பட்டாம்பூச்சியும் சூரிய ஒளி தகடும்

புதிய பொருட்களை உருவாக்க இயற்கையிடமிருந்து விஞ்ஞானிகள் கற்றுக்கொள்வது பரவலாகியிருக்கிறது. ஆஸ்திரேலிய தேசிய பல்கலைக்கழகத்தை (Australian National University) சேர்ந்த பொறியியல் வல்லுனர்கள், பட்டாம்பூச்சியின் இறக்கை அமைப்பை ஆராய்ந்து, செம்மையாக செயல்படும் சூரிய ஒளித் தகடுகளை வடிவமைக்கலாம் என்று கண்டறிந்துள்ளனர். நீல நிறத்திலுள்ள, ‘மார்போ டிடியஸ்’ (Morpho Didius) என்ற பட்டாம்பூச்சி, தன் இறக்கையிலுள்ள நுண்ணிய அமைப்புகளை வைத்து, சூரிய ஒளியை சிதற வைத்தல், பிரதிபலித்தல், உறிஞ்சுதல் ஆகியவற்றை தன் விருப்பப்படி செய்வதாக, இந்த ஆய்வை மேற்கொண்ட ஆராய்ச்சியாளர் நீரஜ் லால் (Dr Niraj Lal ) மற்றும் அவர்களது குழுவினர் கண்டறிந்தனர். நீலப் பட்டாம்பூச்சியின் இறக்கையிலுள்ள அதே போன்ற நேனோ அமைப்புகளை ஆய்வுக்கூடத்தில் உருவாக்கி, இயக்கியபோது, ஒளியை விரும்பியபடி கட்டுப்படுத்த முடிந்தது என்று நீரஜ் லால் தெரிவித்துள்ளார்.

இத் தொழில்நுட்பத்தை வைத்து சூரிய மின் ஒளித் தகடுகளை தயாரித்தால், கிடைக்கும் ஒளியில் அதிக மின்சாரம் தயாரிப்பது சாத்தியமாகலாம். மேலும், கட்டடங்கள், ராணுவம் போன்ற பல துறைகளிலும் இத் தொழில்நுட்பம் உதவும், என, நீரஜ் தன் ஆய்வுக் கட்டுரையில் குறிப்பிட்டுள்ளார்.

balls

Butterfly wings inspire solar technologies

Taking a closer look at butterfly’s iridescent wings is paving the way for next-generation solar and stealth technologies.

The iridescent blue Morpho Didius became a muse for a group of Australian National University engineers fascinated by the tiny cone-line shaped nanostructures that scatter light to create its luminous colour.  Lead researcher Dr Niraj Lal said until now being able to make light go exactly where you wanted it to had proven tricky.

“We were surprised by how well our tiny cone-shaped structures worked to direct different colours of light where we wanted them to go,” he said. “Techniques to finely control the scattering, reflection and absorption of different colours of light are being used in the next generation of very high-efficiency solar panels,” he said.

The aim of the team’s light experiments was to absorb all of the blue, green and ultraviolet colours of sunlight in the perovskite layer of a solar cell. And to absorb all of the red, orange and yellow light in the silicon layer – known as a tandem solar cell with double-decker layers.

But beyond solar technology the technique could one day be used to make opaque objects transparent to certain colours, and vice versa, as part of new stealth applications. Or in architecture to control how much light and heat passed through windows.

Dr Lal said the technique, inspired by nature, had strong commercial promise as it was very scalable and did not require expensive technology.

Source Dinamalar and Sydney Morning Herald

பாசியிலிருந்து காலணிகள்

ஆசியா மற்றும் அமெரிக்காவின் நீர் நிலைகளில் அறுவடை செய்யப்படும் பாசிகளை சேகரித்து, ப்ளூம் போம் (Bloom Foam) தயாரிக்கப்படுகிறது. பாசிகளை உலரவைத்து, பின் அவற்றை நுண் குளிகைகளாக மாற்றி, வேறு சில வேதிப் பொருட்களுடன் (ethylene-vinyl acetate ) சேர்க்கப்பட்டு, மென்மையாக, வளைந்து கொடுக்கக்கூடிய, அதே சமயத்தில் உறுதியான போம் தயாரிக்கப்படுகிறது. இந்த போமில் 40% பாசியும் 60% ethylene-vinyl acetate ம் இருக்கும். ‘வைவா பேர்பூட்’ (Vivobarefoot) என்ற காலணி நிறுவனம், ப்ளூம் போம்களைப் பயன்படுத்தி காலணிகளை தயாரித்து சந்தையில் அறிமுகப்படுத்த இருக்கிறது. பெட்ரோலியத்தின் அடிப்படையிலான, ரப்பர் மற்றும் பிளாஸ்டிக் மூலம் செய்யப்படும் காலணிகளுக்கு மாற்றாக,  இயற்கைப் பாசியால் செய்யப்படும், ப்ளூம் காலணிகள் சுற்றுச்சூழல் பிரியர்களுக்கு மிகவும் பிடிக்கும் என, வைவா பேர்பூட் நிறுவனம் நம்புகிறது.

மேலும் நீர்நிலைகளை அசுத்தம் பண்ணும் பாசிகளையும் கட்டுப்படுத்த முடியும்.

flo 4

Algae shoes

VIVOBAREFOOT, a minimalist running shoe company based in London, has announced its partnership with BLOOM, an American plant-based materials manufacturer. The companies have collaborated to create the Ultra III, a shoe made from ethylene-vinyl acetate (EVA) foam. BLOOM’s EVA foam is derived from algae biomasses at high risk of algal bloom. The current material uses 40% algae and 60% EVA, though Bloom is working on materials that use more algae.

Producing shoes using a plant-based material offers significant sustainability advantages. “Every pair will help re-circulate 57 gallons of filtered water back into natural habitats, and prevent the equivalent of 40 balloons full of CO2 being released into the Earth’s atmosphere,” according to VIVOBAREFOOT.

Furthermore, by sourcing algae biomass from areas at risk of algal bloom, the companies support a vibrant marine ecosystem. Harmful and uncontrolled algal blooms can deplete oxygen in the water and block sunlight from reaching fish and plants. Left unchecked, this algae could also release toxins that are dangerous to humans and animals or pollute drinking water.

VIVOBAREFOOT and BLOOM solve an environmental challenge in a unique and innovative fashion. Flexible and lightweight, the Ultra III will be available for purchase this July for $75.

Source Dinamalar and Sports techie

3டி கண்ணாடி அச்சியந்திரம்

முப்பரிமாண அச்சியந்திரங்களுக்கு மூலப் பொருளாக, பீங்கான், பாலித்தீன், பலவித உலோகங்களை பயன்படுத்தி பொருட்கள் வடிவமைப்பது  வழக்கம். மருத்துவத் துறையில் திசுக்களை உருவாக்க உயிரிப் பொருட்களைக் கூட பயன்படுத்த ஆரம்பித்துஉள்ளனர். ஆனால், கண்ணாடியை பயன்படுத்துவது சவாலானதாக இருந்து வந்தது. கண்ணாடியை பயன்படுத்தி, வேண்டிய பொருட்களை வடிவமைக்க உதவும் முப்பரிமாண அச்சு தொழில்நுட்பத்தை, முதல் முறையாக ஜெர்மனியிலுள்ள கார்ல்ஸ்ருஹே தொழில்நுட்ப நிலையம் (Karlsruhe Institute of Technology in Germany ) உருவாக்கி இருக்கிறது.

அங்குள்ள  ஆராய்ச்சியாளர்கள், துாய்மையான நானோ துகள்களான குவார்ட்ஸ் மற்றும் திரவ பாலிமர் ஆகிய இரண்டையும் கலந்து திரவ கண்ணாடியை (liquid glass) உருவாக்கினர். இந்தக் கலவையை முப்பரிமாண அச்சியந்திரத்தில் கொடுத்து, கண்ணாடிப் பொருளை உருவாக்கி பின்னர் உலையில் வைத்து சூடு பண்ணினர். அப்போது புறம்பான பொருட்களெல்லாம் எரிந்து மிகத்தூய்மையான கண்ணாடிப் பொருள் கிடைத்தது. இந்த அச்சியந்திரத்தால் மிகப்பெரிய கண்ணாடி கட்டிட முகப்பு முதல் மிகசிறிய லென்ஸ்கள் வரை தயாரிக்க முடியும் என, ஆராய்ச்சியாளர்கள் தெரிவித்துள்ளனர்.

1

Glass can be printed with 3-D printer

3-D printers print objects made of plastics, ceramics and even metal, but not glass. But now a team of researchers at Karlsruhe Institute of Technology in Germany has developed a way to 3-D print objects made of pure glass.

The new technique allows for 3-D printing glass objects based on the creation of a “liquid glass” the team developed—a glass nanocomposite with glass nanoparticles suspended in a photocurable prepolymer. In practice, the sandy glass nanoparticles are mixed into a liquid solution and the results are then used as the “ink” for the printer. Once printed in the traditional way, the glass object is transferred to an oven that cures the glass and burns off other extraneous materials. The result is an object made of pure, clear glass.

They suggest the new technique could be used to produce both very large and very small glass objects, from skyscraper facades to tiny camera lenses.

Source Dinamalar

 

உந்து சக்தி இல்லாமல் நகரும் திரவம்

புழுவைப் போல நெளிந்து செல்லும் ஒரு புதிய வகை திரவத்தை அமெரிக்காவிலுள்ள பிராண்டெய்ஸ் பல்கலைக்கழக (Brandeis University in Massachusetts) விஞ்ஞானிகள் உருவாக்கியுள்ளனர். இப்புதிய திரவம், சம தளத்திலேயே, எந்தவித உந்து சக்தியும் இல்லாமல் நெளிந்து செல்கிறது.

Microtubule_structure

பாக்டீரியா முதற்கொண்டு எல்லா உயிர்களின் உயிர்-இயந்திரவியல் பண்புகளுக்கு (biomechanical properties) காரணமான  மைக்ரோடியூபுல்களை (microtubule) ஆராய்ந்து, அதே போன்ற மைக்ரோடியூபுல்களை கொண்டு திரவத்தை உருவாக்கியுள்ளனர். மாட்டின் மூளையில் உள்ள நரம்பிலிருக்கும் மைக்ரோடியூபுல்களை இந்த ஆராய்ச்சிக்கு பயன்படுத்தினர். அதனுடன் கிநெசின் (kinesin) மற்றும் அடினோசின் டிரைபாஸ்பேட் (adenosine triphosphate) சேர்த்து திரவத்தை உருவாக்கியுள்ளனர். மைக்ரோடியூபுல்களை இணைப்பதற்கு கிநெசினும், உந்து சக்தியை அளிக்க அடினோசின் டிரைபாஸ்பேட்டும் பயன்பட்டன.

240_F_123164999_GuE1ukNnFCit0uFD2lmRkOKZ1tehtJEz

Liquid That Can Push Itself Along a Flat Surface

Moving a liquid from point A to point B typically requires either a sloping surface or a pump of some sort to apply pressure.

A new kind of material that is in early development requires neither, instead relying on a squirming skeleton of microscopic fibres to move it in a direction, opening the way for a class of fluid capable of worming itself through a channel.

Researchers from Brandeis University in Massachusetts took a hint from nature and investigated how the biomechanical properties of materials called microtubules could be applied to a mixture to make it move in a single direction around a container.

In this particular case, the researchers used the microtubules found inside the nerves of a cow’s brain.

On their own, the mass of fibres would be about as impressive as wet cobwebs. But the researchers found they could turn a watery mixture of cow microtubules into molecular motors by adding a couple of other ingredients.

The first was kinesin, a protein which naturally attaches to the microtubule and ‘walks’ along its length in a molecular waddle.

Another component was the energy-carrying molecule adenosine triphosphate (ATP), which generally provides a kick of power whenever it donates one of its three phosphates to proteins such as kinesin.

Putting them together, the researchers found the kinesin connected a pair of microtubule strands like a rung on a ladder, and – when powered by the ATP – walked them in opposite directions.

Each kinesin that walked off the end of a fibre was soon replaced by others connecting other fibres, creating a squirming mess of microscopic worms.

This turbulence could be harnessed to push the fluid in the same direction simply by choosing the right shape for the container.

However, there could easily be a role for self-propelled gels in the future of mechanical engineering.

Even without an application, this research provides insight into the dynamics of moving fluids inside our own cells.

Source Science alert

ஜுரத்தை கண்டறிய Ferrofluid திரவம்

வெப்பமானி (thermometer) இல்லாமல் நோயாளியின் வெப்பத்தை அறிந்துகொள்ளும் முறையை இந்தியாவின்  IGCAR ஐ (Indira Gandhi Centre for Atomic Research (IGCAR), Kalpakkam, Chennai,India) சேர்ந்த ஜான் பிலிப் (John Philip) தலைமையிலான விஞ்ஞானிகள் கண்டுபிடித்திருக்கிறார்கள்.

12th-igcar

இது ஒரு மெல்லிய படலத்தில் இருக்கும் ferrofluid திரவத்தில், சிறிய வெப்ப மாற்றத்திலும் ஏற்படும் நிற மாற்றத்தை அடிப்படையாக கொண்டது. இந்த ferrofluid திரவத்தில் எண்ணெய் துளிகள் (oil droplets) கொண்ட இரும்பு ஆக்சைடு நானோ துகள்கள் (iron oxide nanoparticles) தண்ணீரில் கலக்கப்பட்டுள்ளது. வெப்பநிலை உணரும் பாலிமரில் இந்த ferrofluid திரவம் சேரும் பொது ஒவ்வொரு வெப்பத்திற்கு ஒவ்வொரு நிறத்தை இந்த திரவம் காட்டக்கூடியவாறு மாற்றி அமைக்க முடியும். உதாரணத்திற்கு நம் உடலின் சாதாரண வெப்பத்திற்கு மஞ்சள் நிறத்தையும், வெப்பம் அதிகரிக்கும் பொது, அதாவது ஜுரத்திற்கு பச்சை நிறத்தையும் காட்ட வைக்க முடியும். இதனால் கண்ணால் பார்த்தே ஜுரத்தை அறிய முடியும்.

images

Soon, doctors can ‘see’ a fever

Visual, non-invasive monitoring of body temperature of patients without using a thermometer was invented by a team of scientists led by John Philip, head of the smart materials section at the Indira Gandhi Centre for Atomic Research (IGCAR), Kalpakkam, near Chennai ,India.

The concept is based on ferrofluid emulsion contained in a thin film that changes colour with rise in temperature within a narrow range — 30-40° C.

The emulsion has iron oxide nanoparticles containing oil droplets dispersed in water. “Till now ferrofluid was used as a magnetic stimuli-responsive material. We now found that in the presence of a temperature-sensitive polymer — poly(N-isopropylacrylamide), also known as PNIPAM) — the ferrofluid emulsion can be used as a thermally tunable grating to produce different colours,” says Dr. Philip.

Up to about 34° C, the polymer is highly hydrated and swollen due to repulsive interaction between individual monomer segments. But when the temperature crosses 34° C, the polymer becomes dehydrated leading to a collapsed state.The polymer will once again become hydrated and swollen when the temperature falls below 34° C. “By using certain additives, we can tune the collapse of the polymer to higher temperature to reflect fever conditions,” clarifies A.W. Zaibudeen, senior research fellow at IGCAR and the first author of the paper.

Using magnetic fields, the scientists first achieved a particular ordering (spacing between the arrays of emulsion droplets) of emulsion and got a particular colour. When polymer is added as a stabiliser and the temperature is increased, the grating spacing of the polymer changes and gives rise to a different colour or spacing.

“The colour given off at normal temperature can be fixed by changing the emulsion property and magnetic field strength,” Dr. Philip says. If the normal temperature is fixed at yellow, the change will be to green when the temperature increases. Colour with higher wavelength is produced at lower temperature and colour of lower wavelength at higher temperature.

Source The Hindu

‘ட்ரீ ஆன் எ சிப்’ (Tree-on-a-chip)

உயரமான ரெட்வுட் மரத்திலிருந்து சிறிய புல் வரை, தண்ணீரை வேரிலிருந்து நுனி இலை வரை கொண்டு செல்லசெல்லவும், இலைகள் உற்பத்தி செய்யும் சர்க்கரையை வேர் வரை கொண்டு செல்லவும்    இயற்கையின் நீரியல் குழாய்களான மரவியம் மற்றும் பட்டையம் (xylem and phloem) அமையப்பெற்றிக்கின்றன. இயற்கையிடமிருந்து இந்த உத்தியை அடிப்படையாக கொண்டு அமெரிக்காவைச் சேர்ந்த மாசாசூசெட்ஸ் தொழில்நுட்ப நிலைய Massachusetts Institute of Technology) விஞ்ஞானிகள் ஒரு மைக்ரோ சிப்பை உருவாக்கி இருக்கின்றனர். இந்த சிப், எந்த தூண்டு சக்தியும் இல்லாமல் செடியை போன்றே தண்ணீரையும் சர்க்கரையையும் நிலையான ஓட்ட விகிதத்தில் பம்ப் பண்ணியது.

சிப்பின் இந்த திறனானது எளிய ஹைட்ராலிக் இயக்கியாக சிறிய ரோபோக்களை இயக்க பயன்படும். ‘ட்ரீ ஆன் எ சிப்’ (tree-on-a-chip) என இந்த தொழில்நுட்பத்திற்கு பெயர் வைத்திருக்கின்றனர். இந்த தொழில் நுட்பத்தில் ரோபோக்களை இயக்க மின்சாரத்திற்கு பதிலாக சர்க்கரையும் தண்ணீரும் போதும்.

red ribbon with bow with tails

Tree-on-a-chip

Trees and other plants, from towering redwoods to diminutive daisies, are nature’s hydraulic pumps. They are constantly pulling water up from their roots to the topmost leaves, and pumping sugars produced by their leaves back down to the roots. This constant stream of nutrients is shuttled through a system of tissues called xylem and phloem, which are packed together in woody, parallel conduits.

Now engineers at MIT and their collaborators have designed a microfluidic device they call a “tree-on-a-chip,” which mimics the pumping mechanism of trees and plants. Like its natural counterparts, the chip operates passively, requiring no moving parts or external pumps. It is able to pump water and sugars through the chip at a steady flow rate for several days.

Anette “Peko” Hosoi, professor and associate department head for operations in MIT’s Department of Mechanical Engineering, says the chip’s passive pumping may be leveraged as a simple hydraulic actuator for small robots. The team’s new pumping mechanism may enable robots whose motions are propelled by inexpensive, sugar-powered pumps.

Source MIT edu

உலகின் மிகச் சிறிய காந்தம்

தொழில்நுட்பம் பெரிய எல்லைகளை ஒவ்வொரு முறையும் தொடும்போது தொழில்நுட்பச் சாதனங்களில் அளவு சிறுத்துக்கொண்டே போகிறது.

கலிபோர்னியா சான் ஜோன்ஸ் நகரில் உள்ள ஐ.பி.எம். நிறுவனத்தின் அல்மடன் ஆய்வு மையத்தில் ஒற்றை அணுவைக் கொண்ட உலகின் மிகச் சிறிய காந்தத்தை உருவாக்கி அதில் ஒற்றை ‘பிட்’ தகவலைச் சமீபத்தில் பதித்திருக்கிறார்கள்.

magnet_3145857f

அணு அளவுக்குத் துல்லியமாகக் காட்டும் ‘நோபல் பரிசு வென்ற’ ஸ்கானிங் டனல்லிங் நுண்ணோக்கி (Scanning tunneling microscope) மூலமாக இதற்குச் செயல்விளக்கம் தந்தனர்.

கணினித் தொழில்நுட்பத்தின் மிகச் சிறிய அலகு ‘பிட்’ (Bit) எனப்படுகிறது. இந்த வழிமுறையில் வெறுமனே 0 அல்லது 1 என்கிற எண் மட்டுமே இருக்கும். தற்போதுள்ள வன்தட்டு இயக்கியில் (hard disk drive) ஒரு பிட்டைப் பதிவுசெய்ய 1 லட்சம் அணுக்கள் தேவைப்படுகின்றன. அதிலிருந்து ஒரே ஒரு அணுவிலேயே ஒரு பிட்டைப் பதியும் அளவுக்குப் புதிய தொழில்நுட்பத்தை இந்த ஐ.பி.எம். விஞ்ஞானிகள் வடிவமைத் இருக்கிறார்கள். “தொழில் நுட்பத்தை முடிந்த அளவுக்குச் சுருக்கினால் என்னவாகும் என்பதைப் புரிந்துகொள்ளவே இந்த ஆய்வை மேற்கொண்டோம்” என்கிறார் நானோ ஆய்வாளர் கிரிஸ்டோபர் லட்ஸ் (Christopher Lutz ).

இது நானோதொழில்நுட்பத்தின் 35 ஆண்டுகால வரலாற்றில் மைல் கல். இந்த ஆய்வில் தெரியவந்த முக்கியமான கண்டுபிடிப்பு என்னவென்றால், இரண்டு காந்த அணுக்களில் தகவல் பதிய அவற்றுக்கு இடையில் ஒரு நானோமீட்டர் இடைவெளி இருந்தாலே போதுமானது. (ஒரு நானோமீட்டர் இடைவெளி என்பது ஒரு குண்டூசி தலையின் அகலத்தில் 10 லட்சத்தில் ஒரு பங்கு.) இந்தக் கண்டுபிடிப்பு மூலமாகத் தற்போது உள்ள ஹார்ட் டிஸ்க் டிரைவ் மற்றும் மெமரி சிப்களில் பதிவு செய்வதைக் காட்டிலும் 1,000 மடங்கு அதிக அடர்த்தியில் பதியலாம்.

“நாம் இதுவரை அடைந்ததில் உச்சபட்ச சாத்தியம் இந்த ஒற்றை அணு. இதுவரை நாங்கள் பார்த்த சேமிப்பு சாதனங்களிலேயே இதுதான் அதிஅற்புதமானது. அதை நினைத்தாலே பரவசமாக இருக்கிறது” என்றார் முன்னாள் ஐ.பி.எம். ஆய்வு விஞ்ஞானியும் தற்போது கொரியாவின் இன்ஸ்டிடியூட் ஆஃப் பேசிக் சயின்ஸ்-ன் விஞ்ஞானி ஆண்ட்ரியாஸ் ஹென்ரிச்.

balls

IBM stores one bit of data on a SINGLE atom

The IBM scientists used the scanning tunnelling microscope (STM) , an IBM invention that won the 1986 Nobel Prize for Physics, to view and move holmium atoms.

The data storage system uses a single atom of holmium, supported by magnesium oxide to help keep the magnetic poles of the atom stable.

By passing an electrical current through the holmium, the scientists are able to reverse these poles at will.

This allows for the switch between a 1 and 0 state – the binary positions used in computing to write and store information.

This information can be read by measuring the current passing through the atom, which will vary depending on its magnetic position.

The researchers showed that two magnetic atoms could be written and read independently, even when they were separated by just one nanometer – a distance one millionth the width of a pin head.

This tight spacing could eventually yield magnetic storage that is 1,000 times denser than today’s hard disk drives and solid state memory chips.

Hard drives built using this nanostructure would control the position of every atom.

This could make servers, computers and personal devices radically smaller and more powerful.

Christopher Lutz is lead nano-science researcher at IBM Research, based at Almaden in San Jose, California.

 About the project, he said:  ‘Magnetic bits lie at the heart of hard-disk drives, tape and next-generation magnetic memory.’We conducted this research to understand what happens when you shrink technology down to the most fundamental extreme – the atomic scale.

Source Hindu