ساختمان‌هایی که هنگام زلزله نامرئی می‌شوند

تازه هایی از دنیایی دانش و فناوری(24)

آخرین قسمت

نامرئی شدن که تا همین چند سال پیش تنها بخشی هیجان‌انگیز از داستان‌ها و فیلم‌های علمی‌تخیلی بود به کمک محققان متعدد پا به دنیای علم و فناوری گذاشته و امروزه می‌توان به کمک آن اجسام را در برابر امواج نور و صدا نامرئی کرد؛ اما تازه‌ترین تلاش ریاضی‌دانان دانشگاه منچستر می‌تواند به تولید ردایی نامرئی (شبیه آن‌چه هری پاتر می‌پوشید) منجر شود که برای نامرئی کردن ساختمان‌ها در برابر لرزش زمین و امواج زلزله به کار گرفته خواهد شد.

به گزارش ساینس دیلی، دکتر ویلیام پارنل و همکارانش در دانشکده ریاضیات دانشگاه منچستر که روی تئوری نامرئی کردن ساختمان‌ها کار می‌کنند، موفق شده‌اند نشان دهند با پوشاندن اجزای ساختمان در پوششی از پلاستیک فشرده می‌توان آن را در برابر امواج قوی ارتعاشی مانند امواج حاصل از زلزله یا دیگر بلایای طبیعی نامرئی کرد و باعث شد این امواج ساختمان را نبینند و به سادگی از اطراف آن عبور کنند. در نتیجه (از لحاظ تئوری) آسیبی که به سازه و اجزای داخلی آن خواهد رسید، بسیار ناچیز خواهد بود.

فرایند نامرئی کردن می‌تواند از ساختمان‌های حساسی مانند نیروگاه‌های اتمی، مراکز حساس دولتی و حتی دکل‌های فشار قوی در برابر بلایای طبیعی و حملات تروریستی احتمالی حفاظت کند.

این آخرین دستاورد فناوری پنهان کردن اجسام در برابر امواجی است که می‌توانند نور، صدا یا ارتعاشی باشند. اولین تلاش‌ها برای دستیابی به این فناوری تنها 6 سال پیش آغاز شد، اما علی‌رغم اهمیتی که حفاظت از ساختمان‌ها در برابر بلایای طبیعی دارد، کمتر کسی به سراغ امواجی مانند امواج ارتعاشی زلزله رفته که در محیط‌های جامد تشکیل می‌شوند.

دکتر پارنل می‌گوید: «ابتدا برای نامرئی کردن اجسام در برابر امواج نور و پس از آن امواج صوتی تلاش شد، اما کار روی امواج الاستیک چندان ساده نبود، چون در حالت عادی امکان نداشت بتوان از مواد موجود در طبیعت برای نامرئی شدن در برابر این امواج استفاده کرد. ما نشان دادیم که از لحاظ نظری می‌توان با استفاده از موادی مانند پلاستیک که تحت فشار تولید شده‌اند، ماده را در برابر بخشی از امواج الاستیک نامرئی کرد و در حال حاضر برای انجام آزمون‌های آزمایشگاهی و جمع‌آوری اطلاعات بیشتر برای اثبات آن تلاش می‌کنیم. این تحقیق نشان می دهد ما بالقونه توان کنترل مسیر و سرعت امواج الاستیک را داریم. این نتیجه مهم است چون در بسیاری از موارد مانند فناوری نانو می‌خواهیم اجزای گوناگونی مانند الکترون‌ها را هدایت کنیم. اگر بتوانیم این نظریه را عملی کنیم، امکان حفاظت از ساختمان‌های متعدد یا حداقل بخش‌های بسیار حساس هر ساختمان را خواهیم داشت».

پژوهشگران انستیتو تحقیقات Scripps کالیفرنیا با همکاری چند موسسه دیگر توانستند به فن آوری ذخیره اطلاعات تصاویر بر روی چیپ های کاملا زیستی با ساختار دی ان ای دست پیدا کنند. این کامپیوتر زیستی چیز نبود جز یک مایع شفاف پر از قطعات دی ان ای و آنزیم های مربوط به DNA به همراه مقداری ATP (مولکولی که در ساختارهای زیستی بعنوان تامین کننده انرژی کاربرد دارد.)

این دانشمندان در بیانیه خود به این مناسبت اعلام کرده اند که اصولا رایانه، سیستمی است که به طور کلی از 4 قسمت اصلی تشکیل شده است: سخت افزار، نرم افزار و داده ها و خروجی. ما عادت کرده ایم این اجزا را به صورتهای فیزیکی و الکترونیکی ببینیم.

مثلا از نظر ما سخت افزار مجموعه ای از پلاستیک و فلز و سیم است یا داده ها و خروجی بر اساس سیگنال های الکتریکی جابجا می شوند و نرم افزارهم توالی هایی از دستورات بر اساس همین سیگنالها هستند.

اما در دنیای زیستی ما با هیچ کدام از اینها به این شکل سر و کار نداریم. بلکه تمام این اجزا در سیستم زیستی از مولکولها تشکیل شده اند. مولکول هایی پیام ها را مخابره می کنند، و مولکولهای دیگری آنها را پردازش می کنند و مولکولهایی هم این روند را کنترل می کنند.

در نهایت پاسخ به صورت یک واکنش شیمیایی دیگر (مثلا ساخت یک مولکول یا تغییر ساختار آن) ایجاد میشود. به این ترتیب بدن همه ما از کامپیوترها زیستی تشکیل شده است.

این کامپیوترهای زیستی با توجه به این که در اکثر قسمت های خود از واکنشهای شیمیایی به جای پالس های الکتریکی برای انتقال و پردازش پیام استفاده می کنند، از همتایان صفر و یکی خود کندتر هستند، اما آنجایی برتری خود را نشان می دهند که می توانند همزمان میلیون ها واکنش شیمیایی یا زنجیره های مولکولی را راه بیندازند و آنها را کنترل کنند که نهایتا باعث می شود بتوانند بهتر از انواع فلزی-برقی خود کارآیی داشته باشند.

به هر حال کل اتفاقی که تا این لحظه افتاده این بوده که دانشمندان توانسته اند اطلاعات مربوط به عکس ها را در مولکولهای DNA ذخیره کننده و آنها را مجددا بخوانند. اما همین کار به ظاهر کوچک نوید بخش شروع عرصه جدیدی در تکنولوژی خواهد بود.به ویژه که شرکتهای بزرگ رایانه ای نظیر آی-بی-ام قبلا علاقمندی خود را به این شاخه نشان داده اند.

منابع:خبرآنلاین، نارنجی