บาคาร่าเว็บตรง ภาพถ่ายของวัตถุที่พิมพ์ 3 มิติที่มีรูปร่างเหมือนด้วง มีวัตถุดังกล่าวอยู่สี่ชิ้นในภาพ โดยสองชิ้นเป็นสีแดงและสีเขียวสองสี และกำลังนั่งอยู่บนใบไม้ที่เป็นพื้นหลังของภาพถ่าย แมลงเต่าทอง: ภายใต้อิทธิพลของความชื้น สีของแมลงปีกแข็งที่พิมพ์ 3 มิติจะเปลี่ยนจากสีเขียวเป็นสีแดง และกลับมาเป็นสีแดงอีกครั้งนักวิจัยในเนเธอร์แลนด์ได้ผลิตแบบจำลองของด้วงที่เปลี่ยนสีและเปลือกหอยเชลล์ที่เปิดและปิด
เพื่อตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงของความชื้น
ในอากาศโดยรอบ ด้วยแรงบันดาลใจจากโครงสร้างสีรุ้งในธรรมชาติJeroen Solและเพื่อนร่วมงานที่มหาวิทยาลัยเทคโนโลยี Eindhoven แสดงให้เห็นว่าพวกเขาสามารถรวมคริสตัลเหลวแบบพิเศษเข้ากับเทคนิคการพิมพ์ 3 มิติมาตรฐาน เพื่อสร้างอุปกรณ์ “การพิมพ์ 4 มิติ” ที่ตอบสนองต่อสภาพแวดล้อมที่เปลี่ยนแปลงไป
กว่าล้านปี สิ่งมีชีวิตจำนวนมากได้พัฒนาโครงสร้างระดับจุลภาคในกายวิภาคของพวกมัน ซึ่งช่วยให้พวกมันเปลี่ยนสีรุ้งอันสดใสเพื่อตอบสนองต่อสิ่งเร้า เมื่อเร็ว ๆ นี้ นักวิจัยได้พัฒนาหมึกที่เปลี่ยนสีในลักษณะเดียวกัน และเริ่มทดลองโดยผสมผสานเข้ากับโครงสร้างการพิมพ์ 3 มิติ
เทคโนโลยีนี้ได้รับการขนานนามว่าการพิมพ์ 4 มิติ โดยมิติที่สี่แสดงถึงการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างที่เปลี่ยนแปลงได้ตามเวลาหลังการพิมพ์ เทคนิคหนึ่งที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในการพิมพ์ 4 มิติคือการใส่หมึกลงบนโครงสร้างการพิมพ์ 3 มิติโดยตรง วิธีการนี้สามารถรองรับวัสดุได้หลายประเภท รวมถึงช่วงอุณหภูมิการพิมพ์ ความเร็ว และการออกแบบเส้นทางที่หลากหลาย
ผลึกเหลวตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงของสิ่งแวดล้อม
หมึกพิมพ์ที่มีความหวังเป็นพิเศษสำหรับการพิมพ์ 4 มิติคือผลึกเหลวที่มีคอเลสเตอรอล (ChLCs) ในผลึกเหลวทั่วไป โมเลกุลจะไหลเหมือนของเหลวในขณะที่ยังคงปรับทิศทางตัวเองเหมือนผลึกแข็ง ใน ChLCs โมเลกุลที่จัดเรียงตามชั้นแนวตั้งหลายชั้นสามารถนำโครงสร้างเกลียวไปในทิศทางของพวกมัน โครงสร้างเหล่านี้สามารถเปลี่ยนแปลงได้ง่ายและเปลี่ยนกลับได้โดยง่ายตามการมีอยู่ของน้ำ สารประกอบทางเคมีบางชนิด และแรงทางกล ซึ่งทั้งหมดนี้เปลี่ยนลักษณะทางแสงของพวกมัน
ในการศึกษาของพวกเขา ซึ่งพวกเขาอธิบายไว้ในAdvanced Functional Materialsนั้น Sol และเพื่อนร่วมงานได้รับแรงบันดาลใจจากด้วงเขายาว ( Tmesisternus isabellae ) ที่เปลี่ยนสีเป็นรุ้งตามความชื้น เพื่อสร้างเอฟเฟกต์นี้ นักวิจัยได้รวมหมึก ChLC ไว้ที่ด้านหลังของด้วงที่พิมพ์ 3 มิติ จากนั้นจึงบำบัดชั้นนี้ด้วยกรดในลักษณะที่โครงสร้างผลึกของมันจะตอบสนองต่อความชื้น
ในสภาวะที่มีความชื้นสูง หมึกจะพองตัว สิ่งนี้เปลี่ยนโครงสร้างโมเลกุลที่หมุนวนของมัน ทำให้สีรุ้งที่สดใสของด้วงนั้นเปลี่ยนจากสีเขียวเป็นสีแดง เมื่อความชื้นถูกกำจัดออกไป หมึกจะกลับไปเป็นโครงสร้างเดิม และด้วงก็เปลี่ยนเป็นสีเขียวอีกครั้ง
เคสเปิดปิด
ในการทดลองคู่ขนาน Sol และเพื่อนร่วมงานได้พิมพ์เปลือกหอยเชลล์แบบเปิดจากวัสดุอีลาสโตเมอร์ ChLC ที่มีแนวโน้มจะบวมขึ้นเมื่อมีความชื้นสูง จากนั้นทีมจึงทำการรักษาเปลือกด้านหนึ่งด้วยแสงเพื่อขจัดการตอบสนองของความชื้น ขณะที่รักษาอีกด้านหนึ่งด้วยกรดเช่นเดียวกับด้วง ซึ่งหมายความว่าเมื่อสัมผัสกับอากาศแห้ง ด้านที่ชุบกรดจะหดตัว ทำให้เปลือกปิดตัวหนีบ และจะเปิดขึ้นอีกครั้งเมื่ออากาศชื้นกลับคืนมา
เทคนิคอิงค์เจ็ทพิมพ์รุ้งของสีโครงสร้างจากหมึกโปร่งใสเดียว
ทีมของ Sol กล่าวว่าพฤติกรรมที่ตอบสนองต่อสิ่งเร้าที่ย้อนกลับได้เหล่านี้สามารถสร้างแรงบันดาลใจในการใช้งานหุ่นยนต์และเทคโนโลยีการตรวจจับ ซึ่งอาจเป็นประโยชน์อย่างยิ่งในด้านการดูแลสุขภาพ โดยอุปกรณ์พิมพ์ 3 มิติที่สวมใส่ได้ราคาไม่แพงจะช่วยให้ผู้ป่วยสามารถติดตามอาการของตนเองได้ง่ายๆ โดยการติดตามสีรุ้งที่แปรผันของอุปกรณ์
นักดาราศาสตร์ยังต้องเรียนรู้อีกมากเกี่ยวกับฟิสิกส์ที่ควบคุมกาแลคซีโบราณเหล่านี้ ในการทำให้เกิดความกระจ่างใหม่เกี่ยวกับคำถามเหล่านี้ ซึ่งรวมถึงต้นกำเนิดของการหมุนรอบดาราจักร โทคุโอกะและเพื่อนร่วมงานจึงหันมาใช้ข้อสังเกตจาก ALMA เครื่องมือนี้ได้ปฏิวัติการสังเกตกาแลคซีที่อยู่ห่างไกลและมีการเลื่อนสีแดงสูง เนื่องจากมีความละเอียดเชิงพื้นที่และความถี่ที่น่าประทับใจ
ในการศึกษาล่าสุด นักวิจัยได้ใช้ ALMA ในการศึกษา MACS1149-JD1 ซึ่งเป็นดาราจักรเลนส์โน้มถ่วงที่อยู่ห่างออกไปกว่า 10 พันล้านปีแสง ทำให้เป็นหนึ่งในวัตถุที่อยู่ไกลที่สุดเท่าที่เคยได้รับการยืนยัน นักดาราศาสตร์ได้ค้นพบว่า JD1 มีประชากรดาวฤกษ์อายุประมาณ 300 ล้านปีผ่านสเปกโทรสโกปี โดยวางต้นกำเนิดของมันไว้อย่างดีในยุคมืดของจักรวาล – เพียง 270 ล้านปีหลังจากบิ๊กแบง
redshifts ที่แตกต่างกัน
ทีมงานได้ตรวจสอบความยาวคลื่นที่ปล่อยออกมาจากออกซิเจนแบบทวีคูณ (O III) ใน JD1 ก๊าซนี้พบได้ทั่วไปในซากซุปเปอร์โนวา ทำให้เป็นองค์ประกอบสำคัญของสสารในตัวกลางระหว่างดวงดาว ด้วยความละเอียดของ ALMA ทีมงานจึงสามารถระบุการเปลี่ยนแปลงของการเปลี่ยนแปลงสีแดงของการปล่อย O III ในส่วนต่างๆ ของกาแลคซีได้ สิ่งนี้เผยให้เห็นการไล่ระดับความเร็วของสสารในตัวกลางระหว่างดวงดาวของ JD1 โดยที่ด้านหนึ่งของดาราจักรแสดงการเปลี่ยนสีแดงที่ต่างกันอย่างชัดเจน
การสังเกตนี้เป็นไปตามเกณฑ์เกือบทั้งหมดที่ต้องปฏิบัติตามเพื่อยืนยันว่าดาราจักรกำลังหมุนอยู่ ทำให้เป็นตัวอย่างจานหมุนที่เก่าแก่ที่สุดเท่าที่เคยค้นพบมา ความเร็วในการหมุนของมันยังช้ากว่าที่พบในดาราจักรอื่นมาก รวมทั้งของเราด้วย ซึ่งบ่งบอกว่าการเคลื่อนที่แบบหมุนของ JD1 ยังอยู่ในช่วงเริ่มต้น
การศึกษาการหมุนของกาแล็กซี่ไม่อนุญาตแรงโน้มถ่วงที่ดัดแปลงหรือไม่?
ผลลัพธ์ที่ได้อธิบายไว้ใน The Astrophysical Journal Lettersหมายความว่านักดาราศาสตร์มีบันทึกความเร็วการหมุนของดาราจักรซึ่งครอบคลุมมากกว่า 95% ของประวัติศาสตร์ทั้งหมดของเอกภพ ซึ่งสมาชิกในทีมกล่าวว่าเป็นขั้นตอนสำคัญในการทำความเข้าใจลักษณะทางกายภาพของ กาแล็กซี่วิวัฒนาการ โทคุโอกะและเพื่อนร่วมงานหวังว่าคำถามที่เหลืออีกจำนวนมากจะได้รับการตอบในไม่ช้าด้วยความช่วยเหลือจาก JWST ซึ่งจะช่วยให้พวกเขาสามารถระบุอายุของประชากรดาวฤกษ์ที่เฉพาะเจาะจงภายในดาราจักรได้ บาคาร่าเว็บตรง
