مبارزه با گرد و غبار با الهام از مارمولک

|
۰ دیدگاه
Adult-male-Ornate-Tree-Lizard

ذرات آلاینده می توانند منجر به مشکلات بزرگی برای محافظان هنر (صنعت)، صنعت برق، مهندسان هوافضا و دیگران شوند. این زیر ذرات می توانند موبایل ها را از کار بیاندازند یا زیبایی رنگ های یک تابلو را از بین ببرند.
به گزارش کلیک، با توجه به نیروی ایستایی و علمی که در ورای پای مارمولک وجود دارد، آزمایشگاه تی کایل وندرلیک دانشکده مهندسی و علوم کاربردی “یال” دستگاه نوید بخشی را در مبارزه با گرد و غبار ساخته است. نتایج در مجله مواد کاربردی و واسطه ها ACS ارائه می شوند. هادی ایزدی، که دارای مدرک فوق دکترا است، مولف اصلی این مقاله می باشد.

آزمایشگاه وندرلیک، که بر فیلم های باریک و شاخصه های سطحی تمرکز می کند، کمی بعد از این که یال آزمایشگاه حفاظتی هنر (صنعت) را در موسسه اش که مربوط به حفظ میراث فرهنگی (IPCH) در فضای غربی یال است تثبیت کرد مشکل گرد و غبار را به عهده گرفت. وندرلیک گفت پروژه دقیقا نشان دهنده مشخصه های یال است، جایی که همکاری و پایبندی به اصول به شدت مورد تشویق است.
وی گفت: “این کار بدون دانشمندان و محافظان صنعتی در IPCH که با محققین آزمایشگاه ما همکاری می کنند ممکن نبود.”
آزمایشگاه با تعدادی از محافظان صنعتی در توسعه فناوری کار کرد. سیدنی شوآرتز، دستیار نگهبان نقاشی در گالری هنر دانشگاه یال، بیان کرد که گرد و غبار در مواجه با نقاشی های مدرن که بیانگر تابلوهای آکریلیک هستند مشکل حادی به شمار می آیند.

شوآرتز در این باره می گوید: “نقاشی های آکریلیک بسیار پرمنفذ هستند، از این رو هر چیزی که در سطحش قرار بگیرد وارد منفذ می شود و سپس از درون منفذها شروع به تاثیرگذاری و تخریب نقاشی می کند”. او اضافه می کند که فناوری های مدرن پتانسیل حل این مشکل را دارد.
اگر ذرات گرد و غبار بزرگتر از ۱۰ میکرومتر باشند با یک آشفتگی کوچک معمولا با فشار هوا یا فشار نیتروژن به راحتی قابل برداشت هستند. اگر ذرات کمتر از ۱۰ میکرومتر باشند همه چیز تغییر خواهد کرد. راه کارهای زیادی برای از بین بردن آن ها وجود دارد اما هر کدام نقطه ضعف هایی دارند. پاک سازی مرطوب قابلیت کافی در از بین بردن ذرات ندارد و ممکن است به شی ای که مورد پاکسازی قرار می گیرد آسیب برساند. در سال های اخیر صنعت الکترونیک و محافظان هنری به روش های پاک سازی خشک مانند لیزر روی آوردند، به عنوان مثال ذرات ساینده ریز و فواره های برف کربن دی اکسیدی. این روش ها به خوبی گرد و غبار را از بین می برند اما به اندازه روش های مرطوب آسیب رسان هستند.

راه حل محققان یال به طرز فریبنده ای ساده است. ایزدی در آزمایشگاه چیزی شبیه به صفحه پلاستیک معمولی را نگه می دارد. در واقع یک پلیمر غیر چسبنده، پلی دیمتیل سیلوکسان (PDMS)، است. اگر آن را زیر میکروسکوپ قرار دهید می توانید میلیون ها ستون ریز ببینید. شما با توجه به اندازه ذرات گرد و غبار ذرات بزرگتر را که نیازمند پایه بزرگتر است، ضخامت پایه ها از ۲ تا ۵۰ میکرومتر، خارج می کنید.
ایزدی ساختارهای ریشه ای و میکروپیلار (ریزپایه) را به خوبی می شناسد. او در تحقیق قبلی اش راز چسبیدن مارمولک ها به دیوار را کشف کرد. مشخص شد که این کار بیشتر بر اساس نیروهای الکترو استاتیک و ستون های میکروسکوپی که در کف پاهای مارمولک است، انجام می شود. او گفت به کارگیری بعضی از این علوم برای پاکسازی ریز ذرات جواب می دهد.” وقتی از گرد و غبار حرف می زنید، در واقع در حال صحبت از نیروهای الکترو استاتیک هستید.”

از ساختارهای میکروپیلار برای پاکسازی گرد و غبار استفاده می شود، اگر چه با آن هایی که مشابه مارمولک هستند، در عدم چسبندگی، متفاوت می باشند. پلیمر PDMS کمترین فعل و انفعال را با زیرلایه دارد – خواه آیفون باشد خواه مجسمه – اما نیرو الکترو استاتیک کافی برای جداسازی ذرات گرد و غبار تولید می کند.
زمانی که صفحه را با ستون های هم اندازه هماهنگ کردید، برای پاکسازی فقط باید پلیمر را بر صفحه بریزید. ذرات جذب شده توسط پلیمر در اطراف ستون ها جمع می شوند. بررسی سطوح مختلف در آزمایشگاه پاکسازی کامل ذرات سیلیکا گرد و غبار و عدم آسیب رسانی به سطح را نشان داده است.
وندرلیک می گوید: “اگر چه آزمایشگاه او برای حفظ هنر و صنعت جدید است، اما مسائل زیادی برای محققین رشته اش وجود دارد.”
او می گوید: “گرد و غبار پدیده ای است که در حد نانومتر است و تعداد زیادی فیلم باریک، سطوح و اجسام درونی هستند که با محافظت از هنر درارتباط اند.”

کشور ما نیز از پدیده گرد و غبار و ریزگردها رنج می برد. امیدواریم این طرح یا طرح های دیگر هرچه سریع تر عملی شوند و در مقیاس های بزرگ تر مورد مطالعه قرار گیرند تا راه حلی برای این مشکل باشند.

منبع: yale

0 پسندیده شده
علی رهبری
از این نویسنده

بدون دیدگاه

جهت ارسال پیام و دیدگاه خود از طریق فرم زیر اقدام و موارد زیر را رعایت نمایید:
  • پر کردن موارد الزامی که با ستاره قرمز مشخص شده است اجباری است.
  • در صورتی که سوالی را در بخش دیدگاه مطرح کرده باشید در اولین فرصت به آن پاسخ داده خواهد شد.