นักวิจัยในจีนประสบความสำเร็จในการประกอบเส้นใยแกรฟีนออกไซด์โดยใช้กระบวนการที่พบเห็นได้ทั่วไปในระบบทางชีววิทยาเท่านั้น กระบวนการใหม่นี้ซึ่งเลียนแบบการหลอมรวมของเซลล์และฟิชชัน อาจพบการใช้งานเช่น ตัวกระตุ้นหรือ “กล้ามเนื้อเทียม” ที่ใช้ในอุปกรณ์ทางการแพทย์ขนาดเล็ก หุ่นยนต์ และสิ่งทออัจฉริยะ วัสดุที่ตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงของสิ่งแวดล้อมในลักษณะเดียว
กับวัสดุ
ธรรมชาติถูกมองว่าเป็นองค์ประกอบหลักในอุดมคติสำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่เกิดขึ้นใหม่ กลไกทางธรรมชาติอย่างหนึ่งที่นักวิจัยกระตือรือร้นที่จะเลียนแบบเป็นพิเศษคือการประกอบตัวเองทางชีวภาพ และโดยเฉพาะอย่างยิ่ง การหลอมรวมและฟิชชันของเซลล์ ในการหลอมรวม เซลล์ตั้งแต่สองเซลล์
เริ่มต้นด้วยการประกอบไมโครไฟเบอร์ของกราฟีนออกไซด์ (รูปแบบออกซิไดซ์ของคาร์บอนที่มีความหนาหนึ่งอะตอม) โดยใช้เทคนิคที่เรียกว่าการปั่นแบบเปียก ทีมงานเลือกวัสดุนี้เนื่องจากธรรมชาติที่ยืดหยุ่นสูงทำให้ง่ายต่อการปั่นเป็นเส้นใยแบบเปียก ในขณะที่กลุ่มการทำงานของออกซิเจน
ทำให้วัสดุเกิดปฏิกิริยาทางเคมี เส้นใยที่ได้จะมี “เปลือก” ด้านนอกที่จำกัดการเคลื่อนที่ของแผ่นกราฟีนออกไซด์ เมื่อนักวิจัยจุ่มเส้นใยลงในตัวทำละลายที่เหมาะสม พวกเขาพบว่าเส้นใยประกอบตัวเองเป็นเส้นด้าย “ลำดับชั้น” นั่นคือเส้นด้ายที่มีโครงสร้างฐานเดียวกันซ้ำในระดับความยาวที่แตกต่างกัน
ซึ่งมีเส้นใยแต่ละเส้นหลายพันเส้น ทีมงานยังสามารถย้อนกลับกระบวนการนี้ได้โดยการแช่ส่วนประกอบของเส้นใยในน้ำหรือตัวทำละลายอินทรีย์ที่มีขั้ว ซึ่งจะเป็นการเลียนแบบทั้งสองส่วนของวงจรฟิวชั่นฟิวชันทางชีวภาพ เพื่อทำความเข้าใจว่าเกิดอะไรขึ้นในระดับเส้นใยแต่ละเส้น นักวิจัยได้ใช้กล้องจุลทรรศน์
อิเล็กตรอนแบบใช้แสงและแบบส่องกราดเพื่อสังเกตกระบวนการฟิวชัน-ฟิชชัน พวกเขาพบว่าเมื่อนำเส้นใยไปแช่ในน้ำหรือตัวทำละลายอินทรีย์ที่มีขั้ว เส้นใยจะพองตัวและมีปริมาณเพิ่มขึ้นอย่างมาก ความยืดหยุ่นของเส้นใยก็เพิ่มขึ้นเช่นกัน และรูปร่างของเปลือกไฟเบอร์จะสลับไปมาระหว่างสถานะ
คล้ายท่อย่น
กับสถานะทรงกระบอกที่แบนราบผ่านการบวมและยุบตัว Gao และเพื่อนร่วมงานอธิบายว่าการสลับนี้สร้างอินเทอร์เฟซไฟเบอร์ชั่วคราว ซึ่งนำไปสู่การฟิวชันตัวเองแบบวนรอบและฟิชชันในตัวเองของเส้นใยแกรฟีนออกไซด์ตามจำนวนที่กำหนด “กลยุทธ์ที่หลากหลาย”นักวิจัยซึ่งอธิบายงานของพวกเขา
กล่าวว่าพฤติกรรมฟิวชัน-ฟิชชันที่พวกเขาสังเกตเห็นเป็น “กลยุทธ์ที่หลากหลาย” สำหรับการออกแบบวัสดุที่ตอบสนองต่อการทำงาน เนื่องจากเส้นใยแกรฟีนออกไซด์สามารถนำมาผลิตไฟฟ้าได้ง่าย (โดยการลดการใช้สารเคมี) ทีมงานให้เหตุผลว่าเส้นใยเหล่านี้แสดงให้เห็นถึงความเป็นไปได้
ในการใช้งานต่างๆ เช่น เซ็นเซอร์ ชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ สิ่งทออัจฉริยะ และแอคทูเอเตอร์ขึ้นไปจะรวมกันเป็นเซลล์เดียว ในขณะที่ฟิชชันจะแยกออกเป็นสองส่วนหรือมากกว่า กระบวนการทั้งสองถูกกระตุ้นโดยสิ่งเร้า เช่น แสง อุณหภูมิ หรือความชื้น กระบวนการทริกเกอร์ตัวทำละลายแบบผันกลับได้
ที่เริ่มต้น
นี่เป็นสองวิธีที่แตกต่างกันซึ่งก่อให้เกิดความยุ่งเหยิง แต่ก็เป็นวิธีการที่แตกต่างกันและมีประโยชน์ที่เป็นไปได้ที่แตกต่างกัน”ควอนตัมในท้องถิ่นได้ ซึ่งอาจจะเป็นหน่วยความจำควอนตัม
เพื่อรวมเข้ากับแมสสเปกโตรมิเตอร์เชิงพาณิชย์ ในสหรัฐอเมริกา ซึ่งไม่ได้มีส่วนร่วมในการศึกษานี้
หยดมีพลังงานจลน์สูงเมื่อกระทบพื้นผิว ซึ่งจะไม่สลายไปเมื่อหยดขยายตัว ซึ่งหมายความว่าหยดที่มีขนาดใกล้เคียงกันจะกระจายไปยังเส้นผ่านศูนย์กลางสูงสุดที่เท่ากัน เมื่อเผชิญกับสถานการณ์นี้ เราต้องหันความสนใจไปที่ขั้นตอนการเพิกถอนขั้นสุดท้ายของกระบวนการ
เมื่อหยดน้ำขยายตัวจนถึงเส้นผ่านศูนย์กลางสูงสุด พลังงานจลน์ส่วนใหญ่จะถูกถ่ายโอนไปเพื่อทำให้หยดนั้นเสียรูปเป็นแพนเค้ก เมื่อสิ่งนี้เกิดขึ้น สถานการณ์จะเปลี่ยนไปและการลดลงจะเริ่มลดลง แรงที่ขับเคลื่อนการกระทำนี้คือความปรารถนาของหยดน้ำที่จะกลับตัวเป็นทรงกลม และหยดน้ำจะต่อสู้
กับการเคลื่อนที่ของของไหลที่จะทำเช่นนั้น การแข่งขันนี้สามารถอธิบายได้ด้วยปริมาณไร้มิติที่เรียกว่า ซึ่งเป็นอัตราส่วนกับแรงหนืด ปริมาณนี้ยังสามารถแสดงง่ายๆ เป็นอัตราส่วนของตัวเลข วิธีที่สะดวกในการคิดเกี่ยวกับการลดลงของการหดตัวคือการเปรียบเทียบกับสปริงและ “แดชพอท” ซึ่งเป็นอุปกรณ์
ที่สามารถใช้เพื่อลดแรงสั่นสะเทือนได้ ลองจินตนาการถึงการดึงกระบอกสูบที่เชื่อมต่อกับสปริงผ่านถ้วยของเหลวจนกว่าจะถึงระยะยืดสปริงสูงสุด เมื่อปล่อยกระบอกสูบ สปริงที่แข็งแรงมักจะดึงออกจากถ้วยในขณะที่ของเหลวหนืดสามารถป้องกันไม่ให้สิ่งนี้เกิดขึ้น ในทำนองเดียวกัน แรงตึงผิวสูงสามารถผลักหยด
น้ำออกจากพื้นผิวได้ ในขณะที่การกระจายตัวภายในของไหลสามารถกักเก็บไว้ได้โดยใช้พลังงานที่เก็บไว้จนหมด สิ่งนี้แนะนำสองวิธีในการรักษาหยดน้ำที่ดึงกลับบนพื้นผิว: เราสามารถลดแรงตึงผิวหรือเพิ่มความหนืดของของไหลได้ เราจำเป็นต้องจำไว้ว่าความหนืดสูงทำให้เกิดปัญหาในการปั๊ม
และการฉีดพ่น แต่ก็ยังมีเคล็ดลับบางอย่างที่เราสามารถใช้ได้ การลดแรงตึงผิวของน้ำทำได้ง่ายโดยใช้โมเลกุลที่เรียกว่าสารลดแรงตึงผิว ส่วนหนึ่งของโมเลกุลของสารลดแรงตึงผิวจะดึงดูดน้ำในขณะที่อีกส่วนหนึ่งจะถูกผลักออกไป เป็นผลให้สารลดแรงตึงผิววางตำแหน่งตัวเองได้อย่างง่ายดายที่ส่วนต่อ
ประสานระหว่างอากาศกับน้ำ และสามารถลดแรงตึงผิวลงได้อย่างมาก โดยมากกว่าสองเท่าในบางกรณี ฟังดูดี แต่ประเด็นหนึ่งที่ทำให้การใช้แนวคิดนี้ทำได้ยากคือเวลาที่โมเลกุลของสารลดแรงตึงผิวจะไปถึงพื้นผิว หากพวกเขาไม่สามารถมาถึงอินเทอร์เฟซในเวลาที่หยดเพื่อขยาย ก็จะไม่มีผลต่อการหดตัว
credit : เว็บแท้ / ดัมมี่ออนไลน์
