ترازوی دیجیتال با پیشرفت الکترونیک دیگه همه چیز داره دیجیتال می شه یکی از اونها ترازو های دیجیتالند که قیم ها شون هم داره روز به روز ارزون تر می شه هسته اصلی شون هم یه loadcell که توش از 4 تا استرین گیج تشکیل شده و به صورت پل وتستون هم بسه می شه کار کردن هم باهاش زیاد سخت نیست کافیه یه ولتاژ ثابت بهش بدید و خروجی رو بصورت دیفرانسیلی بخونید ... همون طور که می بینید یه ولتاژ ثابت تقویت شده به ورودی پل میدیم و خوروجی رو (دو سر وسط ) هم به صورت تفاضلی می گیریم و تقویت می کنیم برای به دست آوردن دقت بیشتر توی خروجی بهتره از ad620 استقاده کنید که در واقع از 3 تا opoamp تشکیل شده و دیریفت و حذف مد مسترک بهتری رو بهتون میده قواعد شیلد کردن رو هم رعایت کنید چون سیگنال ها بسیار ضعیفند و به راحتی نویزی می شن ولتاژ ورودی پل هم همون طور که م یبینید باید تقویت شده و از یه آی سی رفرنس ولتاژ استفاده شده باشه Download File منبع :ايران ال اي دي

کنترل از راه دور به وسیله تلف

اين يک Tapi ActiveX کاملا مجاني (وي بي 6) همراه با چند نمونه و يک SystemTrayIcon ActiveX. و يک نمونه ي ساده از کنترول وسايل توسط ميکروکنترولر (همراه با کد بسکام براي ميکروکنترولر هاي AVR) شما ميتونيد با فشردن يک يا چند کليد دلخواه از روي صفحه کليد تلفن يک لامپ رو روشن و خاموش کنيد و يا چاشني يک بمب را به ميکروکنترولر اتصال دهيد و با زدن کليد دلخواه از روي صفحه کليد تلفن بمب.... البته بايد قبلش خونه رو ترک کنيد! اين ActiveX بر اساس Microsoft Tapi3 همون tapi3.dll نوشته شده (COM) و من ا

منبع
msdn.microsoft.com وايران ال اي دي

Download File

ا پیشرفت روز افزون علم و فناوری همواره نیاز های جدید به وسایل و دستگاه های جدید تر جهت هماهنگی همه بخشهای صنعت با این پیشرفت ، به وجود می آیند. بدین منظور شناخت و طراحی راه کارها و وسایل جدید امری است اجتناب ناپذیر.از جمله این پیشرفت ها ساخت نوع جدید و پیشرفته تری از موتورهای الکتریکی به نام استپ موتور ها یا موتورهای پله ای است که با کاهش انواع هزینه ها در صناع کم کم جای مکانیزم های پیچیده مکانیکی را خواهند گرفت.در این مقاله سعی شده است تا بسیار مختصر و متناسب با محدودیت ها بزبانی ساده و قابل درک ساختار و نحوه کارکرد و کنترل موتورهای استپی بررسی و بیان شود...
 

• اگر سيم C فعال باشد قطب 3 شمال و قطب 4

جريان مستقيم و جريان متناوب ؟
زمان (t)

مقدار جريان (I)

5 A

تا به حال هر چه گفتيم راجع به جريان مستقيم بود يعني جرياني كه دامنه و جهت آن نسبت به زمان ثابت است به زبان ساده تر اينكه مقدار جريان عبوري از مدار و جهت حركت الكترونها ثابت بوده و با گذشت زمان هيچ تغييري نميكند



جريان متناوب ؟
تعريف : جريان متناوب جرياني است كه مقدار و جهت آن نسبت به زمان دائماً در حال تغيير است
به زبان ساده تر اينكه مقدار جريان دائماً كم و زياد ميشود و جهت حركت الكترونها هم عوض ميشود
(از ماكزيمم به صفر و از صفر به مينيمم ميرسد)
سوال : چگونه مقدار جريان تغيير ميكند در صورتيكه عناصر مدار ثابت هستند ؟
جواب : ولتاژ منبع تغذيه دائما در حال تغيير (متناوب ) است به همين جهت در مقدار جريان تاثير ميگذارد
سوال : جهت الكترونها چگونه عوض ميشود ؟
ميدانيد كه الكترونها هميشه از قطب منفي به سمت مثبت حركت ميكنند . در منبع تغذيه متناوب مثبت و منفي آن (پلاريته ) دائما در حال تغيير است يعني اگر خروجي منبع تغذيه ما دو سيم داشته باشد مثلا به رنگهاي قرمز و سياه در يك لحظه زماني سيم قرمز مثبت و سيم سياه منفي است و در لحظه اي ديگر عكس اين حالت وجود دارد يعني جاي قطب مثبت و منفي دائما عوض ميشود پس جهت حركت الكترونها هم كه از قطب منفي به مثبت است دائما عوض ميشود .
معروف ترين جريان متناوب جريان متناوب سينوسي است .
زمان (t)

مقدار جريان (I)

1s

2s

3s

5 A






در نمودار روبرو مشخص است كه
در لحظه 1 ثانيه جريان صفر، در
لحظه 5/1 ثانيه 5- آمپر و در لحظه 5/2 ثانيه
5 آمپر است .

سيكل چيست ؟
كوچكترين قسمت موج كه دائماف تكرار ميشود يك سيكل نام دارد مثلا در شكل روبرو از لحظه صفر ثانيه تا لحظه 2 ثانيه يك سيكل است كه تا بينهايت تكرار ميشود .

فركانس چيست ؟
به تعداد سيكل هايي كه در يك ثانيه توليد ميشود فركانس گويند كه واحد آن هرتز است . مثلاً در شكل بالا فركانس 5/0 هرتز است .

نكته :
برقي كه در خانه هاي ما استفاده ميشود همين جريان متناوب است كه فركانس آن 50 هرتز ميباشد. يعني جرياني كه از يك لامپ عبور ميكند ثانيه اي 100= 50×2 بار صفر ميشود پس چه انتظاري داريد حتماف انتظار داريد كه لامپ در هر ثانيه 100 بار خاموش و روشن شود ولي اين عمل صورت نميگيرد چون لامپ بر اساس گرما توليد نور ميكند اگر بخواهيم كه يك لامپ را ثانيه اي صد بار خاموش و روشن كنيم بايد بتوانيم در يك ثانيه صد بار لامپ را گرم و صد بار سرد كنيم . ولي گرما چيزي نيست كه در مدت 1 صدم ثانيه صفر شود پس مدتي طول ميكشد كه دفع شود و تا آن مدت لامپ دوباره روشن ميشود .

رساناي الكتريكي (هادي)به هر ماده اي كه بتواند جريان الكتريكي را از خود عبور دهد رساناي الكتريكي يا هادي الكتريك (هدايت كننده جريان الكتريكي ) گويند مانند فلزات و به هر ماده كه نتواند جريان الكتريكي را از خود عبور دهد نارسانا يا غيرهادي گويند مانند پلاستيك ، چرم ، كاغذ وغيره

مقاومت چيست ؟
هر هادي الكتريكي در برابر عبور جريان مقداري مقاومت از خود نشان ميدهد اين مقاومت باعث ميشود كه جريان عبوري از هادي محدود شود، مثال دو ليوان آب را به ياد بياريد وقتي بين دوليوان كه مقدار آبشان با هم برابر نبود لوله اي وصل كرديم آب از طرف ليوان پرتر به طرف ليوانه نصفه در درون لوله به حركت در آمد حالا اگر يك شير سر راه اين لوله قرار دهيم چنانچه شير را به سمت بسته شدن بچرخانيم لوله ارتباطي تنگ تر ميشود در نتيجه جريان آب كاهش پيدا ميكند يعني مقاومت سر راه لوله را افزايش داده ايم پس مقدار مقاومت سر راه لوله تعيين كننده مقدار جريان آب عبوري از لوله است در واقع شير يك وسيله براي كنترل جريان آب است به همين صورت با كم و زياد كردن مقاومت موجود در مسير يك مدار ميتوان جريان كل مدار را كنترل كرد . مقدار مقاومت بستگي به جنس هادي و طول آن دارد كه آن را بر حسب اهم مي سنجند
يك اهم عبارتست از مقدار مقاومتي كه اگر به دو سريك منبع ولتاژ يك ولتي وصل شود جريان يك آمپر از آن عبور كند .
هنگام در گيري سربازهاي سيم و سربازهاي الكتروني ، الكترونها با سلاح هاي گرم به جون سيم مي افتند و در اثر اين جنگ و آتش سوزي مقداري از انرژي سربازهاي الكتروني بصورت گرما هدر ميرود (ميدونم كه بي مزه بود شما زحمت انتقاد كردن رو نكشيد البته اگر خواننده اي باشه كه از اين خبرها نيست) پس يكي از كارهايي كه مقاومت انجام داد اين بود كه مقداري از جريان را تبديل به گرما كرد در بعضي جاها ما عمداً براي توليد گرما از مقاومت استفاده ميكنيم مثل مقاومت تنگستن لامپ يا سيم مقاومت داري كه در سماورهاي برقي يا بخاري برقي ها استفاده ميكنيم كه بهش المنت هم ميگن
در اين جور مواقع كه گرما كار مورد نياز ما را انجام ميده ميگيم سيم يا دستگاه انرژي الكتريكي رو مصرف كرده اما هر وقت كه اين گرما رو لازم نداشته باشيم و بيخودي توليد بشه ميگيم مقاومت سيم مقداري انرژي الكتريكي رو تلف كرده (آخ آخ چه كار بدي ) مثل گرمايي كه در سيمهاي انتقال انرژي (سيمهاي رابط ) توليد ميشه .



شكل ظاهري مقاومتها
مقاومت ممكن است چندين حلقه سيم مسي نازك كه به دور هسته اي پيچيده شده است باشد ، و يا از مواد نيمه رسانا مانند كربن ساخته شده باشد. مواد نيمه رسانا نسبت به رساناها مقاومت بيشتري در برابر عبور جريان از خود نشان ميدهند. مقاومتها به اشكال و اندازه هاي مختلفي ساخته ميشوند كه رايجترين آنها ، مقاومتهاي رنگي هستند كه از آنها در جريانهاي پايين استفاده ميشود و در جريانهاي بالا معمولا از مقاومتهاي سراميكي يا آجري استفاده ميشود كه نسبت به مقاومتهاي رنگي حجم بيشتري دارند .

سمبل مداري مقاومت به اين شكلها است








پس نتيجه ميگيريم كه هر مقاومت يا هر مصرف كننده فقط به اندازه مورد نياز خود از منبع تغذيه، جريان ميكشد.
توجه داشته باشيد وقتي يك منبع به مقاومتي جريان ميدهد اين جريان از خود منبع تغذيه هم عبور ميكند

بازم كه ليوان آب (بابا اين ليوانها آبشون بخار نشد)
بله ليوان آب خيلي كاربردها داره دست كم نگيريدش
گفتيم كه چون سطح آب درون ليوانها متفاوت است جريان آب برقرار ميشود اما پس از اينكه آب هر دوتا يه اندازه شد ديگه جريان آبي وجود ندارد ( بله درسته چون ديگر اختلافي وجود ندارد) ولي در منبع تغذيه اينجوري نيست چون الكترونها دائما توسط نيروي خارجي به يك سمت كشيده ميشوند .
پس براي ليوان هم مي ميتوان فرض كرد كه يك پمپ آب بالاي سر ليوانها وجود دارد كه توسط يك شيلنگ به هراندازه كه آب وارد ليوان نصفه ميشود به همان اندازه آب را برميدارد و به ليوان پر ميريزد و هيچ گاه نميگذارد كه سطح آب درون ليوانها تغيير كند همان كاري را كه نيروي خارجي بر روي يك سيم انجام ميداد (آهنربا) پس چون هميشه اختلاف ثابت است در نتيجه هميشه جريان ثابت و پايدار است .






همان جرياني كه از لوله پاييني ليوانها ميگذرد همان جريان هم از شيلنگ و پمپ بالا ميگذرد.
اين مجموعه را ميتوان به دو قسمت كلي تقسيم كرد 1- منبع تغذيه (شامل دو ليوان و پمپ و شيلنگ) 2- مصرف كننده (لوله پاييني و شير)
پس نتيجه ميگيريم كه در يك مدار بسته جريان بصورت حلقه اي از كل عناصر مدار عبور ميكند (حتي از خود منبع تغذيه ) كه مقدارش در تمام نقاط برابر است
حالا اگر شير آب را كمي زياد كنيم كل جرياني كه در حال گردش است زياد ميشود اين بدان معناست كه اگر در يك مدار كه بصورت حلقه بسته است چنانچه يكي از عناصر آن را تغيير دهيم جريان در كل مدار تغيير ميكند .
حالا داريم كم كم به جواب بعضي سوالهامون نزديك ميشيم
ميشه وقتي با ماشين ميريم مسافرت 8 تا دونه باطريه قلمي 5/1 ولتي با خودمون برداريم كه اگه باطري ماشين خالي شد يا خراب شد به جاش از اون 8 تا باطري قلمي كه روي هم ميشن 12 ولت استفاده كنيم؟
يا مثلا چرا يك لامپ گازي رو ميشه با باطري ماشين روشن كرد ولي با يه آدابتور 12 ولتي نميشه ؟
يك باطري كه ولتاژش بيشتره بيشتر برق توليد ميكنه يا اونكه جريانش بيشتره

الکتریسته 1
انرژي الكتريكي چيست ؟
ميدانيم كه هر ماده از تعداد بسيار اتم تشكيل شده است كه هر اتم نيز از سه قسمت 1-نوترون 2- پروتن 3-الكترون تشكليل شده است تعداد الكترونها با تعداد پروتنها در حالت عادي (خنثي) برابر است الكترون داراي بار منفي و پروتن داراي بار مثبت ميباشند كه الكترونها به دور(( پروتن و نوترون )) (هسته اتم) با سرعت بسيار زيادي ميچرخند در اثر اين چرخش نيروي گريز از مركزي بوجود مي آيد كه مقدار اين نيرو با مقدار نيروي جاذبه بين الكترونها و هسته برابر است پس اين برابري نيرو الكترونها را در حالت تعادل نگه ميدارد و نميگذارد كه از هسته دور شوند .
يك سيم مسي هم داراي تعداد زيادي اتم و در نتيجه الكترون است هر گاه ما بتوانيم توسط يك نيرويي الكترونهاي در حال چرخش به دور هسته را از مدار خود خارج كنيم و در يك جهت معين به حركت در آوريم جريان الكتريكي برقرار ميشود.
پس اين نكته را دريافتيم كه جريان برق چيزي جز حركت الكترونها نيست البته اين حركت بصورت انتقالي انجام ميشود يعني يك اتم تعدادي الكترون به اتم كناري خود ميدهد و اتم كناري نيز به همين ترتيب تعدادي الكترون به اتم بعدي ميدهد و بدين صورت جريان برقرار ميشود.
پس هر گاه كه ميگوئيم جريان برق كم يا زياد است يعني تعداد الكترونهايي كه در مسير سيم در حال حركت هستند كم يا زياد است .

نيروهايي كه باعث جدا شدن الكترون از هسته ميشوند:
1- نيروي مغناطيسي خارجي
هرگاه يك سيم را در يك ميدان مغناطيسي حركت دهيم نيروي اين ميدان باعث حركت الكترونهاي سيم ميشود

2- ضربه
فرض كنيد يك اتوبوس كنار خيابان ايستاده و تمام مسافران آن محكم روي صندليها نشستند بعد يك اتومبيل ديگر با سرعت زياد به جلوي اين اتوبوس برخورد ميكند حال اتوبوس با سرعت به عقب پرتاب ميشود و مسافران كه در آنها اينرسي سكون ذخيره شده تمايل دارند كه به همان حالت سكون باقي بمانند در نتيجه اتوبوس به عقب رفته ولي مسافران در همان نقطه مكاني باقي ميمانند در نتيجه مسافران از صندليهاي خود جدا شده و از شيشه اتوبوس به بيرون پرتاب ميشوند پس اين نيروي ضربه بود كه مسافران را از اتوبوس جدا كرد به همين صورت نيز ضربه ميتواند الكترونها را از مدار خود خارج كند. نمونه اين توليد برق در فندكها

3- انرژي خورشيدي
انرژي خورشيدي نيز داراي نيرويي است كه قادر است الكترونها را از مدار خود جدا كند
4-حرارت و ...
ميدانيم كه حرارت باعث ميشود كه جنبش ملكولي اجسام زياد شود در اثر اين جنبش تعداد زيادي ملكول به شدت با هم برخورد ميكنند كه همان نيروي ضربه را بوجود مي آوردند و باعث جدا شدن الكترون از اتم ميشوند

نكته : يك سيم مانند دالاني ميماند كه در يك دوره زماني مشخص تعداد معيني از افراد ميتوانند از آن عبور كنند يعني براي اينكه در دوره زماني مشخص مثلا در 1 دقيقه افراد بيشتري بتوانند از اين دالان عبور كنند بايد سرعت حركت آنها بيشتر شود در نتيجه در اثر برخورد با هم و با ديواره دالان باعث ايجاد اصطكاك و گرما ميشوند براي سيم نيز چنين اتفاقي مي افتد يعني اگر بخواهيم تعداد الكترونهاي در حال حركت را افزايش دهيم (جريان را افزايش دهيم ) سرعت حركت الكترونها و نيز تعداد الكترونهايي كه همراه با هم از مقطع سيم عبور ميكنند افزايش مي يابد در نتيجه اصطكاك افزايش يافته و توليد گرما ميكند كه اگر جريان بيش از حد مجاز خود از سيم عبور كند گرماي توليد شده باعث ذوب شدن سيم ميشود (سيم ميسوزد)

برداشت كلي از اين قسمت : حركت الكترونها در يك هادي (سيم) را جريان الكتريكي گويند .


تا اينجا معني جريان را فهميديم اما در مورد ولتاژ چه بايد گفت ؟
آيا يك منبع كه ولتاژش بيشتر باشد برق بيشتري توليد ميكند يا منبعي كه جريانش بيشتر باشد ؟
هر گاه يك اتم الكترنهايش را از دست دهد بار منفي آن كم ميشود و اصطلاحاً ميگوئيم بار دار مثبت شده است ميدانيم كه بين بار مثبت و منفي نيروي جاذبه وجود دارد و نيروي جاذبه يك عدد الكترون با نيروي جاذبه يك عدد پروتن برابر است به همين جهت است كه در اتم هر پروتن براي خود يك الكترون اختيار ميكند تا اينكه بار الكتريكي اتم خنثي شود در حالت عادي تمام اتمهاي يك سيم از نظر بار الكتريكي خنثي هستند وقتي ما توسط نيروي خارجي الكترونهاي اتمهاي سيم را جدا ميكنيم و آنها را به يك سمت هدايت ميكنيم آن طرف سيم كه الكترونها به آنجا هدايت شده اند داراي زيادي الكترون است پس بارش منفي ميشود و طرف ديگر كه كمبود الكترون دارد بارش مثبت ميشود در نتيجه بين دوسر سيم يك اختلاف بوجود مي آيد اين اختلاف بصورت انرژي پتانسيل در دو سر سيم ذخيره ميشود تا زمانيكه راهي براي خنثي شدنش پيدا كند پس در اين حالت هيچ گونه جرياني در سيم و جود ندارد و فقط يك انرژي پتانسيل دو سر سيم ذخيره شده است كه به اين نيروي پتانسيل ولتاژ الكتريكي گوييم حال چنانچه نيروي خارجي را قطع كنيم الكترونها به سرعت به جاي قبلي خود برميگردند و در يك لحظه چريان برقرار ميشود پس متوجه شديم تا زمانيكه نيروي خارجي وجود دارد نميگذارد كه الكترونها از مسير همان سيم به جاي خود برگردند پس بايد راه ديگري پيدا كنند براي همين اگر توسط يك سيم ديگر كه ميدان خارجي آن را تحت تاثير خود قرار نداده باشد دو سر سيم قبلي را به هم وصل كنيم الكترونها راهي براي حركت به سمت مكان كمبود الكترون پيدا ميكنند در نتيجه جريان در سيم برقرار ميشود .

پس نتيجه گرفتيم كه در يك مدار الكتريكي كار اصلي را جريان انجام ميدهد و ولتاژ فقط يك نيروي ذخيره شده است كه باعث به حركت در آوردن الكترونها ميشود .

حال براي اينكه بهتر متوجه شويد كه ولتاژ چگونه باعث به حركت در آوردن الكترونها (برقراري جريان ) ميشود يك مثال ميزنيم .

فرض كنيد دو ليوان داريم كه يكي پر و ديگري نصفه است ليوانها را در كنار هم قرار ميدهيم ميدانيم كه بين اين دوليوان اختلاف مقدار آب وجود دارد همانگونه كه بين دو سر سيم اختلاف مقدار الكترون وجود داشت اگر اين ليوانها چندين ساعت هم در كنار هم قرار بگيرند هيچ اتفاقي نمي افتد اما چنانچه توسط يك لوله ته دو ليوان را به هم وصل كنيم آب از طرف ليوان پر تر به سمت ليوان نصفه حركت ميكند تا زمانيكه سطح آب درون دو ليوان به يك اندازه شود .
پس در اينجا اختلاف آب است كه باعث حركت ميشود و در آنجا اختلاف الكترون (اختلاف پتانسيل) كه اين اختلاف پتانسيل خود داراي مقدار است كه به آن مقدار ولتاژ ميگوئيم .

فيبرنوري چگونه كار ميكند؟ (قسمت دوم) مزایای فیبر نوری
چرا فیبر نوری باعث بوجود آمدن انقلابی در ارتباطات شده است؟

فیبرنوری چگونه ساخته میشود؟
تست و آزمایش فیبرنوری آماده شده

فیزیک بازتابش کلی

مزایای فیبر نوری
چرا فیبر نوری باعث بوجود آمدن انقلابی در ارتباطات شده است؟
فیبر نوری در مقایسه با سیمهای فلزی مرسوم (سیمهای مسی)، دارای این مزایا است:
ارزان تر بودن _ فیبر نوری بطول چندین مایل از سیم مسی با همین طول ارزانتر است. این قیمت مناسب باعث میشود که بتوانید تلویزیون کابلی یا اینترنت را هر جایی در اختیار داشته باشید و در پول شما هم صرفه جویی میشود.
نازکتر بودن _ فیبرنوری با ضخامتی کمتر از ضخامت سیم مسی تولید میشود و این مزیت بزرگی است.
ظرفیت انتقال بالاتر _ از آنجا که فیبرنوری نازکتر از سیمهای مسی است، بنابراین در کابلی با قطر معلوم تعداد فیبرنوری بیشتری جا میگیرد تا سیم مسی. پس این امکان فراهم میشود که از کابلی با قطر مشابه تعداد خطوط تلفن بیشتر یا تعداد کانال های تلویزیونی بیشتری عبور داده شود.
تضعیف کمتر سیگنال _ سیگنال عبوری از فیبرنوری نسبت به سیگنال عبوری از سیم مسی کمتر ضعیف میشود.
سیگنال های نوری _ برخلاف سیگنالهای الکتریکی در سیمهای مسی که با سیگنالهای عبوری از کابلهای نزدیک تداخل میکنند، سیگنالهای نوری در فیبرنوری حتی با سیگنالهای عبوری از فیبری که در همان کابل است هم تداخل نمیکند. بنابراین صدا در مکالمات تلفنی واضح تر منتقل میشود و کانال های تلویزیونی هم بهتر دریافت میشوند.
کم مصرف بودن _ ازانجا که سیگنالها در فیبرنوری کمتر ضعیف میشوند، بنابراین فرستنده های کم مصرف تری نسبت به فرستنده های با ولتاژ بالا در سیمهای مسی نیاز است. این مزیت باز هم باعث صرفه جویی در هزینه ها میشود.
سیگنالهای دیجیتال _ بهترین و اصلی ترین کاربرد فیبر نوری انتقال اطلاعات دیجیتال است که بخصوص برای شبکه های کامپیوتری مفید است.
اشتعال ناپذیری _ چون هیچ الکتریسیته ای از فیبرنوری عبور نمیکند، خطر اشتعال هم وجود ندارد.
سبک بودن _ فیبرنوری درمقایسه با سیم مسی وزن کمتری دارد و فضای کمتری را میگیرد.
انعطاف پذیری _ ازانجا که فیبرهای نوری بسیار انعطاف پذیرند و میتوانند نور را ارسال و دریافت کنند، در بسیاری از دوربین های انعطاف پذیر و تاشو در اهداف زیر کاربرد دارند:
§ عکسبرداری پزشکی _ در bronchoscope ( لوله ای نازک برای عکسبرداری از نایچه ها )،§ در endoscope ( برای تصویربرداری از اعضای توخالی بدن مثل معده و مثانه )،§ و در laparoscope ( ابزاری پزشکی برای بررسی معده و برخی جراحی های کوچک ) کاربرد دارد.
§ تصویربرداری ماشینی _ برای چک کردن جوشهایی که در لوله ها و موتورها بصورت ماشینی اجرا میشود. ( مثلا در هواپیماها،§ راکتها،§ شاتلهای فضایی و ماشینها )
§ لوله کشی _ برای بررسی مجاری فاضلاب
بخاطر وجود این مزایاست که شما فیبرنوری را در بسیاری از صنایع، در ارتباطات برجسته امروزی و شبکه های کامپیوتری میبینید. مثلا اگر از آمریکا به اروپا تلفن بزنید (یا برعکس)، و این ارتباط از طریق یک ماهواره مخابراتی انجام شود، اغلب میشنوید که صدا دچار تکرار و انعکاس میشود. ولی باوجود فیبرنوری ارتباط شما مستقیم و بدون پژواک است.

فیبرنوری چگونه ساخته میشود؟
فیبرنوری از شیشه شفاف بسیار خالص ساخته میشود. اگر شیشه پنجره را بعنوان محیطی شفاف که نور را از خود عبور میدهد در نظر بگیریم، بدلیل وجود ناخالصیها در شیشه، نور بطور کامل و بدون تغییر عبور نمیکند. بهرحال شیشه ای که در ساخت فیبرنوری بکار میرود، نسبت به شیشه بکار رفته برای پنجره ناخالصیهای بسیار کمتری دارد. توصیف یک شرکت تولید کننده فیبرنوری از شیشه ای که برای ساخت آن بکار میرود به اینصورت است: اگر روی سطح اقیانوسی از شیشه بکار رفته در ساخت فیبرنوری بایستید، میتوانید عمق چندین مایلی آنرا بوضوح ببینید.
برای ساخت فیبرنوری بایستی مراحل زیر طی شود:
ساخت یک استوانه شیشه ای از پیش تعین شده
کشیدن فیبر از استوانه آماده شده
آزمایش فیبرهای تولید شده
ساخت استوانه شیشه ای
شیشه مورد استفاده برای ساخت استوانه طی روندی موسوم به MCVD یا رسوب سازی تعدیل شده شیمیایی با بخار تولید میشود.
در روش MCVD اکسیژن از میان محلول کلراید سیلیکون (SiCl4)، کلراید ژرمانیوم (GeCl4) و دیگر مواد شیمیایی میجوشد (قلقل میکند).
این مخلوط بسیار دقیق و حساب شده، ویژگیهای فیزیکی و اپتیکی گوناگونی دارد. ( ازجمله ضریب شکست، ضریب انبساط، نقطه ذوب و ... )
سپس بخارهای گاز بوسیکه یک ماشین مخصوص با حرکات دورانی بداخل یک لوله سیلیس مصنوعی یا لوله کوارتز هدایت میشود که به این عمل آبکاری گویند. در حین چرخش ماشین، یک مشعل در بیرون لوله به بالا و پایین حرکت میکند. حرارت بسیار زیاد ناشی از مشعل، باعث میشود دو چیز اتفاق بیفتد:
سیلیکون و ژرمانیوم با اکسیژن واکنش میدهند، دی اکسید سیلیکون (SiO2) و دی اکسید ژرمانیوم (GeO2) حاصل میشود.
دی اکسید سیلیکون و دی اکسید ژرمانیوم روی سطح داخلی لوله رسوب میکنند، باهم آمیخته میشوند تا شیشه شکل بگیرد.

ماشین مخصوص بطور مستمر میچرخد تا استوانه ای استوار و اندود شده ساخته شود. خلوص شیشه با استفاده از قطعات پلاستیکی که در برابر خوردگی مقاوم است و در سیستم تزریق گاز بکار رفته و نیز با کنترل دقیق جریان گاز و ترکیب آن حفظ میشود. روند ساخت این استوانه کاملا خودکار است و چندین ساعت بطول می انجامد. بعد از اینکه استوانه ساخته شده خنک شد، تست کنترل کیفیت روی آن انجام میشود.

کشیدن فیبر از استوانه آماده شده
بعد ازینکه استوانه شیشه ای کنترل کیفی شد، روی دستگاهی بنام برج فیبر کشی سوار میشود.
استوانه شیشه ای در یک کوره گرافیتی داغ میشود ( ٣٤٥٢ تا ٣٩٩٢ درجه فارنهایت یا ١٩٠٠ تا ٢٢٠٠ درجه سانتیگراد ) تا حدی که یک گلوله گداخته شده از نوک آن، تحت تاثیر نیروی جاذبه سقوط میکند. گلوله شیشه ای مذاب در حین سقوط خنک میشود و یک رشته شیشه ای را بوجود می آورد.

متصدی دستگاه این رشته را در داخل دیگر قسمتهای برج از جمله تعدادی فنجانک اندود کننده و نیز کوره ماوراء بنفش نخ کشی میکند تا در نهایت به قرقره پایین دستگاه برسد.
قرقره مکانیکی فیبر را به آرامی از استوانه داغ شده میکشد. یک ریزسنج لیزری بدقت این مرحله را کنترل میکند و قطر فیبر را اندازه میگیرد. اطلاعات بدست آمده از ریزسنج به سیستم خودکار قرقره مکانیکی ارسال میشود. فیبرها با سرعت ٣٣ تا ٦٦ فوت بر ثانیه ( ١٠ تا ٢٠ متر بر ثانیه ) از استوانه داغ کشیده میشوند و محصول نهایی روی قرقره پیچیده میشود. معمولا در نهایت بیش از ٤/١ مایل ( ٢/٢ کیلومتر ) فیبرنوری روی قرقره جمع نمیشود.

تست و آزمایش فیبرنوری آماده شده
موضوع برخی آزمایشها که روی فیبرنوری تولید شده انجام میشود:

مقاومت کششی _ فیبر باید بتواند نیروی کشش معادل ٠٠٠/١٠٠ پوند بر اینچ مربع یا بیشتر را تحمل کند.
آزمایش منحنی ضریب شکست
بررسی فیبر از لحاظ ابعاد هندسی ازجمله کنترل یکنواختی قطر هسته و یکنواختی ضخامت لایه روکش
آزمایش میزان تضعیف امواج در فیبرنوری _ در این آزمایش مشخص میشود که سیگنالهای نوری در طول موجهای مختلف چه مقدار انرژی خود را از حین عبور از فیبر دست میدهند.
ظرفیت انتقال اطلاعات (پهنای باند) _ تعداد سیگنالهایی که در هر لحظه میتواند بوسیله فیبر منتقل شود.
طیف رنگی _ انتشار طول موجهای مختلف نور در هسته فیبر که در بحث پهنای باند حائز اهمیت است.
دمای عملیاتی / دامنه تغییرات رطوبت
تاثیر دما در تضعیف سیگنال عبوری
توانایی هدایت نور در زیر آب _ حائز اهمیت برای کابلهایی که در زیر دریا استفاده میشود.

فيبرنوري چگونه کار ميکند؟ (قسمت اول) فيبرنوري چگونه کار ميکند؟
هرجا که صحبت از سيستم هاي جديد مخابراتي، سيستم هاي تلويزيون کابلي و اينترنت باشد، در مورد فيبر نوري هم چيزهايي ميشنويد.

فيبرهاي نوري از شيشه شفاف و خالص ساخته ميشوند و با ضخامتي به نازکي يک تار موي انسان، ميتوانند اطلاعات ديجيتال را در فواصل دور انتقال دهند. از آنها همچنين براي عکسبرداري پزشکي و معاينه هاي فني در مهندسي مکانيک استفاده ميشود.
در اين مقاله ميخوانيم که اين فيبرهاي نوري چگونه نور را منتقل ميکنند و نيز درمورد روش عجيب ساخت آنها !
فيبرنوري چيست؟
فيبرهاي نوري رشته هاي بلند و نازکي از شيشه بسيار خالصند که ضخامتي در حدود قطر موي انسان دارند. آنها در بسته هايي بنام کابلهاي نوري کنار هم قرار داده ميشوند و براي انتقال سيگنالهاي نوري در فواصل دور مورد استفاده قرار ميگيرند.

اگر با دقت به يک رشته فيبر نوري نگاه کنيد، مي بينيد که از قسمتهاي زير ساخته شده :
• هسته _ هسته بخش مرکزي فيبر است که از شيشه ساخته شده و نور در اين قسمت سير ميکند.
• لايه روکش _ واسطه شفافي که هسته مرکزي فيبر نوري را احاطه ميکند وباعث انعکاس نور به داخل هسته ميشود.
• روکش محافظ _ روکشي پلاستيکي که فيبر نوري در برابر رطوبت و آسيب ديدن محافظت ميکند.
صدها يا هزاران عدد از اين رشته هاي فيبر نوري بصورت بسته اي در کنار هم قرار داده ميشوند که به آن کابل نوري گويند. اين دسته از رشته هاي فيبر نوري با يک پوشش خارجي موسوم به ژاکت يا غلاف محافظت ميشوند.
فيبرهاي نوري دو نوعند :

• فيبرهاي نوري تک وجهي _ اين نوع از فيبرها هسته هاي کوچکي دارند ( قطري در حدود inch (4-) 10x 5/3 يا 9 ميکرون ) و ميتوانند نور ليزر مادون قرمز ( با طول موج 1300 تا 1550 نانومتر ) را درون خود هدايت کنند.
• فيبرهاي نوري چند وجهي _ اين نوع از فيبرها هسته هاي بزرگتري دارند ( قطري در حدود inch (3-) 10x 5/2 يا 5/62 ميکرون ) و نور مادون قرمز گسيل شده از ديودهاي نوري موسوم به LEDها را ( با طول موج 850 تا 1300 نانومتر ) درون خود هدايت ميکنند.
برخي از فيبرهاي نوري از پلاستيک ساخته ميشوند. اين فيبرها هسته بزرگي ( با قطر 4 صدم inch يا يک ميليمتر ) دارند و نور مرئي قرمزي را که از LEDها گسيل ميشود ( و طول موجي برابر با 650 نانومتر دارد ) هدايت ميکنند.
بياييد ببينيم طرز کار فيبر نوري چيست.

يک فيبر نوري چگونه نور را هدايت ميکند؟
فرض کنيد ميخواهيد يک باريکه نور را بطور مستقيم و در امتداد يک کريدور بتابانيد. نور براحتي در خطوط راست سير ميکند و مشکلي ازين جهت نيست. حال اگر کريدور مستقيم نباشد و در طول خود خميدگي داشته باشد چگونه نور را به انتهاي آن ميرسانيد؟
براي اين منظور ميتوانيد از يک آينه استفاده کنيد که در محل خميدگي راهرو قرار ميگيرد و نور را در جهت مناسب منحرف ميکند. اگر راهرو خيلي پيچ در پيچ باشد و خمهاي زيادي داشته باشد چه؟ ميتوانيد ديوارها را با آينه بپوشانيد و نور را به دام بيندازيد بطوريکه در طول راهرو از يک گوشه به گوشه ديگر بپرد. اين دقيقا همان چيزي است که در يک فيبرنوري اتفاق مي افتد.
نور در يک کابل فيبرنوري، بر اساس قاعده اي موسوم به بازتابش داخلي، مرتبا بوسيله ديواره آينه پوش لايه اي که هسته را فراگرفته، به اين سو و آن سو پرش ميکند و در طول هسته پيش ميرود.

از آنجا که لايه آينه پوش اطراف هسته هيچ نوري را جذب نميکند، موج نور ميتواند فواصل طولاني را طي کند. به هر حال، برخي از سيگنالهاي نوري در حين حرکت در طول فيبر، ضعيف ميشوند که علت عمده آن وجود برخي ناخالصيها داخل شيشه است. ميزان ضعيف شدن سيگنال به درجه خلوص شيشه بکار رفته در داخل فيبر و نيز طول موج نوري که درون فيبر سير ميکند بستگي دارد (بعنوان مثال
850 نانومتر = 60 تا 75 درصد در هر يک کيلومتر
1300 نانومتر = 50 تا 60 درصد در هر يک کيلومتر
1550 نانومتر = بيش از 50 درصد در هر يک کيلومتر ).
برخي از فيبرهاي نوري هم هستند که سيگنال در داخل آنها خيلي کم تضعيف ميشود. (کمتر از 10 درصد در هر يک کيلومتر براي 1550 نانومتر ).

سيستم ارتباط بوسيله فيبرنوري
براي پي بردن به اينکه فيبرهاي نوري چگونه در سيستم هاي ارتباطي مورد استفاده قرار ميگيرند، اجازه دهيد نگاهي بياندازيم به فيلم يا سندي که مربوط به جنگ جهاني دوم است. دو کشتي نيروي دريايي را درنظر بگيريد که از کنار يکديگر عبور ميکنند و لازم است باهم ارتباط برقرار کنند درحالي که امکان استفاده از راديو وجود ندارد و يا دريا طوفاني است. کاپيتان يکي از کشتي ها پيامي را براي يک ملوان که روي عرشه است ميفرستد. ملوان آن پيام را به کد مورس ترجمه ميکند و از نورافکني ويژه که يک پنجره کرکره جلو آن است براي ارسال پيام به کشتي مقابل استفاده ميکند. ملواني که در کشتي مقابل است اين پيام مورس را ميگيرد، ترجمه ميکند و به کاپيتان ميدهد. (ملوان کشتي دوم عکس عملي را انجام ميدهد که ملوان کشتي اول انجام داد.)
حالا فرض کنيد اين دو کشتي هر يک در گوشه اي از اقيانوسند و هزاران مايل فاصله دارند و در فاصله بين آنها يک سيستم ارتباطي فيبرنوري وجود دارد.

سيستم هاي ارتباط بوسيله فيبرنوري، شامل اين قسمت هاست:
• فرستنده _ سيگنالهاي نور را توليد ميکند و به رمز در مياورد.
• فيبرنوري _ سيگنالهاي نور را تا فواصل دور هدايت ميکند.
• تقويت کننده نوري _ ممکن است براي تقويت سيگنالهاي نوري لازم باشد. (براي ارسال سيگنال به فواصل خيلي دور)
• گيرنده نوري _ سيگنالهاي نور را دريافت و رمزگشائي ميکند.

فرستنده
نقش فرستنده شبيه ملواني است که روي عرشه کشتي فرستنده پيام ايستاده و پيام را ارسال ميکند. فرستنده ابزار توليد نور را در فواصل زماني مناسب خاموش يا روشن ميکند.
فرستنده درعمل به فيبر نوري متصل ميشود و حتي ممکن است داراي لنزي براي متمرکز کردن نور به داخل فيبر هم باشد. قدرت اشعه ليزر بيش از LEDهاست اما با کم و زياد شدن دما شدت نورشان تغيير ميکند و گرانتر هم هستند. متداول ترين طول موجهايي که استفاده ميشود عبارتند از: 850 نانومتر، 1300 نانومتر و 1550 نانومتر. (مادون قرمز و طول موجهاي نامرئي طيف )
تقويت کننده نوري
همانطور که قبلا هم به آن اشاره شد، نور حين عبور از فيبر ضعيف ميشود. (مخصوصا در فواصل طولاني بيش از نيم مايل يا حدود يک کيلومتر مثلا در کابلهاي زير دريا) بنابرين يک يا بيش از يک تقويت کننده نوري در طول کابل بسته ميشوند تا نور ضعيف شده را تقويت کنند.
يک تقويت کننده نوري داراي فيبرهاي نوري با پوشش ويژه اي است. نور ضعيف شده پس از ورود به اين تقويت کننده تحت تاثير اين پوشش خاص و نيز نور ليزري که به اين پوشش تابيده ميشود تقويت ميشود. ملکولهاي موجود در اين پوشش ويژه با تابش ليزر به آنها، سيگنال نوري جديد و قوي توليد ميکنند که مشخصات آن مشابه نور ورودي به تقويت کننده است. درواقع تقويت کننده نوري يک آمپلي فاير ليزري براي نور ورودي به آن است. جزئيات بيشتر را در سايت www.Photonics.com ببينيد.
گيرنده نوري
گيرنده نوري مشابه ملواني که روي عرشه کشتي گيرنده پيام بود عمل ميکند. اين گيرنده سيگنالهاي نوري ورودي را ميگيرد، رمزگشائي ميکند و سيگنالهاي الکتريکي مناسب را براي ارسال به کامپيوتر، تلويزيون يا تلفن کاربر توليد و به آنها ارسال ميکند. اين گيرنده براي دريافت و آشکارسازي نور ورودي از فتوسل يا فتوديود استفاده ميکند.
منبع سایت :www.persianit.ir

نگين كروئى

ميدان مغناطيسى زمين همانند پوست پياز كره خاكى ما را در برگرفته است. توفان هاى خورشيدى آن را مورد حمله قرار داده و موجب بروز توفان هاى الكتريكى در آن مى گردند. اين توفان ها نيز متعاقباً بر روى سيستم هاى الكتريكى زمين اثر مى گذارد. اگر چه ميدان مغناطيسى زمين كره خاكى ما را از توفان هاى خورشيدى و تشعشعات فضايى حفظ مى كند اما متاسفانه اين ميدان مغناطيسى به تدريج در حال ضعيف ترشدن بوده و عواقب حاصل از آن مايه نگرانى كارشناسان امر است.

چندى پيش رسانه هاى گروهى از وقوع انفجارات شديد در خورشيد (در منظومه شمسى) خبر داده و متذكر شدند در اثر اين انفجارات، تشعشعات خطرناكى وارد جو زمين شده و ذرات الكتريكى باردار آن براى همگان مضر خواهد بود. در اين گزارش ها از قطع ارتباطات راديويى در سراسر جهان، از كار افتادن ماهواره ها و سيستم هاى برق رسانى سخن مى رفت. اين نگرانى ها همه بحق بودند. پس از انفجارهاى شديد خورشيدى كه 14 سال پيش صورت گرفتند ابرى از ذرات باردار پرانرژى ( اين ذرات باردار در زبان فيزيكدانان، پلاسما ناميده مى شود) با قدرتى 1700 بار بيشتر از روزهاى معمولى، به سوى سياره ما وزيدن گرفت. در آن زمان دانشمندان از اين بيم داشتند كه اگر توفان حاصل از اين ذرات پر انرژى به ميدان مغناطيسى زمين برسند، در ميدان مغناطيسى، شدت جريان الكتريكى آنچنان زياد خواهد بود كه تقريباً تمامى فيوزهاى سيستم هاى الكتريكى از كار خواهند افتاد. خوشبختانه اين فاجعه عظيم به وقوع نپيوست. تنها برخى از فركانس هاى راديويى دچار اشكال پخش شدند و كار بعضى از ماهواره ها به صورت موقت و از روى احتياط متوقف شد.

كارشناسان به اين نتيجه رسيدند كه ميدان مغناطيسى زمين، سپر دفاعى نامريى ما در برابر توفان هاى خورشيدى و تشعشعات فضايى بوده است. با اين وجود نقش پروتون ها و ذرات آلفا در اين تشعشعات و همچنين نقش ميدان مغناطيسى زمين هنوز هم معماهاى بسيارى را در خود نهفته دارند.

اما اصولاً چرا كره زمين از دو قطب مغناطيسى برخوردار است؟ چه چيزى باعث مى شود كه زمين همانند يك ميله مغناطيسى عظيم، آن طور كه همه ما آ ن را از كلاس هاى درس فيزيك مى شناسيم، عمل كند؟ چرا عقربه يك قطب نما هميشه جهت شمال و جنوب مغناطيسى را بر روى زمين نشان مى دهد؟ (اين مسئله هزاران سال پيش توسط چينى ها كشف شد.)

شايد بد نباشد توضيح دهيم كه حتى تا قرن شانزدهم ميلادى هم بسيارى از مردم معتقد بودند كه يك كوه عظيم مغناطيسى در شمال زمين وجود دارد.

متخصصان رشته هاى فيزيك و زمين شناسى تنها چند دهه پيش بود كه تئورى ديگرى را ارائه كردند و اين تئورى تازه، چهار سال پيش در انستيتوى تحقيقاتى شهر كارلسروهه مورد تائيد قرار گرفت. طبق اين تئورى تقريباً 95 درصد از ميدان مغناطيسى زمين از طريق يك ماشين دينام يا در حقيقت ژنراتورى كه با كمك اثر مغناطيسى، انرژى الكتريكى توليد مى كند، در ماده مذاب قشر بيرونى هسته زمين كه كلاً از آهن تشكيل شده است توليد مى شود. در اين قشر، جريان هايى به وجود مى آيند كه بر اثر چرخش كره زمين شكلى مارپيچ به خود مى گيرند. آزمايش هاى انجام گرفته نشانگر آنند كه اين جريان هاى مارپيچ، واقعاً يك ميدان مغناطيسى را به وجود مى آورند. ميدان مغناطيسى درونى زمين بر جريان هاى الكتريكى خارجى در يونوسفر جو زمين اثر گذاشته و به اين ترتيب در برابر توفان هاى خورشيدى و تشعشعات زيان آور ذرات الكتريكى نقش حفاظ را بازى مى كند.

البته اين ميدان مغناطيسى همانند ميدان مغناطيسى زمين كه دائماً ضعيف تر مى شود، از يك ثبات دائمى برخوردار نيست. علاوه براين، بررسى سنگ هاى كره زمين نشان مى دهد كه پس از بروز يك چنين ضعفى در ميدان مغناطيسى زمين، تقريباً هر 750 هزار سال يك بار، محل قطب هاى شمال و جنوب مغناطيسى تغيير مى كند. اما براساس محاسبات كنونى اين تغيير محل قطب هاى مغناطيسى زمين حدوداً 500 سال ديگر انجام خواهد گرفت. اينكه علت اين پديده چيست و آيا به اين خاطر، آن طور كه برخى از محققان معتقدند، آب وهواى كره زمين تغيير خواهد كرد يا اينكه اصولاً بقاى حيات بر روى كره خاكى ما با خطر مواجه مى شود، هنوز مشخص نيست.

پل وتستون (Wheateston Bridge)

تاریخچه

آنچه امروزه به نام مدار پل وتستون معروف است، نخستین بار در سال 1833 توسط ساموئل هانتر کریستی (Samuel Hunter Christie) توصیف شد، اما کاربردهای زیاد این مدار توسط کارلز وتستون (Charles Wheateston) اختراع شد، به همین خاطر این مدار عموما به نام پل وتستون معروف شد. امروزه پل وتستون یک روش بسیار درست و حساس برای اندازه گیری دقیق مقادیر مقاومتها می‌‌باشد.





ساختمان مدار پل وتستون

همانگونه که در شکل دیده می‌‌شود، مدار پل وتستون از چهار مقاومت R4 , R3 , R2 , R1 تشکیل شده است. اساس کار مدار پل وتستون اینگونه است که ولتاژ ورودی به دو قسمت تقسیم می‌‌شود. جریان خروجی از هر دو ولتاژ تقسیم شده ، تشکیل می‌‌گردد. در فرم کلاسیک مدار پل وتستون یک گالوانومتر (ماده بسیار حساس به جریان مستقیم) در بین ورودی و خروجی ولتاژ نصب می‌‌شود.

اگر ولتاژ تقسیم شده به گونه‌ای باشد که دقیقا نسبت R2 = R3R4/R1 برقرار باشد، در این صورت گفته می‌‌شود که پل در حالت تعادل است. در این صورت گالوانومتر هیچ جریانی را نشان نمی‌‌دهد. اگر چنانچه یکی از مقاومتها ، حتی به اندازه بسیار کوچک ، تغییر کنند، در این صورت تعادل به هم خورده و عقربه گالوانومتر جریانی را نشان می‌‌دهد. پس گالوانومتر مقیاسی برای نشان دادن شرط تعادل است.

طرز کار پل وتستون

فرض کنید یک ولتاژ dc به اندازه E به مدار پل اعمال شود. در اینجا نیز یک گالوانومتر برای نشان دادن شرط تعادل بین دو نقطه ولتاژ ورودی و خروجی نصب شده است. مقادیر مقاومتهای R1 و R3 دقیقا معلوم هستند، اما R2 یک مقاومت متغیر است که به راحتی قابل تغییر است. بجای R4 یک مقاومت مجهول که آن را با Rx نشان می‌‌دهیم، قرار داده شده است. ولتاژ E اعمال می‌‌شود و مقاومت متغیر R2 به گونه‌ای تنظیم می‌‌شود که گالوانومتر جریانی را نشان ندهد.

بنابراین با توجه به اینکه مقادیر مقاومتهای R_1 و R_3 معلوم هستند و R2 را نیز خودمان تغییر داده‌ایم، لذا از رابطه Rx = R2R3/R1 مقدار مقاومت مجهول تعیین می‌‌شود. در صورتی که هر چهار مقاومت یکسان باشند، مدار خیلی حساس خواهد بود. در هر صورت مدار پل و تستون در هر حالت بسیار عالی کار می‌‌کند.

کاربرد مدار پل وتستون

پل وتستون دارای کاربردهای بسیلر زیادی است و آوردن تمام کاربردهای آن در یک مقاله مقدور نیست. بنابراین تنها به چند مورد خاص در اینجا اشاره می‌‌کنیم. کارلز وتستون کاربردهای زیادی از از مدار پل وتستون را خودش اختراع کرد و کاربردهای دیگری نیز بعد از او توسعه یافته‌اند. امروزه یکی از کاربردهای عمومی ‌مدار پل وتستون در صنعت استفاده از آن در حسگرهای بسیار حساس است.

در این دستگاه‌ها مقاومت درونی بر اساس سطح یعنی از کرنش (یا فشار یا دما و ...) تغییر می‌‌کند و به عنوان مقاومت نامعلوم Rx عمل می‌‌کند. همچنین به جای این که با تغییر دادن مقاومت R2 در مدار تعادل ایجاد شود، به عوض گالوانومتر از مداری که می‌‌تواند میزان عدم تعادل در پل را بر اساس تغییر کرنش یا شرایط دیگر اعمال شده بر حسگر کالیبره کند، استفاده می‌‌شود. دومین کاربرد مدار پل وتستون ، استفاده از آن در نیروگاه‌های الکتریکی برای توزیع دقیق خطوط قدرت است. روشی که بسیار سریع و دقیق بوده و نیاز به تعداد زیادی تکنسین در زمینه‌های مختلف ندارد.
بر گرفته از سايت http://daneshnameh.roshd.ir/mavara

ترانس

1-تعریف پست:
پست محلی است که تجهیزات انتقال انرژی درآن نصب وتبدیل ولتاژ
انجام می شودوبا استفاده از کلید ها امکان انجام مانورفراهم می شود
درواقع کاراصلی پست مبدل ولتاژ یاعمل سویچینگ بوده که دربسیاری
از پستها ترکیب دو حالت فوق دیده می شود.
در خطوط انتقال DC چون تلفات ناشی از افت ولتاژ ندارد وتلفات توان
انتقالی بسیار پایین بوده ودر پایداری شبکه قدرت نقش مهمّی دارند لزا
اخیرا ُ این پستها مورد توجه قراردارند ازاین پستها بیشتردر ولتاژهای
بالا (800 کیلو ولت وبالاتر) و در خطوط طولانی به علت پایین بودن
تلفات انتقال استفاده می شود.
درشبکهای انتقال DC درصورت استفاده ازنول زمین می توان انرژی
الکتریکی دا توسط یک سیم به مصرف کننده انتقال داد.
2-انواع پست:
پستها را می توان ازنظر نوع وظیفه,هدف,محل نصب,نوع عایقی, به
انواع مختلفی تقسیم کرد. براساس نوع وظیفه وهدف ساخت:
پستهای افزاینده , پستهای انتقال انرژی , پستهای سویچینگ و کاهنده فوق توزیع .
ـــ براساس نوع عایقی:
پستها با عایق هوا, پستها با عایق گازی( که دارای مزایای زیراست):
پایین بودن مرکز ثقل تجهیزات در نتیجه مقاوم بودن در مقابله زلزله,
کاهش حجم, ضریب ایمنی بسیار بالا باتوجه به اینکه همهً قسمت های
برق دار و کنتاکت ها در محفظهً گازSF6 امکان آتش سوزی ندارد,
پایین بودن هزینهً نگهداری باتوجه به نیاز تعمیرات کم تر, استفاده د ر
مناطق بسیار آلوده و مرطوب و مرتفع .
معایب پستها با عایق گازی :
گرانی سیستم و گرانی گاز SF6 , نیاز به تخصص خاص برای نصب و تعمیرات,مشکلات حمل و نقل وآب بندی سیستم.
ـــ بر اساس نوع محل نصب تجهیزات :
نصب تجهیزات در فضای باز , نصب تجهیزات در فضای سرپوشیده .
معمولاُ پستها را از 33 کیلو ولت به بالا به صورت فضای باز ساخته
وپستهای عایق گازی راچون فضای کمی دارندسرپوشیده خواهند ساخت.
اجزاع تشکيل دهنده پست :
پستهای فشار قوی از تجهیزات و قسمتهای زیر تشکیل می شود :
ترانس قدرت , ترانس زمین و مصرف داخلی , سویچگر ,
جبران کنندهای تون راکتیو , تاً سیسات جانبی الکتریکی ,
ساختمان کنترل , سایر تاًسیسات ساختمانی .
ـ ترانس زمین:
از این ترانس در جاهایی که نقطهً اتصال زمین (نوترال) در دسترس
نمی باشد که برای ایجاد نقطهً نوترال از ترانس زمین استفاده می شود .
نوع اتصال در این ترانس به صورت زیکزاک Zn است .
این ترانس دارای سه سیم پیچ می باشد که سیم پیچ هر فاز به دو قسمت
مساوی تقسیم می شود و انتهای نصف سیم پیچ ستون اوٌل با نصف سیم
پیچ ستون دوٌم در جهت عکس سری می باشد .
ـ ترانس مصرف داخلی:
از ترانس مصرف داخلی برای تغذیه مصارف داخلی پست استفاده می شود .
تغذیه ترانس مصرف داخلی شامل قسمتهای زیر است :
تغذیه موتورپمپ تپ چنجر , تغذیه بریکرهای Kv20 , تغذیه فن و
سیستم خنک کننده , شارژ باتری ها , مصارف روشنایی , تهویه ها .
نوع اتصال سیم پیچ ها به صورت مثلث – ستاره با ویکتورکروپ
(نوع اتصال بندی) DYn11 می باشد . ـ سویچگر:
تشکیل شده از مجموعه ای از تجهیزات که فیدرهای مختلف را به
باسبار و یا باسبار ها را در نقاط مختلف به یکدیگر با ولتاژ معینی
ارتباط می دهند .
در پستهای مبدل ولتاژ ممکن است از دو یا سه سویچگر با ولتاژهای مختلف استفاده شود .
ـ تجهیزات سویچگر:
باسبار:
که خود تشکیل شده از مقره ها , کلمپها , اتصالات وهادیهای باسبار که به شکل سیم یا لولهًً توخالی و غیره است .
بریکر , ******یونر , ترانسفورماتورهای اندازه گیری وحفاظتی , تجهیزات مربوت به
سیستم ارتباطی , وسایل کوپلاژ مخابراتی(که شامل : موج گیر , خازن کوپلاژ , دستگاه تطبیق امپدانس است ) ,
برقگیر:
که برای حفاظت در برابر اضافه ولتاژ و برخورد صاعقه به خطوط
است که در انواع میله ای , لوله ای , آرماتور , جرقه ای و مقاوتهای
غیرخطی است .
ـ جبران کنندههای توان راکتیو:
جبران کننده ها شامل خازن وراکتورهای موازی می باشندکه به صورت
اتصال ستاره در مدار قرار دارند و نیاز به فیدر جهت اتصال به باسبار
می باشند که گاهی اوقات راکتورها در انتهای خطوط انتقال نیز نصب می شوند .
ـــ انواع راکتور ازنظر شکل عایقی :
راکتور با عایق بندی هوا , راکتور با عایق بندی روغنی .
ـــ انواع نصب راکتور سری :
راکتورسری با ژنراتور, راکتورسری باباسبار, راکتورسری با فیدرهای خروجی, راکتورسری بافیدرهای خروجی به صورت گروهی.

ـ ساختمان کنترل:
کلیهً ستگاه های اندازه گیری پارامترها, وسایل حفاظت وکنترل تجهیزات
ازطریق کابلها از محوطهً بیرونی پست به داخل ساختمان کنترل ارتباط
می یابد همچنین سیستمهای تغذیه جریان متناوب ومستقیم (AC,DC) در
داخل ساختمان کنترل قراردارند,این ساختمان اداری تاًسیسات مورد نیاز
جهت کار اپراتور می باشد که قسمت های زیر را دارا می باشد :
اتاق فرمان , فیدر خانه , باطری خانه , اتاق سیستم های توضیع برق
(AC,DC) , اتاق ارتباطات , دفتر , انبار و ...

ـ باطری خانه:
جهت تامین برقDC برای مصارف تغذیه رله های حفاظتی, موتورهای
شارژ فنر و... مکانیزم های فرمان و روشنایی اضطراری و... نیاز به
باطری خانه دارند که در اطاقکی تعدادی باطری با هم سری می شوند و
دردو مجموعه معمولاً 48 و110ولتی قرارمی گیرد وهرمجموعه با یک
دستگاه باطری شارژ کوپل می شوند .

اصول کار ترانس فورماتور :
1-تعریف ترانس فورماتور:
ترانس فورماتور از دو قسمت اصلی هسته و دو یا چند قسمت سیم پیچ که روی هسته پیچیده می شود تشکیل می شود , ترانس فورماتور یک
دستگاه الکتریکی است که در اثرالقای مغناطیسی بین سیم پیچ ها انرژی
الکتریکی را ازمدارسیم پیچ اولیه به ثانویه انتقال می دهد بطوری که در
نوع انرژی و مقدار آن تغییر حاصل نمی شود ولی ولتاژ و جریان تغییر
می کند بنابراین باصرف نظراز تلفات ترانس داریم :
P1=P2 --- V1 I1 = V2 I2= V1/V2 = I2/I1 = N1/N2
که اصول کار ترانس فورماتور براساس القای متقابل سیم پیچ ها است .
2ـ اجزاع ترانس فورماتور:
هسته , سیم پیچ ها , مخزن روغن , رادیاتور , بوشینگ های فشار قوی وضعیف , تپ چنجرو تابلوی مکانیزم آن , تابلوی فرمان , وسایل اندازه گیری و حفاظتی , شیرها و لوله های ارتباطی , وسایل خنک کننده ,
ترانس جریان , شاسی و چرخ , ...

3ـ انواع اتصّال سیم پیچ:

اتصال سیم پیچ های اولیه و ثانویه در ترانس معمولاً به صورت ستاره ,
مثلث , زیکزاک است .
4ـ ترانس فورماتورولتاژ(PT,VT):
چون ولتاژهای بالاتر از 600 V را نمی توان به صورت مستقیم بوسیله
دستگاه های اندازه گیری اندازه گرفت , بنابراین لازم است که ولتاژ را
کاهش دهیم تا بتوان ولتاژ را اندازه گیری نمود و یا اینکه در رله های
حفاظتی استفاده کرد ترانس فورماتور ولتاژبه این منظوراستفاده می شود
که ترانس فورماتور ولتاژ از نوع مغناطیسی دارای دو نوع سیم پیچ اولیه و ثانویه می باشد که برای ولتاژهای بین 600 V تا 132 KV استفاده می شود .
5ـ ترانس فورماتورجریان(CT):

جهت اندازه گیری و همچنین سیستم های حفاظتی لازم است که از مقدار
جریان عبوری از خط اطلاع پیدا کرده و نظر به اینکه مستقیماً نمی شود
از کل جریان خط دراین نوع دستگاه ها استفاده کرد و در فشار ضعیف
و فشار قوی علاوه بر کمییت , موضوع مهم ایزوله کردن وسایل اندازه گیری و حفاظتی از اولیه است لزا بایستی به طریقی جریان را کاهش داده و از این جریان برای دستگاه های فوق استفاده کنیم واین کار توسط
ترانس جریان انجام می شود .
ـــ پارامترهای اساسی یک CT :
نقطه اشباع , کلاس ودقت CT , ظرفیتCT , نسبت تبدیل CT .
6ـ نسبت تبدیل ترانس جریان:
جریان اولیه Ct طبق IEC 185 مطابق اعداد زیرمی باشد که اصولاً
باید در انتخواب جریان اولیه یکی از اعداد زیر انتخواب شود:
10-15-20-25-30-40-50-60-75-100-125-150 Amp

درصورتیکه نیاز به جریان اولیه بیشتر باشد باید ضریبی از اعداد بالا
انتخواب شود . جریان ثاویه Ct هم طبق IEC 185 مطابق اعداد زیرمی باشد : 1-2-5
برای انتخواب نسبت تبدیل Ct باید جریان اولیه را متناسب با جریان
دستگاه های حفاظت شونده و یا دستگاه هایی که لازم است بار آنها
اندازه گیری شود انتخواب کرد .
در موردCt تستهای مختلفی انجام می شودکه رایج ترین آنهاعبارت اند:
تست نطقه اشباع , تست نسبت تبدیل , تست عایقی اولیه و ثانویه .
7ـ حفاظتهای ترانس:
الف : حفا ظتهای دا خلی :
1- اتصال کوتاه :
A دستگاه حفاظت روغن (رله بوخهلتز, رله توی ب) , B دستگاه حفاظت درمقابل جریان زیاد( فیوز, رله جریان زیادی زمانی ) , C رله دیفرانسیل
2- اتصال زمین :
A مراقبت روغن با رله بوخهلتز, B رله دیفرانسیل, C سنجش جریان زمین
3- افزایش فلوی هسته :
A اورفلاکس
ب : حفا ظتهای خارجی :
1- اتصالی در شبکه :
A فیوز, B رله جریان زیاد زمانی , C رله دیستانس
2- اضافه بار :
A ترمومتر روغن و سیم پیچ , B رله جریان زیاد تاخیری , C رله توی ب , D منعکس کننده حرارتی ,
3- اضافه ولتاژ در اثر موج سیار :
A توسط انواع برق گیر
ج : خفا ظتهای غیر الکتریکی :
1- کمبود روغن : رله بوخهلتز ,
2- قطع دستگاه خنک کن
3- نقص در تپ چنجر : رله تخله فشار یا گاز


انواع زمين کردن :

1ـ زمین کردن حفاظتی:
زمین کردن حفاظتی عبارت است از زمین کردن کلیه قطعات فلزی تاًسیسات الکتریکی که در ارتباط مستقیم ( فلزبه فلز ) با مدار الکتریکی
قرار ندارد .
این زمین کردن بخصوص برای حفاظت اشخاص درمقابل اختلاف سطح
تماس زیاد به کار گرفته می شود .
2ـ زمین کردن الکتریکی:
زمین کردن الکتریکی یعنی زمین کردن نقطه ای از دستگاه های الکتریکی و ادوات برقی که جزئی ازمدارالکتریکی می باشد.
مثل زمین کردن مرکز ستارهً سیم پیچ ترانسفورماتور یا ژنراتور .
که این زمین کردن بخاطرکارصحیح دستگاه و جلوگیری از ازدیاد فشار
الکتریکی فازهای سالم نسبت به زمین در موقع تماس یکی از فازهای دیگر با زمین .
3ـ روشهای زمین کردن:
ـــ روش مستقیم :
مثل وصل مستقیم نقطه صفر ترانس یا نقطه ای از سیم رابط بین ژنراتور جریان دائم به زمین .
ـــ روش غیر مستقیم :
مثل وصل نقطه صفر ژنراتور توسط یک مقاومت بزرگ به زمین یا
اتصال نقطه صفر ستاره ترانس توسط سلف پترزن (پیچک محدود کننده
جریان زمین)
ـــ زمین کردن بار:
باید نقطه صفریااصولاً هرنقطه از شبکه که پتانسیل نسبت به زمین دارد
توسط یک فیوز فشارقوی (الکترود جرقه گیر) به زمین وصل می شود.

دو سايت مرجع انگليسي و فارسي براي مخابراتي ها
سايت هاي زير بسيار مفيد براي دانشجويان برق گرايش قدرت مي باشد
و در زمينه نيروگاهها ماشين هاي الكتريكي سيستم هاي قدرت و تاحدودي سيستم ها و سيگنال ها را نيز در برمي گيرد
از ويژگي هاي مهم اين سايت ها مي توان به رايگان بودن برنامه هاي معرفي شده در آن پرداخت بطوري كه دانشجويان عزيز براي دريافت برنامه ها و اجراي آن احتياج به كرك يا پرداخت پول نخواهند داشت
ويژگي مهم ديگر آن استفاده از واژه نامه بسيار قدرتمند براي تعارف اصطلاحات مي توان نام برد

www.it30t.com

سايت تخصصي برق قدرت الكترونيك و مخابرات
North • Suite 400 • Plymouth, Minnesota 55447 Phone: (763) 553-1090 • Fax: (763) 553-1242 ...
www.powerelectric.com/ - 14k -
Electric power - Wikipedia, the free encyclopedia

تاريخچه پیل سوختی


اگر چه پيل‌سوختي به تازگي به عنوان يكي از راهكارهاي توليد انرژي الكتريكي مطرح شده است ولي تاريخچه آن به قرن نوزدهم و كار دانشمند انگلیسی سرویلیام گرو بر مي‌گردد. او اولين پيل‌سوختي را در سال 1839 با سرمشق گرفتن از واکنش الکترولیز آب، طی واکنش معکوس و در حضور کاتالیست پلاتین ساخت.
واژه "پيل‌سوختي" در سال 1889 توسط لودويک مند و چارلز لنجر به كار گرفته شد. آنها نوعي پيل‌سوختي که هوا و سوخت ذغال‌سنگ را مصرف مي‌کرد، ساختند. تلاش‌هاي متعددي در اوايل قرن بيستم در جهت توسعه پيل‌سوختي انجام شد که به دليل عدم درک علمي مسئله هيچ يک موفقيت آميز نبود. علاقه به استفاده از پیل سوختی با کشف سوخت‌های فسیلی ارزان و رواج موتورهای بخار کمرنگ گردید.
فصلي ديگر از تاريخچه تحقيقات پيل‌سوختي توسط فرانسيس بيكن از دانشگاه كمبريج انجام شد. او در سال 1932 بر روي ماشين ساخته شده توسط مند و لنجر اصلاحات بسياري انجام داد. اين اصلاحات شامل جايگزيني كاتاليست گرانقيمت پلاتين با نيكل و همچنين استفاده از هيدروكسيدپتاسيم قليايي به جاي اسيد سولفوريك به دليل مزيت عدم خورندگي آن مي‌باشد. اين اختراع كه اولين پيل‌سوختي قليايي بود، “Bacon Cell” ناميده شد. او 27 سال تحقيقات خود را ادامه داد تا توانست يك پيل‌سوختي كامل وكارا ارائه نمايد. بيكون در سال 1959 پيل‌سوختي با توان 5 كيلووات را توليد نمود كه مي‌توانست نيروي محركه يك دستگاه جوشكاري را تامين نمايد.
تحقيقات جديد در اين عرصه از اوايل دهه 60 میلادی با اوج گيري فعالیت‌های مربوط به تسخیر فضا توسط انسان آغاز شد. مركز تحقيقات ناسا در پي تامين نيرو جهت پروازهاي فضايي با سرنشين بود. ناسا پس از رد گزينه‌هاي موجود نظير باتري (به علت سنگيني)، انرژي خورشيدي(به علت گران بودن) و انرژي هسته‌اي (به علت ريسك بالا) پيل‌سوختي را انتخاب نمود.
تحقيقات در اين زمينه به ساخت پيل‌سوختي پليمري توسط شركت جنرال الكتريك منجر شد. ایالات متحده فن‌آوری پیل سوختی را در برنامه فضايي Gemini استفاده نمود كه اولين كاربرد تجاري پيل‌سوختي بود.
پرت و ويتني دو سازنده موتور هواپیما پيل‌سوختي قليايي بيكن را به منظور كاهش وزن و افزايش طول عمر اصلاح نموده و آن را در برنامه فضايي آپولو به كار بردند. در هر دو پروژه پيل‌سوختي بعنوان منبع انرژي الكتريكي براي فضاپيما استفاده شدند. اما در پروژه آپولو پيل‌هاي سوختي براي فضانوردان آب آشاميدني نيز توليد مي‌كرد. پس از کاربرد پيل‌هاي سوختي در اين پروژه‌ها، دولت‌ها و شركت‌ها به اين فن‌آوري جديد به عنوان منبع مناسبي براي تولید انرژي پاك در آينده توجه روزافزوني نشان دادند.
از سال 1970 فنآوري پيل‌سوختي براي سيستم‌هاي زميني توسعه يافت. تحريم نفتي از سال1973-1979 موجب تشديد تلاش دولتمردان امريكا و محققين در توسعه اين فن‌آوري به جهت قطع وابستگي به واردات نفتي گشت.
در طول دهه 80 تلاش محققين بر تهيه مواد مورد نياز، انتخاب سوخت مناسب و كاهش هزينه استوار بود. همچنين اولين محصول تجاري جهت تامين نيرو محركه خودرو در سال1993 توسط شركت بلارد ارائه شد.
كاربردهاي پيل سوختي نيروگاهي

بازار مولدهای نیروگاهی پیل‌سوختی بسیار گسترده است و کاربردهای دولتی، نظامی و صنعتی را شامل می‌شود. همچنین به عنوان نیروی پشتیبان در مواقع اضطراری در مخابرات، صنایع پزشکی، ادارات، بیمارستان‌ها، هتل‌های بزرگ و سیستم‌های کامپیوتری به کار می‌رود.
پیل‌های سوختی نسبتاً آرام و بی‌صدا هستند لذا جهت تولید برق محلی مناسبند. علاوه بر کاهش نیاز به گسترش شبکه توزیع برق، از گرمای تولیدی از این نیروگاه‌ها می‌توان جهت گرمایش و تولید بخار آب استفاده نمود.
این نیروگاه‌ها در مصارف کوچک بازدهی الکتریکی بالایی دارند و همچنین در ترکیب با نیروگاه‌های گاز طبیعی بازدهی الکتریکی آنها به 70-80% می‌رسد.
مزیت دیگر این نیروگاه‌ها عدم آلودگی محیط زیست است. خروجی نیروگاه‌های پیل‌سوختی بخار‌آب می باشد.

نیروگاه‌های پیل سوختی قابلیت استفاده از سوخت‌های مختلف مانند متانول، اتانول، هیدروژن، گاز طبیعی، پروپان و بنزین را دارند و مانند سایر نیروگاه‌ها محدود به استفاده از یک منبع انرژی خاص نیست. از زمانیکه اولین پیل‌سوختی نیروگاهی در دهه 60 تولید گشت، تا کنون در مجموع 650 سیستم کامل با توان بیش از 10 کیلووات (میانگین آن 200 کیلووات است) ساخته شد. تقریباً 90 درصد از این واحدها با گاز طبیعی تغذیه می شود. البته استفاده از سوخت‌های جایگزین نظیر بیوگاز و گاز ذغال نیز پیشرفت قابل ملاحظه‌ای داشته است. در این بخش نیروگاه انواع متنوع پیل‌سوختی به کار رفته است. در ابتدا از پیل‌سوختی اسید فسفریک آغاز گردید و سپس پیل‌سوختی پلیمری و پیل‌سوختی کربنات مذاب جایگزین آن گشتند. در حالیکه پیل‌سوختی اکسید جامد در آینده بازار را به قبضه در خواهد آورد.
در بخش پیل‌های سوختی نیروگاهی کوچک (زیر 10 کیلووات) نیز رشد قابل ملاحظه‌ای را شاهد بودیم. تعداد این واحدها اکنون به 1900 رسیده است. این سیستم جهت مصارف خانگی و بازارهایی از قبیل UPS ونیروی پشتیبان در اماکن دوردست کاربری دارد. نیمی از محصولات در آمریکای شمالی توسعه یافته است.
در بخش سیستم‌های نیروگاهی کوچک 20 درصد سهم بازار را پیل‌سوختی اکسیدجامد و مابقی را پیل‌سوختی پلیمری تشکیل مي‌‌دهد. بازار پیل‌سوختی کوچک در ژاپن که به مصارف خانگی اختصاص دارد، منحصراً با پیل‌سوختی پلیمری است و امید است تا انتهای سال 2005 محصولات به بازار عرضه گردند.
فروش تعدادی از واحدهای نیروگاهی کوچک آغاز شده است که از جمله آنها سیستم GenCore شرکت Plug Power می باشد(توان 5 کیلووات، 15000 دلار)
دولت ژاپن حمایت خود از توسعه پیل‌های سوختی نیروگاهی در ابعاد بزرگ را از سال 1980 آغاز نموده است و شرکت های ژاپنی گاز توکیو و Osaca از بزرگترین شرکت های توسعه دهنده این فن‌آوری می‌باشند.
انواع پيلهاي سوختي

پيلهاي سوختي در انواع زير موجود مي‎باشند:
پيلهاي سوختي اسيدفسفريكي
پيلهاي سوختي پليمري
پيلهاي سوختي اكسيد جامد
پيلهاي سوختي قليايي
پيلهاي سوختي متانولي
مزاياي پيل سوختي چيست؟

راندمان بالا، حداقل نشر آلاينده‎هاي زيست محيطي،امكان استفاده از سوختهاي فسيلي و پاك، مدولار بودن و قابليت توليد همزمان حرارت و الكتريسيته و استفاده در كاربردهاي توليد غيرمتمركز انرژي از جمله مزاياي پيل سوختي مي‎باشند.
روشهاي توليد پيل سوختي

جدیدترین راه تولید پیل سوختی
لوى تامپسون، پرفسور مهندسى شيمى و رئيس تيم تحقيقاتى پيل سوختى جديد در اين مورد چنين مى گويد: «ما به سامانه اى رسيده ايم كه بسيار مشابه سامانه هايى است كه براى توليد ابزارهاى ميكرو الكترونيك مورد استفاده قرار مى گيرد.»
روشى كه پرفسور تامپسون و تيم همكار او به آن رسيده اند، استفاده از ميكروفابريكيشن است. ميكروفابريكيشن خلق ساختارهاى فيزيكي، ابزار و مواد مركبى است كه اجزاى تشكل دهنده آنها در حدود يك ميكرومتر هستند. ميكروالكترونيك ها منبع انرژى كالاهاى بسيار زيادى هستند از كارت تبريك صوتى گرفته تا كامپيوترهاى قابل حمل.
تامپسون يكى از بزرگترين موانع استفاده تجارى و گسترده از پيل هاى سوختى را هزينه بالاى ساخت آن مى داند. براى اينكه از اين منبع در مصارف روزمره استفاده كرد، بايد هزينه توليد آن پايين تر بيايد تا مثلا در يك كامپيوتر قابل حمل مورد استفاده قرار گيرد.
در شيوه معمول كنوني، پيل هاى سوختي، مشابه خودروها توليد مى شوند يعنى قطعات مختلف آنها به صورت جداگانه ساخته مى شوند و سپس روى هم سوار مى شوند تا يك پيل سوختى توليد شود. اين كار گستره بسيار زيادى دارد و علاوه بر هزينه بالاى آن، كه به آن اشاره شد نياز به زمان بسيار زيادى دارد. اما گروه تحقيقاتى تامپسون با استفاده از فرآيند پيشرفته ميكروفابريكيشن، نسل جديد پيل هاى سوختى را مى سازد. اين بار به جاى توليد جداگانه پيل سوختي، آنها به صورت لايه لايه ساخته مى شوند، روشى كه در حال حاضر براى ساخت ابزارهاى ميكروالكترونيك مورد استفاده قرار مى گيرد.
محققان دانشگاه ميشيگان اميدوارند با استفاده از اين فن آورى ارزان قيمت و همچنين استفاده از مواد ارزانتر، قيمت پيل هاى سوختى را از ۱۰ هزار دلار براى هر كيلو وات به ۱۰۰۰ دلار برسانند.
با اين قيمت، پيل هاى سوختى مى توانند با باترى هاى يون لتييوم كه در سطح وسيع مورد استفاده قرار مى گيرند رقابت كنند.
دانشگاه ميشيگان استفاده از ميكروفابريكيشن براى توليد پيل سوختى را دو سال و نيم پيش آغاز كرد. اولين بازار آنها وسايل برقى است، ولى آنها در گام بعدى مى خواهند از پيل هاى سوختى در اتومبيل ها استفاده كنند.
سوخت تازه برای پیل های سوختی
با استفاده از اسیدفرمیك به عنوان سوخت غیرقابل اشتعال در پیل های سوختی محصولات الكترونیكی قابل حمل بدون اتصال به شبكه برق كار می كنند. شركت های BASE و Tekion توسعه دهنده پیل های سوختی مینیاتوری برای محصولات قابل حمل به منظور توسعه اسیدفرمیك به عنوان سوخت برای فناوری پیل سوختی Tekion تفاهم نامه ای امضا كردند.BASE بزرگترین تولید كننده اسیدفرمیك در دنیا محسوب می شود و قصد دارد با همكاری Tekion، فرمولاسیون مناسبی را برای اسیدفرمیك تهیه و آزمایش كند. این دو شركت همچنین در زمینه توسعه كدها و استانداردهای مرتبط با این موضوع نیز فعالیت خواهند داشت و تجربه هایشان را در زمینه سازگاری این مواد برای پیل های سوختی به اشتراك می گذارند. بر اساس این گزارش، اولین كاربرد تجاری محصولات Tekion، یك نمونه «بسته انرژی» است كه درون دستگاه های الكترونیكی قابل حمل جای گرفته یا به آنها متصل می شود تا این دستگاه ها بتوانند بدون اتصال به شبكه برق كار كنند. این بسته یك سیستم هیبریدی باتری پیل سوختی مینیاتوری است كه با نام تجاری بسته انرژی Formira در بازار موجود است و سوخت گیری آن با تعویض كارتریج اسیدفرمیك صورت می گیرد. این فناوری برای استفاده در محصولات الكترونیكی قابل حمل در محدوده توانی كمتر از ۵۰ وات با انرژی كمتر از ۱۰۰ وات ساعت طراحی شده و از مزایای قابل توجهی برخوردار است.
ساخت پيل سوختي با نيروي باكتري

تيمي متشكيل از ميكروبيولوژيست‌ها، مهندسين و متخصصان شيمي زمين از دانشگاه‌هاي كاليفرنياي جنوبي و رايس به منظور ساخت پيل‌هاي سوختي ( به اندازه يك كف دست) با نيروي محركه باكتري براي تامين انرژي هواپيماهاي جاسوسي همكاري مشترك خود را آغاز كردند. نيروي هوايي آمريكا از مدتها قبل در پي توليد وسايل نقليه هوايي در مقياس مينياتوري (به اندازه حشرات) بود، اما تاكنون اين خواسته به دليل نداشتن منبع انرژي فشرده مناسب ناكام مانده است.
اين گروه تحقيقاتي اميدوار است با سرمايه‌گذاري 4/4 ميليون دلاري مركز تحقيقات دانشگاهي در وزارت دفاع (MURI) بتواند با توليد نخستين نمونه بدون سرنشين، طي پنج سال آينده اين انديشه را محقق سازد. بر اساس اين گزارش، در دانشگاه رايس به منظور درك چگونگي اتصال و اثر متقابل باكتري Sewanella بر سطوح آند در پيل سوختي، تحقيقاتي در حال انجام است.
آند در پيل سوختي و باتري‌ها، وظيفه جمع‌آوري الكترون اضافي را بر عهده دارد و اين تيم قصد دارد شرايط بهينه انتقال الكترون‌ها در سطح آند در شرايط مختلف را تعيين كند.
اجزاي اصلي اين سيستم باكتري، سطح و محلول هضم كننده باكتري است كه تغيير هر يك از اين عوامل روي دو عامل ديگر مؤثر بوده و هدف، يافتن شرايط بهينه عملكرد سيستم كلي است.
دانشگاه كاليفرنياي جنوبي در زمينه روش‌هاي ژنتيكي، حفظ متابوليسم تنفسي ميكروب‌ها در محيط‌هاي با اكسيژن كم، تحقيقاتي انجام داده است. Sewanella يكي از اين باكتري‌ها براي متابوليسم كامل غذا به جاي اكسيژن از فلز استفاده مي‌كند و از آنجا كه اين ارگانيسم قادر است مستقيما الكترون‌ها را به اكسيد فلزي جامد انتقال دهد، مي توان آن را در آند پيل سوختي مورد استفاده قرار داد.
در مطالعه پيل سوختي به منظور ارزيابي رفتار باكتري در شرايط مختلف از مدل‌هاي رايانه‌اي استفاده شده است كه انجام اين آزمايش‌ها توسط رايانه، موجب تمركز آزمايش‌هاي تجربي روي روش‌هاي مناسب‌تر و صرفه‌جويي در زمان و هزينه خواهد شد.
يکي ديگر از انگيزه هاي وسوه برانگيز بکارگيري پيل سوختي

شركت جنرال موتورز قصد دارد با برنامه اي بلند مدت، سوخت هيدروژن را به صورت همه گير در خودروها مورد استفاده قرار دهد.
در حال حاضر شش ميليارد و 400 ميليون انسان بر روي كره زمين زندگي مي‌كنند و اين آمار تا سال 2020 به هفت ميليارد و 500 ميليون نفر خواهد رسيد. در همين حال پيش‌بيني مي‌شود، در مدت زمان فوق شمار افرادي كه صاحب خودرو مي‌شوند 12 تا 15 درصد رشد داشته باشد و اين بدان معني است كه تعداد خودروها كه در حال حاضر در حدود 775 ميليون دستگاه برآورد شده است، تا سال 2020 به بيش از يك ميليارد و 100 ميليون دستگاه خواهد رسيد. بنابراين كاهش مصرف سوخت و آلاينده‌هاي محيط زيست اهميت بسيار زيادي پيدا مي‌كند كه در اين ميان شركت خودروسازي جنرال موتورز آمريكا با معرفي تكنولوژي پيل سوختي هيدروژني توانسته است اميد به جابجايي بدون آلودگي رادر آينده افزايش دهد.
لذا توسعه خودروهاي پيل سوختي به سرعت در جهان در حال رشد است، به طوري كه در حال حاضر شركت‌هاي خودروسازي جنرال موتورز و اوپل بيش از يك ميليارد دلار صرف تحقيقات در اين تكنولوژي كرده‌اند.
"هيدروژن 3 اوپل" ثابت كرده است كه رانندگي با خودروهاي متفاوت، مسير خود را از آزمايشگاه به جاده هموار كرده است و نمونه اوليه آن در حال حاضر با همكاري شركت سازنده مبلمان ايكيا (IKEA) در حال گذراندن آزمايشهاي متفاوت است و سكوئل (Seqel) جنرال موتورز به توليد خودروهاي با پيل سوختي نزديك‌تر شده است.
"هيدروژن 3 اوپل"؛ دونده دو ماراتن، قهرمان مسابقات رالي
"هيدروژن 3 اوپل" جانشين نمونه اوليه هيدروژني است كه در بهار سال 2000 معرفي شد و از روي طرح خودرو زافيرا اوپل ساخته شده بود.
نيروي برق اين خودرو توسط 200 قطعه پيل سوختي كه به صورت سري به يكديگر متصل شده‌اند، توليد مي‌شود. اين پيل‌ها نيروي موتور برقي 82 اسب بخار بر 60 كيلووات هيدروژن 3 را تامين مي‌كند. اين نيروگاه كه حداكثر 215NM گشتاور توسعه مي‌دهد، حداكثر سرعتي برابر با 160 كيلومتر بر ساعت توليد مي‌كند و در كمتر از 16 ثانيه از صفر تا 100 كيلومتر در ساعت شتاب مي‌گيرد كه در حالتي كاملا بي‌صداست.
در مسابقات ماراتن تابستان سال 2004، هيدروژن 3 اوپل توانست بدون هيچ مشكلي 9 هزار و 696 كيلومتر را در 14 كشور مختلف اروپايي طي كند. در آوريل سال 2005 نيز اين خودرو توانست جايزه مسابقات رالي مونت كارلو را براي وسايل نقليه داراي پيل سوختي از آن خود كند.
شركت خودروسازي اوپل اكنون در حال گسترش تكنولوژي آزمايشهاي پيل سوختي با همكاري شركت سوئدي ايكيا مي‌باشد. وسايل نقليه پيل سوختي هيدروژن 3 كه عاري از آلاينده‌هاي زيست محيطي مي‌باشد از اوايل تابستان سال گذشته تحويل كالاها به مشتريان ايكيا را در برلين آغاز كرده است. سوخت اين وسايل نقليه با هيدروژن مايع تامين مي‌شود.
آزمايشهاي اين خودروها تحت نظارت پروژه همكاري انرژي پاك دولت آلمان انجام مي‌شود كه عملكرد انرژي 17 خودرو با سوخت هيدروژني را تحت شرايط خاص آزمايش مي‌كند.
بزرگترين جايگاه سوخت گاز هيدروژني جهان در پاييز سال 2004 در پايتخت آلمان آغاز به كار كرد و قرار است علاوه بر گاز هيدروژن و هيدروژن مايع، بنزين و گازوئيل نيز به مردم ارايه كند.
سكوئل جنرال موتورز
خودروي سكوئل جنرال موتورز محصولي است كه تمامي نتايج تحقيقات فشرده كه طي چند سال اخير از سوي بزرگترين خودروساز جهان انجام شده است را در بر دارد؛ پروژه‌اي كه جنرال موتورز بيش از يك ميليارد دلار در آن سرمايه‌گذاري كرده است. اين خودرو جادار به گونه‌اي طراحي شده است كه كمترين آلايندگي محيط زيست را دارد. در اين خودرو سه منبع با فشار بالا تعبيه شده است كه موقعيت آنها در ميانه شاسي باعث بهبود مركز ثقل خودرو مي‌شود. اين خودروها كه از اصلاحات فني بسيار زيادي نيز بهره‌مند مي‌باشند منحصر به فرد هستند.
خودروي سكوئل جنرال موتورز به دليل افزايش 25 درصدي نيرو توسط تكنولوژي جديد مي‌تواند سرعت صفر تا 100 كيلومتر را در كمتر از 10 ثانيه به دست آورد.
اجزاي پيل سوختي شامل توده پيل سوختي، دستگاه فرعي هيدروژن و فرآوري هوا، سيستم خنك كننده و سيستم توزيع ولتاژ بالا مي‌باشد.
=================================

نرم افزار محاسبات مهندسی برق

فكر مي كنيد چنين چيزي تا چه حد عملي باشد؟ ماسايوكي ميازاكي كه يكي از محققان آزمايشگاه مركزي توكيوست ، براي رسيدن به چنين هدفي تلاشهاي فراواني كرده است.
او بتازگي توانسته است يك ژنراتور در حال حاضر خيلي كوچك بسازد كه مي تواند حركات ساختمان ها را به الكتريسيته تبديل كند و نيروي راه انداختن يك سنسور حرارتي يا نوري را كه يك بار در هر ساعت كار مي كند؛ تامين نمايد.
گرچه خروجي اين ژنراتور بسيار كوچك و فقط در حد 10ميكرووات است ؛ اما دانشمندان آينده اي خوب را براي آن پيش بيني مي كنند و اميدوارند كه در دهه هاي آينده ، اين ژنراتور بتواند بازدهي خوبي داشته باشد.
به طوري كه بتوان سيستم هاي رايانه اي بدون باتري را به كمك آن راه اندازي كرد.
كار ميازاكي در واقع قسمتي از يك جنبش رو به رشد ميان دانشمندان است كه هدف آن يافتن ، خلق كردن و كسب منابع انرژي جايگزين ولو در مقادير كوچك ، يعني بسيار كمتر از يك وات است. اين دانشمندان اميدوارند كه بتوانند انرژي را از هر چيزي ، از لرزش ديوارها و پنجره ها گرفته تا حركات هوا و بدن انسان ها برداشت كنند.
در حالي كه منابع جايگزين انرژي به تنهايي نخواهند توانست الكتريسيته بيشتري را توليد كنند؛ اما مي توانند وسايل كوچكي از قبيل تراشه هاي رايانه اي ، شبكه هاي حسگر بي سيم و يا تلفنهاي همراه را به راه اندازند. ايده اين كار نيز بسيار ساده است.
درست همانند برخي از ساعتهاي مچي كه نيروي خود را از حركات اتفاقي دست يك شخص مي گيرند، اين وسايل نيز انرژي خود را از حركات اتفاقي ديگر چيزها كسب مي كنند.

ترانزيستورهاي نامريي طراحي شدند!!!
محققان ترانزيستورهاي نامريي فوق مدرن طراحي كردند كه استراتژي‌هاي جديدي را براي ايجاد شفافيت الكترونيكي فراهم مي‌كنند.

به گزارش بخش خبر شبكه فن آوري اطلاعات ايران، از ایسنا، ترانزيستورهاي جديد طراحي شده با هزينه‌ي ارزان در ساخت شيشه و پلاستيك استفاده مي‌شوند و كيفيت ديد بالايي را در شيشه‌هاي جلوي ماشين، عينك‌هاي محافظ و تابلوي اعلانات ايجاد مي‌كنند.

مدل‌هاي جديد بدون سيم‌هاي قابل مشاهده طراحي شدند كه از هر دو قابليت نامريي بودن و كارايي سطح بالا برخوردارند.

به گفته‌ي محققان ترانزيستورهاي نامريي فوق مدرن طراحي شده استراتژي‌هاي جديدي را براي ايجاد شفافيت الكترونيكي فراهم مي‌كند، به طوري كه مي‌توان انواع متنوعي از كاربردها مانند نمايش معلق متن يا تصوير در فضا را كه قبلا امكان‌پذير نبودند، براي آن‌ها متصور شد.

نانوکامپوزيت‌هاي پليمري فلزي، داراي خواص مکانيکي و الکتريکي جالب توجه مطلوبي هستند. اين مخلوط به‌دليل وجود شکاف‌هاي کوچک پليمري (کوچک‌تر از پنج نانومتر) يا نقاط تماس کوانتومي مي‌تواند به ماده‌اي بسيار رسانا تبديل شود؛ اما دشواري فرايند پراکنده ساختن يکنواخت ذرات فلزي در شبکه پليمري چالشي در اين راه به شمار مي‌آيد


در اين تصوير نانوکامپوزيت پليمري‌اي را مشاهده مي‌كنيد که 70 درصد از حجم آن را نقره پر کرده و به شکل منظمي سامان يافته‌است و به عقيده دانشمندان حاصل خودآرايي نانوبلورهاي فلزي است.

نقره علاوه بر خاصيت ضد ميکروبي، خواص الکتريکي، اپتيکي و حرارتي خوبي نيز دارد. تفلون هم به‌دليل قابليت تحمل دماي بالا و مقاوم بودن در برابر محيط‌هاي اسيدي و قليايي، ماده اي جالب توجه به شمار مي‌آيد؛ اما انحلال‌ناپذيري آن مانع از کاربرد فرايندهاي مرسومي مانند روش شيميايي مرطوب مي‌شود.

براي رفع اين مشکل، گروهي از محققان آمريکايي با استفاده از سيستم‌هاي مرسوم لايه‌نشاني خلأ و پرتوهاي الکتروني توانستند تبخير ماده را در يک مرحله انجام داده، شبکه بسيار ظريفي از نانوبلورهاي نقره را داخل تفلون AF 2400 ايجاد نمايند. با اين روش امکان تبخير و رسوب‌دهي همزمان چهار ماده (فلزات، پليمرهاي معدني نيمه‌رسانا، اکسيدها و حتي کامپوزيت‌ها) روي يک زيرلايه (کاري که معمولا ً در دماهاي مختلفي انجام مي‌شود) نيز فراهم شد.

آنها براي کنترل شدت لايه‌نشاني جريان پرتوهاي الکتروني را تغيير داده و براي پايش ضخامت لايه تشکيل شده و اندازه گيري شدت تبخير ترکيبات مختلف، از يک ميکرو بلور کوارتز استفاده نمودند. اين دانشمندان در آزمايش خود از گرانول تفلون AF و سيم نقره‌اي استفاده کردند و از پرتوهاي الکتروني تنظيم‌شده هم براي لايه‌نشاني همزمان استفاده كردند.

کشساني پليمر نانوکامپوزيتي نقره‌اي که به اين ترتيب به دست مي‌آيد، در قياس ديگر پليمرها شش برابر بوده و به‌دليل استحکام و رسانايي الکتريکي فوق‌العاده‌اي که دارد، براي ابزارهايي که نيازمند حفاظت در برابر تداخل الکترومغناطيسي هستند و در معرض برش‌هاي مکانيکي شديد قرار دارند، بسيار ايدهآل است.

کاربردهاي بالقوه ديگر اين ماده ارزان و سبک شامل دستگاه‌هاي الکترونيکي قابل حمل و تجهيزات فوتوولتائيک انعطاف‌پذير مي‌شود.

دانشمندان اميدوارند که با استفاده از مدل‌سازي اثر نسبت حجمي مدول يانگ بتوانند يك ابزار تحليلي اختراع نمايند كه تا در کنار ابزارهاي تجربي از آن استفاده شود.

مشروح کامل اين کار تحقيقي را مي‌توانيد در مجله Nanotechnology مطالعه نماييد

منابع: http: //nanotechweb. org/articles/news/6/7/22/1

دانشجوي ايراني خودرو بدون سوخت ساخت

خبرگزاري دانشجويان ايران - تبريز
سرويس: علمي
طرح ابتكاري دانشجوي دانشگاه آزاد اسلامي تبريز در ساخت خودرويي كه با حذف هر نوع سوختي حركت مي‌كند در يازدهمين نمايشگاه بين‌المللي اختراعات علوم تحقيقاتي و فن‌آوري‌هاي نوين كشور روماني مورد توجه و تحسين قرار گرفت.

به گزارش سرويس علمي خبرگزاري دانشجويان ايران(ايسنا)، اين خودرو با نام صنعتي «Fuel free car» كه توسط داود بهاري همراه‌لو، دانشجوي رشته‌ مكانيك ساخته شده قادر است با استفاده از فشار هوا حركت كند.

اين دانشجوي 20 ساله طرح خود را با اعتباري بالغ بر 50 ميليون ريال به سرانجام رسانده است و طبق گفته‌ وي تاكنون يك مورد مشابه در اين خصوص از سوي يك مخترع آمريكايي ارايه شده كه آزمايش آن با موفقيت همراه نبوده است.

اين دانشجوي مبتكر، همچنين دو اختراع ديگر شامل «ساخت خودروي برقي با قابليت شارژ اتوماتيك با تعبيه توربين در زير خودرو» و «دستگاه جلوگيري از سرريز شدن بنزين با قابليت قطع پمپ بنزين» را به نام خود به ثبت رسانيده‌ است.

گفتني است،‌ يازدهمين نمايشگاه بين المللي اختراعات علوم تحقيقات و فن آوري‌هاي نوين با حضور تيمي 24 نفره از ايران با حمايت سازمان بين‌المللي مالكيت‌هاي فكري WIPO و فدراسيون جهاني مخترعين IFIA، دوم تا ششم اكتبر امسال مصادف با دهم تا چهاردهم مهرماه جاري در شهر بخارست كشور روماني برگزار شد.

با ابداع فن‌آوري «راديوي نرم‌افزاري»
استاد ايراني دانشگاه «تگزاس» موفق به طراحي سيستم جديد ارتباطات سريع و فراگير شد


خبرگزاري دانشجويان ايران - تهران
سرويس: پژوهشي
دكتر كامران كيا صالح، استاد و محقق ايراني دانشكده مهندسي برق دانشگاه «تگزاس» موفق به ابداع نوعي فن‌آوري جديد و استثنايي بي سيم براي افزايش سرعت و فراگيري شبكه‌هاي ارتباطاتي شد.
به گزارش سرويس «فن‌آوري» خبرگزاري دانشجويان ايران (ايسنا)، دولت آمريكا براي بهره‌برداري از اين فن‌آوري نوين با محققان اين دانشگاه قرارداد امضاء كرده است.
اين استاد ايراني كه رييس آزمايشگاه ارتباطات نوري دانشگاه تگزاس است يك فن‌آوري ارتباطاتي بي‌سيم طراحي كرده كه مي‌تواند به سادگي از يك استاندارد به استاندارد ديگري منتقل شده و ارتباط فراگير و همه جانبه به وجود آورد.
اين فن‌آوري براي كاركنان سرويس‌هاي اورژانسي و اضطراري طراحي شده ولي احتمالا براي كاربران عادي نيز مورد استفاده خواهد داشت.
اين فن‌آوري «راديو نرم‌افزاري» نام دارد و راز ابداع آن در مدل‌هاي نرم‌افزاري است كه روي يك پردازشگر چند منظوره كار مي‌كنند.
اين فن‌آوري متفاوت با روش معمول امروزي است كه در آن تلفن‌هاي بي‌سيم تنها با يك نوع سيگنال كار مي‌كنند.
استاد كياصالح درباره اين طرح جديد گفت: ما اميدواريم كه روزي ناچار به دور ريختن تلفن‌هاي بي‌سيم، PDAها يا ساير ابزار ارتباطاتي نشويم بلكه به راحتي بتوانيم نرم‌افزار را به روز كنيم.
به گزارش ايسنا، اين دانشگر ايراني به عنوان پژوهشگر اصلي پروژه خاطر نشان كرد: پيش‌بيني مي‌شود كه «راديوي نرم‌افزار» راه را به روي ساخت يك راديوي مفهومي هموار كند كه بر اساس اين فن‌آوري ابزار ارتباطاتي بتوانند به طور خودكار هر بخش از طيف ارتباطاتي را كه موجود است، جست و جو كرده و مورد استفاده قرار دهد.

محافظ وسايل برقي

---

جهت دیدن نقشه مدار در ابعاد بزرگتر بر روی آن کلیک کنید!

توضیح مدار

اين مدار در مقابل نوسانات برق شهر از لوازم الكتريكي همچون يخچال محافظت ميكند . تقويت كننده عملياتي IC LM324 (IC2) بصورت مقايسه كننده ولتاژ استفاده شده است . اين IC از چهار تقويت كننده عملياتي تشكيل شده ، كه فقط از دو تقويت كننده عملياتي آن (N1 , N2) در اين مدار استفاده شده است.
تغذيه رگوله نشده به مجموعه سري مقاومت هاي R1,R2و VR1 متصل شده. و همان تغذيه به يك ديود زنر 6.8 ولتي (ZD1) از طريق مقاومت R3 وصل شده است .
VR1 را بطوري تنظيم كنيد كه براي ولتاژ نرمال 180 الي 240 ولت ، ولتاژ در پايه مثبت (پين 3) تقويت كننده عملياتي N1 كمتر از 6.8 ولت باشد. در نتيجه خروجي تقويت كننده عملياتي صفر خواهد بود و ترانزيستور T1 خاموش مي ماند. رله ، كه به كلكتور T1 متصل است ، نيز تغذيه نخواهد شد . در نتيجه تغذيه AC به وسيله برقي از طريق تيغه نرمال بسته رله اعمال خواهد شد ، در طي عملكرد عادي برق قطع نمي شود .
زمانيكه برق شهر از 240 ولت افزايش مي يابد ، ولتاژ ترمينال مثبت (پين 3) تقويت كننده عملياتي N1 افزايش پيدا مي كند .مقدار ولتاژ در ترمينال منفي بعلت وجود ديود زنر 6.8 ولت خواهد ماند ، خروجي تقويت بالا خواهد رفت كه باعث راه اندازي ترانزيستور T1 و رله تغذيه مي شود. ودر نتيجه ، تغذيه AC قطع و وسيله برقي خاموش ميگردد . بنابراين وسيله برقي در مقابل خطر اضافه ولتاژ محافظت ميگردد .
حال اجازه دهيد به بررسي عملكرد مدار در زمانهاي افت ولتاژ بپردازيم. زمانيكه ولتاژ زير 180 ولت برسد ، ولتاژ ترمينال منفي (پين 6) تقويت كننده عملياتي N2 كمتر از ولتاژ در ترمينال مثبت (6ولت) خواهد شد. بتابراين خروجي تقويت كننده عملياتي N2 زياد مي شود و رله را بوسيله ترانزيستور T1 فعال ميكند. تغذيه AC قطع شده و وسيله الكتريكي خاموش ميشود . بنابراين وسيله برقي در مقابل افت ولتاژ محافظت مي كند .سيم بندي IC1 براي يك تغذيه 12 ولت تثبيت شده است.
پس رله در دو حالت فعال مي گردد : نخست ، اگر در پين 3 از IC2 در بالاتر 6.8 ولت است ، و دوم ، اگر ولتاژ در پين 6 IC2 كمتر از 6 ولت باشد .سطوح ولتاژ بالا و پائين توسط بترتيب VR1,VR2 قابل تنظيم است .

در صورتی که تمایل به ساخت این مدار دارید ولی نمی خواهید جهت تغذیه آن از ترانس استفاده نمائید

منبع:مهندس لاچینی

آی سی 555 یکی از معروف ترین و پرکاربردترین المانهای مجود در بازار است که به آی سی تایمر نیز معروف است. در بیشتر مدارات از این قطعه برای ایجاد پالس با فرکانس های متفاوت استفاده می گردد. مشخصات کامل پایه ها در شکل آمده است. این آیسی را می توانید در دو وضعیت مونواستابل وآ استابل مورد استفاده قرار داد.در حالت مونو استابل تولید و شکل پالس قابل کنترل است.که این کنترل عموما از طریق پایه 2 آیسی555  صورت می گیرد.اما در حالت آستابل در صورت داشتن تغذیه مثبت و منفی در پایه های 1و4و8 واتصال خازن و مقاومت درپایه های 2و6و7 به طور خودکار و بدون تحریک پالسهای ثابت وتعیین شده ای را ایجاد می کند.پایه 3 این آیس همواره پایه خروجی است.
این آیسی کاربردهای فراوانی دارد که از آن جمله می توان به تولید پالس، کنترل پهنای پالس، مدارات تایمر و فرستنده و گیرنده وغیره.... اشاره کرد. برای دریافت اطلاعات بیشتر دیتا شیت این آی سی را دانلود کنید.

فایل : NE555 datasheet
فرمت : پی دی اف - pdf
حجم : 115Kb

این مدار یک فرستنده کوچک اما پرقدرت است که دارای سه بخش آر-اف پیوسته نیز هست همچنین یک پیش تقویت کننده صدا برای سوار سازی بهتر در آن تعبیه شده. این فرستنده قدرتی معادل چهار وات دارد و با ولتاژ دی-سی دوازده تا هجده ولت کار می کند که این موضوع آن را به راحتی قابل حمل می سازد.این یک پروژه ایده آل برای تازه کارهایی است که می خواهند دنیای دل ربای امواج اف-ام را با مداری پایه ای تجربه کنند.

مشخصات فنی- خصوصیات
نوع سوارسازی امواج........اف-ام
محدوده فرکانس کار..........108-88مگا هرتز
ولتاژ کار..........................18-12ولت دی-سی
بیشترین مصرف جریان.......450میلی آمپر
قدرت خروجی..................چهار وات

روش کار

همانطور که گفته شد، نوع سوار سازی صداها اف-ام است به این معنی که دامنه موج حامل ثابت بوده و تغییر فرکانس وابسته به تغییرات دامنه سیگنال صداست. وقتی که دامنه سیگنال ورودی افزایش یابد، (در نیم سیکل مثبت ) فرکانس موج حامل به شدت افزایش می یابد، ازطرف دیگر وقتی که دامنه سیگنال صدا کاهش پیدا کند، (در نیم سیکل منفی ) فرکانس موج حامل به همان شکل کاهش پیدا می کند. در شکل یک نمایش گرافیکی سوارسازی فرکانسی مطابق آنچه می بایست در صفحه اسیلوسکوپ به اضافه سیگنال صدای درحال سوارسازی دیده می شود. فرکانس خروجی این فرستنده قابل تنظیم از 88 تا 108مگاهرتز می باشد که باند فرکانس مورد استفاده پخش رادیو اف-ام است. مداری که به آن اشاره شد، شامل چهار مرحله است. سه مرحله آر-اف و یک مرحله پیش تقویت کننده برای سوارسازی. اولین مرحله آر-اف یک نوسانساز است که در اطراف ترانزیستور یک ساخته شده است. فرکانس نوسانساز توسط شبکه LC شامل L1-C15 کنترل شده است. C7 آنجاست تا از ادامه یافتن نوسانسازی مدار اطمینان یابیم و C8 کار انتقال بین نوسانساز و مرحله بعدی RF را که یک تقویت کننده است را انجام می دهد. این تقویت کننده در اطراف ترانزیستور دو ساخته شده که در کلاس C کار می کند و بوسیله L2 و C9 تنظیم شده است. آخرین مرحله RF نیز یک تقویت کننده است که در محدوده ترانزیستور سه ساخته شده است و در کلاس C کار می کند. ورودی این تقویت کننده توسط C10 و L4 تنظیم شده است. از خروجی این آخرین مرحله که توسط L3 و C12 تنظیم شده است خروجی گرفته شده که از طریق مدار تنظیم شده L5 و C11 به آنتن می رود. مدار پیش تقویت کننده بسیار ساده است و در اطراف ترانزیستور چهار ساخته شده است. حساسیت ورودی این طبقه قابل تنظیم است تا برای فرستنده این امکان را فراهم سازد که با سیگنال های متفاوت سازگار شود و وابسته به تنظیم VR1 است. این فرستنده قادر به سوارسازی مستقیم از یک میکروفون پیزوالکتریک یا یک ظبط پخش کاست است. البته امکان استفاده از یک مخلوط کننده صدا(میکسر)در ورودی برای نتایج حرفه ای بیشتر وجود دارد.

ساختار
قبل از هر چیزی، اجازه دهید تا کمی به ارکان ساخت مدارهای الکترونیک از روی یک مدار پرینت شده بپردازیم. مدار از یک لایه نازک جداکننده پوشیده شده ، همراه با لایه ای نازک از مس رسانا به شکلی که رسانایی ضروری قطعات مختلف مدار را تامین می کند، استفاده از پرینت یک برد مدار خوب طراحی شده بسیار مطلوب است، چرا که سرعت قابل ملاحضه ساخت و کاهش امکان خطا را در پی دارد. بردهای آماده، پیش سوراخکاری شده اند و طرح کلی قطعات و هویت آنها در کنارشان هست تا ساختن آنها را آسانتر کند. برای جلوگیری از ترکیب با اکسیژن (اکسیداسیون) در هنگام انبار کردن، و اطمینان از اینکه در بهترین وضعیت به شما می رسد، مس آن در هنگام ساخت سفید کاری (قلع اندود) و با لایه ای از لاک الکل مخصوص پوشیده شده تا از ترکیب با اکسیژن هوا جلوگیری کند ضمن اینکه لحیم کاری را آسانتر خواهد کرد. لحیم کاری قطعات بر روی برد تنها روش برای ساخت مدارتان است و موفقیت یا شکست شما وابستگی زیادی به آنچه شما انجامش می دهید دارد. این کار خیلی سختی نیست و اگر شما به تعدادی از قوانین پایدار باشید نباید مشکلی داشته باشید. هویه ای که شما از آن استفاده می کنید باید سبک و روشن بوده وقدرت آن از 25وات تجاوز نکند. نوک آن نازک باشد و همیشه تمیز نگه داشته شود. برای این منظور بسیار استادانه، اسفنج به خصوصی تهیه کنید و همواره آن را مرطوب نگه دارید تا هر چند وقت یک بار بتوانید نوک داغ هویه را برای از بین بردن پسماندهایش در آن مالش دهید که از تجمع روی آن جلوگیری کنید. نوک هویه کثیف یا کهنه را سنباده اری نکنید. اگر نوک هویه نمی تواند تمیز شود آن را جایگزین کنید. انواع متفاوتی سیم لحیم وجود دارد و شما باید یکی از با کیفیت ها را انتخاب کنید تا گدازنده(روغن لحیم) ضروری را در هسته اش داشته باشد،این برای اطمینان از داشتن محل اتصال خوب در هر شرایطی است. از گدازنده های(روغن لحیم) دیگری به جز آنچه در سیم لحیم شما وجود دارد استفاده نکنید. استفاده از روغن لحیم زیاد می تواند باعث ایجاد مشکلات زیادی می شود و این یکی از عمده ترین علت های عملکرد بد مدار است. به هر حال اگر مجبورید از روغن لحیم اضافه استفاده کنید مثل وقتی که باید خطوط مسی برد را قلع اندود کنید، پس از اتمام کارتان آن را کاملا تمیز کنید. برای لحیم کردن صحیح یک قطعه از توصیه های زیر پیروی کنید:
-پایه های قطعه را با یک تکه سنباده کوچک تمیز کنید. آنها را با فاصله مناسب از بدنه قطعه خم کنید و قطعات را در جای مناسب خود روی برد قرار دهید.
-ممکن است شما قطعاتی پیدا کنید که پایه هایشان کلفت تر از معمول باشد که از سوراخ های برد بزرگ ترند. در این صورت از یک دریل کوچک برای بزرگتر کردن سوراخ های برد استفاده کنید.
-سوراخ ها را خیلی گشاد نکنید تا بعد از آن دچار مشکل در لحیم کاری نشوید.
-هویه داغ را بردارید و نوک آن را روی پایه قطعه قرار دهید، در حالی که انتهای سیم حیم را در نقطه ای از برد که پایه قطعه از آن بیرون آمده نگه دارید. نوک هویه باید اندکی بالاتر از برد، پایه قطعه را لمس کند.
-مواظب باشید حرارت زیادی به خطوط روی برد ندهید چرا که آنها به آسانی از روی برد بلند خواهند شد و می شکنند.
-وقتیکه قطعات حساس را لحیم می کنید، خوب است پایه قطعه را از طرفی از برد که قطعات روی آن می نشینند، توسط یک دم باریک نگه دارید تا هر حرارتی که امکان صدمه زدن به قطعه را افزایش می دهد منحرف سازید.
-اطمینان یابید که بیش از مقدار ضروری، لحیم استفاده نکنید چرا که شما در خطر داشتن اتصال کوتاه خطوط مجاور روی برد خواهید بود، به ویژه اگر آنها خیلی به هم نزدیک باشند.
-وقتیکه کارتان تمام شد، اضافه پایه قطعات را قطع کنید و سرتاسر برد را با یک حلال مناسب تمیز کنید تا همه پسماندهای روغن لحیم که ممکن است هنوز روی برد باقی مانده باشند از بین بروند.

این یک پروژه آر-اف است و دو برابر دقت در هنگام لحیم کاری می طلبد، به عنوان مثال، درهم برهمی هنگام ساخت می تواند به معنی ضعف یا عدم خروجی، ناپایداری و دیگر مشکلات باشد. اطمینان یابید که از قوانین ساخت مدارهای الکترونیک که در بالا طرح شد پیروی می کنید و همه چیز را قبل از رفتن به مرحله بعدی دوباره چک کنید. شماره همه قطعات در کنار آنها روی برد به تمیزی مشخص شده و شما نباید مشکلی در مکان یابی و قرار دادن آنها داشته باشید. در ابتدا پایه ها را لحیم کنید، در ادامه سیم پیچ ها را و دقت کنید آنها را کج و معوج نکنید. آر-اف-سی ها، مقاومت ها، خازنها، و سرانجام الکترولیت ها و تریمرها. اطمینان یابید که خازن های الکترولیت را به درستی در جای خود نسبت به پلاریته شان قرار دادید و خازن های تریمر هنگام لحیم کاری بر اثر اضافه حرارت صدمه ندیده باشند.
در این مرحله کار را برای یک بازرسی خوب تا اینجا متوقف کنید و اگر می بینید که همه چیز درست است ادامه دهید و ترانزیستورها را در جایشان لحیم کنید و دقت زیادی داشته باشید که آنها زیاد گرم نشوند چون حساس ترین قطعات بکار رفته در این پروژه هستند. ورودی فرکانس های صدا در بین نقاط 1 (زمین) و 2 (سیگنال)، منبع تغذیه متصل به نقاط 3 (-) و 4 (+) و آنتن به نقاط 5 (زمین) و 6 (سیگنال) وصل است. همانطور که قبلا اشاره کردیم، سیگنالی که می خواهید از طریق فرستنده ارسال شود می بایست خروجی یک پیش تقویت کننده یا مخلوط گر صدا و یا چنانچه می خواهید فقط صدایتان را ارسال کنید می توانید از یک میکروفن پیزوالکتریکی که با مدار تغذیه گشته است استفاده کنید. (کیفیت این میکروفن خیلی خوب نیست، اما اگر صرفا علاقه مند به صحبت کردن هستید کافیست.) برای آنتن می توانید از دیپل باز یا مسطح زمینی استفاده کنید. قبل از اینکه شروع به استفاده از فرستنده کنید یا هر وقت می خواهید فرکانس کارش را عوض کنید، روندی که در زیر شرح داده شده را دنبال کنید.

لیست قطعات

R1 = 220K

R2 = 4,7K

R3 = R4 = 10K

R5 = 82 Ohm

R = 150Ohm 1/2W x2 *

VR1 = 22K trimmer



C1 = C2 = 4,7uF 25V electrolytic

C3 = C13 = 4,7nF ceramic

C4 = C14 = 1nF ceramic

C5 = C6 = 470pF ceramic

C7 = 11pF ceramic

C8 = 3-10pF trimmer

C9 = C12 = 7-35pF trimmer

C10 = C11 = 10-60pF trimmer

C15 = 4-20pF trimmer

C16 = 22nF ceramic *

L1 = 4 turns of silver coated wire at 5.5mm diameterچهار دور سیم نقره روکش دار
با قطر 5/5 میلیمتر

L2 = 6 turns of silver coated wire at 5.5mm diameter شش دور سیم نقره روکش دار با
قطر 5/5 میلیمتر

L3 = 3 turns of silver coated wire at 5.5mm diameter سه دور سیم نقره روکش دار با
قطر 5/5 میلیمتر

L4 = printed on PCBروی برد پرینت شده است

L5 = 5 turns of silver coated wire at 7.5mm diameterپنج دور سیم نقره روکش دار با
قطر 5/7 میلیمتر

RFC1=RFC2=RFC3= VK200 RFC tsok



TR1 = TR2 = 2N2219 NPN

TR3 = 2N3553 NPN

TR4 = BC547/BC548 NPN

D1 = 1N4148 diode *

MIC = crystalic microphone

یادآوری : قطعاتی که با * علامت گذاری شده اند برای تنظیم فرستنده
در شرایطی است که شما اتصال موج ساکن ندارید.

تنظیمات
اگر انتظار دارید فرستنده قادر به تحویل بیشترین خروجی در هر زمانی باشد، شما باید همه طبقه های آر-اف را با هم، هم تراز کنید تا اطمینان یابید که بیشترین انرژی بین آنها منتقل می شود. برای این کار دو راه وجود دارد، یکی مشروط بر اینکه شما SWR متر داشته باشید در غیر اینصورت هم راهی برای دنبال کردن وجود دارد.(توضیح
اینکه SWR متر دستگاهی است برای اندازه گیری مقدار انرژی رادیویی که به آنتن داده شده و به فرستنده منعکس می گردد.) اگر SWR متر دارید فرستنده را روشن کنید، در حالی که به خروجی فرستنده به طور سری با آنتن متصل است، C15 را برای قرار دادن نوسانساز در فرکانسی که برای تشعشع انتخاب کرده اید بچرخانید. سپس تنظیم خازنهای متغیر C8 ,
C9 , C10 , C12 و C11 را آغاز کنید تا زمانی که بیشترین قدرت را در خروجی SWR متر به دست آورید. برای آنهایی که دستگاه SWR متر ندارند نیز روشی وجود دارد که نتایج رضایت بخشی در پی دارد. شما فقط باید مدار کوچک شکل 2 را بسازید که به خروجی فرستنده متصل شده و خروجی اش (بعد از C16 ) را در حالی به مولتی متر متصل کنید که روی رنج مناسبی از ولتاژ قرار دارد. C15 را برای فرکانس مورد نظر بچرخانید و برای رسیدن به بیشترین قدرت در مولتی متر، دیگر خازنهای متغیر را به شکلی که در بالا توضیح داده شد تنظیم کنید. اشکال این روش این است که شما فرستنده را با یک آنتن واقعی که به خروجی اش متصل است تراز نمی کنید و هم تراز کردن تنظیمات C11 و C12 برای یک تطبیق آنتن تمام عیار ضروری باشد. فراموش نکنید هر گاه آنتن یا فرکانس کار را تغییر دهید باید فرستنده تان را تنظیم کنید.
هشدار : در خروجی هر فرستنده ای جدا از تغییرات فرکانس اصلی، هارمونیک هایی موجود است که معمولا برد خیلی کوتاهی دارند. برای اینکه مطمئن شوید روی یکی از آنها تنظیم نشده اید، در هنگام تنظیم تا جاییکه ممکن است از گیرنده فاصله بگیرید، یا از یک اسپکتروم آنالایزر (طیف سنج) برای دیدن طیف خروجی استفاده کنید تا مطمئن شوید فرستنده را در فرکانس صحیح تنظیم می کنید.

اگر فرستنده کار نمی کند
-کارتان را برای امکان وجود محل های اتصال خشک، اتصالی بین خطوط نزدیک به هم یا پسماندهای روغن لحیم که معمولا ایجاد مشکل می کنند، بررسی کنید. اتصالات خارجی را که به مدار می روند و از آن می آیند را برای دیدن اشتباه های احتمالی دوباره بررسی کنید.
-ببینید قطعاتی مفقود یا در جای اشتباه قرار داده نشده باشند.
-اطمینان یابید قطعات دو قطبی لحیم شده در جهت صحیح باشند.
-مطمئن شوید منبع تغذیه ولتاژ مناسب دارد و به طور صحیح به مدار متصل شده باشد.
-پروژه را برای قطعات معیوب و صدمه دیده بررسی کنید.

اخطار !

این نقشه آر-اف جهت استفاده های آزمایشی و آزمایشگاهیمنتشر شده است. مالکیت و استفاده از آنها محدود به قوانینی است که در بین ایالات مختلف متفاوت است. درباره آنچه می توانید یا نمی توانید در ناحیه خود انجامش دهید اطلاعات به دست آورید و در محدوده های قانونی بمانید. اطمینان یابید که با آزمایشات خود مایه آزار و اذیت دیگران نمی شوید. سایت ایران مدار به هیچ وجه مسولیت سوء استفاده از این مدار را نمی پذیرد.

سخن مترجم
علاقه مندان و دوست داران الکترونیک که مایل به ساخت این فرستنده هستید،با توجه به نوع میکروفن توصیه شده از سوی طراح مدار،که کیفیتی نامطلوب و جهت دریافت صدای محدود دارد،بخش کوچک دیگری به این مدار اضافه کردم که شامل پیش تقویت کننده ویژه میکروفن خازنی، جک ورودی سیگنال صدا، کلیدی برای انتخاب ورودی صدا و همچنین LED هایی برای نمایش حالت ورودی است.
به دلیل عدم دسترسی به سیم نقره، از سیم لاکی (مس) برای ساخت سیم پیچ ها استفاده کردم. ولی باید گفت که مقاومت نقره از مس در شرایط یکسان کمتر است و باعث افزایش ضریب کیفیت سلف های مدار می شود. از طرفی در طبقه نهایی مدار باعث افزایش جریان
عبوری از سلف شده و آنتن را بهتر شارژ خواهد کرد. سپس برد مدار را دوباره طراحی کرده و ساختم که آن را در زیر می بینید. در این برد جمپر به کار نرفته و ساخت آن بسیار ساده می باشد و همچنین صد در صد عملی است. وجود جک ورودی سیگنال صدای خارجی این برد را بسیار کارا ساخته است. من سیگنال لازم برای جک ورودی را از کارت صدای کامپیوتر تامین کردم. پس از تنظیم فرستنده صدای بسیار مطلوب و با کیفیت از رادیو پخش می شد. باید تاکید کنم که این قوی ترین فرستنده ایست که تا به حال ساخته ام، به طوری که وقتی آن را روشن کردم، هارمونیک های آن باعث اشباع کل باند اف ام تا شعاع 50 متر شد و از آن به بعد میشد به دنبال موج اصلی روی باند جست و جو کرد . در صورت تنظیم صحیح، مدار پایداری فرکانسی بسیار خوبی خواهد داشت. سعی کنید روی ترانزیستور های یک و دو و به خصوص ترانزیستور سه گرما بر نصب کنید تا از سوختن آنها بر اثر
حرارت جلوگیری کنید. در ضمن با این کار فرستنده پایداری فرکانسی بیشتری خواهد داشت، زیرا دامنه تغییر دمای ترانزیستورها را محدود می کنید. پس از مونتاژ، برد را با تینر و یک مسواک به خوبی بشویید. برای تغذیه فرستنده حتما از باتری استفاده کنید. دقت کنید باتری که شما از آن برای تغذیه استفاده می کنید باید توانایی جریان دهی یا آمپر بر ساعت کافی داشته باشد تا در طول آزمایش ولتاژش افت نکند، باتری سرب اسید چهار آمپر ساعت توصیه می شود.اگر به هر دلیلی نمی توانید یا نمی خواهید مدار را از روی یک عکس چاپ شده بسازید، که البته عدم کیفیت کافی برد نهایی قابل تایید است، می توانید از طریق Email با من تماس بگیرید تا فایل مدار مربوطه را برای شما ارسال کنم.این مدار اصلاح شده را در نرم افزار Protel2.7.1 طراحی کرده ام و سایز آن 100در50میلیمتر است.در صورتی که نتوانستید فایل دریافتی را به برد الکترونیک PCB
تبدیل کنید برای دریافت بردالکترونیک ساخته شده مکاتبه کنید. اگر مایل به ساخت این پروژه نیستید و پروژه دیگری را که هنوز در مرحله شماتیک است در نظر دارید، نیز می توانید جهت طراحی برد پروژه نامه بدهید.

C1 (4uf7) C2 (4uf7) C3 (4NF7)

C4 (1NF) C5 (470PF) C6 (470PF)
C7 (11PF) C8 (3-10PF) C9 (7-35PF)

C10 (10-60PF) C11 (10-60PF) C12 (7-35PF)

C13 (4NF7) C14 (1NF) C15 (4-20PF)

C17 (1uf) C18 (4uf7) C19 (4uf7)

C20 (100NF) H1 (13*13*10MM) JACK1 (STERIO)

L1 (4turns at 5.5m L2 (6turns at 5.5m L3 (3turns at 5.5m

L4 (LENGTH:40MM) L5 (5turns at 7.5m LED1 (RED)

LED2 (RED) MIC (CAPACITIC) R1 (220K)

R2 (4K7) R3 (10K) R4 (10K)

R5 (82R) R6 (1M8) R7 (1K5)

R8 (560K) R9 (820R) R10 (4K7)

R11 (4K7) R12 (1K) R13 (1K)

R14 (2K2) R15 (680R) RFC1 (VK200RFC tso

RFC2 (VK200RFC tso RFC3 (VK200RFC tso SW1 (2*2RANG)

TR1 (2N2219) TR2 (2N2219) TR3 (2N3553)

TR4 (BC547\BC548) TR5 (BC547\BC548) VR1 (50K)

منبع:ایران مدار

دماسنج دیجیتال با نمایشگر کریستال مایع

مقاله ویژه این هفته به تشریح مدار و نحوه ساخت یک دماسنج ( ترمومتر ) دیجیتال مربوط می شود. این مدار دارای کاربرد و جذابیتهای فراوان می باشد و قابلیت ارائه به عنوان پروژه دانشجویی و یا در در کنار مجموعه ای از وسایل دیگر با کمی چاشنی ابتکار می تواند طرحی جهت ارائه به جشنواره خوارزمی باشد.این مدار با دقت قابل قبولی دمای محیط را بر روی نمایشگر کریستال مایع ( در صورت تمایل می توانید از نمایشگر ال ای دی استفاده نمایید ) نشان می دهد. برای سنسور حسگر حرارت این مدار می توانید از آی سی S8100 استفاده نمایید که قابلیت اندازه گیری دماهایی بین -40 تا +100 درجه سانتیگراد را دارد. همچنین می توانید از دیود 1S1588 استفاده نمایید که در این صورت مدار شما قابلیت اندازه گیری دما از -20 تا +150 درجه سانتیگراد را دارا خواهد بود.

کلیه تصاویر در ابعاد بزرگ و واضح بر روی سیستم شما بارگزاری شده اند. برای مشاهده هر تصویر در ابعاد بزرگتر بر روی آن کلیک کنید.

در این مدار آی سی ICL7136 به کار گرفته شده است که ولتاژ رسیده از دیود حسگر حرارت را را اندازه گیری می نماید.برای نمایش اطلاعات از یک نمایشگر کریستال مایع 3/5 رقم به شماره SP521PR استفاده شده است. که با ارزش ترین رقم آن تنها امکان نمایش عدد یک را دارد. در صورت نیاز می توانید با کمی تغییر در مدار از نمایشگرهای ال ای دی و نظیر آنها نیز استفاده نمایید. انرژی مصرفی آی سی ICL7136 بسیار اندک بوده به گونه ای که دماسنج دیجیتال شما می تواند حدود 3 ماه به صورت پیوسته تنها با یک باتری 9 ولت به خوبی دمای محیط را اندازه گیری نماید. توجه داشته باشد که برای آیسی و نمایشگر مدار حتماً از سوکت استفاده مایید.

شکل PCB ( نقشه مدارچاپی ) ترمومتر دیجیتال به صورت زیر است. دقت کنید که به خاطر واضح شدن نقشه تصویر بزرگتر از اندازه واقعی برد است. برای بدست آوردن اندازه واقعی می توانید اندازه آی سی را مبنای کار خود قرار دهید.

خطوط سبز فسفری سیم های اتصال در طرف دیگر برد را نشان می دهندو سیم قرمز رنگ برای روشن کردن نقطه ( ممیز ) نمایشگر به کار رفته است.

 

تنظیم و راه اندازی :

پس از ساخت مدار ، هنگامی که مطمئن شدید همه چیز به درستی انجام شده است ، تغذیه مدار را متصل نمایید. دماسنج دیجیتال شما قبل از استفاده نیاز به تنظیم دارد. معمولاً این تنظیم را در دمای صفر و 100 درجه انجام داده و ملاک را مخلوط آب و یخ برای صفر درجه و آب جوش برای 100 درجه قرار می دهند.
برای تنظیم ابتدا سنسور را در مخلوط آب و یخ قرار داده و توسط پتانسیومتر VR2 دما را بر روی صفر درجه تنظیم نمایید. پس از آن سنسور را در آب در حال جوشیدن قرار داده و پتانسیومتر VR1 را آنقدر بچرخانید تا دماسنج دیجیتال عدد 100 را نمایش دهد. حال دستگاه شما تنظیم شده و آماده به کار است.
در زیر جدول مقایسه ای بین دماهای اندازه گیری شده توسط دماسنج الکلی و ترمومتر دیجیتال را مشاهده می کنید . همانگونه که از نمودار رسم شده نیز مشخص است ، دماسنج ساخته شده توسط شما با دقت قابل قبولی قادر به اندازه گیری دما است.

جهت استفاده شما عزیزان مقاله ای شامل عملکرد بخشهای مختلف این مدار به صورت تشریحی در دست تهیه می باشد که به محض آماده شده بر روی سایت منتشر خواهد شد.

نانولوله‌هاي كربني


مقدمه:
كربن يكي از عناصر شگفت‌انگيز طبيعت است و كاربردهاي متعدد آن در زندگي بشر، به خوبي اين نکته را تاييد مي کند. به عنوان مثال فولاد ـ كه يكي از مهم‌ترين آلياژهاي مهندسي است ـ از انحلال حدود دو درصد کربن در آهن به حاصل مي شود؛ با تغيير درصد كربن (به‌ميزان تنها چندصدم درصد) مي توان انواع فولاد را به دست آورد. «شيمي آلي» نيز علمي است که به بررسي ترکيبات حاوي «كربن» و «هيدروژن» مي پردازد و مهندسي پليمر هم تنها براساس عنصر كربن پايه‌گذاري شده است.
كربن، به چهار صورت مختلف در طبيعت يافت مي‌شود که همه اين چهار فرم جامد هستند و در ساختار آنها اتم‌هاي كربن به صورت كاملاً منظم در كنار يکديگر قرار گرفته‌اند. اين ساختارها عبارتند از:
1- گرافيت
2- الماس
3- نانولوله‌ها

4- باكي‌بال‌ها (مانند C60 در شکل زير )


گرافيت:
گرافيت يكي از مهم‌ترين ساختارهاي كربن در طبيعت است و از ‌قرارگرفتن شش اتم كربن در کنار يکديگر به وجود آمده است. اين اتم هاي كربن به گونه اي با يکديگر ترکيب شده اند كه يك‌ شش ‌ضلعي منتظم را پديد مي آورند و از مجموع آنها، صفحه اي به دست مي آيدكه به عنوان يک « لاية گرافيت» در نظر گرفته مي‌شود.



اتم‌هاي كربن با پيوندهاي كووالانسي ـ كه پيوندي قوي و محکم است ـ به يکديگر متصل شده‌اند. لازم به ذكر است كه اتم هاي كربن به کار رفته در يک لاية گرافيت نمي‌توانند با كربني خارج از اين لايه پيوند كووالانسي بدهند. بنابراين يک لاية گرافيت از طريق پيوندهاي واندروالس ـ كه پيوندهايي ضعيف هستندـ به لاية‌ زيرين متصل مي شود. اين مساله باعث مي‌شود كه صفحه‌هاي گرافيت به‌راحتي روي يکديگر بلغزند. به همين دليل از اين ترکيب در «روغن‌كاري» و «روان‌كاري» استفاده مي‌شود. علت نرمي سطوحي که با مداد روي آنها نوشته شده است نيز همين نکته مي باشد.



نانولوله‌ها
يك لايه گرافيت را در نظر بگيريد. اتم‌هايي را كه در يك رديف قرار گرفته‌اند با ( n,m ) ـ كه نشان‌دهندة مختصات يك نقطه در صفحه است ـ مكان‌يابي مي‌كنيم. به طوري كه مختصات n، مربوط به ستون اتم‌ها و مختصات m مربوط به رديف اتم‌ها باشد.
همان‌طور كه مي‌دانيم براي تهيه يک لوله از يک صفحه، کافي است يك نقطه از صفحه را روي نقطه ي ديگر قرار دهيم. يك نانولوله مانند صفحة گرافيتي است که به شکل لوله درآمده باشد. بسته به اينکه چگونه دو سر صفحه گرافيتي به يکديگر متصل شده باشند، انواع مختلفي از نانولوله ها را خواهيم داشت.


1. نوع زيگزاگ
براي ساختن نوع زيگزاگ نانولوله، مطابق شکل اتم‌ها را در راستاي افقي (ستون به ستون) شمرده {(0و1) ، (0و2) و ... }، اتم انتهايي(0و5) را با خم کردن صفحه، بر روي اتم ابتدايي (0و0) انطباق مي دهيم. براي اطمينان از درستي روش ساخت بايد دقت کنيم که در آخر کار، در راستاي افقي يک خط شکسته زيگزاگ به دور نانولوله ببينيم.


2. نوع صندلي
در صورتي كه اتم ابتدايي و اتمي که در وضعيت 45 درجه نسبت به آن قرار دارد، روي هم قرار بگيرند، نانولوله نوع صندلي به دست مي آيد. در اين حالت مي‌توانيم بين اين دو اتم يك خط مستقيم رسم كنيم كه معادلة آن «m=n» است. يعني شمارة ستون و رديف هر يک از آنها با يکديگر برابر است. در اين حالت با يک بار گردش به دور نانولوله تعدادي صندلي پشت سر هم خواهيم ديد.



3. نوع نامتقارن
در اين حالت نيز مشابه روش صندلي عمل مي‌کنيم، با اين تفاوت که در مختصات اتم انتهايي، m≠n خواهد بود. اگر يک بار افقي به دور نانولوله بچرخيم مجموعه‌اي از صندلي‌ها را مي‌بينيم که نسبت به افق، به صورت مايل قرار گرفته‌اند.
براي ساختن مدلي از هر کدام از انواع نانولوله‌ها فقط کافي است مطابق شکل کاغذ را خم کرده و نقطه ي انتهايي را بر نقطه ي ابتدايي منطبق نماييد.




اين لوله هاا به علت آنکه داراي قطر چند نانومتري مي باشند «نانولوله» نام گرفته اند. يعني ما با اتصال دونقطه ي يك صفحة گرافيتي به هم، لوله‌اي را به دست آورده‌ايم كه قطر فضاي خالي داخلي آن چند ميلياردم يك متر است. (اگر طول يك متر را به يك ميليارد قسمت تقسيم كنيم، ضخامتي معادل يك نانومتر به دست مي‌آيد)

خواص نانولوله‌ها
هريك از سه نوع نانولوله، به خاطر آرايش اتمي خاصي خود،‌ داراي خواصي مي‌باشند كه در اينجا به چند ويژگي مشترك بين آنها اشاره مي‌كنيم:

1. خواص مكانيكي
نانولوله‌ها داراي پيوندهاي محكمي در بين اتم‌هايشان مي باشند وبه همين علت در برابر نيروهاي کششي مقاومت واستحکام زيادي از خود نشان مي دهند. به عنوان مثال نيروي لازم براي شکستن يک نانولوله ي کربني چند برابر نيرويي است که براي شکستن يک قطعه فولاد ـ با ضخامتي معادل يک نانو لوله ـ احتياج داريم.
اما جالب است که بدانيم پيوندهاي بين اتمي در نانولوله‌ها علاوه بر ايجاداستحكام بالا، شكل‌پذيري آسان و حتي پيچش را درآنها ميسر مي سازد! در حالي که فولاد تنها دربرابر نيروهاي كششي داراي مقاومت است و براي پيچش انعطاف پذيري لازم را ندارد.
در بررسي كاربرد نانولوله‌ها و به کار گيري خواص آنها ، مي توانيم به استفاده از اين ترکيبات به عنوان «رشته» در مواد مركب،اشاره كنيم؛ به چنين موادي «كامپوزيت» مي‌گويند. ملموس‌ترين مثال كامپوزيت «کاه‌گِل» است. كاه‌گِل مخلوطي از «کاه» و «گِل» است که در آن، كاه به عنوان رشته‌هايي كه استحكام و انعطاف‌پذيري بهتري نسبت به گل دارد، پراكنده شده است تا مانع از ترك‌خوردن آن شود. گل را اصطلاحا «زمينه» مي ناميم. نانولوله ها نيز چون استحكام و شكل‌پذيري خوبي دارند، ‌در مواد مركب با زمينه‌هاي فلزي، پليمري و سراميكي استفاده مي‌شوند. اما مهم‌ترين فاكتوري که كه باعث برگزيدن نانولوله به عنوان رشته در مواد مركب (كامپوزيت) شده است، وزن كم آن است ، در حالي که استحكام آن بالاست. از مهم‌ترين موارد استفادة چنين مواد مركبي مي‌توان به موارد زير اشاره كرد:
بدنة هواپيما و هليكوپتر، زه راكت‌هاي تنيس و ...

2. خواص فيزيكي
مهم‌ترين خاصيت فيزيكي نانولوله‌ها،«هدايت الكتريكي» آنهاست. هدايت الكتريكي نانولوله‌ها بسته به زاويه و نوع پيوندها، از دسته‌اي به دستة ديگر كاملاً متفاوت است؛ هر اتم در جايگاه خود در حال ارتعاش‌ است، وقتي كه يك الكترون (يا بار الكتريكي) وارد مجموعه اي از اتم ها مي‌شود، ارتعاش اتم‌ها بيشتر شده و در اثر برخورد با يکديگر بار الكتريكي وارد شده را انتقال مي‌دهند. هرچه نظم اتم‌ها بيشتر باشد، هدايت الكتريكي آن دسته از نانولوله‌ها بيشتر خواهد بود. تقسيم بندي ابتداي متن بر اساس نظم اتمهاي کربن در نانولوله و در نتيجه رسانايي آنها‌ انجام شده است؛ براي مثال نانولوله نوع صندلي 1000 بار از مس رساناتر است، در حالي که نوع زيگزاگ و نوع نامتقارن نيمه رسانا هستند. خاصيت نيمه رسانايي نانولوله ها بسته به نوع آنها تغيير مي کند.
* خواص فوق‌العادة نانولوله‌ها و روشهاي پيچيده توليد آنها باعث شده است که قيمت هرگرم از اين ماده حدود چندصد دلار باشد.

همانطور که در مقالات گذشته مطالعه کردید؛ مواد هوشمند به آن دسته از مواد گویند که می توانند محیط و شرایط اطراف خود را درک نمایند و به آن واکنش نشان دهند. هم اکنون فلزات و کامپوزیت های هوشمند در موارد بسیاری کاربرد و جایگاه خود را در صنعت پیدا کرده اند. برای مثال امروزه از فلزی به نام نیتینول (ترکیبی از نیکل و تیتانیوم) در ساخت فریم عینک ها استفاده می شود که بعد از خم شدن مجدد به شکل اولیه بر می گردد و سبب می شود که شکل فریم عینک همیشه مانند روز اولی باشد که خریداری شده است. این تنها یک مثال از این دسته مواد است که حاصل تحقیقات ناسا می باشد. در حال حاضر کامپوزیت های حافظه دار به دو دسته فلزی (آلیاژی) و پلیمری تقسیم می شوند. در اینجا به نحوه عملکرد نیتینول به عنوان یک آلیاژ حافظه دار و نیز کاربرد آن در زندگی روزمره اشاره می کنیم.
قبل از هر مطلب لازم است که متذکر شویم که آلیاژهای حافظه دار دو ویژگی دارند: یکی اینکه آنها تا حدودی الاستیک هستند و دیگر آنکه حافظه دار هستند یعنی قابلیت ذخیره سازی انرژی مکانیک و نیز آزاد سازی آن را دارا هستند. درست مانند آب که در دماهای مختلف از حالتی به حالت دیگر تبدیل می شود این دسته از فلزات نیز به علت اینکه مولکول ها در آنها قابلیت چیده مان مجدد دارد (البته آنچه که باعث می شود تا مولکول ها در کنار هم باقی بمانند و حالت جامد را حفظ کنند متفاوت است) قابلیت بازگشت به شکل اولیه را دارند. حال ببینیم این فلزات حافظه دار چگونه عمل می کنند: عاملی که سبب تغییر شکل فلز و یا بازگشت به شکل اولیه خود می شود، اختلاف ساختار مولکولی در هر فاز است. در شکل پایین سمت چپ، فلز حافظه دار را در حالتی که شکل اولیه خود را در دمای اتاق دارد را نشان می دهد. زمانی که بار اعمال می شود فلز تغییر شکل می دهد. سپس به محض برداشته شدن باز و کمی گرما مولکول ها به شکل یک ساختار سخت در می آیند به گونه ای که به یک ساختار با شبکه ای متفاوت مبدل می شوند. اما هنوز وضعیت قرارگیری مولکولی معمولی است و همان ساختار فیزیکی در مقیاس ماکرو وجود دارد.


با توجه به اینکه این دسته از فلزات زیست سازگار (سیستم ایمنی به آنها عکس العمل نشان نمی دهد) هستند و از ویژگیهای مکانیکی قابل قبولی (مقاوم در برابر خوردگی) برخوردار هستند در ساخت ایمپلنت ها و پلیت های (کاشتنی‌ها) ارتوپدی در موارد شکستگی ها قابل استفاده هستند. شاید بدانید که در شکستگی های استخوان های صورت از پلیت های ویژه ای استفاده می شود تا استخوانهای صورت را طی دوره شکستگی در کنار هم نگه دارد. در گذشته از پلیت هایی از جنس استیل برای این کار استفاده می شده است . در ابتدا ممکن است که استخوان درست لب به لب هم و در کنار هم قرار گیرند اما به مرور این وضعیت از دست می رود که در نهایت سبب به تاخیر افتادن جوش خوردن شکستگی می شود. با ظهور آلیاژ های حافظه دار و کاربرد آنها در ساخت پلیت ها این مشکل رفع شده است. امروزه جراحان از فلزهای حافظه‌دار به جای استیل استفاده می کنند به این طریق که ابتدا فلز را کمی سرد می کنند و سپس در محل نصب می کنند. در اثر دمای بدن مقداری فلز گرم می شود و به این طریق پلیت فشار لازم جهت در کنار هم نگهداشتن قطعات شکستگی را حفظ می کند و سبب می شود تا استخوان در حداقل زمان ترمیم شود.

مشکلی که در طراحی این نوع پلیت ها وجود داشت مربوط به تنظیم فشار مناسب و مطلوب است. برای مثال اینکه چه مقدار فلز باید تغییر شکل داده شود تا کشش لازم را ایجاد کند خود جای بررسی دارد. در اینجاست که فناوری نانو وارد عرصه شده تا به تغییر نحوه قرار گیری اتم ها در ترکیبات کمک کند. هم اکنون گروه های تحقیقاتی در حال انجام مطالعه بر روی این تنظیم این مکانیزم با کمک فناوری نانو می باشند.

منبع:dvb2

لباس مرد عنکبوتی با فناوری نانو




شاید با مشاهده فیلم مرد عنکبوتی همواره این سوال در ذهنتان شکل گرفته باشد که چگونه می شود که مرد عنکبوتی با کمک قابلیت لباس خود به در و دیوار بچسبد و از آنها آویزان شود؟ فیزیکدانان موفق به یافتن فرمولی برای ساخت لباس مرد عنکبوتی شده اند.
تحقیقات اخیر که در خصوص نیروهای واندرواس – نیروی ضعیفی که مولکول هایی که در نزدیکی هم قرار دارند نسبت یکدیگر دارند- بین مولکول ها و نقش آن در ایجاد این قدرت چسبندگی جادویی انجام گرفته است که جالب توجه است.


در پاهای عنکبوت تارهای مومانندی وجود دارد که به مولکول های سطوح مختلف حتی شیشه میچسبند و سبب می شوند تا عنکبوت محکم به آنها بچسبد و به راحتی روی آنها حرکت کند. پروفسور نیکولا پوگنو، مهندس و فیزیکدان دانشگاه پلی تکنیک در ایتالیا موفق به ساخت فرمول چسبی شده است که قدرت آن به حدی است که حتی می تواند وزن یک انسانی که از یک دیوار یا بام آویزان است را تحمل کند. قابل توجه اینکه قابلیت این چسب به گونه ای است که حتی فرد قادر است هر زمان که اراده کند خود را از این چسب رها کند.
در ساخت این چسب از فناوری نانولوله کربنی استفاده شده است تا با کمک آن قلاب ها و حلقه های نانومولکولی ساخته شود که دقیقا مانند چسب های نر و ماده (نرم و زبر) که در لباس و کیف استفاده میشوند عمل می کنند، البته در سطح میکروسکوپی.
این نیروی چسبنده و جداشونده در هنگام عمل بر اساس نیروهای واندرواس و چسبندگی مویرگی (جاذبه مویرگی) عمل می کنند. نکته قابل توجه در مورد تئوری ساخت این چسب این است که درست مانند پای عنکبوت ضدرطوبت است و به راحتی مواد دیگر به آن نمی چسبند (برخلاف چسب های نرم و زبر که پس از مدتی انواع پرز، مو و ... به آن می چسبند) . این ویژگی سبب می شود که خاصیت و قابلیت آنها در تمامی سطوح و در رطوبت (حتی در اعماق دریاها) نیز پایدار باقی بماند.
البته هنوز بر روی این کار تحقیقاتی در حال انجام است اما به نظر چندان دور نمی رسد که روزی را شاهد باشیم که انسانها با کمک کفش ها یا دستکش های ویژه ای به راحتی از برج ها و ساختمانهای بلند بالا میروند.

حسگري ضربان مقاومتي (Resistive pulse sensing) ، روش بسيار جذابي را براي تعيين کميت و توصيف گونه‌هاي زيست‌پزشكي؛ نظير داروها، DNA، پروتئين‌ها و ويروس‌ها در محلول ارائه مي‌دهد.

اين روش، شامل اندازه‌گيري تغييرات ناشي از جريان يوني عبوري از غشايي است كه حاوي يك روزنه در مقياس نانومتر است و دو الكتروليت را از هم جدا مي‌كند. با عبور نمونه‌هاي زيستي از مسير روزنه، به‌دليل مسدود شدن آني منفذ نانومتري غشا در جريان يوني، ضربان‌هاي ناپايدار ميرايي ايجاد مي‌شود.

فركانس اين ضربان‌ها حاوي اطلاعاتي است كه به تعيين غلظت و توصيف نمونه تجزيه‌اي كمك مي‌كند. يك نانوحفره زيستي هموليزينα- كه با يك غشاي دولايه ليپيدي محافظت مي‌شود به‌خوبي براي تشخيص نمونه‌هاي تجزيه‌اي گوناگون استفاده شده‌است؛ با اين حال، اشكال اصلي اين سيستم، فقدان استحكام مكانيكي آن است، در حقيقت اين غشاهاي زيستي پس از گذشت چند ساعت پاره شده، مانع از به‌كارگيري آنها در ابزارهاي حسگري عملي مي‌شود.

هم‌اكنون، گروهي از پژوهشگران دانشگاه فلوريدا در حال برطرف کردن اين مانع بزرگ هستند كه به ساخت غشاهاي نانوحفره‌اي منفرد سنتزي و تجديدپذير كمك خواهد كرد. اين نانوحفره‌ها از طريق روش حکاکي شياري تهيه مي‌شوند؛ در اين روش، يك ذره با انرژي بالا از درون يك غشاي پليمري سنتزي عبور داده مي‌شود تا يك اثر تخريبي به جا بگذارد، سپس بطور شيميايي حکاکي شده تا به يك حفره نانومتري تبديل شود. چالش اصلي، كنترل و قابليت تجديدپذيري قطر روزنه حاصل است.

Charles R. Martin و همكارانش يك روش حکاکي دومرحله‌اي براي ساخت منافذ مخروطي تجديدپذير در غشاهاي پليمري ابداع کردند كه قابليت پيش‌بيني كنترل قطر منافذ را دارد.

اين منافذ مخروطي بر روي دو وجه مقابل غشايي است كه دو دريچه دارد: يكي بر روي قاعده مخروط با قطر بزرگ و ديگري بر نوك مخروط با قطر كوچك.

بيشتر عمل حسگري در منفذ نوك مخروط اتفاق مي‌افتد؛ زيرا نمونه‌هاي تجزيه‌اي زيستي، ضمن حركت از درون غشا، نوك منفذ را مسدود مي‌كنند و به اين دليل کنترل قطر نوك اين روزنه‌ها امري ضروري است.

پژوهشگران از اولين مرحله حکاکي براي تعيين قاعده و نوك روزنه‌هاي مخروطي در غشا استفاده مي‌كنند و پس از آن در حالي‌كه پيوسته جريان يوني را ثبت مي‌كنند، مرحله دوم را به كار مي‌برند و فرايند حکاکي را وقتي كه جريان يوني عبوري از غشا به يك مقدار معين برسد، متوقف مي‌كنند. اين روش، امکان ساخت قابل اطمينان و پيش‌بيني حفره‌هاي مخروطي با منافذي در حدود ده تا 60 نانومتر را فراهم مي‌كند كه روش مناسبي براي تشخيص نمونه‌هاي زيستي مي‌باشد.

Martin و همكارانش اهميت عمده اين غشاها را با تشخيص يك نمونه پروتئيني(آلبومين سرم گاوي) با استفاده از حسگرهايي با منافذي در مقياس نانو تشريح كردند. مارتين تأكيد مي‌كند كه ساختن نانوحفره‌هاي مصنوعي تجديدپذير براي توسعه حسگرهاي مقاوم در برابر ضربه، حياتي است.

شركت پنتل كه يک سازندة‌ لوازم التحرير ژاپني است، مدادهاي سربي معطر و خوشبويي را با استفاده از فناوري نانو توليد مي‌کند كه زمان پايداري بوي آنها بسيار طولاني‌تر از نمونه‌هاي قبلي است. اخيراً توليد اين يک مادة معطر - به نام «Ain supplio» برنده جايزة سال لوازم التحرير (سال 2007) شده‌است.برخلاف انواع قبلي مدادهاي سربي معطر که در آنها از پوشش‌هاي سطحي معطر ضعيفي استفاده مي‌شد که سريعاً بوي خود را از دست مي‌دادند، اين ماده جديد مبتني بر اجزاي معطري است که در نانوکپسول‌ها يا حباب‌هاي ريز هوا به دام افتاده‌اند. اين نانوکپسول‌ها در درون بدنة مدار قرار داده مي‌شوند. اندازة ريز اين نانوکپسول‌ها به آنها پايداري مي‌دهد که بتوانند بوي خوش خود را براي مدت زمان طولاني نگه دارند.


پايداري بوي اين مدارها،‌ اگر در بسته‌بندي سر بسته نگه‌داري شوند، سه سال است. اگر در قاب پلاستيکي نگه‌داري شوند، دو سال، و اگر در هواي آزاد قرار داده شوند، بيش از سه ماه بوي خود را حفظ مي‌كنند.

دید کلی
فناوری نانو ، چنانکه از نام آن برمی‌آید با اجسامی به ابعاد نانومتر سروکار دارد. فناوری نانو در سه سطح قابل بررسی است: مواد ، ابزارها وسیستمها. در حال حاضر در سطح مواد ، پیشرفتهای بیشتری نسبت به دو سطح دیگر حاصل شدهاست. موادی را که در فناوری نانو بکار می‌روند، نانو ذره نیز می‌نامند. برای آنکهتصوری از ریزی نانو ذره‌ها داشته باشیم بهتر است آن را با ابعاد سلول مقایسه کنیم. اندازه متوسط سلول یوکاریوتی 10 میکرومتر است. اندازه متوسط یک پروتئین 5 نانومتر است که با ابعاد ریزترین جسم ساخت بشر قابل مقایسه است. بنابراین می‌توان با بکارگیری نانو ذره‌ها نوعی مامور مخفی به درون سلول فرستاد و به کمک آن از بعضی رازهای نهفته در سلول پرده برداری کرد.
این ذرات آنقدر ریزند که تداخل عمده‌ای در کار سلول بوجود نمی‌آورند. پیشرفت در زمینه نانوفناوری نیازمند درک وقایع زیستی درسطح نانوهاست. از میان خواص فیزیکی وابسته به اندازه ذرات نانو،خواص نوری (Optical) و مغناطیسی این ذرات،بیشترین کاربردهای زیستی را دارند. استفاده از فناوری نانو در علوم زیستی به تولد گرایش جدیدی از این فناوری منجر شده است یعنی نانوبیوتکنولوژی. کاربردهای نانو ذره‌ها در زیست شناسی و پزشکی عبارتنداز: نشانگرهای زیستی فلورسنت، ترابریدارووژن، تشخیص زیستی پاتوژنها، تشخیص پروتئینها، جستجو در ساختارDNA، مهندسی بافت،)تخریب تومور ازطریق گرمادهی به آن و بهبود تب این (کنتراست.

رابطه نانوتکنولوژی و بیوتکنولوژی
نانوتکنولوژی مجموعه‌ای است از فناوریهایی که به صورت انفرادی یا باهم در جهت بکارگیری و یا درکبهتر علوم مورد استفاده قرار می‌گیرند. بیوتکنولوژی جزء فناورهای در حال توسعه می‌باشد که با بکارگیری مفهوم نانو به پیشرفتهای بیشتریدست خواهد یافت. نانوبیوتکنولوژی به عنوان یکی از حوزه‌های کلیدی قرن 21 شناخته شدهاست که امکان تعامل با سیستمهای زنده را در مقیاس مولکولی فراهم می‌آورد. بیوتکنولوژی به نانوتکنولوژی مدل ارائه می‌دهد، در حالی که نانوتکنولوژی با دراختیار گذاشتن ابزار برای بیوتکنولوژی آن را برای رسیدن به اهدافش یاری می‌رساند.

نشانگرهای زیستی
از آنجا که انداه نانو ذرات ، در محدوده اندازهپروتئینهاست، می‌توان از آنها برای نشاندار کردن نمونه‌های زیستی استفاده کرد. برایاین کار ، باید نانو ذره بتواند به نمونه زیستی هدف متصل شود و نیز راهی برای دنبالکردن و شناسایی نانو ذره وجود داشته باشد. به منظور ایجاد میان کنش بین نانو ونمونه زیستی ، نانو ذره را با پوشش بیولوژیکی مانند آنتی بادیها، بیوپلیمرهایی مانند کلاژنها که نانو ذره ها را از نظر زیستی سازگار می‌کند، می‌پوشانند. می‌توان نانو ذره‌ها رافلورسنت کرده یا خواص نوری آنها تغییر داد.
نانو ذره‌ها در مرکز نشانگر زیستی قرار می‌گیرند و بقیه اجزا روی آنها قرار داده می‌شوند و این ساختار غالبا کروی است. کنترل دقیق بر اندازه متوسط ذرات امکان ایجاد کاوشگرهای فلورسنت را که باریکه‌های نوری را در طیف وسیعی از طول موج گسیل می‌دارند،فراهم می‌آورند. این امکان به تهیه نشانگرهای زیستی با رنگهای فراوان و قابل تشخیص،کمک شایانی می‌کند. ذره مرکزی معمولا توسط چندین تک لایه از موادی که تمایل به واکنش ندارند مثل سیلیکا محافظت می‌شود.

مهندسی بافت Tssue engeering
سطح استخوان از ترکیباتی تشکیل شده است که حدودا 100 نانومتر عرض دارند. اگر سطح یک عضو مصنوعیبه استخوان طبیعی پیوند بخورد بدن آن را پس می‌زند. دلیل امر تولید بافت مصنوعی درمحل استخوان طبیعی و سطح مصنوعی می‌باشد. استئوبلاستها در بافت پیوندی استخوان وجود دارند و بخصوص در استخوانهای در حال رشد دارای فعالیتچشمگیری هستند. با ایجاد ذراتی در اندازه نانو در سطح مفاصل و استخوانهای مصنوعیاحتمال دفع عضو جایگزین به دلیل تحریک سلولهای استئوبلاست کمتر می‌شود. ایجاد اینذرات با ترکیبمواد پلیمری، سرامیکی و فلزی چندی پیش توسطدانشمندان به اثبات رسید.

مواد مورد استفاده در ترمیم استخوان
تیتانیوم ماده شناخته شده‌ای برای ترمیم استخوان است و به دلیل ترکیبات خاص و وزن زیادش جهت بالا بردن میزان استحکام بطور وسیع در دندان پزشکی و ارتوپدی استفاده می‌شود. ولی متاسفانه به دلیل آنکه بخش چسبنده‌ای که با Apatite (بخش فعال استخوان) پوشیده شده با تیتانیوم سازگار نیست فاقد فعالیت زیستی می‌باشد. استخوان واقعی نانوکامپوزیتی از موادی است که از ترکیب بلورهای هیدروکسید Apatite در ماتریکس آلی بوجود آمده و به حالت منفرد یافت می‌شود. استخوان طبیعی از نظر مکانیکی، ضخیم و در عین حال دارای الاستیسیته می‌باشد و در نتیجه قابل ترمیم است.

ساخت یک دندان
مکانیسم نانویی دقیقی که منجربه تولید ترکیباتی با خواص مفید شود، همچنان مورد مطالعه و بررسی قراردارد. اخیرا با استفاده از روش tribology یک دندان مصنوعی به صورت viscoelasticساخته شده و دارای روکش نانویی می‌باشد. ازخواص منحصربه فرد این دندان مصنوعی می‌توان به عایق بودن آن در مقابل خراش و افزایش التیام دندان اشاره کرد.

معالجه سرطان به روش فتودینامیک
معالجه سرطان با استفاده از روش فتودینامیک بر اساس نابودی سلولهای سرطانی بوسیله لیزری است که تولید اکسیژن اتمی می‌کند. به این طریق که اکسیژن اتمی رنگ خاصی را تولید می‌کند و سلولهایسرطانی بیش از سلولهاهای دیگر آن را جذب می‌کنند. در نتیجه فقط سلولهای سرطانی توسطاشعه لیزرنابود می‌شوند. البته یکی ازمعایب این روش آن است که به دلیل آب گریز بودن مواد رنگی ، این مواد به سمتپوستو چشمها حرکت می‌کند و در صورتی که شخص در معرض نور خورشید قرار گیرد باعث حساسیت در پوست و چشمها می‌شود.

برای این حل مشکل صورتهای آبگریزمولکول رنگها را داخل ذرات نانویی متخلخل مثل ormosil nano partical که دارای منافذی درحدود یک نانومتر می‌باشند قرارمی‌دهند که این دارای دو مزیت است اولا ازانتقال مواد رنگی به سایرنقاط بدن جلوگیری می‌کنند و ثانیا امکان ورود و خروج آزاد انها اکسیژن را مهیا می‌سازد.
کاربردهای اکسید تیتانیوم
اکسید تیتانیوم (Tio2) می تواند به عنوان کاتالیزور نوری عمل نماید. هنگام تابش نور جذب فوتونها با انرژی بالا ، باعث برانگیختگی الکترونها و ایجاد رسانایی در مولکول می‌گردد. شکاف ایجاد شده بین دو جفت الکترون به مشابه یکجریان الکتروپوزیتیو در طول مولکول DNA باعث باز شدن دو رشته DNA از یکدیگر می‌گردد. در واقع تغییرات ایجاد شدهبوسیله فوتونهای نور در مولکول Tio2 باعث می‌شود که این مولکول به شکلیک آنزیم آندونوکلئاز عمل نماید. این تواناییها در آینده می‌تواند تغییرات زیادی رادر استفاده از داروها و ژن درمانی ایجاد نماید و توانایی پیوند Tio2 با بیومولکولهای مختلف راهرا در ژن درمانی هموار خواهد نمود.
یکی از بزرگترین اشکالات دستکاری داخل سلول بوسیله ای نریز ابزار این است که این ذرات به اندازه کافی توانایی کنترل ماده ژنتیکی داخل هسته را ندارند. ترکیب مولکول DNA با Tio2 در محیط خارج سلول نشان دهنده این مشکل است. به ازای اتصال Tio2 به هر 60 - 50 جفت باز فقط یک ناحیه ژنی در سلول پستانداران تحت پوشش قرار می‌گیرد که دانشمندان امیدوارند این مشکل نیز درآینده نزدیک حل شود. همچنین تحقیقاتی در زمینه استفاده از این ذرات به عنوان جایگزینی در توقف سنتز RNA به عنوان بازدارنده‌های سنتز RNA با مکانیزم ایجاد شکاف در RNA صورت گرفته که می‌تواند درصورت تکمیل شدن،امکان استفاده از این ذرات را در توقف سنتز RNA در سلولهای سرطانی فراه منماید.

چشم انداز بحث
با توجه به پیشرفت سریع و دامنه گسترده بیوتکنولوژیزمینه‌های بروز انقالاب بیوتکنولوژی عصر جدیدی در علوم مختلف مانند بیولوژی ، پزشکی،فارماکولوژیو مهندسی ژنتیک فراهم گردیده است. به علاوه حوزه‌های دیگری مانند اقتصاد و سیاست نیز ازآن تاثیر بسزایی پذیرفته است. هم اکنون از دیدگاه اخلاق زیستی در این رابطه سوالاتمهم و اساسی مطرح شده است که علاوه بر اثرات بسزایی که بر پیشرفتهای علمی و سایرزمینه‌های علوم زیستی دارد، نسلهای آینده بشر را نیز به صورت گسترده‌ای تحت‌الشعاعقرار می‌دهد. در این باره مشارکت مداوم دانشمندان کنجکاو و خردمندی می‌تواند راهگشا بوده و بایستی با در نظر گرفتن این منابع و پیشرفتهای جدید و با امید به حلچنین مشکلات و مسائلی با فائق آمدن بر همه محدودیتها در جهت گسترش این دانش فعالیتنمود.

 نانوسیم چیست؟ شاید هنوز ساخت تراشه‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌های کامپیوتری که برای ایجاد سرعت محاسباتی بالا به جای جریان الکتریسیته از نور استفاده می‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌کنند، تشخیص انواع سرطان و سایر بیماریهای پیچیده فقط با گرفتن یک قطره خون، بهبود و اصلاح کارت‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌های هوشمند و نمایشگرهای LCD ؛ تنها یک رویا برایمان باشد و این مسائل را غیر واقعی جلوه دهد اما محققین آینده قادر خواهند بود تمام این رویاها را به حقیقت تبدیل کنند و دنیایی جدید از ارتباطات و تکنولوژی را بواسطه معجزه نانوسیم‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ها به ارمغان آورند. تا کنون با نانوساختارهای مختلفی از جمله نانولوله‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ه ای کربنی، نانوذرات و نانوکامپوزیت آشنا شده‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌اید؛ یکی دیگر از نانوساختارهایی که امروزه مطالعات و تحقیقات بسیاری را به خود اختصاص داده است نانوسیم‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ها است. عموماً سیم به ساختاری گفته می‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌شود که در یک جهت (جهت طولی) گسترش داده شده باشد و در دو جهت دیگر بسیار محدود شده باشد. یک خصوصیت اساسی از این ساختارها که دارای دو خروجی می‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌باشند رسانایی الکتریکی می‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌باشد. با اعمال اختلاف پتانسیل الکتریکی در دو انتهای این ساختارها و در امتداد طولی شان انتقال بار الکتریکی اتفاق می‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌افتد. ساخت سیم‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌هایی در ابعاد نانومتری هم از جهت تکنولوژیکی و هم از جهت علمی بسیار مورد علاقه می‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌باشد، زیرا در ابعاد نانومتری خواص غیر معمولی از خود بروز می‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌دهند. نسبت طول به قطر نانوسیم‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ها بسیار بالا می‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌باشد. ( L>>D ) مثال‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌هایی از کاربرد نانوسیم‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ها عبارتند از: وسایل مغناطیسی، سنسورهای شیمیایی و بیولوژیکی، نشانگرهای بیولوژیکی و اتصالات داخلی در نانوالکترونیک مانند اتصال دو قطعه ابر رسانای آلومینیومی که توسط نانوسیم نقره صورت می‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌گیرد. انواع نانوسیم‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ها : 1. نانوسیم‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ها ی فلزی: این نانوساختارها به دلیل خواص ویژ‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ه‌‌‌� ��‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ای که دارند نویدبخش کارایی زیادی در قطعات الکترونیکی‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌� ��اند. توسعه الکترونیک و قدرت یافتن در این زمینه بستگی به پیشرفت مداوم در کوچک کردن اجزاء الکترونیکی است. با این حال قوانین مکانیک کوانتومی، محدودیت‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ تکنیک‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌های ساخت و افزایش هزینه‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌های تولید ما را در کوچکتر کردن تکنولوژی‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ه ای مرسوم و متداول محدود خواهد کرد. تحقیق فراوان در مورد تکنولوژی‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ه ای جایگزین علاقه فراوانی را متمرکز مواد در مقیاس نانو در سال‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌های اخیر کرده است. نانوسیم‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ها ی فلزی بخاطر خصوصیات منحصر به فردشان که منجر به کاربرد گوناگون آنها می‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌شود، یکی از جذاب‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ترین مواد می‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌باشند. نانوسیم‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ها میتوانند در رایانه و سایر دستگاههای محاسبه‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌گر کاربرد داشته باشند. برای دستیابی به قطعات الکترونیکی نانومقیاس پیچیده، به سیم‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌های نانومقیاس نیاز داریم. علاوه بر این، خود نانوسیم‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ها هم می‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌توانند مبنای اجزای الکترونیکی همچون حافظه باشند. 2. نانوسیم‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ها ی آلی: این نوع از نانوسیم‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ها ، همانطور که از نامشان پیداست، از ترکیبات آلی به‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌دست می‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌� �‌‌‌‌‌‌‌‌‌آیند. علاوه بر مواد فلزی و نیمه رسانا، ساخت نانوسیم‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ها از مواد آلی هم امکان‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌پذیر است. به تازگی، ماده‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ای بنام «الیگوفنیلین وینیلین» برای این منظور در نظر گرفته شده است. ویژگی این سیم‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ها (نظیر رسانایی و مقاومت و هدایت گرمایی) به ساختار مونومر و طرز آرایش آن بستگی دارد. 3. نانوسیم‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ها ی هادی و نیمه‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌هادی: ساختار شیمیایی این ترکیبات باعث بوجود آمدن خواص جالب توجهی میشود. آینده نانوتکنولوژی به توانایی محققین در دستیابی به فنون ساماندهی اجزای مولکولی و دستیابی به ساختارهای نانومتری بستگی دارد. محققین اکنون توانسته‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ان د با تقلید از طبیعت به ساماندهی پروتئین‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ها ی حاصل از خمیر مایه برای تولید نانوسیم‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ها ی هادی دست یابند. ساماندهی اجزای زنده در طبیعت، بهترین و قدیمی‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ترین نمونه ساخت «پائین به بالا» است و لذا می‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌توان از آن برای فهم و نیز یافتن روش‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌هائی برای ساخت ادوات الکترونیکی و میکرومتری استفاده کرد. تا کنون از فنون ساخت «بالا به پائین» استفاده می‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌شد که این فنون در مقیاس نانومتری اغلب پر زحمت و هزینه‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌بر است و تجاری‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌سازی نانوتکنولوژی به روشهای آسان و مقرون به صرفه نیاز دارد که بهترین الگوی آن هم طبیعت پیرامون ماست؛ فقط کافی است کمی چشمانمان را باز کنیم و با دقت بیشتری اطرافمان را بنگریم. 4. نانوسیم‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ها ی سیلیکونی: این نوع از نانوسیم‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ها سمی نیست و به سلولها آسیبی نمی‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌رسانند . این نوع از نانوسیم‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ها بیشترین کاربرد خود را در عرصه پزشکی مانند تشخیص نشانه‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌های سرطان، رشد سلول‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌های بنیادی و ... نشان داده است که در ادامه به آن می‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌پردازیم . نمونه‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ای از نانوسیم‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ها ی سیلیکونی روشهای ساخت نانوسیم‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ها : 1. تکنیک‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌های لیتوگرافی • لیتوگرافی نوری: در این روش از تغییرات شیمیایی در یک ماده سخت شونده در اثر نور استفاده میشود. از یک سری ماسک‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌� ��‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌های نوری برای تعریف مناطق فعال شونده در اثر نور استفاده میشود. یکی از محدودیت‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ها ی این تکنیک محدوده پراش موج نوری است. طول موج نوری که در حاضر در صنایع استفاده میشود در حدود nm 248میباشد ولی با طراحی‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌های دقیق مالک و به کارگیری بسیار دقیق پلیمرهای سخت‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌شونده میتوان به ابعاد کمتر nm 100 هم رسید. • لیتوگرافی با اشعه الکترونی: در این روش عمدتا از یک پلیمر سخت‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌شونده و قرار دادن آن بر یک پایه استفاده میشود. آنگاه یک اشعه الکترونی با انرژی بالا بر روی سطح تابیده میشود با تابش اشعه الکترونی طرح مورد نظر شکل داده میشود. پس از یونیزه شدن ماده و حل شدن پلیمر توسط حلال‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌های شیمیایی طرح مورد نظر برای ساخت نانو سیم حاصل میشود. • لیتوگرافی با پراب روش: لیتوگرافی با استفاده از پراب روشیپ برای ساخت نانوسیم‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ها ی زیر nm100 بکار میروند. پراب‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌های الکترونی مانند میکروسکوپ نیروی اتمی(AFM) و یا میکروسکوپ روش تونلی (STM) از انتخاب‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌های این روش برای ساخت نانوسیم‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ها میباشد. از مزایای روشهای لیتوگرافی انعطاف این روش‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ها در الگوسازی برای نانوسیم‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ها میباشد. بعبارت دیگر با این روشها میتوان به نانوسیم‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ها هر شکل قابل ترسیم را داد. 2. رسوب الکتروشیمیایی در حفرات: روشهای الکتروشیمیایی بطور گسترده‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ای برای ساخت نانوسیم‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ها استفاده میشود. یک الگوی مناسب باید حفراتی یکنواخت و بلند داشته باشد، قطر حفرات در این نوع الگو از چند نانومتر تا nm 20 میتواند داشته باشد. فناوری نانو ، نوید کنترل خواص جدیدی از مواد را می دهد که زائیده ابعاد نانو مقیاس ذرات است ، همین خواص باعث شد شرکتهای خصوصی ، دولتها و سرمایه‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌گذا ریهای خطرپذیر جهان در سال 2005 حدود 15میلیارد دلار در این فناوری سرمایه‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌گذا ری کنند، همچنین براساس پیش‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌بینی‌� ��‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌های صورت گرفته بازار کالاهای تولیدی مبتنی بر این فناوری در سال 2015 به رقم 6.2 میلیارد دلار میرسد. تولید این محصولات نیازمند نانومواد ،اندازه‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌گی ری و فناوریهای ساخت است. صنعت الکترونیک در تجاری سازی فناوری نانو پیشگام است. نانوالکترونیک شامل نیمه‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌هادی� �‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌های کمتر از nm 90 ،اشکال جدیدی از حافظه‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌های دارای نیمه هادی ، حافظه‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌های اطلاعاتی نانوالکترومکانیکی، نمایشگرهای آلی ، نمایشگرهای نشر میدانی،نانو لوله‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌های کربنی، حسگرهای مختلف و پاره‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ای از ادواتی که اکنون در حال ساخت برای به کارگیری در ابزارآلات الکترونیکی میشود. طبق برآورد بازار تجهیزات نانوالکترونیک در سال 2005 نزدیک 60 میلیارد دلار بوده و به نظر می رسد تا سال 2010 به 250میلیارد دلار برسد. بازار نانومواد ونانوابزار مورد استفاده در تولید این تجهیزات 108میلیارد دلار بوده که از این رقم 10درصد آن مربوط به نانومواد ،ابزارها، تجهیزاتی مانند لیتوگرافی ماورابنفش دور، لیتوگرافی چاپ نانو ،کاتالیستها و نانوسیم‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ها است. کاربردهای نانوسیم: کاربرد نانوسیم در تشخیص بیماریها: از نانوسیم هایی که از مواد مورداستفاده در تراشه رایانه‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌های امروزی مثل سیلیکون و نیترید گالیون ساخته شده است میتوان برای تشخیص بیماریها استفاده کرد . شاید بپرسید ابزار رایانه‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ها چه ارتباطی به تشخیص بیماری و بدن انسان دارد ، بدن انسان نیز همانند یک رایانه باید حسگرهایی داشته باشد که بتواند در صورت بروز مشکل و خطا و یا وجود مواد سمی به ابزارهای هشداردهنده خارجی اخطار دهد و درصدد رفع آن برآید همانند یک رایانه که اگر مسیری اشتباه را در آن اجرا کنید و یا ویروسی در آن پیدا شود پیغام (ERROR) میدهد اما این کار چگونه امکان پذیر است؟! دانشمندان موفق شدند نانوسیمهای انعطاف‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌پذی ر و طویلی را تولید کنند که طولهای متغیر این نانوسیمها بین 1 تا nm100 و یا حتی در میلیمتر میباشد و از لحاظ مقایسه حدود هزار مرتبه باریکتر از موی انسان است. بلندی ، انعطاف‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌پذی ری و استحکام این نانوسیمها خصوصیات ویژه‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ای را به آن می بخشد . به عنوان مثال نازک بودن وطویل بودن باعث افزایش سطح آن میشود . لذا از این ساختارها می توان در طراحی حسگرهای بسیار سریع و حساس استفاده کرد. این نانوسیم ها توانایی تولید اشعه ماورای بنفش نامرئی را دارد ، نور از یک انتها وارد نانوسیم شده و از انتهای دیگر شروع به تابیدن میکند. نانوسیمها بدون هیچ اتلافی این نور را به طور موثری عبور میدهد. و در مسیر خود اگر به یک عامل بیماری‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌زا یا ماده سمی برخورد کند نانوسیم شروع به تابیدن میکند و سیستم هشدار دهنده بسیار سریعی را ایجاد میکند و این میتواند بیماری را زودتر وسریعتر از هر آزمایشی تشخیص دهد. استفاده از نانوسیم‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ها در رگ‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌های خونی برای تحریک اعصاب مغزی: همیشه انتقال فرستنده‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ها ی کوچک به درون رگ‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ها و هدایت آنها بطرف محل‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌های موردنظر را در فیلم‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌های تخیلی دیده بودیم اما هیچ باور نمی‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌کردیم که روزی این را در واقعیت ببینیم.! محققین توانسته‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ان د نانوسیم‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ها یی از جنس پلاتین که ضخامت آن 100 برابر نازکتر و ظریفتر از موی انسان است را ابداع کنند. آنها این نانوسیم‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ها را به داخل رگ‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌های خونی می‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌فرستند و توسط دوربین کوچکی آنها را بطرف اعصاب مغزی هدایت می‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌کنند. این روش برای کمک به یافتن علل مختلف و پیدایش بیماری‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌های عصبی از جمله پارکینسون بسیار مفید است. در گذشته برای یافتن علل مختلف پیدایش بیماریهای قلبی و عصبی، بدن را در هر نقطه می‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌شکافتند تا علت بیماری را بیابند، اما امروزه با گسترش فن‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌آوری نانوتکنولوژی هر وسیله‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ای را می‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌توان بصورت ظریف، نازک و حساس، اختراع و ابداع کرد و حتی آن را به درون ظریف‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ترین رگ نیز فرستاد. تنها مشکلی که محققان را کمی دچار سردرگمی کرده است تعدد رگهای خونی و سیستم گردش خون و عصب های فراوان در محدوده مغز است که فرستادن این نانوسیم‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ها را کمی دشوار کرده است اما محققین درصدد یافتن راهی برای حل آن وساختن نانوسیمهای دقیق‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌تر هستند. استفاده از نانوسیمهای سیلیکونی برای هدفمند کردن رشد سلولهای بنیادین : تولید و رشد بافتها و سلولهای مورد نیاز برای بیماران نیازمند اهدافی است که دانشمندان در عرصه پزشکی همواره به دنبال آن هستند، از جمله ابزاری که میتواند این هدف را تحقق بخشد نانوسیم های سیلیکونی است. نانوسیم ها همچون تختی از میخها هستند که به صف شده‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌اند و قابلیت تغییر شکل و رشد را دارند ، برای این منظور از طیفی وسیعی از تحریکات مکانیکی و شیمیایی بعنوان فاکتور رشد استفاده می کنند اما به تازگی توانسته‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ان د از محرکهای الکتریسیته نیز استفاده کنند و امیدوارند که استفاده از پالسهای الکتریکی در سلولها با استفاده از آرایه رسانای نانوسیمها در آینده‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ای نزدیک بعنوان شیوه‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ای ارزشمند برای تحت تاثیر قرار دادن سلولهای بنیادین بکار روند.

 مقدمه فناوري نانو عرصه‌اي نسبتاً نوظهور و جديد است که توجه بسياري از شرکت‌هاي تجاري و توليدي را در دنيا به خود جلب نموده است. در کشور ما نيز شرکت‌ها، علاقه زيادي به اين فناوري از خود نشان داده و کم‌کم در حال ورود به اين عرصه جديد مي‌باشند. با وجود علاقه شرکت‌هاي داخلي به اين عرصه نوظهور، انتخاب زمينه کاري مناسب و مفيد چالشي است که از سوي بيشتر علاقه‌مندان کارآفريني در دانشگاه و صنعت و همچنين شبکه شرکت‌هاي ستاد با جديت دنبال مي‌شود. فناوري نانو يک موضوع جديد و در عين حال چندرشته‌اي است و لذا انتخاب يک زمينه کاري مناسب که با امکانات و توانايي‌هاي کارآفرين از يک سو، و خواسته‌هاي بازار از سوي ديگر سازگار باشد، چالش‌برانگيز است. هدف از نگارش اين بحث کمک به حل اين مشکل است. آنچه در ذيل آمده است، معرفي روندي منطقي براي انتخاب زمينه کاري مناسب بر اساس آخرين اطلاعات و منابع موجود در ستاد است. شما با مطالعه مطالب زير و مراجعه به منابع معرفي شده مي‌توانيد به صورت گام به گام، ديد روشن‌تري از اين فناوري و عرصه‌هاي مختلف آن پيدا کرده و در نهايت زمينه کاري مناسب را برگزينيد. نکات مهم: قبل از شروع بحث يادآوري چند نکته لازم به نظر مي‌رسد: 1. در اين نوشته زمينه کاري خاصي معرفي نمي‌شود. انتخاب زمينه فعاليت تابع خلاقيت و سليقه خود شما بوده و ما فقط عرصه‌هاي موجود و قابليت‌‌ها و محدوديت‌هاي فناوري نانو و نيازمندي‌هاي صنعت را معرفي خواهيم کرد. 2. اين متن دائماً در حال به روزرساني است. مثلاً مطالبي که به صورت کلي در برخي بخش‌ها وجود دارند، ممکن است در آينده به صورت دقيق‌تر و با جزئيات بيشتر ارائه گردند. چکيده مطالب 1)معرفي نانو پيش از هر چيز، اگر شما با فناوري نانوآشنايي نداريد و يا آشنايي شما مختصر مي‌باشد، بهتر است ابتدا اطلاعات كامل‌تري راجع به اين فناوري نوظهور داشته باشيد. اولين بخشي كه بايد با آن آشنا شويد، تعريف فناوري نانو است. تعاريف مختلفي از اين فناوري ارائه شده است كه جنبه‌هاي مختلفي از آن را مدنظر داشته‌اند. براي به دست آوردن يك تعريف مختصر و مفيد مي‌توانيد به بخش تعريف فناوري نانو مراجعه کنيد. پس از آشنايي با تعريف فناوري نانو، بايد با تفاوت اين فناوري ‌جديد با فناوري‌هاي ديگر و به عبارت بهتر وجه تمايز آن با ساير فناوري‌ها آشنا شويد. تفاوت فناوري نانو با ساير فناوري‌ها در «عناصر پايه» يا نانوساختارهايي است كه در اين فناوري مورد استفاده قرار مي‌گيرند. براي آشنايي با عناصر پايه مختلف در اين فناوري و تقسيم‌بندي‌هاي آنها، و همچنين به دست آوردن تعريفي از هر كدام مي‌توانيد درخت عناصر پايه را ببينيد. در اين درخت، عناصر پايه مختلف به صورت درختي و در سه سطح مختلف طبقه‌بندي شده‌اند. در سطح اول، عناصر پايه اصلي آورده شده و درسطوح دوم و سوم زيرمجموعه‌هاي هر يک از اين عناصر نمايش داده شده‌اند. توضيحات و تعاريف مربوط به هر يک از اين عناصر پايه به همراه ويژگي‌هاي مهم هر کدام در گزارش درخت عناصر پايه آورده شده‌اند. همچنين برخي از عناصر پايه، بيشترين استفاده را در مقالات و اختراعات داشته‌اند، پس شما نيز احتمالاً با اين عناصر سر وکار خواهيد داشت و آگاهي از اين عناصر مي‌تواند به شما کمک کند. در صورتي كه مايل به دانستن مطالب بيشتر و جامع‌تر در مورد هر يک از عناصر پايه هستيد، مي‌توانيد به بخش مربوطه درگزارش فرصت‌هاي فناوري نانو مراجعه كنيد. مرحله بعدي پس از به دست آوردن اطلاعات در مورد عناصر پايه، آشنايي با موضوعات کلان مطرح در فناوري نانو مي‌باشد. براي اين منظور مي‌توانيد از درخت هسته‌هاي اصلي توسعه فناوري نانو استفاده كنيد. براي جلوگيري از موازي‌کاري و بخشي‌نگري در فناوري نانو، سعي شده است بخش‌ها و مراکز اصلي فناوري نانو استخراج شده و به صورت درختي مجزا به نام هسته‌هاي اصلي توسعه فناوري نانو آورده شوند. حاصل کار، هشت مركز كاربردي (تقاضامحور) و 3 مركز بنيادي (عرضه‌محور) مي‌باشد که مي‌توانيد آنها را در اين درخت مشاهده کنيد. جهت آشنايي بيشتر با بخش‌هاي کاربردي درخت هسته‌هاي فناوري نانو، يک سري فايل‌هاي ارائه powerpoint مربوط به اين بخش‌ها تهيه شده‌اند که مي‌توانيد آنها را مشاهده کنيد. در نهايت در صورتي كه مي‌خواهيد اطلاعات بيشتري درباره مفاهيم، تاريخچه و ... فناوري نانو دريافت كنيد، مي‌توانيد به بخش دانستني‌هاي نانو در سايت سري بزنيد. 2)قابليت‌هاي تجاري فناوري نانو پس از آشنايي با مفاهيم اوليه فناوري نانو، گام بعدي دانستن قابليت‌هاي كاربردي آن و نيازها و پيش‌بيني‌هاي متخصصان جهاني از زمان بازاري شدن محصولات اين فناوري مي‌باشد. فناوري نانو يك فناوري ميان رشته‌اي است كه پيش‌بيني مي‌شود تقريباً بر تمام صنايع تأثيرگذار باشد. جهت آشنايي با كاربردهاي بالفعل و بالقوه اين فناوري انقلابي مي‌توانيد از درخت صنعت و گزارش مربوطه بهره ببريد. در اين ساختار درختي که داراي چهار سطح مختلف مي‌باشد، صنايع اصلي و زيرمجموعه‌هاي هريک از اين صنايع آورده شده است (سطح 1 و2). در سطح سوم کاربردهاي بالفعل و بالقوه‌اي که فناوري نانو در هر بخش دارد، بيان شده، و در سطح چهارم، عناصر پايه‌اي که براي رسيدن به آن کاربرد مورد استفاده قرار مي‌گيرند، ذکر گرديده‌اند. از روي مزيت کاربردي ذکر شده در سطح سوم اين درخت مي‌توانيد جذابيت هر يک از اين کاربردها را بررسي کرده و گزينه مطلوب را براي صنعت مورد علاقه خود برگزينيد. سپس با استفاده از درخت فناوري و سپس علم نانو، نحوه ساخت نانوساختار انتخاب شده خود را پي بگيريد. همچنين با استفاده از مراجع درخت صنعت، مي‌توانيد در برخي از حوزه‌ها، شرکت‌هاي فعال دنيا را بشناسيد. در اين درخت سعي شده است تا جايي که امکان دارد مراجع معرفي شده براي کاربردها، از شرکت‌هاي مختلف فعال در آن عرصه باشند. نقشه پيشرفت برخي از فناوري‌ها در ميان‌مدت را مي‌توانيد در گزارشات نقشه راه نانو مشاهده کنيد. اين گزارشات در دو بخش کلي مواد و صنعت تنظيم شده‌اند. در بخش مواد درخت‌سان‌ها، مواد نانوحفره‌اي، نانوذرات و نانوکامپوزيت‌ها، و روکش‌ها و فيلم‌هاي نازک مورد بحث قرار گرفته‌اند. بخش صنعت نيز شامل دو زيربخش ‌انرژي و سيستم‌هاي پزشکي و بهداشتي است. در اين گزارشات مراحل توسعه کاربردهاي مختلف فناوري نانو درسال 2005، 2010 و 2015 مورد بررسي قرار گرفته و ريسک مربوط به توسعه هريک از اين کاربردها در 10 سال آينده به صورت يک نمودار نشان داده شده است. در گزارش ديگري، چالش‌ها و پيشران‌هاي موجود بر سر راه عرصه‌هاي مختلف فناوري نانو آورده شده‌اند. اين چالش‌ها و پيش‌ران‌ها نيز مي‌توانند در انتخاب عرصه مورد نظر شما را ياري کنند. به علاوه يك سري گزارشات مربوط به صنايع مختلف توسط ستاد منتشر شده‌اند که حاوي اطلاعات مفيدي هستند. 3)کارآفرينان نانو جهت آشنايي شما با شرکا يا رقباي احتمالي آينده و همچنين شناسايي تأمين‌کنندگان مواد اوليه يا بازارهاي بالقوه جهاني، ليستي ازشرکت‌هاي فعال در عرصه فناوري نانو آماده شده است.در مورد 70 شرکت ذکرشده در اين ليست اطلاعات تفصيلي وجود دارد که در صورت نياز مي‌توانيد اطلاعات تفصيلي شرکت مورد نظر خود را از طريق تماس با کارگروه توسعه و توليد ستاد درخواست نماييد. 4)موضوعات پرطرفدار از نگاه آمار شناخت موضوعاتي که از نظر آماري بيشترين طرفدار را دارند، مي‌تواند راهگشا باشد. در همين راستا موضوعات برتر از نگاه اختراعات بررسي شده‌اند که مي‌توانيد از آنها بهره ببريد. همچنين عرصه‌هاي برتر نانو از منظر حجم و درصد رشد بازار و همچنين از نظر تعداد شرکت‌هاي فعال مورد بررسي قرار گرفته‌اند. 5)بازارهاي بالقوه • با سفارش‌هاي بخش خصوصي براي فناوري نانو مي‌توانيد از طريق ليست اين سفارشات آشنا شويد. • در صورتي که مي‌خواهيد با محصولات توليدشده فناوري نانو در دنيا آشنا شويد، مي‌توانيد به ترتيب اهميت از Trademarkهاي معروف نانو، بانک محصولات فناوري نانو، و فهرست محصولات موفق فناوري نانو در سال 2005 بهره‌مند شويد. • کارگروه توسعه و توليد سعي مي‌کند به صورتي دقيق‌تر نيازهاي فعلي صنايع داخلي را شناسايي کرده و با ايجاد ارتباط با صنايع مختلف و آگاهي از مشكلات آنها، عرصه‌هاي تحقيقاتي مورد نياز و حمايت اين صنايع را معرفي نمايد تا هم نياز صنعت مرتفع گردد و هم محققان بتوانند فعاليت‌هاي تحقيقي خود را در جهت مناسب برگزينند. عرصه‌هاي تحقيقاتي اعلام شده از سوي صنايع کشور فعلاً عبارتند از: • پتروشيمي • همچنين جهت آشنايي با سليقه مديران صنايع، شايد بد نباشد ليستي از پروژه‌هاي مورد تأييد صنعت را كه توسط وزارتخانه‌هاي مختلف طي سال‌هاي 1384-1382 حمايت شده‌اند، مشاهده كنيد. 6)توانمندي داخلي جهت توسعه داخلي فرايند توليد يا لااقل عدم موازي‌کاري در کشور لازم است از توانمندي‌هاي داخلي در زمينه فناوري نانو اطلاع داشته باشيد. • توانمندي علمي (دانشگاهي): براي يافتن همکاران علمي و آگاهي از ميزان پراکندگي آنها درکشور شايد بهتر باشد با پايان‌نامه‌ها و مقالاتي كه محققان داخلي موفق به تعريف يا اتمام آنها شده‌اند، آشنا شويد. همچنين ممکن است دانستن ليست مراكز تحقيقاتي داخلي فعال (به تفكيك وزارتخانه‌ها)، و ليست محققان نانو داخلي، راهگشا باشد. • فعلاً ابتکارات مطرح‌شده توسط متخصصان داخلي در سايت ايده‌هاي نانو قرار داده مي‌شوند. • توانمندي دستگاهي: براي آشنا شدن با دستگاه‌هاي تعيين مشخصات فعال در داخل کشور مي‌توانيد از سايت شبکه آزمايشگاهي فناوري نانو استفاده کنيد. • براي آگاهي از شرکت‌هاي فعال داخلي در زمينه فناوري نانو مي‌توانيد ليست شرکت‌هاي داخلي نانو را مشاهده کنيد. 7)حمايت‌هاي شبکه از شرکت‌هاي نانو شبکه شرکت‌هاي نانو در ستاد ويژه توسعه فناوري نانو از شرکت‌هايي که مايل به فعاليت در زمينه فناوري نانو باشند، حمايت مي‌کند. آگاهي از اين حمايتها مي‌توانند براي شما مفيد باشد. 8)استانداردها براي اينکه کسب و کار شما پس از توليد با مشکلاتي مواجه نشود، بهتر است از استانداردهاي موجود در اين زمينه اطلاع داشته باشيد. البته فعلاً مطالب زيادي در اي نعرصه در دسترس نيست، اما کميته استاندارد در صدد است تا استانداردهاي لازم در اين عرصه را استخراج کند. در حال حاضر مي‌توانيد از برخي محدوديت‌هاي قانوني و ويژگي‌هاي مربوط به سلامتي و بهداشت، ايمني، و مسائل زيست‌محيطي مطرح شده در گزارشات مربوط به نقشه راه نانو استفاده کنيد. 9)موارد فوري • اگر فقط به فکر سرمايه‌گذاري هستيد: i .پيشنهاد خريد سهام شرکت‌هاي غيرآمريکايي • رايزن‌ها: فرصت‌هاي همکاري با شرکت‌ها

 در طول تاريخ بشر از زمان يونان باستان، مردم و به‌خصوص دانشمندان آن دوره بر اين باور بودند كه مواد را مي‌توان آنقدر به اجزاء كوچك تقسيم كرد تا به ذراتي رسيد كه خردناشدني هستند و اين ذرات بنيان مواد را تشكيل مي‌دهند، شايد بتوان دموكريتوس فيلسوف يوناني را پدر فناوري و علوم نانو دانست چرا که در حدود 400 سال قبل از ميلاد مسيح او اولين كسي بود كه واژة اتم را كه به معني تقسيم‌نشدني در زبان يوناني است براي توصيف ذرات سازنده مواد به كار برد. با تحقيقات و آزمايش‌هاي بسيار، دانشمندان تاکنون 108 نوع اتم و تعداد زيادي ايزوتوپ كشف كرده‌اند. آنها همچنين پي برده اند كه اتم‌ها از ذرات كوچكتري مانند كوارك‌ها و لپتون‌ها تشكيل شده‌اند. با اين حال اين كشف‌ها در تاريخ پيدايش اين فناوري پيچيده زياد مهم نيست. نقطه شروع و توسعه اوليه فناوري نانو به طور دقيق مشخص نيست. شايد بتوان گفت كه اولين نانوتكنولوژيست‌ها شيشه‌گران قرون وسطايي بوده‌اند كه از قالب‌هاي قديمي(Medieal forges) براي شكل‌دادن شيشه‌هايشان استفاده مي‌كرده‌اند. البته اين شيشه‌گران نمي‌دانستند كه چرا با اضافه‌كردن طلا به شيشه رنگ آن تغيير مي‌كند. در آن زمان براي ساخت شيشه‌هاي كليساهاي قرون وسطايي از ذرات نانومتري طلا استفاده مي‌‌شده است و با اين كار شيشه‌هاي رنگي بسيار جذابي بدست مي‌آمده است. اين قبيل شيشه‌ها هم‌اكنون در بين شيشه‌هاي بسيار قديمي يافت مي‌شوند. رنگ به‌وجودآمده در اين شيشه‌ها برپايه اين حقيقت استوار است كه مواد با ابعاد نانو داراي همان خواص مواد با ابعاد ميكرو نمي‌باشند. در واقع يافتن مثالهايي براي استفاده از نانو ذرات فلزي چندان سخت نيست.رنگدانه‌هاي تزييني جام مشهور ليکرگوس در روم باستان ( قرن چهارم بعد از ميلاد) نمونه‌اي از آنهاست. اين جام هنوز در موزه بريتانيا قرار دارد و بسته به جهت نور تابيده به آن رنگهاي متفاوتي دارد. نور انعکاس يافته از آن سبز است ولي اگر نوري از درون آن بتابد، به رنگ قرمز ديده مي‌شود. آناليز اين شيشه حکايت از وجود مقادير بسيار اندکي از بلورهاي فلزي ريز700 (nm) دارد ، که حاوي نقره و طلا با نسبت مولي تقريبا 14 به 1 است حضور اين نانوبلورها باعث رنگ ويژه جام ليکرگوس گشته است. در سال1959 ريچارد فاينمن مقاله‌اي را دربارة قابليت‌هاي فناوري نانو در آينده منتشر ساخت. باوجود موقعيت‌هايي كه توسط بسياري تا آن زمان كسب‌شده بود، ريچارد. پي. فاينمن را به عنوان پايه گذار اين علم مي‌شناسند. فاينمن كه بعدها جايزه نوبل را در فيزيك دريافت كرد درآن سال در يک مهماني شام كه توسط انجمن فيزيک آمريكا برگزار شده بود، سخنراني كرد و ايده فناوري نانو را براي عموم مردم آشكار ساخت. عنوان سخنراني وي «فضاي زيادي در سطوح پايين وجود دارد» بود. سخنراني او شامل اين مطلب بود كه مي‌توان تمام دايره‌المعارف بريتانيكا را بر روي يك سنجاق نگارش كرد.يعني ابعاد آن به اندازه25000/1ابعاد واقعيش كوچك مي شود. او همچنين از دوتايي‌كردن اتم‌ها براي كاهش ابعاد كامپيوترها سخن گفت (در آن زمان ابعاد كامپيوترها بسيار بزرگتر از ابعاد كنوني بودند اما او احتمال مي‌داد كه ابعاد آنها را بتوان حتي از ابعاد كامپيوترهاي كنوني نيز كوچكتر كرد. او همچنين در آن سخنراني توسعه بيشتر فناوري نانو را پيش‌بيني نمود.

 ربوکاپ (که در واقع همان ربات ورد کاپ robot world cup) است، یک تحقیق و پژوهش‌بین‌المللی می‌باشد. یک تلاش برای ترویج کردن تحقیقات بر روی هوش مصنوعی (ai) و ربات‌های هوشمند می‌باشد، با فراهم کردن مسایل و سوالات استاندارد. جایی که دامنه وسیعی از تکنولوژی‌ها می توانند یکپارچه شوند و به مرحله آزمایش گذاشته شوند. برای این منظور، بنیاد ربوکاپ تصمیم گرفت از بازی فوتبال به عنوان پایه تحقیقات استفاده کند، و مسابقات ربوکاپ (بازی‌های جام‌جهانی فوتبال ربات‌ها و کنفرانس‌های مربوط به آن) را تشکیل داد. به منظور تشکیل یک تیم فوتبال ربات‌ها، دامنه وسیعی از دانش‌ها و تکنیک‌ها و تکنولوژی‌ها باید به کار گرفته شوند، (استراتژی یادگیری Strategy Acquisition ، استدلال لحظه‌ای Real-time Reasoning، ترکیبی از سنسورها Sensor-fusion و ...) همچنین ربوکاپ یک نرم‌افزار پلت‌فرم (یعنی مثل سیستم‌عامل) برای تحقیقات روی جنبه‌های نرم‌افزاری ربوکاپ پیشنهاد کرده است. تا زمانی که بازی فوتبال به‌عنوان مساله استاندارد بررسی شود، که نیاز است دامنه وسیعی از تلاش‌ها با هم و یکپارچه به کار گرفته شوند، رقابت و مسابقه فقط یکی از قسمت‌های فعالیت‌های ربوکاپ می‌شود. فعالیت‌های فعلی ربوکاپ شامل موارد زیر است: · کنفرانس‌های فنی و صنعتی (Technical Conferences) · مسابقات بین‌المللی (RoboCup International Competitions ) · برنامه‌های رقیب‌طلبی ربوکاپ (RoboCup Challenge Programs) · برنامه‌های تحصیلی (Education Programs ) · توسعه فرا ساختاری (Infrastructure Development) با این وجود، مسابقات و کنفرانس‌های بین‌المللی رکن اصلی فعالیت‌های ما می‌باشد، جایی که محققین می‌توانند گرد هم آیند و پیشرفت‌های تحقیقات را با هم ارزیابی نمایند. در حال حاضر، ربوکاپ سه دامنه اصلی دارد: فوتبال ربوکاپ · لیگ شبیه‌سازی · لیگ ربات‌های سایز کوچک · لیگ ربات‌های سایز متوسط · لیگ ربات‌های چهار پا · لیگ ربات‌های شبیه انسان (Humanoid) · لیگ الکترونیکی (E-League) امداد و نجات · لیگ شبیه‌سازی امداد · لیگ ربات امدادگر جونیور · مسابقات فوتبال · مسابقات رقص · مسابقات امداد منبع :روبوپ

 مقدمه: امروزه آنچه بعنوان ثروت و رفاه برای کشورها ذکر می‌شود، تکنولوژی است. بشر امروز دغدغه دست یافتن به تکنولوژی‌های جدید مثل نانو را دارد. البته "نانو" فن‌اوری جدیدی نیست ولی توانایی کاربردش در تمام‌ عرصه‌های علوم و تاثیرش در فناوری‌های دیگر اهمیت زیادی دارد. ترویج فناوری نانو صرفا به‌معنای فناوری و کاربردهای آن نمی‌باشد بلکه ترویج باید زمینه‌ساز ایجاد سایر زیرساخت‌های توسعه فناوری و رفع مشکلات موجود بر سر راه توسعه آن باشد. ولی این موضوع بدون آگاهی از "مدیریت فناوری" (technology treatment)و درک مشکلات توسعه آن امکان‌پذیر نیست. نانو چیست؟ همین‌طور که خودتان بهتر می‌دانید، نانو واحد اندازه‌گیری، برابر با یک میلیاردیم متر یا 9-10 است. در اصل کلمه "نانو" یک واژه یونانی بمعنای "قد کوتاه"! می‌باشد.(نه به اندازه یک میلیاردیم متر!). برای تصور این اندازه می‌توان گفت که نانو برابر با یک هزارم قطر موی انسان است. تکنولوژی چیست؟ توانایی استفاده از منابع برای تبدیل آن‌ها به محصول(کالا یا خدمات) یکی از تعاریف تکنولوژی‌ست. نانوتکنولوژی چیست؟ طراحی، ساخت، توسعه و استفاده از محصولاتی که اندازه آن‌ها در بازه 1nm تا 100nm قرار دارند را نانو تکنولوژی گویند. در حقیقت اینجا صحبت از ریز شدن است که این کار تماس بیشتر، فعالیت بیشتر و افزایش مساحت را ممکن می‌سازد. نانو یک مقیاس جدید در فناوری‌ها و یک رویکرد جدید در تمام رشته‌ها است و این توانایی را به بشر می‌دهد تا دخالت خود را در ساختار مواد گسترش دهد و در ابعاد بسیار ریز به طراحی و ساخت دست بزند و در تمام فن‌آوری‌هایی که بشر در حال حاضر به آن دست یافته، اثر بگذارد. انقلاب نانو از کجا سرچشمه می‌گیرد؟ کوانتم نظری انقلاب نانو به حدود 40 سال قبل بر می‌گردد، زمانی که در سال 1959 "فایمن" در هنگام گرفتن جایزه نوبل، نظریه جدیدی مطرح کرد!(بابا عجب خوره‌ای بوده!) او در سخنرانی معروف خود در همان سال به عنوان "فضاهای زیادی در پایین وجود دارند" به بررسی بعد رشد نیافته مواد پرداخت. فایمن فرض را بر این قرار داد که اگر دانشمندان فراگرقته‌اند که چگونه ترانزیستورها و دیگر سازه‌ها را در مقیاس‌های کوچک بسازند، پس ما خواهیم توانست آن‌ها را کوچک و کوچک‌تر کنیم. او در ذهن خود یک دکتر مولکولی تصور کرد که صدها بار از یک سلول کوچک تر است و می‌تواند به بدن انسان تزریق شود ‌و درون بدن به مطالعه سلامت سلول‌ها و انجام اعمال ترمیمی بپردازد! کاربردهای نانوتکنولوژی: 1) تولید مواد و محصولات: نانوتکنولوژی تغییر بنیادی مسیری است که در آینده موجب ساخت مواد و ابزارها خواهد شد. امکان سنتز بلوک‌های ساختمانی نانو، با اندازه و ترکیب به دقت کنترل شده و چیدن آن‌ها در ساختارهای بزرگ‌تر که دارای خواص و کارکرد منحصر بفرد باشند، انقلابی در مواد و فرآیندهای تولید آن‌ها ایجاد می‌کند که محققین قادر به ایجادشان نبوده‌اند. مواد سبک‌تر، قوی‌تر، قابل برنامه‌ریزی و کاهش هزینه عمر کاری از طریق کاهش دفعات نقص فنی، از مزایای نانو ساختارها می‌باشد. 2) پزشکی و بدن انسان: فراتر از آسان‌کردن استفاده بهینه از دارو و کپسوله کردن داروها (PLA,PLGA)نانو‌تکونولوژی می‌تواند فرمول‌هایی برای رهایش دارو(Drug Delivery)تهیه کند که به نحوه حیرت‌انگیزی توان داروها را افزایش می‌دهد. 3) نانو در طراحی و ساختن مواد سبک وزن، پرقدرت و مقاوم در‌ برابر ‌حرارت که مورد نیاز هواپیماها، راکت‌ها، ایستگاه‌های فضایی و سکوهای اکتشافی سیاره‌ای یا خورشیدی، نقش تعیین کننده‌ای دارد و با توجه به اینکه محیط فضا دارای نیروی جاذبه کم و خلا زیاد است، با نانو می‌توان ایجاد ساختارهایی که در زمین ممکن نیست را در فضا میسر کرد. 4) با استفاده از این فن‌آوری می‌توان ظرفیت ذخیره‌سازی اطلاعات را در حد 1000 برابر یا بیشتر افزایش داد. به طور مثال با این فن‌آوری می‌توان 50 عدد DVD را در یک هارد دیسک به ابعاد یک کارت اعتباری ذخیره کرد. دیگر مزیت‌های نانو: نانوتکنولوژی موجب تغییرات شگرف در استفاده از منابع طبیعی، انرژی و آب خواهد شد. آلودگی آب را کاهش خواهد داد. امکان بازیافت و استفاده مجدد از مواد، انرژی و آب را فراهم خواهد کرد. در زمینه انرژی نیز نانو تکنولوژی می‌تواند به طور قابل ملاحظه‌ای کارایی، ذخیره‌سازی و تولید انرژی را تحت تاثیر قرار داده و مصرف انرژی را پایین بیاورد. از مزایای تولید با اجزای ریز: - دقت زیاد (حتی در حد یک اتم) - اتلاف انرژی حداقل - حداقل ایجاد آلودگی - حداکثر استفاده از منابع اولیه تاثیر اقتصادی نانونکنولوژی: برآورد بازار نانو در تقسیم‌بندی آینده کشورها مهم است. بازار فن‌آوری نانو در سال 2005 حدود 200 میلیار دلار بوده و رشد سالانه آن تا سال 2011 حدود 30 درصد خواهد بود. صنعت دارو: 100 میلیار دلار | صنعت نیمه‌هادی: 100 میلیار دلار | مصرف انرژِی: 100 میلیار دلار | کاتلیت‌ها در صنایع شیمیایی و نفت: 100 میلیار دلار | مواد و فرآیند‌های نانو ساختاری: در حد 340 میلیارد دلار! | محصولات هوافضای حاصل از نانوتکنولوژی: 70 میلیارد دلار. نتیجه اخلاقی: بسیاری از صاحب‌نظران، نانوفن‌آوری را مساوی آینده دانسته‌اند. به‌دلیل تاثیرات این تکنولوژی بر اکثر صنایع و تکنولوژی‌های موجود، متخصصان رشته‌های مختلف بدون گرایش به مباحث نانو، در دهه‌های آینده فرصتی برای رشد نخواهند داشت. به همین دلیل این مساله برای دانشگاهیان و محققان هر کشور ضروری است. به عبارت دیگر می‌توان گفت که اولویت هر کشور در صنعت و فن‌آوری است و بدون تسلط بر ابعاد نانو، در صنعت و فناوری دنیای جدید حرفی برای گفتن نخواهد داشت. نتیجه اخلاقی‌تر: نانوتکنولوژی بخشی از آینده نیست، بلکه تمام آینده است! منبع:dvb2

 . ربات‌های برنامه‌ناپذیر یا ربات‌های نسل صفر b. ربات‌های برنامه‌پذیر یا ربات‌های نسل اول: این نوع ربات‌ها دارای محرک‌های قابل کنترل‌اند که توان تکرار یک برنامه را به این ترتیب دارا هستند. از این ربات‌ها در کاربردهای صنعتی مانند خطوط مونتاژ ساده استفاده می‌شود. c. ربات‌های آداپتیو یا ربات‌های نسل دوم: این ربات‌ها به سیستم بینایی نیز مجهزند و عملا با به‌کارگیری نرم‌افزارهای خاص که توانایی پردازش داده‌های میکروپروسسوری را دارند، نوعی هوش‌مصنوعی برای ربات فراهم می‌سازند که قابلیت تصمیم‌گیری برای آن‌ها امکان‌پذیر می‌شود. سنسورها در ربات: در اتوماسیون سخت(Hard Automation)که درآن یک ماشین وظیفه مشخص را همان‌گونه که در صنعت مورد نیاز است انجام می‌دهد، نیازی به هوشمند بودن سیستم نیست. اما برای رسیدن به اتوماسیون هوشمند (Intelligent Automation)به دو جز کلیدی نیازمندیم: هوش‌مصنوعی و سیستم سنسوری. به کمک این دو می‌توان به ربات‌های صنعتی با کاربردهایی در نقاشی، جوشکاری، حمل‌و‌نقل و مونتاژ رسید که قدرت انجام کارهای پیچیده، تشخیص و تفکیک را دارا هستند. سنسورها اغلب برای درک اطلاعات تماسی، تنشی، مجاورتی، بینایی و صوتی به‌کار می‌روند. عملکرد سنسورها بدین‌گونه است که با توجه به تغییرات فاکتوری که نسبت به آن حساس هستند، سطوح ولتاژی ناچیزی را در پاسخ ایجاد می‌کنند، که با پردازش این سیگنال‌های الکتریکی می‌توان اطلاعات دریافتی را تفسیر کرده و برای تصمیم‌گیری‌های بعدی از آن‌ها استفاده نمود. سنسورها را می‌توان از دیدگاه‌های مختلف به دسته‌های متفاوتی تقسیم که در ذیل می‌آید: a. سنسور محیطی: این سنسورها اطلاعات را از محیط خارج و وضعیت اشیای اطراف ربات، دریافت می‌نمایند. b. سنسور بازخورد: این سنسور اطلاعات وضعیت ربات، از جمله موقعیت بازوها، سرعت حرکت و شتاب آن‌ها و نیروی وارد بر درایورها را دریافت می‌نمایند. c. سنسور فعال: این سنسورها هم گیرنده و هم فرستنده دارند و نحوه کار آن‌ها بدین ترتیب است که سیگنالی توسط سنسور ارسال و سپس دریافت می‌شود. d. سنسور غیرفعال: این سنسورها فقط گیرنده دارند و سیگنال ارسال شده از سوی منبعی خارجی را آشکار می‌کنند، به‌ ‌همین دلیل ارزان‌تر، ساده‌تر و دارای کارایی کمتر هستند.

 خلاصه اي از ساختار رباتها ·ریشه واژه ربات لغت ربات در اکثر زبان‌های دنیا با همین تلفظ دارای معنای واحدی می‌باشد. این لغت اولین‌بار در خلال سال‌های 1920 تا 1930 در نمایشنامه‌ای با نام "RUR (Rossmuse Universal Robot)" نوشته "کارل کاپک" نویسنده چک‌اسلواکی به‌‌کار برده شد. در این نمایشنامه بازیگران نقش موجوداتی مصنوعی و کوچک شبیه انسان را بازی می‌کردند، که به‌طور مطلق تحت فرمان صاحب خود قرار داشته و دستوراتش را مو‌به‌مو اجرا می‌کردند. این موجودات ربات نامیده می‌شدند که ریشه آن از لغت اسلاو (یعنی اسلواکی‌یایی!) Robotaبه معنای "کارگر اجباری" است. ·قوانین ربوتیک در سال 1940،Issac Assimov سه قانون Roobtics را به شرح زیر تبیین کرد: 1.یک ربات موجودی است که نباید به انسان آزار برساند و اجازه ندهد به چیزی ضرر برسد. 2.باید از انسان اطاعت کند، مگر این‌که با قانون اول مغایرت داشته باشد. 3.باید خودش را در برابر خطر و ضرر محافظت نماید، مگر این‌که با قانون اول و دوم مغایرت داشته باشد. ·دسته‌بندی ربات‌ها ربات‌ها در سطوح مختلف دارای دو خاصیت "تنوع در عملکرد" و "قابلیت تطبیق خودکار با محیط" (automated adapting) می‌باشند. بر اساس این دو خاصیت دسته‌بندی ربات‌ها انجام می‌گیرد. دسته‌بندی اتحادیه ربات‌های ژاپنی(jira) به شرح زیر است: 1.وسیله‌ای که توسط دست کنترل می‌شود. 2.ربات برای کارهای متوالی بدون تغییر 3.ربات برای کار‌های متوالی متغیر 4.ربات مقلد 5.ربات کنترل 6.ربات باهوش که در دسته‌بندی موسسه رباتیک آمریکا(RIA)، فقط ماشین‌های دسته 3 تا 6، ربات محسوب می‌شوند. ·ساختار عمومی یک ربات یک ربات به‌طور معمول حداقل شامل 5 بخش متفاوت ولی مرتبط می‌باشد: a.Articulated Mechanical system : AMS (سیستم مکانیکی مفصل شده): این سیستم متشکل از بازوها، مچ‌ها، اتصالات و عوامل نهایی مکانیکی بوده که در یک مجموعه به هم پیوسته و مرتبط جمع شده‌اند. b.Actuators (تحریک‌کننده‌ها): این بخش توان لازم را تحت یک سری شرایط کنترل شده و دقیق، برای سیستم مکانیکی مفصل شده(AMS) فراهم می‌کند. این توان از انواع الکتریکی، هیدرولیکی و یا نیوماتیکی* می‌باشد. c.Transmission system (ابزارها و سیستم‌های انتقال): این مجموعه Actuators را به AMSاتصال می‌دهد. بدین طریق توان فراهم شده توسط تحریک‌کننده‌ها به بخش مکانیکی منتقل شده و به‌گونه‌ای مجزا امکان حرکت را برای هر مفصل فراهم می‌آورد. تسمه‌های دنده‌دارو چرخ‌دنده‌ها از این نوعند. d.Sensors (حسگر‌ها): سنسور‌ها قطعاتی هستند متشکل از ابزارهای لامسه‌ای الکتریکی یا نوری که در کنار سایر عناصر الکترونیکیایفای نقش می‌کنند. وظیفه این المان‌ها کسب اطلاعاتی از موقعیت مفاصل ربات و شرایط محیطی مانند نور و گرما و هدف‌های موجود در محیط می‌باشد. e.CPU (مغز ربات): این بخش به‌عنوان محلی برای دستور گرفتن و تصمیم‌گیری ربات می‌باشد. به‌عبارت دیگر، وظیفه پردازش اطلاعاتدریافتی از سنسور‌ها بر عهده این بخش است که این وظیفه توسط برنامه‌های موجود در حافظه کامپیوتر به انجام می‌رسد. بخش نرم‌افزار هم مربوط به این قسمت است. ·برنامه‌نویسی در ربات برنامه نویسی در ربات به دو صورت Online و Offlineانجام می‌شود. برنامه‌نویسی Onlineکه امروزه به عنوان معمول‌ترین روش در به‌کارگیری ربات‌های صنعتی استفاده می شود، اپراتور حرکت‌های مورد نظر را به ربات آموزش می‌دهد، به‌گونه‌ای که ربات بعدا می‌تواند بدون کمک و به‌طور خودکار همان کار‌ها را تکرار کند. این نوع از برنامه‌نویسی به دو صورت انجام می‌شود: 1- آموزش دستی 2- آموزش از طریق هدایت. در روش دستی با کمک یک جعبه کنترلی، ربات را به نقاط مورد نظر هدایت کرده و مختصات آن‌ها در حافظه کامپیوتری ربات ثبت می‌شود و به این ترتیب برای دفعات بسیار قابل تکرار است. در روش هدایت، عامل نهایی را با دست در مسیر دلخواه حرکت داده و وضعیت پیوسته هر یک از محورها در حافظ ربات ثبت می‌شود. اما در مورد برنامه‌نویسی Offlineکه به برنامه‌نویسی سطح بالا موسوم است، این نکته اهمیت دارد که وقتی انجام کارهای پیچیده مورد نظر است و یا سرعت واکنش ربات به وقایع خارجی اهمیت دارد، باید از زبان های "کنترل‌کننده" ربات‌ها استفاده کرد. در این زبان‌ها علاوه بر وجود دستورات معمولی از قبیل کنترل حلقه و یا عبارات شرطی، دستوراتی برای حرکت و جابه‌جایی ربات‌ها هم در نظر گرفته شده است. این نوع برنامه‌نویسی امکان ارتباط آسان‌تر با ربات را فراهم می‌آورد. منبع :dvb2

 يكسوكننده هاي تمام موج با ديود دوبل : در اين نوع يكسو كننده از دو عدد ديود و يك ترانس با خروجي سه سر كه سر وسط نسبت به دروسر كناري 180 درجه اختلاف فاز داشته باشد ودوسر طرفين ترانس نسبت به پايه وسط بايد كاملاً متعادل باشند يعني دامنه وتوان و بازدهي هردو سيم پيچ يكسان باشد . [center] [/CENT همچنانكه از مدار و شكل موج هاي آن استنباط مي شود ميزان بازدهي اين يكسو كننده دوبرابر يكسو ساز نيم موج مي باشد . بنا براين در مدارات با مصرف جريان زياد ازمي توان از اين يكسو كننده استفاده نمود . مزيت اين يكسو ساز نسبت به يكسو كننده هاي نيم موج هم در بازدهي و هم در كم شدن ريپل مي باشد زير همچنانكه در مقايسه دو شكل موج يكسو ساز نيم موج و يكسو ساز تمام موج مشخص مي شود فركانس يكسو ساز نيم موج 50 هرتز و فاصله دو نيم سيكل از هم به اندازه 20 ميلي ثانيه بدون خروجي مي باشد در حاليكه فركانس خروجي يكسو سازهاي تمام موج 100 هرتز مي باشد و بدليل داشتن اختلاف فاز دوسر طرفين ترانس هر دو نيم سيكل در كنار هم قرار گرفته موجب افزايش بازدهي دوبرابر نسبت به يكسو سازنيم موج مي شود .

 مدارات یکسو کننده دیودی : مداراتی هستند که جریان متناوب را تبدیل به جریان مستقیم می کنند عنصر اصلی این مدارات دیود می باشد زیرا دیود در یک جهت هدایت کرده و ودر سوی دیگر قطع می باشد و بطور کلی از دو نوع یکسو کننده استفاده می شود . الف : یکسو کننده نیم موج ب : یکسو کننده تمام موج یکسو کننده های تمام موج نیز به دوروش ساخته می شوند . 1 - یکسو کننده تمام موج با دیود دوبل 2 – یکسو کننده تمام موج با دیود پل مدارات یکسو کننده نیم موج : با توجه به ولتاژ مورد نیاز از یک ترانس کاهنده ولتاژ و یک دیود ومقاومت بار ( یا مصرف کننده ) تشکیل شده است طرز کار این یکسوساز بدین ترتیب است که در نیم سیکل دیود درگرایش مستقیم بوده و جریان را از خود عبور می دهد ودر نیم سیکل دیگر دیود سد راه جریان می شود اشکال این یکسو کننده در کم بودن میانگین بازدهی ولتاژ است . که بیش از 318/0 ولتاژ ثانویه ترانس نمی شود و نیز از نیم سیکل حذف شده هیچ استفاده ای ندارد و اگر شکل موج خروجی را با شکل موج ورودی یکسو کننده مقایسه کنیم می بینیم در حدفاصل نیم موج حذف شده ولتاژ خروجی صفر می باشد . همچنانکه از بررسی شکل موج ملاحظه میشود ولتاژ خروجی یک هنوز یک ولتاژ مستقیم نیست و شکل موج یک ولتاژ پالسی و یا ضربان دار از خروجی قابل مشاهده است و مسلماً جریان حاصل از این ولتاژ نیز همان جریان پالسی ضربان دار خواهد بود جهت تبدیل این جریان ضربان دار به یک جریان مستقیم ا زیک خازن با ظرفیت خیلی بالای الکترولیتی 1000 میکرو تا ............ استفاده می شود تا در زمان حضور پیک ها خازن شارژ شده ودر زمان نیم سیکل حذف شده از انرژی ذخیره شده در خازن استفاده شود .