แผนที่โพรบที่เปลี่ยนสีเน้นในวัสดุที่อ่อนนุ่ม

การวัดความเค้นโดยตรงในวัสดุที่อ่อนนุ่มเนื่องจากวัสดุเปลี่ยนรูปนั้นไม่ใช่เรื่องง่าย แต่ทีมนักวิจัยในฝรั่งเศสและสหรัฐอเมริกาได้พัฒนาหัววัดที่ตอบสนองต่อแรงที่เปลี่ยนสีได้ซึ่งสามารถทำได้เช่นนั้น อุปกรณ์นี้ใช้โมเลกุลที่ไวต่อแรงซึ่งฝังอยู่ในเครือข่ายโพลิเมอร์ยืดหยุ่น (อีลาสโตเมอร์) สามารถใช้สร้างแผนที่เชิงปริมาณของแรงภายในในโครงสร้างด้วยวิธีทางแสงเพียงอย่างเดียว

เมื่อโหลด

เชิงกลถูกนำไปใช้กับวัตถุที่มีรูปร่างไม่สม่ำเสมอ ความเค้นและความเครียดที่เกิดขึ้นนั้นจะไม่สม่ำเสมอเช่นกัน การวัดแรงภายในเหล่านี้มีความสำคัญต่อการคาดคะเนว่าวัตถุจะแตกหักบริเวณใด แต่เนื่องจากวัสดุที่อ่อนนุ่มมักจะเสียรูปไปมากก่อนที่จะเกิดความผิดพลาด การวัดดังกล่าวจึงทำได้ยากเป็นพิเศษ

ปัจจุบันมีเพียงไม่กี่เทคนิคเท่านั้นที่สามารถวัดความเค้นโดยตรงในวัสดุเนื้ออ่อนได้ วิธีที่พบมากที่สุดคือการวัดความเครียด จากนั้นทำการจำลองทางคณิตศาสตร์เพื่อคำนวณความเครียดที่สอดคล้องกัน อย่างไรก็ตาม การคำนวณดังกล่าวเป็นที่ทราบกันดีว่าไม่น่าเชื่อถือสำหรับสายพันธุ์ขนาดใหญ่

และการไล่ระดับความเครียดที่รุนแรง โมเลกุลที่ไวต่อแรงในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา นักวิจัยได้สำรวจวิธีการสร้างเซ็นเซอร์วัดความเครียดจากโมเลกุลที่ไวต่อแรงที่รวมอยู่ในโพลิเมอร์ เมื่อโมเลกุล “กลไก” เหล่านี้ถูกกระตุ้นด้วยแรงที่มีขนาดเพียงพอ พวกมันจะเกิดปฏิกิริยาเคมีที่ทำให้คุณสมบัติทางแสง 

(เช่น การเรืองแสง การเรืองแสง และสี) เปลี่ยนไป กลไกชนิดหนึ่งที่ใช้กันทั่วไปคือสารประกอบอินทรีย์ที่เรียกว่าสไปโรไพแรน เมื่อเครือข่ายโพลิเมอร์ที่มีสไปโรไพแรนเปลี่ยนรูป แรงยึดเหนี่ยวของโมเลกุลนี้ทำให้มันเปลี่ยนเป็นตัวแปรทางเคมีที่เรียกว่าเมโรไซยานินที่ดูดซับแสงที่มองเห็นได้ 

ด้วยการฉายแสงบนตัวอย่างและติดตามการเปลี่ยนแปลงของสีจากโปร่งใสเป็นสีน้ำเงิน นักวิจัยจึงสามารถวัดเศษส่วนของโมเลกุลที่ผ่านปฏิกิริยาเคมีได้โดยตรง ในทางกลับกัน วิธีนี้ช่วยให้พวกเขาวัดค่าความเค้นเฉลี่ยที่ใช้กับวัสดุ ณ จุดที่สังเกตการเปลี่ยนสีได้กลศาสตร์เคมี”สาขาการศึกษานี้

เรียกว่า

เคมีเชิงกล – นั่นคือเคมีที่เกิดจากกลไก” ในปารีสซึ่งเป็นผู้นำการวิจัยใหม่อธิบาย “มันเปิดโอกาสมากมายสำหรับการวัดแรงภายในโดยใช้เทคนิคการสร้างภาพด้วยแสงเพียงอย่างเดียว” การเปลี่ยนจากการตรวจจับการเปลี่ยนสีเชิงคุณภาพไปสู่การทำแผนที่เชิงปริมาณของเขตข้อมูลความเค้นต่างกันนั้น

ไม่ง่ายอย่างที่คิด ประการหนึ่ง และเพื่อนร่วมงานทราบว่า  จะต้องสุ่มและรวมเป็นเนื้อเดียวกันในวัสดุที่กำลังทดสอบ แรงเฉลี่ยที่เกิดขึ้นกับโมเลกุลจะต้องสัมพันธ์โดยตรงกับความเครียดในระดับมหภาค และเซ็นเซอร์ระดับโมเลกุลควรเปิดใช้งานก่อนที่วัสดุจะแตก

เส้นโค้งการสอบเทียบนักวิจัยได้ทดสอบเทคนิคของพวกเขากับวัสดุอีลาสโตเมอร์สองชนิดที่มีคุณสมบัติในการชุบแข็งที่แตกต่างกันมาก พวกเขาเริ่มต้นด้วยการรวมสไปโรไพแรนเข้ากับวัสดุเหล่านี้ในฐานะตัวเชื่อมโยงข้าม และติดตามการเปลี่ยนแปลงสีของโมเลกุลเมื่อพวกเขาใช้แรงตึงกับตัวอย่างตามแกนเดียว 

โดยการเปลี่ยนแปลงความเข้มข้นของสไปโรไพแรนภายในเครือข่ายของอีลาสโตเมอร์ พวกมันสร้างเส้นโค้งการสอบเทียบของความเค้นที่ใช้กับการเปลี่ยนสี จากนั้นพวกเขาใช้เส้นโค้งสีความเค้นนี้เพื่อกำหนดการกระจายความเค้นรอบรอยร้าวที่มีอยู่แล้วภายในตัวอย่าง การกระจายความเค้นนี้

หลังจากนั้น 

ทีมงานซึ่งรวมถึงนักวิจัยจากมหาวิทยาลัยโคโลราโดแห่งโบลเดอร์ ด้วย ได้เปรียบเทียบสนามความเครียดจากการทดลองกับการจำลองทางทฤษฎีของวัสดุชนิดเดียวกัน การวัดด้วยแสงตรงกับการคำนวณเหล่านี้ทุกประการ ดังนั้นจึงเป็นการตรวจสอบความถูกต้องของวิธีการนี้ กล่าว

เทคนิคการตรวจสอบภายในนี้ซึ่งมีรายละเอียดอยู่สามารถใช้ในการทดสอบแบบจำลองการแตกหักทางสถิติของวัสดุที่อ่อนและแข็ง และโดยทั่วไปเพื่อหาปริมาณความเค้นในวัตถุที่มีรูปร่างไม่สม่ำเสมอจากการสังเกตด้วยแสงอย่างง่ายด้วยกล้อง (แดง เขียว น้ำเงิน) เขากล่าวเสริม

นักวิจัยกล่าวว่าตอนนี้พวกเขาต้องการลองใช้แนวทางของพวกเขากับวัสดุคอมโพสิตที่มีการใช้งานที่หลากหลายขึ้น “เรายังต้องการทดสอบ ซึ่งมีโครงสร้างภายในที่ต่างกันมากและพฤติกรรมเชิงกลที่ซับซ้อน” วัสดุเหล่านี้เป็นสารประกอบที่ประดิษฐ์ขึ้นโดยมีคุณสมบัติต่างๆ เช่น อัตราส่วนปัวซองติดลบ 

ในบทความที่ตีพิมพ์ในหนังสือทบทวนทางกายภาพ ฉบับวันที่ 23 พฤศจิกายน พบความสัมพันธ์ระยะยาวระหว่างรังสีคอสมิกกับอุณหภูมิของโลก โดยสรุปได้ว่าความผันผวนของรังสีคอสมิกเกี่ยวข้องกับการปกคลุมของเมฆ “เมฆมีความสำคัญต่อสมดุลพลังงานของโลก”  “แต่ยังมีอีกหลายแง่มุม

ของความสัมพันธ์ที่ต้องการความชัดเจน หากดวงอาทิตย์มีอิทธิพลต่อสภาพอากาศของเราตามที่เราเชื่อ ก็หมายความว่ากระบวนการที่เกิดขึ้นจากการก่อตัวของทางช้างเผือกจะส่งผลกระทบต่อสภาพอากาศ”

ผู้เป็นหัวหน้าโครงการ CERN เชื่อว่า นั้นถูกต้อง เขาชี้ให้เห็นว่ามียุคน้ำแข็งขนาดย่อมในยุโรปตอนเหนือ

ในปลายศตวรรษที่ 17 ซึ่งไม่ได้เกิดจากมนุษย์แต่เป็นการเปลี่ยนแปลงที่ลงตัวในกิจกรรมของดวงอาทิตย์ เคิร์กบีกล่าวว่า “ทฤษฎีนี้น่าจะสามารถอธิบายถึงการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิโลกที่เราได้เห็นในศตวรรษที่ผ่านมาได้สักครึ่งหนึ่งถึงทั้งหมด” “แต่เรายังไม่ได้พิสูจน์ความสัมพันธ์ระหว่างรังสีคอสมิก

ของดวงอาทิตย์กับการก่อตัวของเมฆ” เขาชี้ให้เห็นว่าภาวะโลกร้อนอาจเป็นส่วนหนึ่งของวัฏจักรตามธรรมชาติของอุณหภูมิโลกนักฟิสิกส์สิ่งแวดล้อมแห่ง ในเดนมาร์ก เชื่อว่าเอกสาร ขาดหลักฐานที่แท้จริง “เป็นข้อเสนอที่น่าสนใจสำหรับการวิจัย ซึ่งเป็นเหตุผล จะพยายามได้รับความรู้ที่ขาดหายไป” 

credit : สล็อตเว็บตรง100 / ดูหนังฟรี / 50รับ100