به نقل از «ایران اکونومیست»

مقاومت در برابر تشعشع‌های فضایی با سلول‌های خورشیدی به اندازه یک هزارم موی انسان

تاریخ انتشار: ۱۸ آبان ۱۴۰۱ | کد خبر: ۳۶۳۷۵۲۲۴

دانشمندان موفق به ابداع سلول‌های خورشیدی به اندازه یک هزارم موی انسان شده‌اند که می‌توانند در برابر تشعشعات فضایی به خوبی مقاومت کنند.

به گزارش ایران اکونومیست و به نقل از آی‌ای، مدار نزدیک زمین در حال پر شدن است، به این معنی که برای رفتن ماهواره‌ها به مدارهای بالاتر، طراحی سلول‌های مقاوم در برابر تشعشع‌های فضایی مورد نیاز است.

بیشتر بخوانید: اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!

اکنون دانشمندان طرح یک سلول فتوولتائیک مقاوم در برابر تشعشع را توسعه داده‌اند که دارای یک لایه فوق نازک از مواد جاذب نور است.

بر اساس مطالعه جدیدی که روز گذشته در مجله Applied Physics منتشر شده است، این دستگاه‌ها دارای سلول‌هایی با ضخامت یک هزارم موی انسان هستند.

سلول‌های خورشیدی فوق نازک به طور قابل توجهی نه تنها از سلول‌های خورشیدی ضخیم‌تر در تاب‌آوری در برابر تابش و تشعشع پیشی می‌گیرند، بلکه آنها همچنین پس از ۲۰ سال استفاده، همان مقدار انرژی را از نور خورشید تبدیل می‌کنند که در اوایل عمر خود قادر به انجام آن هستند.

علاوه بر این، سلول‌های فتوولتائیک جدید می‌توانند بار را کاهش دهند و هزینه‌های راه‌اندازی و نگهداری را به طور قابل توجهی کاهش دهند.

همین طور که ماهواره‌های بیشتری به مدار میانی زمین می‌روند، در معرض تشعشع‌های فضایی شدیدتری قرار خواهند گرفت.

با ازدحام ماهواره‌ها در مدار نزدیک زمین، استفاده از ماهواره‌ها در مدارهای میانی زمین مانند مدار مولنیا(Molniya)، ضروری‌تر و حیاتی‌تر می‌شود. با این حال، نوار تابش پروتون در اطراف زمین در این مدار وجود دارد، به این معنی که طرح‌های سلولی مقاوم در برابر تشعشع برای این مدارهای بالاتر مورد نیاز است.

مطالعه سیاره‌ها و قمرهای دوردست نیز به سلول‌های مقاوم در برابر تشعشع نیاز دارد. به عنوان مثال، قمر اروپا که یکی از قمرهای سیاره مشتری است، یکی از خشن‌ترین محیط‌های تشعشعی منظومه شمسی را در اختیار دارد. بنابراین، تجهیزات مقاوم در برابر تشعشعات برای فرود یک فضاپیما که از انرژی خورشیدی بهره می‌برد، در این قمر ضروری خواهد بود.

ضخامت سطح هر سلول تقریباً یک هزارم موی انسان است

پژوهشگران از گالیم آرسنید(gallium arsenide) نیمه‌ هادی برای ساخت دو نوع دستگاه فتوولتائیک استفاده کردند. یکی از آنها طرح روی تراشه بود که با چیدن مواد مختلف (یکی روی دیگری) ایجاد شد. این سلول‌ها شامل یک لایه فوق نازک از گاز جذب کننده نور بود که برای تحمل تابش و تشعشع آنها کلیدی است.

به گفته پژوهشگران، سطح هر سلول تنها ۱۲۰ نانومتر یا تقریباً یک هزارم ضخامت موی انسان است. این طرح همچنین شامل این بود که این سلول‌ها توسط فلزات رسانای الکتریکی محصور شده بودند.

روش جایگزین نیز از آینه‌ی پشت نقره‌ای برای بهبود جذب نور استفاده می‌کرد.

آزمایش سلول‌های جدید با پروتون‌های تاسیسات هسته‌ای دالتون کامبرین

این دستگاه‌ها با پروتون‌های تولید شده در تاسیسات هسته‌ای دالتون کامبرین(Dalton Cumbrian) در بریتانیا برای شبیه‌سازی اثرات تشعشع در فضا مورد آزمایش قرار گرفتند.

کاتدولومینسانس(Cathodoluminescence) روشی است که می‌تواند میزان آسیب تشعشع را تخمین بزند و در این آزمایش برای مقایسه عملکرد دستگاه‌های فتوولتائیک قبل و بعد از قرار گرفتن در معرض تشعشع مورد استفاده قرار گرفت.

علاوه بر این، کارایی این دستگاه‌ها برای تبدیل نور خورشید به انرژی پس از برخورد توسط پروتون‌ها توسط مجموعه دومی از آزمایش‌ها با استفاده از یک شبیه‌ساز خورشیدی فشرده آزمایش شد.

عملکرد مطلوب

آرمین بارتل(Armin Barthel) نویسنده مسئول این پژوهش گفت: سلول خورشیدی فوق نازک ما نسبت به دستگاه‌های قبلا مطالعه شده و ضخیم‌تر در تشعشع پروتون بالاتر از یک آستانه خاص عمل می‌کند. هندسه‌های فوق نازک عملکرد مطلوبی را نسبت به مشاهدات قبلی با دو مرتبه بزرگی ارائه می‌دهند.

دانشمندان استدلال می‌کنند که این سلول‌های بسیار نازک از سلول‌های معمولی بهتر عمل می‌کنند، زیرا حامل‌های بار می‌توانند به اندازه کافی زنده بمانند تا در پایانه‌های دستگاه جریان داشته باشند.

نازک‌تر بودن چگونه عمر فتوولتائیک را افزایش می‌دهد؟

اکثر ماهواره‌های موجود در مدار زمین از سلول‌های فتوولتائیک استفاده می‌کنند. هنگامی که نور به سلول‌های خورشیدی برخورد می‌کند، انرژی آن به الکترون‌های دارای بار منفی مواد منتقل می‌شود. این حامل‌های بار از جای خود خارج می‌شوند و جریان برق را روی فتوولتائیک ایجاد می‌کنند.

با این حال، تابش فضایی به سلول‌های خورشیدی آسیب می‌رساند و با جابجایی اتم‌ها در ماده و کاهش طول عمر حامل‌های بار، کارایی و بهره‌وری را کاهش می‌دهد. از آنجا که فتوولتائیک‌های نازک‌تر به این معنی هستند که این حامل‌های بار در طول عمر خود مسافت کمتری برای طی کردن دارند، بنابراین موجب طول عمر طولانی‌تر آنها می‌شوند.

نتایج این پژوهش نشان می‌دهد که این دستگاه‌های جدید یک نکته حائز اهمیت را نشان می‌دهند. پژوهشگران دریافتند که این سلول‌های جدید که تقریباً ۳.۵ برابر شیشه‌های پوششی کمتری داشتند، پس از ۲۰ سال کارکرد به اندازه سلول‌هایی با دیواره‌های ضخیم‌تر قدرت ارائه می‌دهند.

با این حال، مانند تمام پیشرفت‌های جدید فناوری، اینکه آیا این سلول‌های جدید قابل تولید در مقیاس بزرگ خواهند بود یا خیر، باید سنجیده شود.

 

منبع: خبرگزاری ایسنا برچسب ها: سلول خورشیدی ، فتوولتائیک ، تشعشعات فضایی

منبع: ایران اکونومیست

کلیدواژه: سلول خورشیدی فتوولتائیک تشعشعات فضایی سلول های خورشیدی دستگاه ها حامل های بار سلول ها ماهواره ها فوق نازک

درخواست حذف خبر:

«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت iraneconomist.com دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «ایران اکونومیست» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۳۶۳۷۵۲۲۴ را به همراه موضوع به شماره ۱۰۰۰۱۵۷۰ پیامک فرمایید. لطفاً در صورتی‌که در مورد این خبر، نظر یا سئوالی دارید، با منبع خبر (اینجا) ارتباط برقرار نمایید.

با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت «خبربان» مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویر است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان در قانون فوق از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هر گونه محتوی خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.

خبر بعدی:

موج بالای مهاجرت پرستاران؛ عمانی‌ها ۶ برابر ایران حقوق می‌دهند | مقاومت عجیب با وجود کمبود پرستار!

سید محمد علوی، پرستار بالین و فعال صنفی حوزه پرستاران گفت: مشکلات معیشتی پرستاران و عدم اجرای تبدیل وضعیت آن‌ها باعث شده که خیلی از آن‌ها اقدام به مهاجرت کنند. حقوق و مزایای پرستارانی که به عمان مهاجرت کرده‌اند، ۶ برابر حقوق یک پرستار فعال در ایران است.

با آن که کشور با کمبود ۱۰۰ هزار پرستار مواجه است، وزارت بهداشت حاضر نیست حدود ۲۰ هزار پرستارِ طرحی را که طرح خود را گذرانده‌اند و در دوره کرونا نیز سنگ تمام گذاشتند، به کار گیرد.

همشهری آنلاین در گزارشی نوشت: پرستاری، یکی از مهم‌ترین مشاغل است که مستقیما با سلامت و جان مردم سر و کار دارد اما مشکلات شغلی و معیشتی این گروه که هر سال تنها وعده بهبود آن از سوی مسئولان داده می‌شود، طاقت پرستاران را بریده است.

ساعت‌های کاری زیاد، حجم سنگین کار، شیفت‌ها و اضافه‌کاری‌های اجباری‌ و با دستمزد اندک، فرسایشی بودن این شغل، اجرا نشدن قوانین اصلاح حقوق و مزایا، تاخیرهای همیشگی در پرداخت معوقه‌ها، کارانه های زیر یک میلیون تومان و حقوق‌های ناچیز ۱۲ تا ۱۴ میلیون تومانی موجب شده که خیلی از پرستاران با وجود علاقه به حرفه‌شان و با این که در این زمینه تحصیلات و دانش دارند، عطای این شغل را به لقایش ببخشند.

طی سال‌های اخیر شاهد چندین موج مهاجرت پرستاران از کشور و یا تغییر شغل آنها بوده‌ایم. مشکلات شغلی پرستاران تا حدی طاقت‌فرسا شده که این روزها مدام خبر استعفای دسته جمعی آنها از مراکز درمانی را می‌خوانیم و می‌شنویم. هفته گذشته بود که ۴۳ نفر از پرستاران اتاق عمل و بیهوشی بیمارستان شهدای تجریش تهران استعفای دسته‌جمعی دادند. اواخر فروردین هم ۲۲ پرستار بیمارستان تخصصی طالقانی چالوس به صورت گروهی استعفا دادند. به این لیست باید پرستاران بیمارستان طالقانی آبادان و چند مرکز درمانی یزد را هم اضافه کرد که استعفای دسته‌جمعی‌شان در ماه‌های گذشته خبرساز شد. اتفاقی که در یک‌ سال گذشته بارها در مراکز درمانی مختلف رخ داد.

۲۰ هزار پرستار طرحیِ بلاتکلیف

سوی دیگر این ماجرا پرستارانی هستند که دوره طرح خود را در دوران پاندمی کرونا گذراندند و وزارت بهداشت نیز قول جذب و استخدام آنها را داد، اما بعد از فروکش کردن کرونا به وعده‌های خود عمل نکرد و آنها را به حال خود رها کرد. پرستارانی که جان خود را کف دست گرفتند و حتی تعداد زیادی از آنها به دلیل ابتلا به کرونا جان خود را از دست دادند.

سید محمد علوی، پرستار بالین و فعال صنفی حوزه پرستاران در گفتگویی به این موضوع اشاره می‌کند که با وجودِ کمبود بیش از ۱۰۰ هزار پرستار در کشور، وزارت بهداشت حاضر نیست ۲۰ هزار پرستار را که طرح خود را در دوره کرونا گذرانده‌اند و به پرستاران طرحی شناخته می‌شوند، جذب کند.

علوی می‌گوید: این پرستاران در دوره مخوف کرونا ایثار کردند و به جامعه خدمت کردند. آنها می‌توانستند طرح‌شان را به تعویق بیندازند اما ازخودگذشتگی کردند و طرح خود را زودهنگام شروع کردند که کارها روی زمین نماند. ما تعداد زیادی دانشجوی ترم ۸ داشتیم که درس‌شان تمام‌نشده، طرح‌شان را شروع کردند و در دل کرونا رفتند.

پرستارانی که با سابقه ۲۰ ساله، شرکتی هستند

در دوره کرونا تعدادی از پرستاران به تازگی طرح خود را به اتمام رسانده بودند، اما مسئولان با دادن فراخوان و بستن قرادادهای کوتاه‌مدت ۶ ماهه و وعده استخدام و تامین امنیت شغلی، آنها را هم نگه داشتند. چون بیمارستان‌ها به شدت دچار کمبود نیرو بود. این را علوی می‌گوید و ادامه می‌دهد: وعده‌ها باعث شد که خیلی از پرستارها با وجود اتمام طرح‌شان ماندند و کار کردند. اما بعد از پاندمی کرونا با کم‌لطفی و بی‌مهری مسئولان مواجه شدند.

این فعال صنفی پرستاران می‌گوید: ما الان حدود ۲۰ هزار نیروی پرستار کارکشته داریم که ۴ سال درس خوانده‌اند و برادری خود را هم در بحران کرونا ثابت کردند، اما وزارت بهداشت آنها را به کار نمی‌گیرد. در این میان پرستارانی هم داریم که بیش از ۲۰ سال سابقه کار دارند، اما هنوز شرکتی هستند و تبدیل وضعیت نشده‌اند.

از تغییر شغل تا مهاجرت به کشورهای عربی

میانگین حقوق پرستاران با در نظر گرفتن سابقه فعالیت آنها بین ۱۲ تا ۱۵ میلیون تومان است. این را فعال صنفی حوزه پرستاران می‌گوید و ادامه می‌دهد: پرستاران باید چند جا کار کنند تا بتوانند زندگی خود را بگذرانند. خیلی از آنها هم تغییر شغل داده‌اند؛ در تاکسی اینترنتی کار می‌کنند، آنلاین‌شاپ زده‌اند و ... . فقط هم معیشت پرستاران مشکل ندارد. ما همکار پزشک داریم که هنوز پروانه مطب خود را نگرفته و بعد از شیفت درمانگاه مسافرکشی می‌کند.

علوی می‌گوید: مشکلات معیشتی پرستاران و عدم اجرای تبدیل وضعیت آنها باعث شده که خیلی از آنها اقدام به مهاجرت کنند. حقوق و مزایای پرستارانی که به عمان مهاجرت کرده‌اند، ۶ برابر حقوق یک پرستارِ فعال در ایران است.

او می‌گوید: متاسفانه پرستارانِ کشورهای حاشیه خلیج فارس را ایران دارد تامین می‌کند. چون الان بیشترین مهاجرت پرستاران به کشورهای حاشیه خلیج فارس است. ما این همه نیرو تربیت نکردیم که راحت، آنها را به حاشیه خلیج فارس و اروپا و ... بفرستیم و خودمان دچار کمبود باشیم. مساله این است که کمبود پرستار در نهایت به سلامت مردم آسیب می‌زند. نه به کس دیگری.

هر ساعت اضافه‌کاری ۱۵ هزار تومان!

قانون تعرفه خدمات پرستاری، یکی از قوانین اصلاح حقوق پرستاران بود که در سال ۱۳۸۶ به تصویب رسید اما هرگز عملیاتی نشد. تا این که در سال ۱۴۰۰ خود مقام معظم رهبری ورود کردند. با این حال این قانون هرگز به سرانجام نرسید. فعال صنفی حوزه پرستاران می‌گوید: این قانون که گفته می‌شود اجرایی شده، با چیزی که در شیوه‌نامه آن آمده است، خیلی تفاوت دارد. درواقع فقط دارند کارانه ادوار قبل را به اسم تعرفه خدمات پرستاری پرداخت می‌کنند. الان بیشترین مهاجرت پرستاران به کشورهای حاشیه خلیج فارس است. ما این همه نیرو تربیت نکردیم که راحت، آنها را به حاشیه خلیج فارس و اروپا و ... بفرستیم

علوی توضیح می‌دهد: تعرفه خدمات پرستاری، یک قانون است که ده‌ها بار از سوی خود حاکمیت ضمانت اجرایی گرفته است. مقام معظم رهبری بارها در روزهای پرستارِ سال‌های مختلف به مسئولان تاکید کردند که این قانون را اجرا کنند. با این حال این قانون هنوز اجرا نشده است. یکی از تاکیدهای رهبری این بود که: «با کادر سلامت ایام کرونا نباید مانند کارگر فصلی رفتار شود.» اما متاسفانه وزارت بهداشت دقیقا فصلی برخورد کرد و بعد رفع نیازش در دوره کرونا به آنها گفت: «به سلامت»!

به گفته علوی، هر پرستار علاوه بر ۱۷۰ تا ۱۸۰ ساعت کار موظفی در ماه، باید ۱۵۰ تا ۲۰۰ ساعت هم اضافه‌کاری داشته باشد. اما مبنای پرداخت هر ساعت اضافه‌کاری آنها فقط ۱۵ هزار تومان است! آیا این مبلغ با این حجم از فشار کار و فرسایشی بودن این شغل عادلانه است؟ این نشان می‌دهد که نظام پرداخت وزارت بهداشت نیاز به بازنگری جدی دارد.

لزوم احیای قانون حمایت از مدافعان سلامتِ ایام کرونا

وزارت بهداشت به تازگی اعلام کرده که در سال ۱۴۰۳ قصد استخدام ۲۵ هزار نیرو را دارد. در این میان، تعدادی از فعالان صنفی پرستاری در نامه‌ای به ابراهیم رئیسی، رئیس‌جمهوری از او خواسته‌اند که برای حل مشکل شغلی پرستاران، طرح استفساریه‌ای به مجلس ارائه دهد و این استفساریه پس از دریافت موافقت مجلس، به وزرات بهداشت ابلاغ شود و دستور دهد که وزارت بهداشت از منابع مالی خود، پرستاران طرحی را به کارگیری کند. هر پرستار علاوه بر ۱۷۰ تا ۱۸۰ ساعت کار موظفی، ماهانه باید ۱۵۰ تا ۲۰۰ ساعت هم اضافه‌کاری داشته باشد. اما مبنای پرداخت هر ساعت اضافه‌کاری فقط ۱۵ هزار تومان است!

علوی می‌گوید: وزارت بهداشت هم توان اجرایی این کار را دارد و هم پولش را. حتی اصرار داریم که این استفساریه در لایحه بودجه سالانه هم گنجانده شود. اگر این اتفاق رخ دهد، گام بزرگی در جهت کاهش مشکلات جامعه پرستاری برداشته خواهد شد.

این فعال صنفی حوزه پرستاران می‌گوید: درضمن ما قانونی داریم که در دوران کرونا به نام قانون "حمایت از ایثارگران و مدافعان سلامت در ایام کرونا" که در ستاد ملی کرونا وضع شد. خواسته ما احیای این قانون است. البته بدون برگزاری هیچ آزمونی برای پرستاران. آزمون این نیروها همان کرونا بود و نیاز نیست دوباره در آزمونی شرکت کنند. حتی اگر مهارت نداشتند، در دوره کرونا کاملا کارآزموده و کارشناس شدند و اتفاقا الان به درد دسیستم می‌خورند.