتيجه فقط كافى است هر فعاليتى را فقط يك بار به روبات آموزش داد.‎/