วัสดุชั้นธรรมชาติ เช่น กระดูกและหอยมุกมีหน้าที่หลายอย่าง นอกเหนือจากการช่วยให้สิ่งมีชีวิตปกป้องและป้องกันตัวเองแล้ว บางชนิด เช่น เปลือกของสัตว์ทะเล ยังสามารถแยกคาร์บอนโดยการรวมโปรตีนและสารประกอบอนินทรีย์เข้าด้วยกัน นักวิจัย ในสหรัฐอเมริกาได้ออกแบบวัสดุคอมโพสิตเหล่านี้ในรูปแบบเทียมโดยได้รับแรงบันดาลใจจากฟันวงแหวนของปลาหมึก โครงสร้างใหม่นี้มีความแข็งแรง
และยืดหยุ่นสูง
และอาจนำไปใช้กับงานต่างๆ เช่น หุ่นยนต์และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ยืดหยุ่นได้ รวมทั้งในการกักเก็บคาร์บอน เมื่อคาร์บอนไดออกไซด์ละลายในทะเล มันจะก่อตัวเป็นคาร์บอเนตไอออนที่สิ่งมีชีวิตขนาดเล็กที่เรียกว่าค็อกโคลิธสามารถดูดกลืนเข้าไปได้ สัตว์ขนาดเล็กเหล่านี้สร้างเปลือกหรือโครงกระดูกภายนอก
ทีละชั้นโดยเปลี่ยนคาร์บอเนตเป็นแร่ธาตุ เช่น แคลไซต์หรืออาราโกไนต์ เนื่องจากสิ่งมีชีวิตทางชีววิทยาดำเนินกระบวนการเปลี่ยนแคลไซต์เร็วกว่ากลไกทางเคมีล้วน ๆ ถึง 1,000 เท่า (ซึ่งโดยปกติจะใช้เวลา 10,000 ปี) หัวหน้าการศึกษา อธิบายว่าพวกมันสามารถใช้เพื่อแยกคาร์บอนจากการปล่อย CO 2
ที่เกิดจากมนุษย์การแก้ไขลำดับการทำซ้ำแบบจำลองของวัสดุผสมหลายชั้นเหล่านี้มักจะประกอบด้วยชั้นหนาระดับอะตอมของวัสดุแข็ง เช่น กราฟีนหรือหนึ่ง (โดยปกติจะเป็นคาร์ไบด์โลหะทรานซิชัน ไนไตรด์ หรือคาร์บอนไนไตรด์) คั่นด้วยชั้นของวัสดุยึดเกาะ ความแข็งแรงของวัสดุผสมเหล่านี้
เกิดจากคุณสมบัติของชั้นส่วนต่อประสาน และสิ่งเหล่านี้สามารถแก้ไขได้โดยการทำซ้ำตามลำดับ ด้วยวิธีนี้ทำให้วัสดุมีความยืดหยุ่นและแข็งแรงในเวลาเดียวกัน ในการทำงานของพวกเขา เดมิเรลและเพื่อนร่วมงานได้ศึกษาคุณสมบัติเชิงกลของชั้นอนินทรีย์ที่บางระดับอะตอมที่เชื่อมต่อกับโปรตีน
ที่เรียกว่าตีคู่ซ้ำ โดยควบคุมน้ำหนักโมเลกุลของชั้นหลังอย่างระมัดระวัง นักวิจัยอธิบายว่าโปรตีนเหล่านี้ซึ่งรู้จักกันในชื่อ squitex เนื่องจากได้รับแรงบันดาลใจจากโครงสร้างของฟันปลาหมึก ยึดติดกับแผ่นอนินทรีย์ผ่านโครงสร้างทุติยภูมิเบต้าและอัลฟาเฮลิกส์ กลไกนี้มีความสำคัญเนื่องจากทำให้วัสดุ
มีระดับ
ความยืดหยุ่นและความเหนียวที่ดีอินเทอร์เฟซมีความสำคัญนักวิจัยพบว่าคุณสมบัติเชิงกลของวัสดุไม่สามารถอธิบายได้ด้วยแบบจำลองที่มีอยู่ซึ่งเรียกว่าทฤษฎีความต่อเนื่อง อย่างไรก็ตาม การจำลองของพวกเขาเผยให้เห็นว่าส่วนต่อประสานมีความสำคัญ: เมื่อวัสดุมีสารประกอบส่วนต่อประสานในปริมาณ
ที่มากขึ้น มันจะแตกตัวเมื่อวัสดุอยู่ภายใต้ความเครียด แต่วัสดุโดยรวมไม่แตกหัก เดมิเรลอธิบาย “แม้ว่าเราจะคาดหวังว่ามันจะเข้ากันได้ แต่มันก็ยืดได้มากเช่นกัน” เขากล่าว “การค้นพบนี้เปิดมุมมองเกี่ยวกับกลไกความล้มเหลวของคอมโพสิตที่ขึ้นอยู่กับคุณสมบัติระหว่างผิวหน้ามากกว่าคุณสมบัติจำนวนมาก”
“การควบคุมความแข็งแรงของพื้นผิวทำให้เกิดกฎการออกแบบใหม่สำหรับวัสดุผสมที่ได้รับแรงบันดาลใจจากธรรมชาติในที่สุด” เขากล่าวกับ “แม้ว่าแผ่นนาโนอนินทรีย์เปลือยเปล่าจะเปราะ แต่เราได้ออกแบบคอมโพสิตที่ยืดหยุ่นด้วยโปรตีนที่ทนทานต่อข้อบกพร่องในระดับความยาวโครงสร้างที่สำคัญ
(ประมาณ 2 นาโนเมตร)”
ด้วยฟังก์ชันเพิ่มเติม เช่น การนำไฟฟ้าและความร้อน นักวิจัยกล่าวว่าวัสดุใหม่ที่ทนทานสามารถใช้งานกับแผงวงจรไฟฟ้าแบบยืดหยุ่น อุปกรณ์สวมใส่ หรืออุปกรณ์อื่นๆ ที่ต้องการทั้งความแข็งแรงและความยืดหยุ่น ทีมงาน ซึ่งรายงานการทำงานในPNASกำลังทำงานเพื่อปรับขนาดคอมโพสิตสำหรับการใช้งาน
จะเป็นความท้าทายทางวิศวกรรมครั้งใหญ่ แต่ถ้ามีการสร้างสิ่งอำนวยความสะดวกขึ้นมา ผลลัพธ์คงจะน่าทึ่งมาก กล้องโทรทรรศน์ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 1 เมตรที่หันเข้าหาดวงอาทิตย์ในระยะนี้จะมีความละเอียดเท่ากับกระจกที่มีความกว้าง 90,000 กิโลเมตรซึ่งอยู่ที่อื่นในระบบสุริยะ แทนที่จะบันทึกแสง
เพียงพิกเซลเดียว SGL จะเห็นลักษณะพื้นผิวที่อยู่ห่างออกไปหลายสิบกิโลเมตรและทำแผนที่ส่วนประกอบของชั้นบรรยากาศในระดับเดียวกัน พายุ เทือกเขา และลักษณะอื่นๆ จะปรากฏให้เห็น“หากมีสิ่งก่อสร้างที่ผิดปกติบางอย่าง เช่น กำแพงเมืองจีน เราจะเห็นสิ่งเหล่านั้น” ซึ่งเป็นผู้นำทีมคาลเทค
ที่ได้รับทุนสนับสนุนจาก NASA กล่าวเพื่อคำนวณคุณสมบัติทางแสงและข้อกำหนดด้านภารกิจพื่อรวบรวมการสนับสนุนสำหรับโครงการนี้ Turyshev ได้ทำการจำลองว่าโลกในเวอร์ชั่นดาวเคราะห์นอกระบบที่อยู่ห่างไกลจะปรากฏออกมาได้อย่างไรหากดูโดย SGL ภาพดังกล่าวจะเผยให้เห็นโลกทางชีววิทยา
และบางทีอาจเป็นบ้านของอารยธรรมทางเทคโนโลยี ซึ่งอายุ 58 ปี ทราบดีว่า SGL จะไม่ถูกสร้างขึ้นในเร็วๆ นี้ “ผมควรจะเห็นภาพดาวเคราะห์นอกระบบได้เมื่อผมอายุ 100 ปี” เขาพูดติดตลก แต่บางที ด้วยกล้องโทรทรรศน์ที่ใช้ดวงอาทิตย์เพื่อโฟกัสแสง และโครงข่ายประสาทเทียมที่ตรวจจับ
ในหนังสือของเธอ คานาเลสเรียกปีศาจของแม็กซ์เวลล์ว่า “อันตรายยิ่งกว่าปีศาจของเดส์การตส์” เพราะเขาแสดงออกโดยตรงกับโลกแห่งธรรมชาติโดยไม่ต้องหลอกลวงใคร นอกจากนี้เขายังมีพลังมากกว่าปีศาจแห่ง เพราะเขาไม่เพียงรู้ประวัติศาสตร์ย้อนหลังไปข้างหน้าเท่านั้น
แต่ยังสามารถเปลี่ยนมันได้อีกด้วย ยิ่งไปกว่านั้น ความสามารถของปีศาจแมกซ์เวลล์ในการสัมผัสความแตกต่างระหว่างการเข้าใกล้อะตอมที่เร็วและช้าในเวลาที่จะให้หรือปฏิเสธไม่ให้พวกมันเข้าสู่อีกด้านหนึ่งดูเหมือนจะทำให้เขามีพลังพิเศษ ดูเหมือนว่าปีศาจสามารถให้พลังงานกับเครื่องจักรที่เคลื่อนไหวตลอด
เวลา สร้างหรือสลายโมเลกุล ย้อนเวลา ลดค่าเอนโทรปี และดำเนินกิจกรรมแหกกฎทางฟิสิกส์มากมาย หากปิศาจสามารถดึงสิ่งเหล่านี้ออกมาได้ แสดงว่าอุปสรรคที่ขวางทางไปสู่การบรรลุผลนั้นไม่ใช่ในทางทฤษฎีแต่เป็นทางปฏิบัติ นักฟิสิกส์ศึกษามานานแล้วว่าอสูรน้อย “เสียเหงื่อ” และร้อนขึ้นในความพยายามมากน้อยเพียงใด และหากเพียงพอที่จะทำลายเป้าหมายของเขา
แนะนำ ufaslot888g
